宫文彪
,
李于朋
,
马凯
,
孙大千
材料热处理学报
采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合涂层,测试了镁合金及表面喷涂有Al/Al_2O_3复合涂层的镁合金试样的极化曲线,研究了没有涂层、经封孔处理和未经封孔处理的喷涂有复合涂层的镁合金三种试样在浸泡腐蚀和5%NaCl盐雾腐蚀情况下的耐腐蚀性能及其腐蚀行为.结果表明,经封孔处理的Al/Al_2O_3复合涂层镁合金试样在上述腐蚀条件下的耐腐蚀性均优于镁合金和涂层未封孔处理的试样,在浸泡试验中未封孔处理的涂层试样比镁合金腐蚀更加严重,在盐雾试验中却优于镁合金.
关键词:
镁合金
,
Al/Al_2O_3
,
复合涂层
,
等离子喷涂
,
耐腐蚀性能
刘杰
,
杨景宏
,
韩凤武
,
宫文彪
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.07.007
研究了35mm厚板铝合金搅拌摩擦焊匙孔补焊工艺,应用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪及电子拉伸试验机等对接头的组织与性能进行了研究.结果表明,采用铝合金块材填充匙孔后进行FSW焊接,获得成型良好、表面光滑的焊缝；未加填充材料的匙孔位置,焊缝表面出现沟槽缺陷.FSW焊接一次接头的前进侧焊核区与热力影响区之间存在“吻接”缺陷；FSW焊接二次和三次接头的前进侧和后退侧过渡区均连接良好,二者组织无明显差别；FSW焊接一次和二次接头显微硬度分布呈W型,硬度最低值均出现在前进侧热影响区分别为56HV和60HV;采用搅拌头旋转速率为720r/min,焊接速率为180mm/min焊接工艺条件下,FSW焊接一次、二次和三次接头抗拉强度分别达到173、210和205MPa.
关键词:
铝合金
,
搅拌摩擦焊
,
焊接工艺
,
组织
,
性能
宫文彪
,
陈光
,
刘威
,
孙大千
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.06.032
采用电弧喷涂方法在20g钢表面制备了以Fe、Al为基、Cr3C2作为增强相的涂层.研究了涂层的组织结构、干摩擦条件下的磨损性能和在650℃时的氧化行为.结果表明:呈层片状的涂层主要组成相为AlFe、AlFE3、FeCr金属间化合物和Al2O3,涂层中存在纳米结构和非晶态组织;经过静态650℃×1h氧化后涂层中有不连续的Al2O3膜和Cr2O3形成,提高了涂层的抗氧化性能;添加的Cr3C2和反应生成的金属间化合物提高了涂层的磨损抗力,在干摩擦条件下涂层的抗磨损性能高于淬火处理的45钢.
关键词:
电弧喷涂
,
涂层
,
组织
,
抗磨损性能
,
抗氧化性能
马凯
,
孙大千
,
宣兆志
,
宫文彪
,
李于朋
材料热处理学报
采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合材料涂层.借助SEM、TEM和XRD等技术分析了涂层的微观组织结构,通过测定涂层电极电位、盐雾实验和磨损实验研究了涂层的耐腐蚀性能和耐磨性能.结果表明,Al/Al_2O_3涂层的相组成主要为Al、Al_2O_3、Mg_(17)Al_(12);Al_2O_3颗粒均匀镶嵌在Al基体中;Mg_(17),Al_(12)主要分布于涂层与镁合金基材的界面处.与镁合金相比,Al/Al_2O_3涂层具有更高的耐腐蚀和耐磨损性能.
关键词:
镁合金
,
等离子喷涂
,
复合材料涂层
,
涂层组织
,
涂层性能
宫文彪
,
李于朋
,
刘威
,
孙大千
,
王文权
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00860
将纳米ZrO2-8wt%Y2O3和纳米ZrO2-8wt%Y2O3中掺杂25wt%纳米CeO2(CeO2/ZrO2-8wt%Y2O3)的两种粉末进行团聚处理, 用等离子喷涂方法在GH30高温合金表面分别制备了两种材料热障涂层.用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对掺杂了25wt％纳米CeO2的团聚体粉末和涂层的微观组织结构进行分析研究, 测试比较了两种涂层在900、1100和1300℃时的热震性能, 并试验了两种涂层在1050℃、保温100h后的抗氧化能力.结果表明, 纳米粉末经团聚处理后为多孔的球形结构, 掺杂纳米CeO2涂层组成相为稳定的t相(t-ZrO2、t-Zr0.82Y0.18O1.91、t-Zr0.82Ce0.18O2)和c相(c-CeO2), 并保持纳米组织结构, 平均晶粒尺寸为45nm, 其抗热震性能和氧化性能要高于纳米ZrO2-8wt%Y2O3涂层.
