高玉魁
材料热处理学报
采用低能强电流(LEHC)脉冲改性技术处理TC4钛合金表面,利用扫描电子显微(SEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微(TEM)和纳米压痕分析(NI)等方法对表面改性层组织进行表征,按照不同低能强电流脉冲改性工艺下改性层的组织特征,结合纳米压痕硬度试验,分析了脉冲电子束改性晶粒的细化机制.结果表明,脉冲电子束改性试样可分为熔化相变层、热影响层和基体三个区域;熔化相变层中的晶粒细化机制是脉冲电子束改性时随着温度的快速升高,表面层发生熔化后的重新结晶以及α相在β相中的析出;晶粒细化是表层纳米压痕硬度提高的主要原因.
关键词:
脉冲电子束改性
,
晶粒细化
,
结晶
,
纳米压痕
刘筱玲
,
宋顺成
,
史洪刚
材料科学与工艺
为了确定钨合金基体相的细观性能,采用纳米压痕实验测试了钨合金材料中基体相的细观硬度与弹性模量.利用反向确定法给出了钨合金材料中基体相的细观弹、塑性性质,根据纳米压痕实验中得到的载荷一位移关系,通过三维有限元计算给出了基体相的原位细观屈服强度和硬化模量.为探讨反向法确定钨合金基体细观性能的有效性,采用宏观实验给出了其宏观验证.宏观验证结果表明,用反向法确定钨合金基体材料的细观弹、塑性性质是可靠的.
关键词:
钨合金
,
细观力学性能
,
纳米压痕
,
有限元
,
反向法
翟永杰
,
乔世杰
,
陆小龙
,
余鹏程
,
罗晓娣
,
许雪妮
,
顾玉栊
,
刘秀波
材料热处理学报
以Ni60-hBN复合粉末为原料,采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备自润滑耐磨复合涂层,将复合涂层在600℃下分别保温1h和2h以研究热处理对该复合涂层力学性能的影响,分析了热处理前后涂层的组织结构、硬度、纳米压痕和摩擦学性能的变化及其机理.结果表明:未经热处理涂层的显微硬度和γ-(Ni,Fe)固溶体的硬度分别为641.1 HV0.5和5.09 GPa,而经过1h和2h热处理涂层的显微硬度和 γ-(Ni,Fe)固溶体的硬度分别为701.2 HV0.5、7.20 GPa和652.4 HV0.5、3.77 G Pa.热处理1h涂层的摩擦系数为0.4,磨损体积为0.0130 mm3,相对未做热处理以及热处理2h涂层具有较好的耐磨减摩性能,Si3N4对磨球表面光滑,无明显塑性变形,磨损机理为轻微磨粒磨损.
关键词:
激光熔覆
,
热处理
,
纳米压痕
,
耐磨减摩
石广丰
,
徐志伟
,
史国权
,
蔡洪斌
,
王磊
,
吕杨杨
机械工程材料
对槽线密度为79线·mm-1的中阶梯光栅铝膜进行了深度3 μm的纳米压痕试验,并采用有限元模拟结合正交分析的方法对其进行计算和分析,得到初步优化的参数组合,最后通过迭代优化求解最优组合.结果表明:中阶梯光栅铝膜的平均弹性模量为85.7 GPa,最优测试参数组合为屈服应力134MPa和应变硬化指数0.09；所建立的光栅压入测试有限元模型的计算准确性对屈服应力的输入较为敏感.
关键词:
中阶梯光栅
,
铝膜
,
纳米压痕
,
有限元
,
正交分析
柯瑞
,
张宇民
,
周玉锋
人工晶体学报
本文以c向蓝宝石单晶为对象采用纳米压痕方法测试了不同载荷下蓝宝石单晶的硬度与杨氏模量.分析表明,当载荷P=25±2 mN时出现了第一次位移突变现象,且位移突变量与最大压入载荷无关;试样的硬度与杨氏模量值随着压入深度的增大而减小,呈现出明显的压痕尺度效应;利用Nix-Gao尺度效应模型对测试数据进行了拟合,最终得出试样的硬度值与杨氏模量为30.956 GPa与382.316 GPa,与前人分析结果符合程度较高,证明Nix-Gao模型适用于蓝宝石单晶纳米压痕测试尺度效应的模拟与分析.
