娄长胜
,
张尧
,
吕逍
,
王强
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.10.028
采用强流脉冲电子束对 YW2硬质合金刀具进行辐照表面改性。根据Box-Behnken中心组合方法设计3因素3水平实验方案,以刀具表面的显微硬度和粗糙度为响应值,对加速电压、工作电流和脉冲次数等辐照工艺参数进行优化。实验结果表明,经综合分析优化后的脉冲电子束辐照最优参数：加速电压10 kV,工作电流180 A,脉冲次数45次。与未经处理刀具相比,该工艺下辐照后的 YW2硬质合金刀具的显微硬度明显提高,而粗糙度值降低；对 TC4钛合金的切削实验结果也验证了优化工艺处理后刀具的切削性能明显得到提高。
关键词:
响应面法
,
表面改性
,
YW2硬质合金刀具
,
显微硬度
,
粗糙度
,
切削性能
寇莹
,
张伟强
,
娄长胜
,
吕逍
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅰ).022
在室温下的水溶液体系中,采用恒流电沉积技术在Cu基体上制备了Sm-Fe合金薄膜.研究了电流密度对沉积膜层的表面形貌、厚度、元素含量以及物相组成的影响,并测试了制备出的Sm-Fe合金膜的磁性能.结果表明,银灰色的沉积膜由金属Sm、Fe及少量的O组成；随着电流密度的增加,膜层中Sm含量呈现先上升后下降的趋势；而Sm含量越多,膜层的表面越平整光亮；沉积膜主要由Sm Fe12、Sm3 Fe5 O12等化合物组成,电流密度影响了膜层中物相组成的含量,进而影响了膜层的磁性能.
关键词:
Sm-Fe合金薄膜
,
水溶液
,
电沉积
,
电流密度
,
磁性能
吕逍
,
张尧
,
娄长胜
,
李国建
,
王强
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.02.009
强流束脉冲电子束辐照参数对提高硬质合金刀具切削性能至关重要.本文基于响应面法(RSM)分析了硬质合金刀具在强流脉冲电子束表面改性过程中输入电压、电流和脉冲次数对刀具表面粗糙度和硬度的影响,结合回归统计建立了硬质合金刀具表面粗糙度和硬度的经验公式,揭示了影响刀具切削性能的主导因素,找出输入电压、电流和脉冲次数对刀具切削性能的最佳综合作用效果.结果表明,强流脉冲电子束辐照过程中的输入电压、电流和脉冲次数对刀具表面粗糙度和硬度均具有显著影响.通过建立的表面粗糙度和硬度对输入电压、输入电流和脉冲次数的多元响应面函数,得出最佳优化参数,在此条件下,刀具表面粗糙度为0.167 μm,显微硬度值为HV2206.由于强流脉冲电子束辐照降低了刀具表面粗糙度,同时提高了表面硬度,在切削钛合金试验过程中,发现经过电子束辐照,刀具的抗磨损性能显著提高.
关键词:
硬质合金
,
强脉冲电子束
,
响应面
,
切削性能
张超
,
王强
,
高翱
,
刘铁
,
娄长胜
,
赫冀成
金属学报
研究了均恒磁场及梯度磁场条件下Sb-4.8%Mn亚共晶合金凝固组织的变化.结果表明,
在急冷条件下, 初 生Sb相呈小平面长大, 棱角分明;在无磁场条件下重熔凝固时, 初生Sb相的小平面特征消失, 棱角消失, 变为近球形. 在均恒磁场条件下重熔凝固时, 随着磁感应强度的增大,初生相呈现小平面趋势生长; 但磁感应强度增大到某一值时这种特征随之消失,
而且初生相的尺寸呈现先变大后变小的趋势. 在梯度磁场条件下, 磁感应强度B值以|BdB/dz|都较小的情况下, 正梯度对初生相有细化作用,负梯度使初生相粗化并呈现长条状. 随着磁感应强度B值及|BdB/dz|的增大, 上述现象变得不明显.强磁场可以使初生相的结晶温度提高, 减小熔体的过冷度,降低凝固速率.
关键词:
Sb-Mn合金
,
magnetic fields
,
convection
娄长胜
,
芦馨
,
金光
,
高景龙
,
张罡
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.08.003
采用强流脉冲电子束表面改性技术对TiAlN涂层刀具表面进行轰击处理.利用扫描电镜、X射线衍射仪研究轰击次数对TiAlN涂层刀具表面形貌、涂层厚度及物相组成的影响,检测TiAlN涂层的显微硬度和粗糙度,并对轰击前后涂层刀具的切削性能进行分析.结果表明:随着轰击次数的增加,涂层的厚度减小,涂层表面在微区范围内更致密、光滑,显微硬度则先小幅提高后急剧下降,而涂层的物相组成基本保持不变.与原始刀具的切削性能相比,轰击后的涂层刀具切削速率小幅提高,而刀具后刀面磨损有所下降.
