刘强
,
林乃明
,
邹娇娟
,
谢瑞珍
,
王振霞
,
马永
,
王志华
,
唐宾
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.006
钢铁材料广泛应用于诸多工程领域，但其耐磨性差，源于材料表面的摩擦会引起磨损损伤、阻力大、噪声污染等问题，从而导致材料损伤或失效，影响部件局部或整体的正常使用。在材料表面形成表面织构可有效实现减摩/抗磨、减阻、降噪的效果，从而达到改善钢铁材料摩擦学行为的目的。综述了表面织构在改善钢铁材料摩擦学行为方面的研究现状，对钢铁材料表面减摩/抗磨、减阻和降噪表面织构的设计与研究进行了分析与比较，简要阐述了相关机理。干摩擦和润滑条件下，表面织构通过发挥捕捉磨屑、储存润滑剂、流体动压润滑的作用来实现减摩/抗磨；与流体和空气摩擦时，表面织构通过产生二次涡达到减小表面与流体/空气接触面积等作用实现减阻和降噪。最后，展望了能够改善钢铁材料摩擦学行为的表面织构的相关研究思路和方法。
关键词:
钢铁
,
摩擦学
,
表面织构
,
减摩
,
抗磨
,
减阻
,
降噪
马永
,
朱红梅
,
孙楚光
,
廖帮亮
,
申龙章
,
何彬
,
朱卫华
,
王新林
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.038
目的 提高钛合金表面的耐磨性能.方法 在TiB2:TiC=1:3的粉末配比下,添加不同质量分数Y2O3稀土氧化物,制备成膏状混合粉末.采用5 kW横流CO2激光器,在TC4钛合金表面激光熔覆掺Y2O3的TiB2和TiC粉末,制备耐磨性复合涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对激光熔覆层的微观形貌和组织成分进行了分析;用显微维氏硬度计对熔覆层的显微硬度进行了测量;用万能摩擦磨损试验机对熔覆层的耐磨性能进行了测试.结果 添加4%Y2O3后,熔覆层中部组织明显细化,结合区由致密组织结构转变为晶须网状结构;熔覆层的最高显微硬度为1404.6HV0.2,是基体的3.7倍;熔覆层的磨损量减少了66.67%,且其摩擦系数有明显的降低.结论 添加4%Y2O3对TC4钛合金表面激光熔覆TiB/TiC复合熔覆层耐磨性能有显著的提高.
关键词:
TC4钛合金
,
激光熔覆
,
复合涂层
,
显微组织
,
显微硬度
,
耐磨性能
林乃明
,
王娅婷
,
邹娇娟
,
马永
,
王振霞
,
田伟
,
姚小飞
,
唐宾
稀有金属
在873～1023 K保温10 h条件下对Ti6Al4V进行热氧化处理.采用X射线衍射仪,辉光光谱分析仪和光学显微镜分析热氧化层的特征.借助MFT-R4000往复式摩擦磨损试验机研究热氧化温度对Ti6Al4V耐磨性的影响.结果表明:Ti6Al4V表面的热氧化层均匀、连续;热氧化温度对氧化层的形成、表面硬度和耐磨性有显著影响;973 K获得的氧化层表面硬度最高,磨损失重最低,磨痕宽度最小,耐磨性能最好.
关键词:
热氧化
,
Ti6Al4V
,
耐磨性
秦建峰
,
王馨舶
,
邹娇娟
,
林乃明
,
马永
,
王志华
,
唐宾
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.001
热氧化作为一种引起广泛关注的钛及钛合金表面改性技术,具有工艺简单、原位生长、薄膜厚度大以及性价比高等特点.通过热氧化表面处理技术能够在钛及钛合金表面形成较厚的由钛氧化层和氧的扩散层组成的硬质氧化膜,氧化膜对材料起到有效的保护作用,提高了材料单一耐磨性、耐蚀性以及生物活性或综合表面性能.从热氧化工艺原理及其对钛及钛合金表面性能影响的角度,综述了热氧化对钛及钛合金表面硬度、耐磨性、耐蚀性、生物相容性等性能影响的研究进展,并对其以后的研究方向进行了展望.通过合理控制氧化温度、氧化时间、氧化气氛及冷却方式等工艺条件,从而得到连续、致密且疲劳性能较好的金红石型TiO2和氧的扩散层是改善钛及钛合金性能的关键.将热氧化处理与其他工艺相结合,针对性地提高膜层厚度及材料的耐磨性、耐蚀性、生物性能等,以实现复合涂层的制备将是热氧化在钛及钛合金性能改善方面的研究方向.
