刘道新
,
张晓化
,
谭宏斌
,
王小锋
,
奚运涛
稀有金属材料与工程
为提高钛合金高温微动疲劳抗力,利用离子辅助电弧沉积技术在TC17钛合金表面制各了TiN/Ti复合膜层,研究了膜层的剖面成分分布、膜基结合强度、膜层显微硬度、韧性、常规摩擦学性能以及抗高温微动疲劳性能.结果表明:利用离子辅助电弧沉积技术可以获得硬度高、韧性好、膜基结合强度和承载能力优异的TiN/Ti复合膜层,该膜层具有良好的抗磨和减摩性能,能够显著地提高TC17钛合金在350℃高温环境下的常规磨损和微动疲劳抗力.然而,TC17钛合金表面喷丸强化后进行离子辅助沉积TiN/Ti复合膜,由于喷丸层残余压应力的显著松弛以及膜层易于开裂和脱落的缘故,微动疲劳抗力则不及喷丸强化或TiN/Ti复合膜单独作用.
关键词:
钛合金
,
微动疲劳
,
离子辅助沉积
,
喷丸强化
,
高温
奚运涛
,
刘道新
,
蔡杭平
,
樊明峰
,
鲜宁
腐蚀学报（英文）
采用三点弯曲加载法，研究了国产X80管线钢及其焊接接头的抗H2S环境应力腐蚀开裂（SSCC）行为.结果表明，热影响区（HAZ）对应力腐蚀开裂最为敏感，主要是HAZ组织不均匀、晶粒粗大、硬度大，易引起局部腐蚀，从而导致该区SSCC敏感性高。母材的纵向和横向取样对H2S应力腐蚀不敏感，薄壁管材较厚壁管材有更好的H2S环境应力腐蚀抗力.
关键词:
X80钢
,
null
,
null
奚运涛
,
刘道新
,
韩栋
,
韩增福
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.05.025
采用不同温度对AISI 420马氏体不锈钢进行离子渗氮处理.借助光学显微镜和X射线衍射(XRD)技术分析了渗氮层的微观组织结构,利用显微硬度计测试了渗氮层的硬度分布,通过电化学极化曲线测试和盐雾腐蚀试验研究了离子渗氮AISI 420不锈钢在模拟工业环境中的腐蚀行为.结果表明:AISI 420不锈钢350℃低温离子渗氮层由ε-Fe3N和N过饱和固溶体αN相组成,其化学稳定性高,加之固溶Cr元素的联合作用,明显提高了AISI 420不锈钢基材的腐蚀抗力.AISI 420钢经450℃和550℃渗氮处理,渗氮层中的αN分解成了α相和CrN,造成基体贫Cr,降低了基材的耐蚀性能.马氏体不锈钢低温离子渗氮处理不仅可以提高表面硬度,而且可以获得良好的耐蚀性能.
关键词:
离子渗氮
,
马氏体不锈钢
,
腐蚀
,
AISI420
张晓化
,
刘道新
,
谭宏斌
,
王小锋
,
奚运涛
,
唐宾
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.04.011
为提高Ti811钛合金高温微动疲劳抗力,利用离子辅助沉积技术在Ti811钛合金表面制备Al膜层.对比研究多弧离子镀(MIP)和离子辅助多弧沉积(IAD)Al膜层的膜基界面成分分布、膜基结合强度、显微硬度、摩擦学性能.探讨IAD 铝膜层对Ti811合金微动疲劳抗力的影响.结果表明,利用离子辅助多弧沉积技术可以获得膜基结合强度高、硬度低、减摩润滑性能好的Al膜层,该膜层能够显著提高Ti811钛合金350℃时的微动疲劳抗力.
关键词:
离子辅助沉积
,
Ti811钛合金
,
微动疲劳
,
铝膜层
,
高温
奚运涛
,
刘道新
,
韩栋
,
韩增福
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.11.018
采用喷射式固体粒子冲蚀磨损实验机和浆体冲刷腐蚀装置对比研究了350℃低温离子渗氮和550℃常规高温离子渗氮对2Cr13不锈钢冲蚀磨损和冲刷腐蚀行为的影响规律,通过组织结构分析、硬度测试和电化学交流阻抗分析探讨了低温渗氮改善2Cr13不锈钢抗冲蚀磨损和抗冲刷腐蚀性能的机制.结果表明:低温和常规高温离子渗氮均可提高2Cr13不锈钢在小角度固体颗粒干冲蚀条件下的冲蚀磨损抗力,但是,350℃低温渗氮处理表现出比550℃高温离子渗氮层更好的抗冲蚀磨损性能.在含10%石英砂的中性和酸性5%NaCl水溶液中,350℃低温渗氮处理使2Cr13不锈钢冲刷腐蚀速率分别降低96.7%和87.4%;然而,550℃常规离子渗氮却导致2Cr13不锈钢冲刷腐蚀速率分别提高4.13倍和0.49倍.350℃渗氮层由ε-Fe3N和N过饱和固溶体αN相组成,其化学稳定性好,硬度高,因而表现出良好的耐腐蚀、抗冲刷磨损与抗冲刷腐蚀性能.550℃渗氮处理时,αN相分解成了α相和CrN化合物,造成基材贫Cr,耐腐蚀性能下降,同时表面硬度低于350℃低温渗氮层,其抗冲蚀磨损性能不及350℃低温渗氮处理,冲刷腐蚀抗力则低于2Cr13不锈钢基材.
