荣冬松
,
巩建鸣
,
姜勇
,
彭亚伟
材料热处理学报
采用准平衡气体渗碳工艺,在不同CO浓度的CO/H2/N2混合气体条件下制备了表面强化层,研究CO浓度对316L奥氏体不锈钢渗碳层的微观结构、碳浓度分布、表面纳米硬度和残余应力的影响.结果表明,准平衡气体渗碳层为单一的扩张奥氏体相;当CO浓度小于30％时,渗碳层厚度、表面纳米硬度和压缩残余应力均随CO浓度的提高而提高,当CO浓度高于35％时,渗碳气体碳活度降低,渗碳表面强化效果降低;经470℃条件下准平衡渗碳20 h后,316L不锈钢渗碳层厚度最高可达30 μm,表面碳浓度增加至2.6 mass％,导致表面纳米硬度从3 GPa增加至9 GPa,并产生1300 MPa以上的压缩残余应力.
关键词:
准平衡气体渗碳
,
扩张奥氏体相
,
碳活度
,
纳米硬度
,
压缩残余应力
华文深
,
吴杏芳
,
陆华
,
沈电洪
,
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.03.003
对C、Ti比x分别为0.6、0.75、0.8和0.9的四种不同TiCx/NiAl复合材料进行扫描电镜研究,发现陶瓷颗粒随着C、Ti比的增加而变小,并且Ti元素向金属相存在较强的扩散,而Ni和Al元素几乎没有向陶瓷相中扩散,扩散形成了两相界面处直接的原子结合,提高了复合材料相界面结合的强度和韧性.利用纳米压痕技术得出材料相界面附近的纳米硬度H和弹性模量E呈连续梯度分布,C、Ti比为0.75的复合材料相界面处的纳米硬度和弹性模量值较大.
关键词:
微结构
,
纳米硬度
,
弹性模量
,
复合材料
,
界面
梁爱民
,
徐洮
,
王立平
,
林义民
,
孙蓉
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.04.016
采用低能离子束辅助沉积技术在Si片上制备了TiN纳米薄膜.考察了离子束流密度和基底温度对薄膜性能的影响.研究表明:随着离子束流密度的增大,TiN薄膜的纳米硬度上升,膜基结合力变化不大,薄膜的耐磨性获得了很大改善;制膜时的基底温度升高,薄膜的硬度也会上升,但膜基结合力下降,摩擦系数增大,薄膜的耐磨性下降.
关键词:
TiN薄膜
,
离子束辅助沉积
,
结合强度
,
纳米硬度
,
摩擦学性能
严学华
,
尹君
,
程晓农
硅酸盐通报
采用磁控溅射法在Si基片上沉积非晶态Ta-C-N薄膜.利用纳米压痕仪表征其纳米硬度和弹性模量；摩擦磨损实验检测其摩擦学性能；光学轮廓仪和扫描电镜观察磨痕形貌.结果表明:Ta-C-N薄膜具有较高的纳米硬度9.45 GPa和弹性模量225.71 GPa,同时具有较低的摩擦系数0.238,磨损率5.94×10-6mm3 ·N-1·m-1,磨面较为平整光滑,体现了优越的摩擦磨损性能.
关键词:
薄膜
,
纳米硬度
,
弹性模量
,
摩擦系数
,
磨损
文晓斌
,
李显
,
梁戈
,
蒋百灵
材料热处理学报
采用直流磁控溅射方法于不同磁控管非平衡度状态下,通过单靶溅射模式在单晶si衬底上制备了Cr膜.利用AFM、SEM、四探针测试仪及MTS Nano Indenter XP纳米压入测量仪分别对两种磁控管非平衡状态下所得Cr膜的微观形貌、电阻率、纳米硬度和抗磨损性进行了观察和分析,研究了不同磁控管非平衡状态下Cr膜微观结构与性能之间的关系.结果表明:磁控管非平衡状态显著影响着Cr膜的微观结构及性能.不同非平衡度状态下,镀层晶体均为沿Cr(110)择优生长的柱状晶组织.同一靶基距处,镀层晶粒尺寸及硬度与非平衡度大小成正比,而电阻率及抗磨损性能变化趋势却相反.靶基距亦为影响镀层微观结构和性能的重要因素之一.
