材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

层厚比对磁控溅射Cr/CrN多层涂层组织和性能的影响

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.11.005

在超高真空磁控溅射仪上,制备了一系列具有相同调制周期不同层厚比的Cr/CrN涂层.用X射线衍射仪分析了涂层的相组成,通过扫描电镜观察了涂层形貌,采用显微硬度计测试了涂层硬度,在划痕仪上确定涂层和基体间的结合力,并利用磨损仪测量涂层的摩擦磨损性能.结果表明:调制周期为400nm时,当层厚比由2.0减小到0.2,Cr/CrN多层涂层始终由Cr和CrN两相组成,涂层择优取向为CrN(200),且涂层变得愈加致密,硬度从1550HV增大到2300HV,磨损率从2.4×10-8mm3·N-1·m-1减小为0.6×10-8mm3·N-1·m-1,涂层和基体结合性能优良.

关键词: Cr/CrN多层涂层 , 层厚比 , 硬度 , 磨损率

CrCuN薄膜择优取向与价电子结构的关系研究

谈淑咏 , 张旭海 , 张炎 , 蒋建清

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.22.019

基于固体和分子经验电子理论(EET)计算了CrN和Cu的价电子结构及晶面电子密度的变化,分析了CrCuN纳米复合膜择优取向与价电子结构的关系。计算结果显示,CrN(100)/Cu(111)具有较低的电子密度差,薄膜中易存在此种界面结构。当薄膜中 Cu含量较多时,Cu 易于(111)择优生长,而 CrN 则按(100)CrN/(111)Cu 位向关系在其表面形核,从而有助于CrCuN薄膜中CrN[200]取向的增强。该计算结果与实验事实相符合,为Cr-N基纳米复合膜的微结构研究和设计提供了新思路。

关键词: EET , CrCuN 纳米复合膜 , 界面电子密度差 , 择优取向

氯化钙水溶液淬火介质在碳素工具钢热处理中的应用

谈淑咏 , 蒋穹

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.03.021

针对碳素工具钢在淬火中出现的开裂问题,采用不同密度的氯化钙水溶液作为淬火剂对其进行淬火试验,对淬火后试样的变形、组织、硬度等进行了分析.结果表明:用饱和氯化钙水溶液作淬火荆可在保证试样淬硬的前提下,减少淬火工件的变形、开裂,提高碳素工具钢的淬火质量.

关键词: 碳素工具钢 , 氯化钙水溶液 , 变形 , 开裂

高碳钢/不锈钢TLP扩散连接层组织及形成机理

柳秉毅 , 杨宗辉 , 初雅杰 , 谈淑咏 , 陈锐杰

材料热处理学报

用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度分析等方法研究了65钢和TI0钢与304不锈钢瞬间液相(TLP)扩散连接形成的结合区组织,并对其形成机理进行了探讨.结果表明,以铜箔作中间层,采用TLP扩散连接工艺可实现高碳钢与不锈钢之间的良好冶金结合;结合区组织为明显的层状结构,从高碳钢向不锈钢方向依次为铜扩散层、高碳富铬层和定向生长的铁-铬-镍柱状晶层.分析认为,高碳钢/不锈钢TLP扩散连接过程具有明显的不对称性.高碳钢/铜液界面析出的强稳定性高碳富铬层具有屏蔽作用,阻止高碳钢母材向铜液中溶解;而不锈钢母材则持续向铜液中溶解,溶解的铁、铬、镍原子经最短扩散路径朝高碳富铬层一侧迁移,进而发生等温凝固并择优定向生长出铁-铬-镍固溶体柱状晶区.

关键词: 高碳钢 , 不锈钢 , 瞬间液相扩散连接 , 组织 , 形成机理

纳米 SiC 浓度对 Ni／纳米 MoS2基复合镀层结构和耐磨性能的影响

王红星 , 谈淑咏 , 柳秉毅 , 沈彤

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.10.010

采用双脉冲复合电镀技术，在瓦特型镀液中，制备含纳米 SiC 的 Ni／MoS2基复合镀层。研究纳米 SiC 浓度对复合镀层微观形貌、组织结构、显微硬度和摩擦性能的影响。结果表明：镀液中添加纳米 SiC 后，Ni／MoS2复合镀层的微观形貌产生明显的变化，随镀液中 SiC 浓度的增加，复合镀层表面致密度提高；镀液中纳米 SiC 浓度在1．0～1．5g／L 时，组织由 Ni＋MoS2＋SiC 组成；纳米 SiC 为1．5g／L 时，显微硬度达到最大，为505HV，摩擦因数为0．28，分别为纯 Ni／MoS2的1．6倍和1／2。复合镀层的磨损机制以磨料磨损为主。