关键词:
低温离子渗氮
,
2Cr13
,
组织
,
冲刷腐蚀
刘道新
,
奚运涛
,
韩栋
,
张晓化
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.4.007
为有效提高2Cr13不锈钢表面大攻角固体粒子冲蚀(SPE)抗力,利用离子辅助电弧沉积技术在氮化预处理的2Cr13钢表面制备了不同结构、不同厚度的ZrN梯度涂层,研究了涂层结构和厚度对膜基结合强度、涂层显微硬度、韧性、动静态承载能力以及抗固体粒子冲蚀行为的影响.结果表明:将合理结构的ZrN梯度涂层与离子氮化有机复合,能够获得承载能力高、界面应力应变协调性好、结合强度高、强韧性配合合理,抗多冲疲劳和抗塑性流变性能优的复合改性层,其90°大攻角SPE抗力显著高于2Cr13不锈钢基材.ZrN梯度涂层的SPE抗力同时与涂层厚度密切相关,当ZrN梯度涂层较薄时,其协调变形能力及承载能力较低,在冲击载荷作用下容易出现脱层失效,因而SPE抗力较低;当ZrN梯度涂层太厚时,涂层韧性和内聚强度降低,内部残余应力较大,受外界冲击载荷作用时容易出现局部脱层,因此SPE抗力亦不高.
关键词:
ZrN梯度涂层
,
固体粒子冲蚀
,
离子氮化
,
2Cr13不锈钢
奚运涛
,
刘道新
,
蔡杭平
,
樊明峰
,
鲜宁
腐蚀学报（英文）
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2007.02.007
采用三点弯曲加载法,研究了国产X80管线钢及其焊接接头的抗H2S环境应力腐蚀开裂(SSCC)行为.结果表明,热影响区(HAZ)对应力腐蚀开裂最为敏感,主要是HAZ组织不均匀、晶粒粗大、硬度大,易引起局部腐蚀,从而导致该区SSCC敏感性高.母材的纵向和横向取样对H2S应力腐蚀不敏感,薄壁管材较厚壁管材有更好的H2S环境应力腐蚀抗力,
关键词:
X80钢
,
管线钢
,
焊缝
,
H2S环境
,
硫化物应力腐蚀
奚运涛
,
刘道新
,
韩栋
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.006
研究了喷丸强化(SP)对AISI 420马氏体不锈钢抗同体粒子冲蚀(SPE)行为的影响.探讨了喷丸引起的表面残余压应力,表面粗糙度增大和表面加工硬化等三因素对SPE抗力的作用机制.结果表明:SP处理对AISI 420不锈钢在30°攻角下的SPE抗力无明显影响,但却降低了该钢在90°攻角下的SPE抗力.SP处理后进行表面抛光,则使该钢在两种攻角下的SPE抗力均得以提高.SP三因素对SPE抗力的作用机制主要有:表面粗糙化增大了试样表面对冲蚀粒子的有效暴露面积,因而降低了不锈钢在两种攻角下的SPE抗力;表面残余压应力能够有效抑制疲劳裂纹萌生和早期扩展,因而能有效提高AISI 420不锈钢的SPE抗力,特别是对90°垂直冲击条件下SPE抗力的提高作用更为明显;表面加工硬化提高了材料表面的微犁削抗力,因而对提高AISI 420钢在30°攻角下的SPE抗力有贡献,但是表面加工硬化层的抗多冲疲劳性能差,却不利于AISI 420钢在90°攻角下抗SPE性能的改善.
关键词:
喷丸强化
,
固体粒子冲蚀
,
不锈钢
,
加工硬化
,
表面粗糙度
,
残余压应力
谢修璀
,
宋明涛
,
郝焕锋
,
王贤武
原子核物理评论
基于中国科学院近代物理研究所正在研制的兰州重离子治疗专用装置（HITFiL）的参数和指标,对从回旋加速器到同步加速器之间中能传输段的纵向束流匹配过程进行了模拟分析。根据主加速器的注入要求,在束运线上采用了散束器以降低束流动量分散,从理论上分析了中能传输段末端可能实现的最小动量分散和达到最小动量分散的条件,讨论了散束效果与初始动量分散、束团相宽和漂移长度的关系。并利用MathCAD程序对束团在束运线上的纵向运动进行了跟踪模拟,使用PBO-Lab程序进行了验算,得到了当散束器射频电压为102kV时,末端动量分散为最小值2.764×10-4。进一步提出了中能传输段的基本参数,也为下一步的优化设计提供了基础。
关键词:
HITFiL
,
散束器
,
能散
,
纵向运动
,
束流匹配
