冯再新
,
张治民
,
乔俊强
,
张玲娟
,
周贤宾
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.02.016
采用"渗碳-温挤压"工艺成形直齿轮,可使齿轮性能大幅度地提高,但经渗碳处理后的坯料,在塑性成形齿轮时,由于渗碳层流动不均匀,使齿面上不同部位渗碳层厚度不同,而沿齿面的渗碳层厚度应依据从齿顶到齿根不同工作特性的要求合理分布.通过分析齿轮失效的主要原因,提出了齿面上不同部位渗碳层厚度的基本要求,建立了直齿轮渗碳层厚度分布模型,并根据该模型,提出了采用"渗碳-温挤压"工艺加工直齿轮时坯料所需渗碳层的计算方法.研究表明:所建立的直齿轮渗碳层厚度分布模型为新工艺的实施提供了完善的目标和简明的计算方法.
关键词:
直齿轮
,
渗碳-温挤压
,
渗碳层厚度分布模型
王鑫
,
王振玉
,
冯再新
,
柯培玲
,
汪爱英
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00523
采用磁控溅射技术在Si片(100)和高速钢上制备V-Al-C和V-Al-C-N涂层,利用XRD、XPS、SEM、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机对比分析了涂层的相结构、化学组成、表面形貌、断面结构、力学性能以及不同介质中(大气、去离子水和海水)涂层的摩擦学性能。结果表明,V-Al-C涂层呈柱状晶结构生长,晶粒粗大;N的引入阻碍V-Al-C涂层的柱状晶结构生长,结构致密化,晶粒尺寸减小,形成非晶碳包裹纳米晶的纳米复合结构,使硬度从(14±0.48) GPa增加到(24.5±0.8) GPa,韧性得到大幅提高(H/E>0.1)。大气干摩擦条件下,V-Al-C涂层摩擦系数为0.70,引入N后摩擦系数降为0.42,这主要是由于在摩擦过程中V-Al-C-N涂层生成了具有润滑效果的V2O5,在非晶碳与V2O5耦合润滑作用下,涂层摩擦系数降低了40%;对于同一涂层,在去离子水和海水环境下的摩擦系数较大气干摩擦条件下降低,主要原因为：前者吸附的水分子可形成边界润滑作用。海水环境摩擦时,海水中Mg2+、Ca2+生成Mg(OH)2、CaCO3,均可提供进一步润滑效果,摩擦系数最低。3种环境摩擦过程中,30 min后V-Al-C涂层均因严重的磨粒磨损致磨穿而失效,且在腐蚀和磨损的协同作用下,海水环境中的磨损率最高。使用N掺杂制备的V-Al-C-N涂层均显示出良好的抗磨损性能,在干摩擦时磨损率为3.0×10-16 m3/(Nm),在海水中为1.4×10-15 m3/(Nm)。
关键词:
V-Al-C涂层
,
V-Al-C-N涂层
,
纳米复合结构
,
韧性
,
摩擦性能
王鑫
,
王振玉
,
冯再新
,
柯培玲
,
汪爱英
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00523
采用磁控溅射技术在Si片(100)和高速钢上制备V-Al-C和V-Al-C-N涂层,利用XRD、XPS、SEM、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机对比分析了涂层的相结构、化学组成、表面形貌、断面结构、力学性能以及不同介质中(大气、去离子水和海水)涂层的摩擦学性能.结果表明,V-Al-C涂层呈柱状晶结构生长,晶粒粗大;N的引入阻碍V-Al-C涂层的柱状晶结构生长,结构致密化,晶粒尺寸减小,形成非晶碳包裹纳米晶的纳米复合结构,使硬度从(14±0.48) GPa增加到(24.5±0.8) GPa,韧性得到大幅提高(H/E＞0.1).大气干摩擦条件下,V-Al-C涂层摩擦系数为0.70,引入N后摩擦系数降为0.42,这主要是由于在摩擦过程中V-Al-C-N涂层生成了具有润滑效果的V2O5,在非晶碳与V2O5耦合润滑作用下,涂层摩擦系数降低了40％;对于同一涂层,在去离子水和海水环境下的摩擦系数较大气干摩擦条件下降低,主要原因为:前者吸附的水分子可形成边界润滑作用.海水环境摩擦时,海水中Mg2+、Ca2-生成Mg(OH)2、CaCO3,均可提供进一步润滑效果,摩擦系数最低.3种环境摩擦过程中,30 min后V-Al-C涂层均因严重的磨粒磨损致磨穿而失效,且在腐蚀和磨损的协同作用下,海水环境中的磨损率最高.使用N掺杂制备的V-Al-C-N涂层均显示出良好的抗磨损性能,在干摩擦时磨损率为3.0×10-16 m3/(N·m),在海水中为1.4×10-15m3/(N·m).
关键词:
V-Al-C涂层
,
V-Al-C-N涂层
,
纳米复合结构
,
韧性
,
摩擦性能
