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不锈钢等离子渗碳工艺及渗层组织和性能的研究

, 马丽

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2007.02.012

采用渗碳工艺能够提高不锈钢的耐磨性,但不锈钢表面钝化膜的存在使一般渗碳工艺较难进行.采用离子渗碳工艺对1Cr18Ni9Ti进行了试验和渗后力学性能的研究,结果表明,等离子渗碳速度快,经等离子渗碳后炉冷、渗层碳浓度梯度平缓,表层维氏硬度为600~625 HV,过渡层维氏硬度为370~450 HV,表层和过渡层组织为细小粒状碳化物+奥氏体,心部主要为奥氏体,渗层耐磨性好,基体力学性能优良.

关键词: 不锈钢 , 渗碳 , 碳化物 , 力学性能

Ag-Cu-Ti钎焊金刚石的界面结构及热应力分析

, 徐九华

稀有金属材料与工程

采用Ag-Cu-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊实验,实现了金刚石与钢基体的高强度连接.采用SEM对金刚石与钎料界面、金刚石表面碳化物形貌进行观察分析,采用EDS分析金刚石表面碳化物的成分,利用XRD对焊后金刚石磨料的进行物相分析,采用Raman光谱对焊后的金刚石是否石墨化、残余应力进行分析.结果表明:Ag-Cu-Ti钎料中的Ti元素在界面处发生偏析,并在金刚石表面生成尺寸小于1μm的块状TiC.金刚石在焊接过程的高温下没有发生石墨化.金刚石中的最大拉应力位于磨粒顶部,为60 MPa,最大压应力在底部,为120 MPa.最后在界面上形成了金刚石/TiC/钎料/钢基体的梯度结合层.

关键词: 钎焊 , 碳化钛 , 金刚石 , 热应力

QT600球铁等离子弧熔凝温度场数值模拟及组织分析

, 彭竹琴 , , 孟普 , 樊平 , 刘英

材料热处理学报

采用等离子弧对QT600球铁进行了熔凝处理,利用扫描电镜、显微硬度仪对熔凝试样各区域的组织及显微硬度进行测试分析,并且在综合考虑等离子弧的挖掘作用、材料非线性、熔化潜热等对等离子弧熔凝温度场影响的基础上,采用双椭球热源建立了QT600等离子弧熔凝连续三维移动瞬态温度场有限元模型。结果表明,熔凝层显微硬度达到600~1060 HV,熔凝层组织为马氏体+渗碳体+残留奥氏体,模拟熔池最高温度达到1808℃,熔凝区模拟的形状及尺寸与实际基本吻合。

关键词: 等离子弧熔凝 , 温度场 , Ansys , QT600

铸铁表面等离子熔覆Fe-Cr-Si-B涂层的组织特征

彭竹琴 , , 吴玉萍 , 张照军

材料热处理学报

利用常压弧光等离子体在铸铁表面熔覆Fe-Cr-Si-B合金粉末制备耐磨涂层,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计对熔覆层的组织和性能进行了分析.结果表明,熔覆层组织主要由近似于六方形、U形、L形或H形的初生(Cr,Fe)7C3相及短杆状或小块状(Cr,Fe)7C3共晶碳化物、,cr)和Fe3C组成;熔覆层与基体界面形成细小的共晶莱氏体组织,在界面处熔覆层与基体中的合金元素发生了相互扩散,形成具有冶金结合的涂层;熔覆层显微硬度可达600~1200HV0.2.

关键词: 等离子熔覆 , 铸铁 , 组织 , 显微硬度

TiAl涂层对Ti_3Al合金腐蚀行为的影响

席艳君 , 刘泳俊 , 王志新 ,

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.12.012

利用磁控溅射的方法在Ti_3Al合金上溅射Ti-48Al-8Cr-2Ag (原子分数/%)涂层,研究涂层对Ti_3Al合金熔盐热腐蚀和电化学腐蚀行为的影响.同时通过TEM,SEM,EDX,电化学工作站对合金的腐蚀进行研究,并对腐蚀机理进行探讨.结果表明:在熔盐热腐蚀中,涂层对基体具有很好的防护作用,这主要是因为Ti_3Al合金表面发生了大面积的脱落,而涂层试样表面腐蚀膜结合牢固.经过电化学腐蚀研究,涂层试样表面发生明显的分级钝化现象,表明涂层在Na2SO4+K2SO4溶液中具有很好的钝化性能,显示了很好的抗电化学腐蚀性能.