关键词:
热障涂层
,
plasma spray
,
nanostructured
,
thermal shocks resistance
,
isothermal oxidation
宫文彪
,
郭亮
,
郑孝义
,
阮野
材料热处理学报
采用等离子喷涂技术在铬锆铜（CrZrCu）基体表面制备了Cr3C2 p/NiCr涂层。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）等仪器研究了涂层的显微组织及结构,采用磨粒磨损试验机对Cr3C2 p/NiCr涂层与电镀NiCo层的磨损性能进行了测试比较。结果表明：涂层组织呈片层状结构,在NiCr合金片层上分布着未熔的Cr3C2和Cr7C3、Cr2Ni3、CrNi析出相。与电镀Ni-Co镀层相比,Cr3C2 p/NiCr涂层具有较高的硬度和耐磨粒磨损性能,其磨损量仅为电镀层的35%。
关键词:
等离子喷涂
,
Cr3C2p/NiCr涂层
,
组织
,
硬度
,
耐磨损性能
董鹏
,
孙大千
,
李洪梅
,
宫文彪
,
刘杰
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.04.006
采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸实验机和显微硬度计对6005A铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织及力学性能进行了研究.结果表明:焊核区为细小的等轴晶,几乎所有粒子溶于基体；热机械影响区呈现为被拉长的畸变晶粒,且存在大量的位错；热影响区的组织明显粗化,处于过时效状态.与母材相比,搅拌摩擦焊接头的强度及伸长率均有下降趋势,且接头出现软化,最小硬度值出现在前进侧的热影响区内.搅拌头旋转速率为1200r/min、焊接速率为200mm/min时可获得优质接头,抗拉强度达到母材强度的72％,伸长率达到母材的69％.
关键词:
6005A铝合金
,
搅拌摩擦焊
,
微观组织
,
显微硬度
,
拉伸性能
宫文彪
,
孙大千
,
孙喜兵
,
刘威
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.04.028
纳米陶瓷粉末(CYZ:ZrO2-4.5wt%Y2O3-25wt%CeO2和YSZ:ZrO2-8wt%Y2O3)经过团聚后,采用等离子喷涂(APS)方法在GH30高温合金表面制备热障涂层(TBC).用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、场发射显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)对团聚体粉末在等离子焰流中的熔化情况、制备的涂层组织结构进行了分析研究.结果表明:团聚后的球形粉末经过等离子弧后对于较大的团聚体颗粒只是表层约1μm被熔化,颗粒内部仍保持原始粉末的纳米结构;制备的涂层主要由熔化结晶部分和未熔化的纳米粒子构成,熔化结晶部分晶粒尺寸为60～80nm,大于原始粉末尺寸;CYZ涂层组成相为稳定的t相和c相,涂层中分布有大量的微裂纹和闭合的孔隙;两种涂层的孔隙率分别为6.2%和7.6%.
关键词:
热障涂层
,
纳米陶瓷
,
等离子喷涂
,
团聚体粉末
,
显微组织
宫文彪
,
白晶
,
刘威
,
孙大千
,
王文权
复合材料学报
以纳米ZrO2-8 wt%Y2O3(YSZ)和在纳米ZrO2-8 wt%Y2O3中分别掺杂25 wt%和50wt%纳米CeO2团聚处理后作为隔热层材料,NiCrAlY(Ni-25Cr-5Al-0.5Y,wt%)作为粘结层材料,用等离子喷涂(APS)方法在GH30高温合金表面制备三种材料体系的热障涂层(TBC).通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对掺杂了25 wt%纳米CeO2涂层的微观组织结构进行分析研究,测定了三种材料涂层在室温和300、500、700℃时的热导率,并在相同边界条件下测试了它们的隔热性能.结果表明:掺杂纳米CeO2涂层组成相为稳定的t相(t-ZrO2、t-Zr0.82Y0.18O1.91、t-Zr0.82Ce0.18O2)和c相(c-CeO2),涂层中存在闭合的孔隙和微裂纹;掺杂纳米CeO2能够降低涂层的热导率,并且隔热性能随CeO2含量的增加而提高.对于400 μm厚的CeOz/ZrOz-Y2O3涂层(CYZ,掺杂25 wt%CeO2)对基体产生的温降比纳米YSZ涂层提高了10.7%,当CeO2的含量从25wt%提高到50wt%时,隔热性能也提高了7.1%.
关键词:
纳米材料
,
热障涂层
,
等离子喷涂
,
显微组织
,
隔热性能
宫文彪
,
李任伟
,
李于朋
,
孙大千
,
王文权
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00702
采用等离子喷涂方法(APS)在GH30高温合金表面分别制备了纳米ZrO2-8％Y2O3 (YSZ,质量分数)和掺杂25％(质量分数)纳米CeO2的三元CeO2/ZrO2-8％Y2 O3 (CSZ)热障涂层.使用FESEM和XRD分析了涂层的微观组织,研究了CSZ涂层在1100℃加热条件下分别保温不同时间及固定加热时间10 h,改变加热温度时涂层晶粒尺寸的变化情况,测试了2种涂层在高温下的耐Na2SO4熔盐腐蚀能力.结果表明,CSZ涂层在高温长时间加热时,平均晶粒尺寸从喷涂态的45 nm增至63 nm,变化较小,在900℃,Na2SO4熔盐腐蚀条件下长时间加热无m-ZrO2相析出,耐蚀性能要高于YSZ涂层.
关键词:
热障涂层
,
等离子喷涂
,
纳米结构
,
高温稳定性
,
熔盐腐蚀
