张国祥
,
张坤
,
陈光南
,
罗耕星
,
肖京华
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.06.001
为了解强界面脆性涂层/硬性金属基体涂层结构横截面压入时的涂层剥落特点,以电镀铬层/硬性金属基体为研究模型,在原位观察系统下进行横截面压入试验,其结果表明:铬层断裂和剥落与载荷-位移曲线上出现的3个载荷下降点相对应,首先是在铬层横截面上形成一条与压头轴线平行的中间裂纹;随后又出现了以第1条裂纹为对称轴的2条斜裂纹;随着3条裂纹的稳态扩展和汇合,形成了与周围铬层相隔离、仅靠基体支撑的2块1/4圆形局部"孤岛"铬层;最后"孤岛"铬层沿界面剥落.以此"孤岛" 剥落为力学计算模型,提出定量评价强界面脆性涂层/硬性金属基体的界面结合能力的横截面压入法,该方法利用载荷-位移曲线计算"孤岛"剥落所需要的总能量,测量界面剥落面积,并计算两者的比值,给出临界界面能量释放率,以此数据作为评价界面结合能力的指标,并给出了应用举例.
关键词:
横截面压入法
,
强界面
,
界面结合能力
张凯亮
,
陈光南
,
张坤
,
吴臣武
,
罗耕星
,
王秀凤
材料热处理学报
采用数值模拟与实验测量相结合的方法,以钢基镀铬层为对象,研究了侧面压入法评价涂层界面结合性能的影响因素,包括压头形状、压入点距离和涂层厚度等。结果表明：侧面压入导致涂层扇形脱落,脱落尺寸随压入点距离增大而增大,与有限元计算结果符合较好。经综合分析,推荐实验规范为：压头为90°圆锥,压入点距离为涂层厚度的2～3倍。
关键词:
压入
,
计算机模拟
,
涂层
,
结合性能
张国祥
,
张坤
,
陈光南
,
罗耕星
,
李怀学
腐蚀科学与防护技术
钢基身管镀铬层在高温腐蚀性气体中服役，采用YAG激光器对身管内表面作螺旋线状离散淬火预处理后再电镀铬的复合工艺，形成了基体界面呈激光淬火区/激光未处理区周期性变化的铬层/基体结构.对该身管进行高温腐蚀介质为火药气体的靶场实验.对实验后的基体界面腐蚀形貌与铬层剥落的关系研究表明：次界面裂纹的形成是基体界面高温气体腐蚀的根本原因，基体界面腐蚀的结果是形成基体烧蚀坑，烧蚀坑上的铬层以断裂形式剥落.激光淬火预处理钢基体通过抑制次界面裂纹的形成避免了基体界面高温气体腐蚀损伤，提高了铬层的抗剥落能力.
关键词:
腐蚀
铬层
激光淬火
基体界面
剥落
李怀学
,
陈光南
,
张坤
,
罗耕星
,
叶智军
,
张建军
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.04.025
研究了某型号身管后膛射击后复合镀铬层(由顶层的高收缩性铬和底层的低收缩性铬组成)的组织及显微硬度退化特征.结果显示:经3000发射击后,复合镀铬层沿着涂层厚度方向呈现梯度性再结晶,其组织由射击前的柱状晶粒团簇逐渐转变成等轴晶粒团簇,这导致镀铬层的硬度梯度分布;高收缩性铬层的表层晶粒成长最大,其相应的硬度由初始的960HV左右急剧下降到330HV左右.另外,高收缩性铬层许多短小的镶嵌微裂纹消失,而且一些穿透镀铬层的主裂纹形成并扩展到基体.根据服役条件下镀铬层的组织及性能退化特征,调整优化镀铬层的组织或许能有效地延长身管内膛镀铬层的寿命.
关键词:
身管
,
复合镀铬层
,
退化
,
再结晶
,
微裂纹
张国祥
,
张坤
,
陈光南
,
罗耕星
,
李怀学
腐蚀科学与防护技术
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2006.06.007
钢基身管镀铬层在高温腐蚀性气体中服役,采用YAG激光器对身管内表面作螺旋线状离散淬火预处理后再电镀铬的复合工艺,形成了基体界面呈激光淬火区/激光未处理区周期性变化的铬层/基体结构.对该身管进行高温腐蚀介质为火药气体的靶场实验.对实验后的基体界面腐蚀形貌与铬层剥落的关系研究表明:次界面裂纹的形成是基体界面高温气体腐蚀的根本原因,基体界面腐蚀的结果是形成基体烧蚀坑,烧蚀坑上的铬层以断裂形式剥落.激光淬火预处理钢基体通过抑制次界面裂纹的形成避免了基体界面高温气体腐蚀损伤,提高了铬层的抗剥落能力.
关键词:
腐蚀
,
铬层
,
激光淬火
,
基体界面
,
剥落
