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脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

国洪建 , 贾均红 , , 梁补女 , 陈文元 , 李博 , 汪建义

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.02.012

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备袁征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能.结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低.当Ag含量为16%(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳.由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑.

关键词: 脉冲激光沉积 , VN/Ag薄膜 , 摩擦学性能 , 润滑机理

元素钇对Mg-9Li-3Al-2Sr合金组织及拉伸性能的影响

颜磊 , 彭晓东 , 李小华 , 杨艳 , 余远清 , , 李杨敏

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201612003

采用对掺法制备了铸态 Mg-9Li-3Al-2Sr-xY(x=0,2.5)合金,研究了元素钇对合金组织和拉伸性能的影响.结果表明:Mg-9 Li-3 Al-2 Sr合金由α-Mg、β-Li、Al4 Sr相组成,Al4 Sr相主要分布在β-Li相中;Mg-9Li-3Al-2Sr-2.5Y合金主要由α-Mg、β-Li、Al4 Sr和Al2 Y相组成,Al4 Sr相主要分布在β-Li 相中,而 Al2 Y 相则弥散分布在基体中;与 Mg-9Li-3Al-2Sr 合金相比,Mg-9Li-3Al-2Sr-2.5Y合金的抗拉强度变化不大,但伸长率提高了17.3%;Mg-9Li-3Al-2Sr 合金的断裂机制为典型的沿晶断裂,而Mg-9 Li-3 Al-2 Sr-2.5 Y合金的断裂机制则是以脆性断裂为主,并伴有韧窝的混合型断裂.

关键词: 镁锂合金 , 稀土元素钇 , 显微组织 , 拉伸性能

钨对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

陈百明 , , 刘晓斌 , 王珺 , 尹新权

材料科学与工程学报

为了研究钨对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,制备了钨含量分别为0%、3%、6%、9%的铜基摩擦材料,并在环一块摩擦试验机上进行了摩擦磨损性能的实验.结果表明,在钨含量小于3%以下的范围内,钨可以使铜基摩擦材料的硬度小幅提高,含量超过3%后反而使硬度有所降低.随着钨含量的增加,铜基摩擦材料的摩擦磨损性能得到了显著改善.

关键词: 摩擦材料 , 摩擦系数 , 磨损率 , 粉末冶金 , 粘着磨损

超-超临界汽轮机转子材料T91钢的堆焊修复

, 芦凤桂 , 陆斌锋 , 姚舜

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.04.003

针对汽轮机转子在运行过程中发生的不正常磨损,采用2CrMo焊丝在选定的工艺参数下对汽轮机转子材料T91钢进行埋弧堆焊试验,研究了堆焊层化学成分对堆焊层组织和性能的影响.结果表明:对T91钢采用埋弧堆焊进行修复,其堆焊层综合力学性能均优于母材性能;同时发现当堆焊层铬含量在2%左右时,其抗磨损性能大大提高.

关键词: 堆焊 , 超-超临界汽轮机 , T91钢 , 力学性能

NiCrBSiWCe合金粉末喷熔层滑动磨损特性研究

, 王智平 , 梁补女 , 苏义祥

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.06.026

采用热喷熔方法在45钢表面制备了NiCrBSiWCe合金粉末喷熔层,在SRV磨损试验机上进行小振幅滑动磨损试验研究.结果表明,NiCrBSiWCe合金喷熔层的摩擦磨损性能明显高于SAE52100钢.在较低载荷和滑动速度较低下,小振幅滑动磨损机理为磨损表面的划痕、裂纹和疲劳脱层.而在较高滑动速度下,小振幅滑动磨损机理为磨损表面的氧化磨屑层的形成,含稀土的磨屑层阻碍了喷熔层小振幅滑动磨损.

关键词: NiCrBSiWCe , 合金粉末 , 喷熔层 , 滑动磨损 , 耐磨性能

高耐磨Fe-Ni-RE自熔合金粉末涂层的特性研究

梁补女 ,

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.03.013

对自行研制的Fe-Ni-RE高耐磨自熔合金涂层的化学成分、物理性能、组织和硬度等进行了研究,并与Ni60合金进行了对比,Fe-Ni-RE中铁含量虽高,但主要性能与Ni60相当,且节约了大量的镍和钴贵重元素,降低了合金原材料和生产的成本.实际应用表明:Fe-Ni-RE合金具有熔焊性能好、耐磨耐蚀性能优良、成本低等特点.

