徐一
,
缪强
,
梁文萍
,
王玲
,
于修水
,
蒋穹
,
任蓓蕾
稀有金属材料与工程
采用磁控溅射和电弧离子镀技术在γ-TiAl合金表面制备NiCrAlY/Al复合涂层,研究了复合涂层对提高γ-TiAl合金抗高温氧化性能的作用机理.经950℃恒温氧化100 h后,涂层表面未发现裂纹和脱落,涂层试样氧化增重值较基体大幅减小.对氧化层进行了SEM、EDS和XRD分析,结果表明无保护涂层的基体γ-TiAl合金表层疏松多孔,无法抵抗高温环境下氧气对基体合金的侵蚀.复合涂层表面的NiCrAlY镀层在氧化过程中形成了Cr2O3,α-Al2O3和β-NiAl相组成的致密防护涂层,阻隔了氧气与基体的接触,中间的Al层为表层持续生成Al2O3提供了Al源.NiCrAlY/Al复合涂层显著提高了基体在950℃下的抗高温氧化性能.
关键词:
γ-TiAl
,
NiCrAlY/Al复合涂层
,
抗氧化性能
徐一
,
缪强
,
梁文萍
,
王玲
,
于修水
,
任蓓蕾
,
姚正军
稀有金属材料与工程
利用XRD、EDS和SEM分析研究了磁控溅射和电弧离子镀2种工艺制备的Al涂层的微观结构、形貌和抗氧化性能.磁控溅射技术制备的均匀、致密的Al层拥有更为细小的晶粒组织.在氧化实验后,磁控溅射制备的Al涂层形成了一个由表层氧化层、次表层富Al层和互扩散层的保护性结构.相比之下,电弧离子镀制备的Al涂层表现出了更差的抗氧化性.这是由于在离子镀制备的Al涂层中发现的针孔可以为氧气的侵入提供通道,从而引起涂层的内氧化并最终导致涂层的剥离.结果表明,磁控溅射制备Al涂层具备更好的抗高温氧化性能.
关键词:
磁控溅射
,
电弧离子镀
,
Al涂层
,
抗氧化性能
任蓓蕾
,
梁文萍
,
缪强
,
刘文
,
陈博文
,
夏金姣
,
黄勇
材料保护
目前,鲜见对Ti2AlNb合金表面渗镀Al层在高温熔盐环境中耐腐蚀性能的报道.采用加弧辉光等离子渗镀技术在Ti2AlNb合金表面渗镀Al层.采用扫描电镜、X射线衍射仪分析了渗镀Al层的形貌、结构及相组成;采用涂盐热腐蚀试验研究了渗镀Al层在750℃的Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为.结果表明:渗镀Al层由外层纯Al沉积层和内层Al-Ti-Nb扩散层组成,其组织均匀致密,与基体结合良好;在750℃的Na2SO4熔盐中,Ti2AlNb合金基体腐蚀增重显著,腐蚀产物出现明显的层状剥落现象,耐热腐蚀性较差,而渗镀Al层试样仅发生微小的增重,腐蚀100 h后,内部扩散层还比较完整,未出现氧化和硫化的现象,仍拥有足够的Al源来抵抗接下来的腐蚀进程.
关键词:
加弧辉光等离子渗镀技术
,
渗镀Al层
,
硫酸盐
,
熔盐热腐蚀
,
Ti2AlNb合金
刘文
,
梁文萍
,
缪强
,
任蓓蕾
,
潘晓扬
材料保护
为进一步提高Ti2AlNb合金的抗高温氧化性能,在其表面射频溅射Al/Al2O3复合层,并于650℃下进行了抗热震性能研究,采用扫描电镜及能谱仪观察复合层形貌并分析其成分.结果表明:Al/Al2O3复合层平整致密,无贯穿裂纹,复合层中Al2O3层厚约1μm,Al层厚约14 μm;热震循环50次时复合层表面出现了微小裂纹,随着热震循环次数增加,裂纹不断扩展,表层Al2O3颗粒增大;Al/Al2O3复合层能有效提高Ti2AlNb合金的抗热震性能.
关键词:
Ti2AlNb合金
,
射频溅射
,
Al/Al2O3复合层
,
形貌
,
成分
,
抗热震性能
于修水
,
梁文萍
,
缪强
,
徐一
,
任蓓蕾
,
郭凯
稀有金属
采用双辉等离子冶金技术制备渗Mo层,并研究其不同载荷下的摩擦行为和磨损机制.采用SEM、EDS和XRD表征渗Mo层的微观形貌、成分分布以及相结构.结果表明:渗Mo层厚度为20 μm,致密均匀,其相主要为Mo、Al3Ti和Al8(Ti3-xMox).为了研究渗Mo层的摩擦行为,分别在载荷1.3,5.3和9.3 N对其进行滑动磨损试验.随着载荷的增加,渗Mo层的平均摩擦系数和磨损率都呈上升趋势.根据载荷1.3 N条件下的三维形貌、SEM照片和能谱分析,得出其磨损机制为轻微磨粒磨损和氧化磨损;在载荷5.3 N条件下,氧化磨损和磨粒磨损为主要磨损机制;在载荷9.3 N条件下,主要磨损机制为氧化磨损、磨粒磨损和粘着磨损.
