何正员
,
张磊
,
单文瑞
,
张玉勤
,
周荣
,
蒋业华
,
谭军
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60097-9
为了改善Ti-Nb?Zr合金的生物活性,采用放电等离子烧结(SPS)制备了Ti?35Nb?7Zr?xHA(羟基磷灰石,x=5,10,15,20,质量分数,%)复合材料.借助XRD、SEM、力学测试以及电化学测试手段研究了HA含量对复合材料显微组织、力学性能和腐蚀性能.结果表明,所有复合材料的物相主要由 β-Ti基体、α-Ti和金属?陶瓷相(CaO,CaTiO3,CaZrO3,TixPy等)组成,此外,含15%HA和20%HA的复合材料中出现了少量残余的HA;随着HA含量的增加,复合材料的抗压强度均高于1400 MPa,复合材料(5%?15%HA)的弹性模量呈较小变化趋势(46?52 GPa),更加接近人骨的弹性模量.在Hank's溶液中的电化学试验表明,HA含量为15%时,复合材料的钝化电流密度和腐蚀电流密度较低,显示了较好的腐蚀性能.因此,Ti?35Nb?7Zr?15HA复合材料可作为一种骨科植入手术中较好的替代材料.
关键词:
钛复合材料
,
放电等离子烧结
,
显微组织
,
力学性能
,
腐蚀性能
宋群玲
,
金青林
,
李再久
,
杨天武
,
周荣
中国有色金属学报
在0.6 MPa的纯氢气氛中，采用金属/氢共晶定向凝固技术，制备得到不同Cr含量的GASAR多孔Cu-xCr合金试样(x=0,0.3%,0.5%,0.8%,1.0%,1.3%(质量分数，%))，并研究了Cr含量对多孔Cu-xCr合金气孔率和气孔平均直径的影响规律。结果表明：随Cr含量的逐渐增大，氢在合金熔体中的溶解度相应增加，导致多孔 Cu-xCr合金试样的气孔率缓慢增高；此外，随 Cr 含量的增加，受糊状区宽度变化的影响，气孔的平均直径呈先增大后减小的趋势。
关键词:
Cu-Cr合金
,
多孔金属
,
金属/氢共晶定向凝固
,
气孔率
,
糊状区
王传琦
,
刘洪喜
,
周荣
,
张晓伟
,
曾维华
,
蒋业华
材料热处理学报
利用6 kW多模横流CO2激光器在45钢表面熔覆了Ni60CuMoW合金粉末,并对熔覆涂层进行了回火处理。通过OM、XRD、SEM、EDS和电化学综合测试系统等手段分析了激光功率和回火复合处理对熔覆层组织和耐蚀性能的影响。结果表明：熔覆层与基体呈良好的冶金结合,熔覆层组织致密。熔覆层主要由富含Ni的基体相γ（Ni,Fe）、固溶体（Ni,Cu）、化合物Ni31Si12、BCr、Cr5 B3、BNi3、FeNi3和M23 C6（M=Cr、Ni、Fe）等组成。随着激光功率的增加,熔覆层与基体间的过渡区域更加平滑。试样耐蚀性随激光功率的降低而增强,腐蚀电位明显正移,腐蚀电流密度降低近2个数量级。对单道涂层试样,回火处理后的耐蚀性好于回火前,而多道熔覆层的耐腐蚀性又优于单道。
关键词:
激光熔覆
,
回火处理
,
多道涂层
,
微观组织
,
耐蚀性能
李帅
,
周荣锋
,
张玲
,
蒋业华
,
周荣
材料热处理学报
对过共晶高铬铸铁奥氏体化过程中进行脉冲电流处理,采用光学显微镜观察并研究了脉冲电流对碳化物形态和尺寸的影响.结果表明,过共晶高铬铸铁高温保温过程中施加脉冲电流能够促进初生碳化物和共晶碳化物细化和粒化.脉冲电流促使碳化物的细化和粒化速度与碳化物的初始尺寸有关,尺寸较小的碳化物细化和粒化速度较快,尺寸较大的碳化物细化和粒化的速度较慢.
关键词:
过共晶高铬铸铁
,
脉冲电流
,
碳化物
,
细化和粒化
周荣锋
,
陈华
,
王铁旦
,
张玲
,
蒋业华
,
周荣
材料热处理学报
借助金相显微镜、SEM、XRD、EDS对凝固过程中的30 mm×150 mm过共晶高铬铸铁试样通以电流强度为2000 A、频率为20 Hz的脉冲电流,对碳化物的形态、尺寸和种类进行分析研究。结果表明,脉冲电流作用下,高铬铸铁中碳化物尺寸显著减小,一部分杆状初生碳化物完全分解小片状,一部分初生碳化物局部溶解成2～3μm细小球状和絮状碳化物。剩余液相共晶反应获得的共晶团较常规铸态时的更加细密。脉冲电流作用下铸铁中碳化物不再为单一的M7C3型,同时出现了MC型、M7C0.45型、M23C6型等新类型的碳化物。
关键词:
过共晶高铬铸铁
,
脉冲电流
,
碳化物
,
形貌
李祖来
,
蒋业华
,
周荣
,
陈志辉
,
山泉
材料热处理学报
采用真空实型铸渗(V-EPC)工艺制备碳化钨颗粒增强铁基表层复合材料,观察并研究其基体组织和抗三体磨料磨损性能.结果表明,基体组织的变化对复合材料的磨损性能产生显著的影响,随着Cr含量的增大,复合材料基体组织中的碳化物含量增加,形貌由长条状向块状转变.而复合材料的三体磨料磨损性能随着Cr含量的增大呈增加趋势,与未添加Cr的表层复合材料相比,当基体中Cr含量为27.4％时,表层复合材料的三体磨料磨损性能提高了40.6％.Cr的添加可提高WCp/铁基表层复合材料三体磨料磨损性能的机制为双“阴影效应”和“支撑效应”的协同作用.