关键词: 自熔合金 , 粉末 , 耐磨性

热喷涂技术的研究进展及思考

国洪建 , 贾均红 , , 梁补女 , 林小军

材料导报

综述了热喷涂技术的基本概念,喷涂层的成型过程原理以及热喷涂的发展历史与现状.从喷涂方法、材料配比和工艺参数等方面介绍了防腐蚀涂层、抗高温氧化涂层、耐磨性涂层、热障涂层和生物涂层的研究进展,并阐述了上述功能涂层的应用原理,最后展望了热喷涂技术的研究方向.

关键词: 热喷涂技术 , 涂层 , 耐腐蚀性 , 耐磨性 , 热障涂层 , 生物涂层

多孔氧化铝膜的纳米力学性能研究

姚素薇 , 张璐 , 张卫国 , , 李鸿琦

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00736

采用二次铝阳极氧化技术, 制备了高度有序的铝阳极氧化膜(AAO膜), 孔径为50nm. 利用纳米压缩仪结合纳米压痕仪对不同压缩位移条件下的AAO膜进行了纳米力学测试和卸载后的压痕原位扫描实验. 通过测量加载-卸载曲线并用Oliver-Pharr模型分析计算得到, 在压缩位移为0、3.3、6.6、9.9μm时, AAO膜的纳米硬度和弹性模量分别为1.49、1.79、1.69、1.55GPa和11.79、12.32、12.82、13.19GPa. 由卸载曲线和原位扫描的压痕形貌可以看出, 压缩位移为6.6和9.9μm时的压痕在压缩力的作用下发生了明显的塑性变形, 因而AAO膜的纳米硬度减小, 而弹性模量一直增大.

关键词: 阳极氧化铝膜(AAO) , nanocompression , nanoindentation , in-situ scanning

核电钢A508的环境敏感断裂特性

王正 , , 任晨星 , 潘永才 , 刘新民

中国腐蚀与防护学报

用慢应变速率、断口分析、电化学测量和X射线衍射等方法研究了国产核电钢A508的环境敏感断裂特性.慢应变速率试验是在含氧0.01-8ppm的高温纯水(50-280℃)中进行的结果表明,应力腐蚀开裂与其氧化膜结构密切相关.存在一个临界温度(100℃)和临界氧浓度(0.2ppm),低于此临界值,A508钢的氧化膜全部由Fe3O4组成,不发生环境敏感断裂高于临界值,其氧化膜由Fe3O4和Fe2O3组成在100-150℃之间,环境敏感裂缝生于蚀坑底部.在更高温度下,裂缝萌生于氧化膜下由阳极溶解而形成的浅沟内.两者均以I.G+T.G的混合方式向里扩展.A508钢的SCC敏感性随介质中溶解氧量增加而上升;作为温度的函数,它在150℃出现极大值.由于导致A508钢开裂的临界氧浓度及Fe3O4/Fe2O3共存的边界条件所对应的电位,正好和A508钢的致裂电位(0.2V,SHE)完全吻合,位于E-pH图的氢析出线以上,其环境敏感断裂更象受阳极溶解机理所制约,而不应该视作氢致开裂.

关键词:

多种纳米粉体对Fe/WC喷涂层显微组织的影响

国洪建 , 贾均红 , 梁补女 , , 林小军

材料热处理学报

针对我国多泥沙河流上水电站水轮机过流部件的磨损问题,在Fe/WC喷涂材料中添加一定量的纳米级WC、Ni、CeO2粉体,采用亚音速火焰喷涂技术在Q235基体上制备涂层,利用光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射仪及能谱仪等设备进行显微组织观察、物相及微区成分分析,探讨纳米粉体对喷涂层显微组织的影响.结果表明,适量的纳米粉体可以细化涂层组织,改善涂层组织形态,减少涂层中的孔隙,提高涂层的致密性,增强涂层的冶金结合.

关键词: 纳米粉体 , 亚音速火焰喷涂 , Fe/WC涂层 , 显微组织

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