孔德军
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王进春
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付贵忠
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刘浩
稀有金属材料与工程
利用化学镀在YL113铝合金表面制备了非晶态Ni-P镀层,通过SEM、EDS和XRD等手段表征了其在不同温度下晶化处理后表面形貌、化学元素含量和物相组成.分析了晶化处理温度对镀层硬度的影响,并用HSR-2M型往复摩擦磨损试验机考察了Ni-P镀层磨损机制.结果表明,当晶化处理温度升高时,镀层晶粒尺寸逐渐增大,镀层中形成了以Ni为主的化合物,在350℃时硬度最高;350以后,如果晶化温度继续升高,晶粒尺寸增大,表现出以Ni的衍射峰强度增加的反霍佩琪效应;随晶化处理温度升高,镀层摩擦系数先增大后减小,在350℃时摩擦系数最小,磨损性能最好.晶化处理温度低于350℃、在350℃、高于350℃时的磨损机制分别为磨粒磨损、粘着磨损+磨粒磨损、粘着磨损.
关键词:
晶化温度
,
Ni-P镀层
,
表面形貌
,
显微硬度
,
摩擦系数
,
磨损性能
付贵忠
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孔德军
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王文昌
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张垒
材料热处理学报
采用阴极弧离子镀方法在TiC基金属陶瓷刀具表面沉积了AlCrN涂层,进行了900℃下2h高温氧化试验.通过SEM、EDS、XRD、XPS等手段分析了AlCrN涂层高温氧化前后表面形貌、元素组成、物相组成及元素结合能,并讨论了AlCrN涂层高温氧化及失效机理.结果表明,氧化前AlCrN涂层由AlN、CrN和Cr2N物相组成,其中CrN表现出(200)的择优取向,氧化后其物相转变为抗高温的Al2O3、Cr3O4和Ti4O3氧化物;氧化前AlCrN涂层中Al和N以Al-N键、Cr和N以Cr-N键存在,氧化后Al与O以Al-O键、Cr与O以Cr-O键方式存在,在涂层-基体结合界面处形成了致密的扩散层.
关键词:
阴极弧离子镀
,
AlCrN涂层
,
高温氧化
,
物相组成
,
光电子能谱分析
王文昌
,
张垒
,
孔德军
,
付贵忠
,
叶存冬
材料热处理学报
利用阳极氧化法在YL113铝合金表面制备了一层氧化膜,通过SEM、XRD、EDS、XPS等手段对其表面-界面形貌、物相、化学元素组成和原子结合能谱进行了分析,对其表面和结合界面化学元素进行了面扫描和线扫描分析,并对氧化膜界面结合形式进行了表征.结果表明,阳极氧化后Al原子和O原子在氧化膜表面产生分层富集现象,其原子分数之比接近2:3,所生成的氧化膜组成物为α-Al2O3+γ-Al2O3;Al2p峰结合能为74.37 eV,以Al3+形态存在,O1s峰结合能为531.82 eV,以O2-形态存在,氧化膜是以Al2O3形式存在;Al和O原子在氧化膜结合界面形成富集层,氧化膜与基体形成化合物型界面+扩散型界面组合形式;在结合界面处出现大量的小岛及锚点,氧化膜表现为较强的界面结合力.
关键词:
阳极氧化膜
,
XPS分析
,
表面与界面
,
面扫描
,
线扫描
孔德军
,
吴永忠
,
付贵忠
,
龙丹
材料热处理学报
利用激光热效应对X70管线钢进行渗铝处理,研究了其在5％盐雾试验中的腐蚀行为,通过SEM、EDS和XRD等手段对腐蚀产物表面-界面形貌、化学元素面扫描和物相组成进行了分析,探讨了渗铝层耐盐雾腐蚀机理.结果表明,渗铝层界面由渗铝层、扩散层和基体组成,Al和Fe原子在扩散层相互扩散,形成了FeAl2金属化合物相,是界面冶金结合的主要机制；盐雾腐蚀以点蚀为主,表面出现裂纹是热扩散过程中热应力作用的结果；腐蚀后渗铝层界面中存在Al和O元素的分层富集现象,形成的Al2O3氧化膜有效地阻止Cl-对基体金属的腐蚀,Al在渗铝层的局部富集是保护基体的主要因素,提高了X70管线钢的耐盐雾腐蚀性能.
关键词:
X70管线钢
,
渗铝层
,
盐雾腐蚀
,
结合界面
,
能谱面扫描
孔德军
,
付贵忠
,
周朝政
,
王文昌
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.10.010
通过TD(热扩散)处理方法在Cr12MoV冷作模具钢表面制备了一层VC改性层,利用SEM,EDS,XRD和划痕法等手段对改性层组织形貌,成分和结合强度进行了表征,并与GCr15钢柱对磨进行了干摩擦滑动磨损实验,研究其在不同载荷下摩擦性能和往复磨损特性.结果表明:改性层是由VC相组成,其界面结合方式为冶金结合,划痕法测得改性层平均结合强度为51.2N;稳态摩擦因数随着载荷的增加而增大,合理的载荷减小摩擦因数和磨损量,往复磨损机制主要为磨粒磨损;VC改性层能够显著提高Cr12MoV钢的表面硬度和承载能力,可以显著改善其耐磨性能,VC改性层高硬度和结合强度是提高耐磨性的主要机制.
关键词:
TD处理
,
VC改性层
,
摩擦因数
,
磨损形貌
,
能谱分析
付贵忠
,
孔德军
,
张垒
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.04.009
利用激光对Cr12MoV冷作模具钢盐浴渗铬后进行表面激光淬火处理,通过SEM扫描电镜和X射线衍射仪分析渗铬层组织结构和物相组成,考察渗铬层摩擦因数与磨损性能,对磨损机理进行讨论.结果表明:渗铬层厚度约为20μm,Cr含量呈梯度分布,在渗铬层中形成富集层;渗铬层物相由CrC3,CrC2,(Fe,Cr)2 C3和Cr组成,经渗铬十激光淬火后渗铬层表面形成致密Cr2O3膜;渗铬层-基体为冶金十机械结合方式,经渗铬十激光淬火后冶金结合能力增强;用SiC陶瓷球为对磨件进行干摩擦磨损实验,经渗铬十激光淬火后渗铬层平均摩擦因数为0.5795,比原始状态和渗铬处理分别降低了40.9%和19.2%,减少了黏着磨损,磨损形式为磨料磨损,淬硬层和硬质相是提高磨损性能的主要机制.
关键词:
渗铬
,
激光淬火
,
摩擦因数
,
磨损形貌