关键词:
磁控管非平衡度
,
微观形貌
,
纳米硬度
,
抗磨损性
罗强
,
王理
,
刘思维
,
周军
,
何琨
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150108
开展了核电站主管道用316LN不锈钢焊缝在325、365和400℃下1.5万h的加速热老化试验,测量了不同热老化时间下焊缝的冲击性能和焊缝铁素体的纳米硬度.以纳米硬度作为热老化脆化参量,利用Arrhenius方程得出该焊缝热老化激活能约为93.1 kJ/mol;并以焊缝室温冲击功为预测参数,通过拟合的方法获得了焊缝热老化脆化预测方程;利用热老化激活能和热老化脆化预测方程预测了主管道用316LN焊缝在服役温度下60年寿命期内的热老化脆化趋势.试验结果表明,随着热老化时间的增加,焊缝的冲击韧性显著下降,焊缝中铁素体纳米硬度快速增加.预测结果表明,在运行15年内主管道焊缝韧性迅速下降,在随后的运行过程中下降趋缓.
关键词:
316LN
,
焊缝
,
热老化
,
夏比冲击功
,
纳米硬度
陈善华
,
吴勇
,
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.05.006
在室温和400～700℃条件下,采用 1×1017ions/cm2注入剂量和200keV加速电压对 Ti6Al4V合金进行了氦离子注入.分别采用纳米硬度仪和X射线衍射方法对Ti6Al4V合金的氦离子注入表面层(≤700nm)进行了纳米硬度、弹性模量测试和物相分析.结果表明:在室温至600℃范围内,氦离子注入温度越高,Ti6Al4V合金注入层的硬度也越高,而其弹性模量则变小.氦离子注入温度为700℃时,Ti6Al4V合金发生了软化,其弹性模量也有所提高.氦离子注入引起的硬化现象与点缺陷和Ti6Al4V合金中β相的析出有关,而软化现象则与β相的粗化和γ-TiH相的形成有关.
关键词:
Ti6Al4V合金
,
氦离子注入
,
纳米硬度
,
弹性模量
,
物相分析
廖家轩
,
夏立芳
,
孙跃
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2001.01.018
用X射线光电子能谱(XPS)和小掠射角X射线衍射(GAXRD)研究了铝合金LY12等离子体基离子注入形成AIN/TiN改性层的成分分布及相结构．在此基础上测量了改性层的纳米硬度，并进行了摩擦磨损试验．结果表明，氮和钛都能有效地注入到铝合金里，后注入的元素对先注元素的含量和分布有重要影响．钛、氮同时注入在试样表面形成一层稳定的钛、氮化合层．和未改性试样相比，所形成的AIN/TiN改性层纳米硬度及承载能力都提高5倍以上．在低滑动载荷下，摩擦系数减小70％以上，耐磨性提高近10倍，耐磨寿命提高了近6倍，粘着磨损程度显著减轻．随着载荷的增加，相应的耐磨性能有所降低．适当的改性层结构及其中分布的TiO2、TiN、TiAl3、Al2O3、AIN等相是性能改善的主要原因．
关键词:
铝合金
,
等离子体基离子注人
,
纳米硬度
,
耐磨性
杨敏
,
孙晋良
,
任慕苏
,
李红
,
白瑞成
机械工程材料
采用纳米压痕法测定了三向正交编织碳/碳复合材料中碳纤维不同微区的弹性模量和纳米硬度,并分析了不同微区力学性能不同的原因.结果表明:加载载荷为9.0,9.5 mN时,碳纤维中心只发生弹性变形,在边缘(距离纤维中心2μm)处既发生了弹性变形也发生了塑性变形；碳纤维中心处的弹性模量、纳米硬度分别为33.42,3.30 GPa,边缘处的弹性模量、纳米硬度分别为32.41,2.63GPa;边缘与中心处弹性模量、纳米硬度的差别是由石墨微晶排列差异造成的.
关键词:
碳纤维
,
纳米压痕
,
纳米硬度
,
弹性模量
李金龙
,
孙明仁
,
马欣新
,
唐光泽
,
金银玉
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.010
采用Ti、N等离子体基离子注入和先在基体表面沉积纯钛层然后离子注氮混合两种方法在铝合金基体上制备了TiN膜.利用XPS分析了两种方法制备TiN薄膜的成分深度分布和元素化学价态,并用力学性能显微探针测试对比了TiN膜的纳米硬度.研究表明:两种方法制备的薄膜均由TiN组成,Ti、N等离子体基离子注入薄膜中Ti/N≈1.1,而离子注入混合薄膜中Ti/N≈1.3,Ti、N等离子体基离子注入薄膜表面区域为TiN和TiO2的混合组织,TiN含量多于TiO2,离子注入混合薄膜表面主要是TiO2;Ti、N等离子体基离子注入所制备的薄膜的纳米硬度峰值为12.26 GPa,高于离子注入混合的7.98 GPa.
关键词:
等离子体基离子注入
,
TiN膜
,
XPS
,
成分深度分布
,
元素化学价态
,
纳米硬度