关键词:
摩擦磨损性能
,
渗Mo层
,
等离子表面冶金
,
载荷
任蓓蕾
,
缪强
,
梁文萍
,
王力
,
胡荣耀
,
陆海峰
材料热处理学报
利用双辉等离子表面冶金技术在Ti2AlNb合金表面制备渗铝层,借助SEM,EDS和XRD研究了3种工艺温度下(720,780和840℃)渗铝层的微观组织及其相组成,并测试了渗铝温度对Ti2 AlNb合金高温氧化性能的影响.结果表明:等离子渗铝层由沉积层和扩散层组成,随着渗铝温度的升高,扩散层厚度不断增加,且内部Al、Ti和Nb元素浓度呈梯度分布.经渗铝处理后的Ti2AlNb合金在850℃空气中的氧化速度主要受扩散层Al元素与基体Ti、Nb元素之间的热扩散过程控制.氧化动力学曲线呈对数变化规律.在840℃制备的渗铝层具有最佳的抗高温氧化性能.
关键词:
Ti2AlNb合金
,
双辉等离子表面冶金
,
渗铝
,
高温氧化
王昉
,
缪强
,
梁文萍
,
任蓓蕾
,
裴秋旭
材料热处理学报
研究了热处理温度(820、900、980和1030℃)对TA15钛合金微观组织及摩擦磨损性能的影响.利用光学显微镜观察合金在不同温度下的微观组织,显微维氏硬度计测定合金的表面硬度,并采用HT-500型摩擦磨损试验机检测合金的摩擦磨损性能,利用SEM、EDS、XRD分析磨痕的微观组织、化学成分及相组成.结果表明,随着温度的升高,等轴初生α相不断减少,亚稳定β相不断分解,形成针片状(α+β)相;显微硬度由300 HV0.1提高到550 HV0.1;室温摩擦系数由0.42降低为0.2,比磨损率也大大降低.
关键词:
TA15
,
热处理
,
显微组织
,
摩擦磨损性能
任蓓蕾
,
缪强
,
梁文萍
,
王力
,
夏金姣
,
刘文
腐蚀科学与防护技术
doi:10.11903/1002.6495.2015.100
利用双辉等离子表面冶金技术在Ti2A1Nb合金表面制备渗铝层,测定渗铝样品和空白样品在650,750和850℃下空气中的氧化增重动力学数据,通过线性拟合获取试样在不同温度下的氧化速率常数.采用SEM和XRD分析氧化膜的组成与结构.探讨高温下渗铝层提高Ti2AlNb合金抗高温氧化性能的机理.结果表明:双辉等离子渗A1后,在Ti2A1Nb合金表面形成梯度渗铝层,显著地提高了Ti2AlNb合金在高温下的抗氧化性能.在各实验温度下,渗铝样品的氧化曲线近似呈抛物线规律,其平均氧化速率都低于所对照的空白样品.在850℃氧化100 h后,渗铝样品表面形成致密的保护性富Al2O3膜,有效地阻止膜层内部进一步氧化.中间的扩散层也起到保护基体、改善晶间脆性的作用.
关键词:
等离子表面冶金
,
渗铝
,
Ti2AlNb合金
,
高温氧化
任蓓蕾
,
缪强
,
梁文萍
,
夏金姣
,
胡荣耀
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.03.006
为提高Ti2AlNb合金的实际使用温度,采用加弧辉光等离子渗镀技术在合金表面制备渗镀Al层,研究渗镀Al层在750℃下涂盐Na2SO4和Na2SO4+25％NaCl的热腐蚀行为.同时利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对腐蚀产物的形貌进行观察,并结合X射线衍射对相组成进行分析.结果表明:渗镀Al层组织均匀致密,与基体结合良好.涂层可分为明显的3个区域:最外层Al2O3薄膜、次表层纯Al沉积层和内层Al-Ti-Nb扩散层.扩散层主要包括Al3Ti、Al3Nb和AlNb2等相.渗镀Al层试样在750℃的Na2SO4盐热腐蚀100 h后,仅增重约2 mg/cm2,表现出良好的抗热腐蚀性能;而在Na2SO4+25％NaCl混合盐中,试样则先增重后逐渐减重,整个涂层出现明显开裂和剥落,其原因是Cl-的渗入使表面形成的Al2O3膜被破坏,进而加速消耗涂层中的Al.
关键词:
热腐蚀
,
NaCl盐
,
渗镀Al层
,
Ti2AlNb合金
任蓓蕾
,
梁文萍
,
缪强
,
刘文
,
陈博文
,
夏金姣
中国有色金属学报
采用双辉等离子表面渗铬和后续多弧离子镀铝处理在TC21合金表面制备Al-Cr涂层;同时研究Al-Cr涂层在850℃下的高温氧化行为和850℃下25％NaCl+75％Na2SO4(质量分数)混合盐中的热腐蚀行为.结果表明:Al-Cr复合涂层包括表面富Al沉积层、中间Al-Cr扩散层和内侧Cr-Ti互扩散层.在850℃氧化100 h后,Al-Cr涂层表面生成致密Al2O3膜,对基体有很好的保护作用;中间Al-Cr扩散层中Cr元素的存在促进Al的选择性氧化,有利于涂层的后续氧化行为.在850℃混合熔盐中腐蚀100 h后,内部Cr-Ti扩散区仍保持完整,涂层表现出较好的热腐蚀抗力.
关键词:
TC21合金
,
Al-Cr涂层
,
双辉等离子表面冶金
,
多弧离子镀铝
,
高温氧化
,
热腐蚀