关键词:
颗粒增强复合材料
,
磨料磨损
,
真空实型铸造
,
基体组织
陈宗宝
,
李璐
,
周荣锋
,
蒋业华
,
周荣
,
何志坚
材料热处理学报
采用转棒诱导形核对过共晶Al-25％ Si合金熔体进行处理获得半固态坯料,研究转棒转速对坯料组织的影响,并结合熔体在转棒表面的运动状态,分析转棒诱导形核细化凝固组织的机理.结果表明,转棒转速为500 ～ 600 r/min条件下,熔体能够最大程度地铺展于棒的表面,在棒表面很快获得铺展面积最大、厚度最小的熔体薄膜.在棒的激冷作用下,整体薄膜迅速获得过冷并促使其内部初生硅同时快速并大量形核,单位面积初生硅颗粒个数较铸态和其它转速条件下显著增加,初生硅平均尺寸从常规铸态的250 ～300μm细化至27μm左右.初生硅大量形核后,剩余液相后续凝固过程发生离异共晶反应形成针片状硅,没有出现典型的片层状共晶组织,同时片状硅得到一定程度细化.转棒诱导形核能够获得细小初生硅和针片状硅均匀弥散分布于α-Al基体的半固态组织.
关键词:
高硅铝合金
,
转棒诱导形核
,
硅相
,
细化
,
半固态成形
王春建
,
金青林
,
蒋业华
,
周荣
材料热处理学报
通过向熔体中直接添加Al4C3颗粒,研究了Al4C3对AZ91合金的晶粒细化现象和机理的影响.结果表明,Al4C3颗粒对AZ91合金的晶粒细化效果与孕育参数直接相关,孕育温度越高孕育时间越久,Al4C3的细化效果越明显.研究发现,实验添加的Al4C3颗粒并没有直接成为镁的晶核,而是被推开到了晶粒生长界面前沿,Al4C3的细化作用主要是因为Al4C3发生了微量的溶解,从而向熔体中提供了碳,碳的存在对熔体起到了碳质孕育法处理的作用.
关键词:
镁合金
,
晶粒细化
,
异质形核
戴希魁
,
金青林
,
蒋业华
,
周荣
机械工程材料
采用金属/气体共晶定向凝固技术制备了藕状多孔铜,建立了凝固界面前沿溶质场模型,采用模型计算分析了工艺参数(凝固速率、氢气压力和温度)对多孔铜结构参数(孔隙率和孔间距)和溶质浓度的影响,并与试验结果进行了对比.结果表明:保持氢气压力和温度不变时,孔间距(λ)和凝固速率(v)呈vλ2 =E(常数)的关系;孔隙率主要受氢气压力的影响,孔间距主要受凝固速率和氢气压力的共同影响;模型计算结果和试验结果吻合较好;随着氢气压力或凝固速率的升高,固液界面前沿溶质富集程度越来越大,而随着温度的升高,溶质的富集程度越来越小.
关键词:
藕状多孔铜
,
定向凝固
,
结构参数
,
溶质场
刘洪喜
,
蒋业华
,
周荣
,
周荣锋
,
金青林
,
汤宝寅
金属学报
用等离子体浸没离子注入与沉积（PIII&D）技术在AISI52100轴承钢表面成功合成了高硬耐磨的氮化钛（TiN）薄膜。膜层元素分布、化学组成和表面形貌分别用X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）和原子力显微镜 （AFM）表征。合成薄膜前后试样的滚动接触疲劳寿命和摩擦磨损性能分别由球棒疲劳磨损试验机和球-盘磨损试验机测定；疲劳破坏后的微观形貌通过扫描电镜（SEM）观察；薄膜力学性能经纳米压痕和纳米划痕试验评价。结果表明，表面膜层中主要存在TiN相，同时含有少量的TO2和钛氮氧的化合物；在优化条件下，氮化钛膜层致密均匀，与基体结合良好，具有很高的硬度和杨氏模量，分别达到25 GPa 和350 GPa；最低摩擦系数由基体的0.92下降到0.2。被处理薄膜试件在90%置信区间下的最大L10、L50、La和L寿命较基体分别提高了5.5倍、2.8倍、2.3倍和2.2倍，疲劳寿命的分散性得到了显著改善.
关键词:
等离子体浸没离子注入与沉积
,
titanium nitride (TiN) film