关键词: Ni/MoS2 基复合镀层 , 纳米 SiC , 耐磨性能

铝基复合材料摩擦磨损性能研究

谈淑咏 , 方峰 , 施春陵 , 蒋建清

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2007.03.006

为研究碳纤维对Al1O3f/ZL109复合材料摩擦磨损性能的影响,进一步提高金属基体的摩擦磨损性能,利用液态模锻法制备了(Cf,Al2O3f)/ZL109复合材料,并研究了该材料的摩擦磨损性能.结果表明:各种(Cf,Al2O3f)/ZL109复合材料的磨损量均随载荷的增加而增大,但复合材料的磨损量均低于ZL109基体,且在总纤维体积分数为12%的复合材料中,(4%Cf,8%Al2O3f)/ZL109复合材料具有最低的磨损量;各种(Cf,Al2O3f)/ZL109复合材料的摩擦因数均随载荷的增加而减小.(Cf,Al2O3f)/ZL109复合材料的耐磨性由碳纤维与氧化铝纤维性能及基体共同决定.

关键词: 铝基复合材料 , 磨损性能 , 磨损机理

氮流量比对直流反应磁控溅射制备氮化铬涂层组织和性能的影响

谈淑咏 , 张旭海 , 吴湘君 , 蒋建清

机械工程材料

采用直流磁控溅射法制备氮化铬涂层,研究了氮流量比对涂层相结构、表面形貌和硬度和涂层结合力的影响.结果表明:当氮流量比在30%～100%变化时,涂层主要由CrN相构成;随氮流量比增加,涂层晶粒形貌由三角锥转变为三角锥与球状共存,涂层变得致密,硬度得到提高;氮流量比对涂层结合力影响不大.

关键词: 直流磁控溅射 , 氮流量比 , 氮化铬涂层

基底负偏压对直流磁控溅射CrN薄膜择优取向及表面形貌的影响

谈淑咏 , 张旭海 , 李纪宏 , 吴湘君 , 蒋建清

功能材料

直流磁控溅射法制备不同基底负偏压下的CrN薄膜,采用XRD分析薄膜相结构,EDS分析薄膜表面成分,SEM观察薄膜表面形貌,并对偏压作用机制进行了探讨.结果表明,当Ar流量6ml/min、N2流量30ml/min时,在基底负偏压增大过程中,CrN薄膜始终由CrN相组成,但薄膜生长发生了(111)(-50V)向(200)(-125V)再向无明显择优生长(-225V)的转变.低偏压时,CrN薄膜[111]向[200]取向转变主要是轰击表面氮离子浓度增加导致;高偏压时,薄膜中Ar浓度大幅增长,高能离子长时间轰击破坏晶粒取向性,使薄膜呈无择优取向.同时,负偏压增加使薄膜表面形貌从具有棱角的不规则形状逐渐变为粒状结构,且晶粒逐渐细小.

关键词: 基底负偏压 , 择优生长 , 表面形貌 , 直流磁控溅射

Mg-5Gd-1Zn-0.6Zr镁合金微弧氧化膜的结构与腐蚀性能

谈淑咏 , 章晓波 , 江先彪 , 周旭 , 陈健

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.16.002

利用微弧氧化法在Mg-5Gd-1Zn-0.6Zr镁合金表面制备微弧氧化膜,探讨了恒流模式下占空比对微弧氧化膜结构、显微硬度和腐蚀性能的影响.利用XRD分析氧化膜组成,通过SEM观察氧化膜形貌,利用显微硬度计测量膜层硬度,采用电化学法测试氧化膜在模拟体液中的极化曲线.结果表明,镁合金微孤氧化膜主要由MgO和Mg2SiO4组成,随着占空比的增大,微弧氧化膜膜厚增加,表面致密程度降低,膜的硬度和耐腐蚀性先升高后降低.占空比为50％的微弧氧化膜硬度最高,耐腐蚀性最佳.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 硬度 , 腐蚀性能

直流脉冲磁控溅射铜膜的结构与性能研究

谈淑咏 , 张旭海 , 朱迪 , 陈健 , 蒋建清

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.026

采用直流脉冲磁控溅射法制备铜膜,利用X射线衍射法分析薄膜相结构,通过扫描电镜观察薄膜形貌,基于纳米压痕载荷-位移曲线计算薄膜的硬度、弹性模量和接触刚度,同时采用显微硬度法测量薄膜硬度,系统研究了溅射功率和偏压对铜膜结构和力学性能的影响.结果表明,通过纳米压痕载荷-位移曲线计算薄膜力学性能是可靠的.随着溅射功率的增大,铜膜生长取向几乎无变化,均呈无择优生长状态,弹性模量、接触刚度基本不变,硬度略有减小;偏压增大会使铜膜呈现明显的(111)取向生长,接触刚度、弹性模量和硬度呈下降趋势.

关键词: 铜膜 , 纳米压痕 , 弹性模量 , 硬度 , 接触刚度

材料期刊网