关键词:
蓝宝石
,
纳米压痕
,
尺度效应
,
硬度
,
杨氏模量
张兴东
,
刘立斌
,
王建丽
,
熊翔
中国有色金属学报
运用一种改进的方法制作多元扩散节Ti-Zr-Nb，并在1173 K温度下退火1800 h，水淬至室温。结合纳米压痕仪(nano-indentation)与电子探针(EPMA)，测定扩散节上每一点的成分、硬度和弹性模量，建立Ti-Zr-Nb体系成分?硬度?弹性模量数据库。结果表明，硬度与弹性模量强烈地依赖于Zr和Nb的成分变化，Ti-41Zr-10Nb具有较小的弹性模量，且硬度较大，有望在此基础上开发新型生物医用钛合金。这种高效的扩散多元节组合材料设计方法可以加快生物医用钛合金的研制、开发与应用的速度。
关键词:
生物钛合金
,
组合材料设计方法
,
扩散节
,
纳米压痕
马亚鑫
,
高怡斐
,
曾雨吟
,
刘庆斌
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.06.022
为了研究高铁车轮钢微观组织相的力学性能,利用纳米压痕仪对我国现行的CRH5型动车组车轮的微观组织进行纳米压痕测试,结果表明:该车轮钢微观组织相的纳米压痕硬度具有明显的尺寸效应,而弹性模量无明显的尺寸效应;具有不同宏观力学性能的轮辋及轮辐的微观组织的力学性能基本相同,说明宏观力学性能不仅与微观组织力学性能有关,还可能与微观相的晶粒取向等有关.通过本研究得出了该车轮钢中铁素体及珠光体的微观力学性能,有助于高速车轮钢力学性能的改善.
关键词:
高铁车轮
,
纳米压痕
,
硬度
,
弹性模量
杨晓京
,
刘艳荣
,
杨小江
,
方聪聪
稀有金属材料与工程
利用纳米压痕仪和原子力显微镜,分别对单晶锗Ge (100)、Ge (110)、Ge (111)3种晶向的表面进行纳米尺度下的摩擦磨损试验.在较大载荷的条件下,3种不同晶面取向的单晶锗磨损情况均呈现沟槽形式,沟槽两侧出现明显的碎屑堆积现象.在划痕试验过程中,单晶锗的磨损性能受晶面取向影响较小;单晶锗的摩擦力随着滑动速度的增加而增加.而且,随着滑动速度的增大,晶体表面出现严重的磨损-沟槽损伤,沟槽两侧碎屑堆积的体积也越来越大,沟槽的深度也逐渐增大;单晶锗在较低载荷下,摩擦力基本保持稳定,但随着载荷的增大,单晶锗的摩擦力呈非线性增长,载荷增大一定值时,晶体表面发生明显的由塑性变形向脆性破坏转变的脆塑转变过渡过程,导致单晶锗表面发生脆性剥离,形成沟槽两侧碎屑堆积.
关键词:
纳米尺度
,
单晶锗
,
纳米压痕
,
各向异性
,
摩擦
,
磨损
黄利军
,
黄旭
,
曹春晓
稀有金属材料与工程
通过不同的热处理制度控制TMZF合金中的相组成和含量,利用XRD分析确定各种相结构.利用纳米压入测量仪测试了不同组织结构下的硬度和弹性模量.结果表明,当合金中存在ω相时,合金的的硬度和弹性模量最高,随着热处理温度的提高,合金中的ω相消失,代之而来的是a相,而且越接近β转变温度,a相含量越少,对应的弹性模量和硬度越来越低.对于Ti-Mo-zr-Fe合金来说压入性能(硬度、弹性模量)与相成分之间存在着良好的匹配关系.
关键词:
钛合金
,
Ti-Mo-Zr-Fe
,
力学性能
,
纳米压入
,
硬度
,
弹性模量
陈招科
,
李斌
,
熊翔
材料研究学报
用化学气相渗透(CVI)工艺,控制反应气体的流动方向制备出陶瓷相呈梯度分布的多层SiC/TaC陶瓷复合界面改性C/C复合材料.结果表明,沿着C/C复合材料厚度方向SiC/TaC陶瓷相的含量迅速减少,界面厚度卜降,界面结构则从多层SiC/TaC层状界面(Ⅰ区)转变为团簇状SiC/TaC陶瓷复相界面(Ⅱ区)和单层TaC陶瓷界面(Ⅲ区).在Ⅰ区,多层SiC/TaC陶瓷复合界面由SiC层(i层)、TaC层(ii层)、镶嵌有SiC颗粒的TaC复相层(iii层)、镶嵌有TaC相的SiC复相层(iv层)以及TaC层(v层)等五个子界面层组成.在Ⅱ区,陶瓷相不再以层状形式包覆,而是呈团簇状生长在炭纤维表面.本文还探讨了多层SiC/TaC陶瓷复合界面的纳米压痕硬度和杨氏模量的分布.
关键词:
复合材料
,
多层陶瓷复合界面
,
纳米压痕
,
梯度
,
微观结构