关键词: Ti_3Al , TiAl涂层 , 热腐蚀 , 电化学腐蚀

TiAl合金的初期氧化行为

席艳君 , 刘泳俊 , , 王志新

稀有金属材料与工程

采用热分析天平、TEM、SEM、XRD研究了TiAl合金在900℃和1000℃的初期氧化行为,并对氧化机制进行了探讨,结果表明,TiAl合金在1000℃初期的氧化速度明显高于900℃,但随着时间的延长,900℃的a(Al)/a(Ti)活度比降低,使得最终合金在900℃的氧化速率高于1000℃.

关键词: TiAl , 初期氧化 , 氧化膜

Cr含量对Fe-Cr-Ni镀层电化学腐蚀性能的影响

席艳君 , 刘泳俊 , 王志新 ,

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.05.005

以硫酸盐和氯化盐为主盐,将Cr以微粒形式悬浮于镀液中,电沉积Fe-Cr-Ni复合镀层,用电化学方法研究了镀液中Cr粉含量对电沉积Fe-Cr-Ni复合镀层在NaCl介质中的腐蚀行为的影响.结果表明:在镀层的浸泡试验中,溶液中Cr粉含量为100g/L获得的镀层自腐蚀电位是最负的.动电位扫描显示,镀层都有钝化性能.但对于溶液中Cr粉含量为100g/L获得的镀层出现明显的过钝化,其耐蚀性能较差.

关键词: Fe-Cr-Ni , 镀层,腐蚀行为,电沉积

人造金刚石高压腔结构及温度场分布的改善

王秦生 , 刘杰 , , 林玉 , 赵清国 , 李利红

人工晶体学报

传统的直接加热式合成腔组装结构,存在两个问题:一是原材料本身通电发热,原料发生反应时电阻就会变化,加热功率也随之变化,造成温度波动,不利于金刚石生长;二是高压腔内各部位温度高低与压力高低不一致.间接加热式金刚石合成腔,原料本身不通电发热,由外部发热体发热,热量由外向内传导,间接使原料加热.压力与温度梯度方向一致,互相匹配,解决了高压腔各部位压力和温度高低互不匹配的难题;而且,在原料发生反应时,电阻不变,温度不会波动.实现了压力和温度的均匀、稳定,从而生产出高品级产品.单次合成金刚石500克拉以上,高品级率达到60%.

关键词: 金刚石 , 高压腔结构 , 温度场分布

HT250铸铁表面等离子合金化AlCoCrCuFex MnNiCx高熵合金复合涂层

, 彭竹琴 , 马明星 , 李俊魁 , 齐振东 , 贺亚勋

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.003

目的:通过等离子合金化高熵合金涂层,提高铸铁表面耐磨性。方法采用等离子合金化法,以等摩尔比的Al,Co,Cr,Cu,Mn,Ni单质金属粉在HT250铸铁表面制备高熵合金复合涂层。通过SEM, EDS,XRD等分析涂层的组织,测试涂层的显微硬度分布。结果由于铸铁基体少量熔化,基体中的Fe和C元素进入涂层,形成了厚度约为0.2 mm的AlCoCrCuFexMnNiCx 高熵合金涂层。从涂层表面到基材,体系的混合熵呈高熵-中熵-低熵的梯度变化。涂层主要由高熵合金的枝晶和枝晶间渗碳体、σ相等组织构成,主要有FCC,BCC,Fe3 C及σ相。涂层的显微硬度大约为350~600HV0.2,明显高于铸铁基体的硬度(200~230HV0.2)。结论通过等离子合金化可以在铸铁表面形成高熵合金+碳化物的复合涂层,提高了铸铁的显微硬度,有利于铸铁表面耐磨性的提高。

关键词: 等离子合金化 , 高熵合金 , 显微硬度 , 复合涂层 , σ相 , 铸铁

等离子熔覆添加碳化钨的铁基合金涂层的研究

, , 彭竹琴 , 张瑞杰 , 毋新房

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.04.002

为了提高钢铁材料表面的硬度和耐磨性,采用等离子弧在Q235钢基体上熔覆添加50%镍包WC的Fe-Cr-B-Si合金粉末,制备了具有冶金结合的复合涂层.采用SEM、EDS、XRD等研究了涂层的组织,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度分布.结果表明:Q235钢表面经等离子熔覆形成的复合涂层中,WC颗粒部分溶解于铁基合金,WC颗粒与涂层界面形成厚达数微米的反应层,有效提高了涂层与WC的界面结合强度.涂层由基体组织γ-Fe枝晶,颗粒状WC、Fe3W3C、Fe6W6C、W2C等相组成,其显微硬度可达560~820HV0.2.

关键词: 等离子熔覆 , 铁基合金 , 显微硬度 , WC

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