关键词:
强流脉冲电子束
,
TiAlN涂层刀具
,
力学性能
,
切削性能
王文辉
,
吴迪
,
陈荣石
,
娄长胜
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00333
将固溶处理后的Mg-2.7Nd-0.6Zn-0.5Zr合金在200~300 ℃之间进行不同温度及时间的高温时效处理, 研究高温短时间时效处理对合金的微观组织和力学性能的影响, 并利用OM, SEM和TEM对合金的微观组织进行表征. 结果表明, 固溶态Mg-2.7Nd-0.6Zn-0.5Zr合金经250~275 ℃高温短时间时效后, 其室温屈服强度和抗拉强度最高分别增加了近70%和29%, 宏观组织中出现呈直线性不均匀分布的析出相. 析出相的显微形貌为颗粒状, 成分为Mg12Nd. 析出相的线性分布方向平行于Mg基体(0001)Mg基面, 合金的时效硬化行为与这种沿基面呈平行线分布的颗粒状析出相密切相关. 在250~275 ℃范围内时效20~30 min后屈服强度较高, 这是由于在变形过程中颗粒状Mg12Nd的特殊分布对基面滑移及晶粒间协调变形起到很强的抑制作用.
关键词:
镁合金
,
时效
,
析出相
,
力学性能
张超
,
王强
,
高翱
,
刘铁
,
娄长胜
,
赫冀成
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.06.014
研究了均恒磁场及梯度磁场条件下Sb-4.8%Mn亚共晶合金凝固组织的变化.结果表明,在急冷条件下,初生Sb相呈小平面长大,棱角分明;在无磁场条件下重熔凝固时,初生Sb相的小平面特征消失,棱角消失,变为近球形.在均恒磁场条件下重熔凝固时,随着磁感应强度的增大,初生相呈现小平面趋势生长;但磁感应强度增人到某一值时这种特征随之消失,而且初生相的尺寸呈现先变大后变小的趋势.在梯度磁场条件下,磁感应强度B值以及BdB/dz都较小的情况下,正梯度对初生相有细化作用,负梯度使初生相粗化并呈现长条状.随着磁感应强度B值及BdB/dz的增大,上述现象变得不明显.强磁场可以使初生相的结晶温度提高,减小熔体的过冷度,降低凝固速率.
关键词:
Sb-Mn 合金
,
凝固组织
,
初生相
,
强磁场
,
对流
王文辉
,
吴迪
,
陈荣石
,
娄长胜
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00333
将固溶处理后的Mg-2.7Nd-0.6Zn-0.5Zr合金在200～300℃之间进行不同温度及时间的高温时效处理,研究高温短时间时效处理对合金的微观组织和力学性能的影响,并利用OM,SEM和TEM对合金的微观组织进行表征.结果表明,固溶态Mg-2.7Nd-0.6Zn-0.5Zr合金经250～275℃高温短时间时效后,其室温屈服强度和抗拉强度最高分别增加了近70％和29％,宏观组织中出现呈直线性不均匀分布的析出相.析出相的显微形貌为颗粒状,成分为Mg12Nd.析出相的线性分布方向平行于Mg基体(0001)Mg基面,合金的时效硬化行为与这种沿基面呈平行线分布的颗粒状析出相密切相关在250～275℃范围内时效20～30 min后屈服强度较高,这是由于在变形过程中颗粒状Mg12Nd的特殊分布对基面滑移及晶粒间协调变形起到很强的抑制作用.
关键词:
镁合金
,
时效
,
析出相
,
力学性能
张罡
,
尹雪
,
张济
,
杜晓明
,
娄长胜
材料热处理学报
采用磁控溅射技术,在高速钢基材上沉积了不同Y含量的CrAlYN涂层,进行了900℃下lh高温氧化试验.通过SEM、EDS、XRD和纳米压痕仪等对涂层元素组成、纳米硬度、弹性模量以及热处理前后的表面形貌和物相组成进行了表征.研究了Y含量对CrAlYN涂层硬度,弹性模量、物相组成和高温抗氧化性能的影响.结果表明:加入Y后涂层没有新的物相形成,但是CrAlN相的衍射峰取向由(200)向(111)转变.与不添加Y的CrAlN涂层相比,Y含量0.41 at％时,涂层的硬度、弹性模量和900℃高温抗氧化性能显著改善.Y含量2.75 at％和3.94 at％时,涂层的综合性能降低.
关键词:
磁控溅射
,
CrAlYN涂层
,
抗氧化性能
,
纳米硬度
,
弹性模量
芦馨
,
金光
,
高景龙
,
吕逍
,
娄长胜
,
王强
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.05.008
采用不同能量密度的电子束对硬质合金刀具TiAlN涂层进行轰击处理,研究了电子束能量密度对TiAlN涂层表面改性后的微观组织和硬度的影响.利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分别对TiAlN涂层进行表面形貌观察、元素分析和物相分析,并对涂层表面进行粗糙度和显微硬度测试.结果表明,随着能量密度的增加,涂层表面更趋于致密.在相同的能量密度1.75 J·cm-2下,采用相对较低的阴极加速电压7kV和较高电流强度130 A轰击时,涂层表面粗糙度最低达0.15μm.经电子束轰击后的TiAlN相衍射峰相对强度有所提高;涂层相衍射峰不同程度地向高角度偏移,并且同样能量密度条件下加速电压越高,偏移角度越大;同时涂层相衍射峰有一定宽化趋势.表明电子束轰击后TiAlN涂层产生较大的压应力和热应力,使晶粒细化,并且在一定的热应力驱动下有利于原子扩散,形成较宽的过渡层,从而提高涂层和基体间结合力.显微硬度随着能量密度的增加呈上升趋势,而相同的能量密度条件,加速电压的提高有助于涂层表面硬化.
关键词:
电子束
,
能量密度
,
TiAlN涂层
,
粗糙度
,
显微硬度