关键词:
钛及钛合金
,
热氧化
,
耐磨性
,
耐蚀性
,
生物相容性
朱瑞华
,
田林海
,
鲍明东
,
马永
,
唐宾
机械工程材料
采用等离子氮化技术对H13钢进行离子氮化，通过改变渗氮气压和温度得到不同成分和厚度的渗氮层。用光学显微镜和X射线衍射仪分析了渗层的组织及物相组成，借助球一盘磨损试验机对渗层在大气环境下与Al2O3。球对磨时的摩擦学性能进行了研究。结果表明：渗层主要由ε-Fe2-3N、γ＇-Fe，N和少量α-Fe、Fe2O3、Fe2O4相构成；渗氮温度为510℃时没有形成明显的渗层，渗氮温度为570℃、气压为200，300Pa和渗氮温度为540C、气压为100Pa时渗层只有扩散层，而在其他条件下渗层由白亮层和扩散层组成；氮化后表面硬度为1100～1200HV，较基体增加1倍左右；在温度为570℃、气压200Pa制备渗层的摩擦因数比基体大幅度降低，磨痕宽度变窄，比磨损率明显降低，耐磨性明显改善。
关键词:
离子氮化
,
H13钢
,
白亮层
,
耐磨性能
姚晓红
,
张翔宇
,
马永
,
范爱兰
,
田林海
,
唐宾
稀有金属材料与工程
利用等离子表面合金化技术对Ti6Al4V表面进行Cu/Ni合金化处理,采用SEM研究了温度对合金层微观结构的影响,采用GDS和XRD对合金层的成分和相组成进行测试.结果表明,850℃制备的合金层与基体冶金结合,厚度约7μm,主要由Ti,Ti2Ni,TiNi,Cu0.81Ni0.19和CuTi相组成.抗菌结果表明,合金化试样在12h内展现了优良的抗菌性能.表面合金层也显著提高了钛合金的耐磨性能.
关键词:
Ti6Al4V
,
等离子表面合金化
,
处理温度
,
抗菌
,
耐磨
姚晓红
,
田林海
,
张杨
,
马永
,
唐宾
稀有金属材料与工程
采用不同偏压闭合场非平衡磁控溅射技术在镁合金表面沉积Cr-N镀层,分别对镀层的组织结构、厚度、结合性能和摩擦磨损性能进行了表征和分析.结果表明,镀层主要由Cr(N)相和少量Cr2N相组成.在偏压为60 V时镀层具有较高的硬度、良好的结合性能和摩擦磨损性能.偏压进一步升高,虽然镀层硬度有所提高,但结合性能和抗磨性能均下降.
关键词:
镁合金
,
Cr-N镀层
,
磁控溅射
,
结合性能
,
摩擦磨损
张翔宇
,
蒋立
,
黄晓波
,
马永
,
范爱兰
,
唐宾
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00519
采用等离子表面合金化及辉光轰击热扩散复合处理技术在不锈钢表面进行了铜合金化处理. 利用薄膜密贴法对改性层的抗菌性能进行了测试. 通过扫描电子显微镜(SEM)、辉光放电光谱分析仪(GDOES)和X射线光电子能谱(XPS)等手段, 研究了铜合金层的微观组织、化学成分分布及抗菌前后表面铜的价态变化. 结果表明, 铜合金层对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)都展现了优良抗菌性能; 合金层表面铜约为5.7wt%, 合金层厚度约2.7 μm; 表面铜合金化不锈钢与菌液接触后, 不锈钢表面的铜元素以铜离子析出, 并且与试验菌种发生作用, 杀灭试验细菌.
关键词:
不锈钢; 复合处理; 铜合金层; 抗菌性能
刘军
,
杨道武
,
吴道新
,
任振兴
,
庄玉琴
,
马永
材料保护
目前,关于变电站土壤中的交流杂散电流对接地材料腐蚀的影响报道较少,对其腐蚀机理、评判标准的研究也不够深入.在室内模拟了变电站接地土壤中杂散电流对其装置材料Q235钢的腐蚀,采用电化学方法研究了土壤交流杂散电流密度、通电时间、土壤酸碱度及交流电频率等对Q235钢交流杂散电流腐蚀行为的影响.结果表明:变电站接地金属的腐蚀随交流电流密度的增大而增强,随通电时间的增大先增强后减弱;酸性环境加速接地金属交流杂散电流腐蚀,且酸性越强,腐蚀越严重;碱性环境阻碍交流杂散电流腐蚀,当pH ＞9时,金属表面生成保护膜,较大程度抑制腐蚀;交流电频率的微弱改变对交流杂散电流腐蚀影响很小.
关键词:
交流杂散电流腐蚀
,
变电站接地装置
,
Q235钢
,
电化学行为
