华云峰
,
李争显
,
杨浩
,
王宝云
,
王彦峰
,
姬寿长
,
罗小峰
,
杜继红
稀有金属材料与工程
采用辉光无氢渗碳方法,在工业纯钛TA2表面制备渗碳层,研究辉光无氢渗碳动力学以及渗碳试样在25℃、3.5％ NaCl水溶液和25℃、80％ H2SO4水溶液中的耐蚀性能.结果表明,渗碳层厚度随渗碳温度与时间的增加而增加,碳在渗碳层中的扩散系数与绝对温度之间符合Arrhenius关系式,扩散活化能为13.6 kJ/mol (0.14 eV).渗碳试样在25℃3.5％ NaCl、80％ H2SO4水溶液中的腐蚀速率分别为0.000 48 mm/a、2.118 mm/a,分别是Ti-0.2Pd的77％、50％,分别是TA2的13％、11％,耐蚀性能得到显著提高.
关键词:
工业纯钛TA2
,
辉光无氢渗碳
,
渗碳层
,
动力学
,
耐蚀性能
李争显
,
刘瑞斌
,
华云峰
,
潘晓龙
,
王少鹏
,
王彦峰
,
黄春良
钛工业进展
钛及钛合金具有比强度高、耐蚀性能好、无磁性等优点，但其所固有的高温易氧化、易发生接触腐蚀、导热系数小等缺点在一定程度上限制了其应用。为此，需对钛合金表面进行处理，而薄膜技术则是一种有效方法。首先概述了薄膜技术在钛材的耐磨处理、抗氧化处理、耐冲蚀处理、电活性功能处理四个方面的研究成果，然后结合作者自身的研究成果及对钛表面处理技术的认识，从钛的应用和薄膜技术的特点出发，提出了今后钛表面薄膜技术在这些方面可能的发展方向。
关键词:
钛合金
,
表面处理
,
薄膜技术
,
发展趋势
王宝云
,
李争显
,
严鹏
,
王彦峰
,
姬寿长
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2010.01.008
为了提高钛合金的高温抗氧化能力,采用非平衡磁控溅射技术在Ti6Al4V钛合金的表面沉积了NiCoCrAlY涂层,通过SEM,EDS和XRD分析了涂层氧化前后的物相组成和组织形貌.结果表明:长时间沉积后,受基材原始表面状态和涂层择优生长作用的影响,涂层表面有大量微米级的细小颗粒和少量直径约10 μm的圆丘形突起;NiCoCrAlY涂层成分与靶材相近.NiCoCrAlY涂层明显提高了钛合金的抗氧化性能,使其氧化增重速率大大降低.经高温氧化后,涂层与基底的界面处Ti,Ni等元素发生互扩散形成过渡层,随氧化时间延长,过渡层逐渐增厚;并且受高温作用,涂层表面化合物相晶态特征有增强的趋势.
关键词:
钛合金
,
抗氧化
,
磁控溅射
,
MCrAlY
,
涂层
周冀蕾
,
王彦峰
物理测试
采用单摆和自由落体试验仪都可以测定重力加速度.在单摆试验部分,系统地阐述了周期公式的由来与成立条件;在自由落体试验部分,利用2个光电门计时方式测定重力加速度的试验结果比较理想.两种不同试验方式所得结论得到了相互验证.
关键词:
单摆试验
,
自由落体试验仪
,
摆角
,
重力加速度
王彦峰
,
李争显
,
杜继红
,
王宝云
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2010.04.027
综述了近年来国内外镁合金表面PVD技术制备的膜层对其耐蚀性的影响研究,提出:PVD膜层能够降低镁合金的腐蚀电流,提高其耐蚀性;造成膜层失效的主要原因是由于膜层中存在的微孔等结构缺陷充当了腐蚀通道;通过膜层体系的结构设计、制备工艺参数优化等方法,可降低膜层结构缺陷、提高膜基体系耐蚀性.
关键词:
镁合金
,
物理气相沉积
,
表面防护
,
表面改性
,
膜层
赵勇
,
华云峰
,
王彦峰
,
李争显
稀有金属材料与工程
采用电弧增强磁控溅射(AEMS)技术在钛表面制备纳米复合Si-C-N超硬薄膜,研究薄膜的显微结构、相组成、硬度、韧性、摩擦学行为和耐蚀性能.结果表明,薄膜形成了C-C、C=C、N-C以及Si-C非晶复合组织结构.薄膜的硬度为(38.2±4.1) GPa,断裂韧性为(3.68±0.32) MPa·m1/2.薄膜的摩擦系数为0.23左右,具有良好的抗摩擦磨损能力.沉积Si-C-N薄膜的TA2试样在25℃、3.5％NaC1水溶液中的腐蚀速率为0.000 125 mm·a-1,是纯TA2的12.5％,具有良好的耐蚀性能.
