马壮
,
陶莹
,
羊娟
,
周鹏
,
李智超
硅酸盐通报
以粉煤灰及少量SiO2、Al2O3、MgO和钠长石为主要原料,采用热化学反应法在Q235钢基体上制备了玻璃/陶瓷复合涂层.在此基础上添加10％的Al-TiO2-B2O3体系,通过对涂层形貌、物相、抗热震性、孔隙率及耐蚀性测试研究放热体系对复合涂层组织和性能的影响.实验结果表明:Al-TiO2-B2O3放热体系的加入可以促进热化学反应生成更多的新相,同时低熔点的Al粉可以优先熔化,填充涂层的孔隙和裂纹,利于提高复合涂层的性能.
关键词:
放热体系
,
粉煤灰
,
热化学反应
,
耐蚀性
,
石油介质
马壮
,
陶莹
,
李海成
,
李纯
,
李智超
材料导报
在42CrMo钢基体上制备了Ni-W-P化学镀层,研究了pH值对镀液稳定性和镀层沉积速度的影响,并对镀层进行了扫描电镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)分析及显微硬度、耐磨性和耐蚀性测试.结果表明,当镀液pH值为8.0时,镀液稳定性最好,镀层沉积速度较快.镀层由Ni、Ni5 P2、NiW2 P3和NiW组成,具有非晶态结构,表面均匀且致密.随着镀液pH值升高,镀层硬度、耐磨性和耐蚀性均呈先升高后降低的趋势.
关键词:
pH值
,
Ni-W-P化学镀层
,
镀液稳定性
,
沉积速度
,
耐磨性
,
耐蚀性
董世知
,
马壮
,
陶莹
,
李智超
,
赵越超
材料保护
为了提高Al2O3-TiB2复相陶瓷涂层的冲蚀磨损性能并降低熔覆成本,以Ni60A自熔性合金粉末、Al2O3粉末以及Al-TiO2-B2O3体系为原料,在Q235钢表面氩弧熔覆原位合成了Al2O3-TiB2增强颗粒复合层.采用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及冲蚀磨损试验对熔覆层的显微组织、物相结构、显微硬度和耐冲蚀磨损性能进行分析.结果表明:熔覆层与基体之间的结合方式为冶金结合,界面无气孔、裂纹;熔覆层中有Al2O3,TiB2,Fe2B和Fe19Ni3相生成;熔覆层的显微硬度最高可达771.9 HV,较基体提高了3.82倍;熔覆层的冲蚀磨损性能相对基体提高了2.49 ～4.70倍.
关键词:
氩弧熔覆
,
Al2O3-TiB2增强颗粒
,
镍基合金熔覆层
,
原位合成
,
冲蚀磨损
马壮
,
陶莹
,
杨杰
,
张莉
,
李智超
机械工程材料
以煤矸石为渗硅剂、铅粉为还原剂,采用固体粉末包埋法在850℃下保温12h对工业纯铜进行渗硅处理,获得了600 μm厚的渗硅层;利用X射线衍射仪、扫描电镜等分析了渗硅层的物相组成和截面形貌,并测试了渗硅层的显微硬度和冲蚀磨损性能.结果表明:渗硅层内新生成了Cu0.83Si0.7、Cu4Si、Cu3Al和Cu9Si相,横截面组织由扩散层的亚共析体α+(α+γ)相、过渡层的α相和纯铜基体呈梯度组成;渗硅层的最高显微硬度相对纯铜基体提高了3.74倍;当冲蚀介质的水砂比为50∶16～50∶40时,渗硅层的冲蚀磨损性能较工业纯铜的提高了1.65～2.40倍;当转速为200～400 r·min-1时,渗硅层的冲蚀磨损性能较工业纯铜的提高了1.78～2.25倍;当冲蚀角为30°～90°时,渗硅层的冲蚀磨损性能较工业纯铜的提高了1.22～2.62倍.
关键词:
煤矸石
,
渗硅
,
工业纯铜
,
冲蚀磨损性能
陶莹
,
马壮
,
孙方红
,
李凌医
,
李智超
机械工程材料
以粉煤灰为主要原料,并添加质量分数为10％的Al-TiO2-B2O3,采用热化学反应法在Q235钢基体上制备了玻璃/陶瓷复合涂层(放热体系涂层),研究了该涂层的物相组成、截面形貌、抗热震性能、显微硬度以及耐磨性能;并制备了不添加Al-TiO2-B2O3的常规粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层作为对比涂层.结果表明:放热体系涂层中产生了NaB15、TiB2、Na2B4O7、Ca2Al2SiO7等新相,涂层界面结合良好,显微硬度最高可达到700 HV0.1,在700℃(←→)室温的热震次数可达50次以上;其耐磨性能相对Q235钢和常规玻璃/陶瓷涂层的分别提高了9.67倍和0.63倍.
