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对S135钻杆同种钢材36CrNiMo4A的摩擦焊接、热处理工艺参数及其强韧性进行了试验分析和研究,分析了原有摩擦焊接和热处理工艺造成接头韧性偏低的原因,优化了摩擦焊接和热处理工艺参数,改善和提高了S135钻杆的组织和性能,达到甚至超过了同类产品NKK S135钻杆的组织和性能.

关键词: 钻杆 , 摩擦焊接 , 焊接头 , 性能

纳米陶瓷微米高温合金复合涂层组织与性能

张俊宝 , 徐建明 , 史弼 , 宋洪伟

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.03.018

采用溶胶-凝胶化学包覆法制备纳米陶瓷微米高温合金复合粉末,用HVOF喷涂技术制备了复合涂层,采用SEM观察和摩擦磨损实验分析了复合粉末和复合涂层的组织和性能.研究表明:复合粉末是以纳米陶瓷为外壳包覆微米级高温合金颗粒核心的核壳式结构;陶瓷壳在喷涂过程中形成液相与高温合金液相熔合,烧结成致密陶瓷相,部分陶瓷在冷却过程中析出结晶体;复合涂层与基体的结合强度为59.2 MPa,摩擦系数为0.766,磨损率比纯高温合金涂层降低了32%.

关键词: 纳米陶瓷 , 高温合金 , 高速氧燃料喷涂 , 显微组织 , 力学性能

一种低碳低合金钢的纳米压痕表征

宋洪伟 , 史弼 , 王秀芳 , 张俊宝

金属学报

对具有两种不同组织状态的一种低碳低合金钢进行了纳米压痕表征. 结果表明, 在双相组织试样中, 马氏体的硬度高于铁素体的70%以上. 在纳米压痕实验过程中, 由于马氏体相的尺寸较小并被软的铁素体基体所包围, 当压痕深度超过40 nm时, 纳米压痕硬度呈现出明显的基底效应. 由于在铁素体-奥氏体两相区加工过程中发生C元素向奥氏体的分配, 双相组织试样中的马氏体中富集了数倍于钢的名义含量的C元素. 结果导致双相组织试样中马氏体的平均纳米压痕硬度比同一钢的全马氏体组织试样高出30%以上. 此外, 还讨论了C的富集分配对马氏体Poisson比和Young's 模量的可能影响.

关键词: 钢 , ferrite , martensite , nanoindentation

高能机械加工表面纳米化40Cr钢组织结构与力学性能

张俊宝 , 刘志文 , 宋洪伟 , 吴杰 , 史弼 , 熊天英

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2004.06.003

利用超声高能机械加工处理工艺在40Cr钢表面制备了纳米晶表面层.采用SEM,TEM和纳米压痕技术等分析了表面纳米晶层的组织结构与力学性能.实验结果表明,表面是由分布均匀的纳米级铁素体和纳米级渗碳体晶粒构成的复合纳米结构,过渡区由纳米级的渗碳体晶粒和粗晶铁素体晶粒构成.表面平均晶粒尺寸为3nm.随着深度的增加,晶粒尺寸逐渐增大.表面硬度高达8GPa,为基体硬度的3倍,随着深度的增加,硬度迅速降低.表面层弹性模量为252GPa,与基体十分接近.

关键词: 40Cr钢 , 表面纳米化 , 微观组织 , 纳米硬度

超级双相不锈钢中δ相力学性能的纳米压痕表征

姚瑶 , 周灿栋 , 史弼 , 杨晓萍 , 单爱党 , 宋洪伟

机械工程材料

为了预测金属间化合物d相的析出对00Cr25Ni7M04N超级双相不锈钢力学性能的影响，采用纳米压痕技术对加热缓冷后该钢的δ相进行了表征，并对其显微组织进行了观察。结果表明：钢中d相的体积分数为36．7％，其纳米压痕硬度范围为14．0～17．1GPa，平均值为15．7GPa，弹性模量范围为262~380GPa，平均值为317GPa；测试结果基本排除了基体效应的影响。

关键词: 双相不锈钢 , δ相 , 力学性能 , 纳米压痕

表面纳米化40Cr钢的组织特征

宋洪伟 , 刘志文 , 张俊宝 , 吴杰 , 史弼 , 熊天英

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.01.012

采用超音速微粒轰击方法对40Cr调质钢进行了表面纳米化处理.X射线衍射、透射电子显微镜和纳米压痕试验结果表明,表面纳米化层深达20μm,平均纳米压痕硬度比纳米化前提高2倍以上,达到8.0GPa.在表面纳米化试样表面至250μm的区域内存在残余压应力,最大残余压应力位于表面纳米化层与过渡区的分界线附近.

关键词: 表面纳米化 , 40Cr钢 , X射线衍射 , 透射电子显微镜 , 纳米压痕

一种低碳低合金钢的纳米压痕表征

宋洪伟 , 史弼 , 王秀芳 , 张俊宝

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.03.013

对具有两种不同组织状态的一种低碳低合金钢进行了纳米压痕表征.结果表明,在双相组织试样中,马氏体的硬度高于铁素体的70%以上.在纳米压痕实验过程中,由于马氏体相的尺寸较小并被软的铁素体基体所包围,当压痕深度超过40 nm时,纳米压痕硬度呈现出明显的基底效应.由于在铁素体-奥氏体两相区加工过程中发生C元素向奥氏体的分配,双相组织试样中的马氏体中富集了数倍于钢的名义含量的C元素.结果导致双相组织试样中马氏体的平均纳米压痕硬度比同一钢的全马氏体组织试样高出30%以上.此外,还讨论了C的富集分配对马氏体Poisson比和Young's模量的可能影响.

关键词: 钢 , 铁素体 , 马氏体 , 纳米压痕 , 硬度