关键词:
纳米复合Si-C-N超硬薄膜
,
显微结构
,
断裂韧性
,
摩擦系数
,
耐蚀性能
华云峰
,
李争显
,
杜继红
,
姬寿长
,
王彦峰
,
王宝云
稀有金属材料与工程
钨涂层是最有希望的聚变堆偏滤器高热负荷面对等离子体材料.系统总结了钨涂层材料、连接及其制备研究进展,分析了钨涂层材料及其与热沉连接存在的问题,提出了偏滤器高热负荷面对等离子体钨涂层铁素体钢热沉材料(W/ODS)连续制备的发展方向,分析了钨涂层制备方法的优缺点,指出了电子束物理气相沉积(EBPVD)方法连续制备大面积的、显微结构可控的W/ODS的研发方向.
关键词:
聚变堆偏滤器
,
高热负荷
,
钨涂层
,
连接
,
制备
王彦峰
,
李争显
,
华云峰
,
王宝云
,
杜继红
表面技术
采用电弧离子镀与磁控溅射联合沉积技术,以不同的C掺杂方式在高速钢基体表面制备了C/TiAlSiN多元复合硬质膜层,对膜层的成分、组织结构、显微硬度及摩擦磨损性能进行了表征,并与相同条件下制备的未掺杂TiAlSiN膜进行了对比.结果表明,不同的掺杂方式使得膜层的组织与性能不同,在TiAlSiN硬质膜层的制备过程中实施C掺杂,能够显著优化该膜层体系的组织结构及显微硬度,并大大改善其摩擦磨损性能.
关键词:
C掺杂
,
TiAlSiN硬质膜层
,
显微组织
,
摩擦性能
杨方亮
,
王彦峰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.014
目的 提高TiN硬质涂层的厚度及各项力学性能.方法 采用等离子增强PVD技术在钛合金(TC4)基体表面制备多层复合Ti/TiN涂层,对涂层进行扫描电镜(SEM)分析,采用划痕法表征涂层的结合强度,用维氏显微硬度计测试涂层的显微硬度,利用销盘式摩擦磨损试验仪评价涂层的摩擦磨损性能.结果 制备的多层复合Ti/TiN涂层厚度最高可达100 μm,且未发生剥落等失效,结合强度相对于单层TiN提高了近3倍.由于Ti、TiN的多层复合调制作用,制备的Ti/TiN显微硬度测试表明复合涂层的显微硬度高达2700 HVo.025,同时,涂层在原有耐磨性能优良的基础上具备自润滑减摩作用,经过近20 000m的磨损测试,复合涂层的摩擦系数低至0.25左右,且未完全失效.结论 多层复合结构能够有效提高TiN硬质涂层的厚度,制备的Ti/TiN多层复合涂层的各项力学性能显著提高.
关键词:
Ti/TiN复合涂层
,
PVD
,
显微硬度
,
结合强度
,
摩擦性能
,
自润滑
王彦峰
,
李争显
,
王浩楠
,
杜继红
,
张长伟
稀有金属材料与工程
以TiN、TiAlN为主的过渡族金属氮化物硬质涂层以其较高的表面硬度、良好的耐磨以及抗高温氧化性能,被广泛应用于材料表面防护涂层.然而,涂层内部积聚的高内应力却容易引发涂层与基体的结合力问题.利用PVD技术很难在材料表面制备出厚度超过10μm的TiN或TiAlN涂层.多层复合结构能够有效控制涂层中的应力分布,从而使得其成为获得较厚硬质涂层的一种有效方法.本工作在TC4合金以及Si (100)基体上利用等离子增强离子镀技术制备了具有不同复合层数的多层Ti/TiN涂层,并研究了复合层数对涂层力学性能的影响.结果表明,随着复合层数的增加,涂层的各项力学性能得到了显著强化.涂层的显微硬度nV0.25高达27500MPa,厚度大于50 μm,且具有较好的韧性.涂层的韧性与显微硬度成正比例关系.同时,48层复合结构的Ti/TiN涂层具有低于0.35的摩擦系数以及最佳的抗磨损性能.然而,随着复合层数的进一步增加,涂层与基体的界面结合强度显著弱化.
关键词:
Ti/FiN涂层
,
多层结构
,
显微硬度
,
摩擦性能
,
韧性