关键词:
放热体系
,
粉煤灰
,
涂层
,
热化学反应
,
耐磨性能
马壮
,
陶莹
,
闫翠娟
,
李剑
,
李智超
材料保护
为了挖掘粉煤灰更深广的利用价值,以粉煤灰为主要原料,将粉煤灰与其他物质进行混合,采用热化学反应法在Q235钢表面制备了玻璃/陶瓷复合涂层.利用XRD、SEM分别研究了复合涂层的物相组成及截面形貌,并采用腐蚀磨损试验机测试了涂层的耐腐蚀磨损性能.结果表明:热固化后的复合涂层中有Ca2Al2SiO7,FeAl13,Mg3(PO4)2等新相产生;在200,300,400 r/min转速下腐蚀磨损150 min后,复合涂层的腐蚀磨损性能相对基体分别提高2.62,2.12,1.26倍.
关键词:
玻璃/陶瓷复合涂层
,
粉煤灰
,
热化学反应法
,
耐腐蚀磨损性能
马壮
,
陶莹
,
闫翠娟
,
李智超
材料导报
采用粉煤灰为主要原料,在Q235钢基体上制备了热化学反应型复合涂层,分别利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对涂层进行物相分析和截面形貌观察,并模拟了复合涂层在石油介质中的腐蚀磨损行为.XRD分析结果表明,有Na2B4O7、TiB2、NaB15和Al6O13 Si2等新相生成,获得了玻璃/陶瓷复合涂层；由SEM观察可知,界面处结合紧密,涂层致密且孔隙率低；热震实验结果表明,粉煤灰复合涂层热震次数达50次以上,结合强度良好；石油介质腐蚀磨损实验表明,在200 r/min、300 r/min和400 r/min的条件下,复合涂层的抗腐蚀磨损性能分别为基体的2.74倍、2.78倍和1.80倍.
关键词:
粉煤灰
,
复合涂层
,
石油介质
,
腐蚀磨损
马壮
,
陶莹
,
羊娟
,
李智超
硅酸盐通报
粉煤灰复合材料由于价格低廉、高效环保及应用广泛等日益受到人们的关注.本文综述了粉煤灰制备聚合物基复合材料、金属基复合材料以及无机非金属基复合材料的研究现状,并着重介绍了上述复合材料的制备工艺及性能特点.
关键词:
粉煤灰
,
复合材料
,
聚合物
,
金属
,
陶瓷
马壮
,
陶莹
,
闫翠娟
,
李智超
硅酸盐通报
用热化学反应法在Q235钢基体上制备了Al-TiO2-B2O3系粉煤灰复合涂层,并研究了其在不同转速下的冲蚀磨损性能.试验结果表明,在200 r/min、300 r/min、400 r/min的条件下,复合涂层抗冲蚀磨损性能相对基体分别提高了2.56倍、3.86倍和3.20倍.
关键词:
粉煤灰
,
复合涂层
,
冲蚀磨损
马壮
,
陶莹
,
周鹏
,
董世知
,
李智超
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160164
为了探究粉煤灰作为A-TIG焊活性剂的可行性,以粉煤灰和不同含量的二氧化硅制备复合活性剂在Q235钢基体表面进行A-TIG焊,研究了复合活性剂成分含量对焊缝截面形貌、显微组织和元素分布的影响.结果表明:采用粉煤灰-40%SiO2作为复合活性剂进行A-TIG焊时,可将6 mm厚Q235钢板一次性焊透,焊缝深宽比可达到0.85;焊缝出现明显的中间收缩倾向,呈"深口杯"状,可实现单道焊双面成型的效果;其焊缝柱状晶数目较多、组织排列规则且具有方向性,熔合区和热影响区组织均匀细小,可降低焊接母材的过热倾向;相对于100%SiO2活性剂,Si元素的溶入量和溶入深度显著增加,这说明粉煤灰中其他成分的存在对Si元素溶入焊缝、进而增加焊缝熔深起到促进作用.采用粉煤灰-40%SiO2为活性剂进行A-TIG焊时焊缝熔深的增加机理可能是以电弧收缩理论为主,但考虑到Al元素溶入较深且溶入量较多,粉煤灰中其他物相又十分复杂,在高温电弧作用下各物相之间相互反应放热致使电弧热输入增加、其他组分在熔池中改变了熔池表面张力温度梯度等均可能致使焊缝熔深增加.
关键词:
粉煤灰
,
活性剂
,
A-TIG焊
,
熔深
,
显微组织
