谢婷婷
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王向红
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吴百中
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高斌
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郎文昌
材料保护
为实现电弧离子镀TiSiN薄膜成分可控,通过改变靶的相对电流在304不锈钢表面沉积TiSiN薄膜,采用厚度仪、能谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪及摩擦试验研究了其形貌、结构及摩擦性能.结果表明:TiSiN薄膜中Si以非晶态Si3 N4形式存在,抑制了面心立方结构的TiN晶粒生长,形成纳米晶TiN/非晶Si3N4(nc-TiN/α-Si3N4)纳米复合结构;与TiN薄膜相比,TiSiN薄膜具有更平整的表面,Si含量为4.08％(原子分数)时薄膜表面最光滑平整;TiN薄膜的硬度为2 312 HK左右,掺杂Si元素后,由于细晶强化作用,薄膜的硬度显著提高,Si含量为2.76％(原子分数)时达到最大值,约为3 315 HK;进一步增加Si含量,TiSiN薄膜硬度略有下降;TiSiN薄膜的摩擦系数明显低于TiN薄膜,且随着Si含量增加,摩擦系数逐渐变小,在Si含量为2.76％和4.08％(原子分数)时低至0.4左右.
关键词:
TiSiN薄膜
,
电弧离子镀
,
结构
,
硬度
,
摩擦系数
赵彦辉
,
肖金泉
,
林国强
,
郎文昌
,
于宝海
机械工程材料
综述了近年来超硬纳米多层膜材料选择与结构设计的研究进展,主要介绍了多层膜的选材,从构成多层膜的材料种类、膜与基体的选择、多层膜材料的选择以及从超硬效应理论得到的启示等几个方面总结了多层膜实现超硬特性时要考虑的因素,并指出了目前存在的问题及今后的发展方向.
关键词:
超硬纳米多层膜
,
材料选择
,
结构设计
赵彦辉
,
巴宏波
,
郎文昌
,
杜昊
,
于宝海
材料热处理学报
采用不同温度对Crl2MoV钢进行电弧等离子体辅助渗氮处理.采用X射线衍射(XRD)分析渗氮层的相组成,采用扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜分别观察渗氮样品表面形貌及横截面形貌,利用显微硬度计测试渗氮层的硬度分布.结果表明:实验钢渗氮层的结构由CrN+γ'-Fe4N+ε-Fe3N的化合物层及由含氮马氏体相α-Fe (N)组成,渗氮层的厚度随处理温度的升高而增加.渗氮处理后能明显提高Cr12MoV钢基体的显微硬度.
关键词:
电弧等离子体辅助渗氮
,
模具钢
,
组织结构
,
硬度
郎文昌
,
肖金泉
,
宫骏
,
孙超
,
黄荣芳
,
闻立时
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00556
研究了轴对称磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响规律,利用有限元分析软件FEMM对轴对称磁场的分布进行了模拟,采用SHT-V型磁场测试仪测试了磁场强度,分析了靶面不同磁场分量的分布规律.从电弧斑点放电的物理机制出发,探讨了不同磁场分量和轴对称磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响机制.结果表明,轴对称磁场通过影响空间正电荷密度n~+的分布而作用于弧斑运动;随着轴对称磁场横向分量的增加,电弧斑点由随机运动逐渐转变为向靶面边缘扩展的旋转运动,弧斑运动速度加快,电弧电压升高,电流下降;当横向分量增加到临界强度(B_T≈30 Gs)时,弧斑在靶材边缘稳定的快速旋转运动并在靶沿处上下抖动,弧斑分裂,靶面中心处每隔0.5 s左右出现多个细的圆斑线,然后很快向外扩展消失;靶材边缘出现明显的刻蚀轨道.
关键词:
电弧离子镀
,
轴对称磁场
,
有限元分析
,
弧斑运动
肖金泉
,
郎文昌
,
赵彦辉
,
宫骏
,
孙超
,
闻立时
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00686
利用轴对称磁场增强电弧离子镀工艺制备TiN薄膜,对薄膜表面大颗粒尺寸、数量及大颗粒与薄膜的面积比进行了分析统计,研究了轴对称磁场横向分量强度对薄膜表面大颗粒尺寸和数量、薄膜组织结构及摩擦性能的影响.结果表明,随着轴对称磁场横向分量强度的增加,大颗粒的尺寸和数量大幅度减少,不同尺寸大颗粒的形貌差别很大,TiN薄膜的(111)择优取向增强,薄膜的晶粒尺寸减小且分布均匀;同时,薄膜的摩擦系数及其随时间的波动减小,耐磨性增强.
关键词:
轴对称磁场
,
电弧离子镀
,
大颗粒
,
组织结构
,
摩擦性能
