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涂布刮刀表面等离子喷涂纳米AI203—13％Ti02涂层的特性

为了深入研究纳米A1203-13％TiO：（ATl3）涂层的组织、性能与喷涂工艺参数之间的关系，采用正交试验法对等离子喷涂工艺的电流、电压、送粉率和喷涂距离等参数进行了优化，在涂布刮刀表面制备了纳米ATl3涂层。采用金相显微镜，SEM，EPMA和XRD等对纳米ATl3涂层的组织、磨粒磨损性能和结合强度进行了分析。结果表明：纳米ATl3涂层均匀致密，孔隙率低；涂层存在全熔和半熔双态结构特征，相结构明显，以稳定相Ot．A1：O，和Rutile—Ti02为主，存在亚稳态1一A120，相结构转变；涂层与基体以机械结合为主，结合强，耐磨性良好；涂层表面应力以残余压应力为主。

关键词: 等离子喷涂 , A1203—13％Ti02 , 陶瓷涂层 , 纳米结构 , 残余应力 , 磨粒磨损 , 双态分布

纳米陶瓷等离子喷涂层硬度的Weibull分布及与涂层组构的对应特性

毕恩兵 , 孙宏飞 , 王灿明 , 李冲 , 袁博 , 左俊文 , 文方贤

材料保护

等离子喷涂层的硬度是反映其耐磨性、强度、使用寿命的重要指标，它与涂层的组构有对应的关系，但其测定结果分散性较大。为了精确测量陶瓷等离子喷涂层的硬度，在NiCrAl合金表面等离子喷涂制备了Al2O3-13％TiO2（AT13）纳米陶瓷涂层（nee）和对照用微米涂层（mcc），采用显微硬度测试仪测量了其显微硬度，研究了其Weibull分布特性，通过SEM、XRD等分析了nee涂层显微硬度与微观组织结构的关系，并通过TEM对涂层的微区结构进行了表征。结果表明：ncc涂层的平均显微硬度显著高于mcc，且呈双态分布；两者硬度的Weibull分布呈分散性，但nee涂层的分布较均匀，微裂纹细小且粒径小，以α-Al2O3和γ-Al2O3及少量金红石型Ti02为主要物相；ncc涂层具有优异的力学性能主要归因于其组织的晶粒细化、纳米TiO2颗粒镶嵌于Al2O3孔隙中、Al2O3微晶弥散分布、微裂纹韧化等。

关键词: 等离子喷涂 , Al2O3—13％TlO2 , 纳米陶瓷涂层 , 显微硬度 , Weibull分布 , 微观组织

亚微米晶Cu-5%Cr冷拉拔后的回复再结晶及热稳定性

贺文雄 , 王尔德 , 孙宏飞 , 于洋 , 陈晖

稀有金属材料与工程

通过对冷拉拔的亚微米晶Cu-5%Cr丝材进行退火及高温热处理,研究其回复与再结晶、组织与性能的变化及其热稳定性.采用透射电镜(TEM)分析了退火后Cu-5%Cr的组织结构,并对其进行了硬度和导电性的测试.结果表明,冷拉拔的亚微米晶Cu-5%Cr丝材退火处理时析出大量的Cr相颗粒,Cu基体发生了回复和再结晶,其再结晶温度是在480℃～560℃范围内,其导电率在退火温度为550℃左右出现峰值.冷拉拔的亚微米晶Cu-5%Cr丝材在600℃以上热处理,硬度趋于稳定,其组织也比较稳定.在800℃热处理时,Cu晶粒虽有所长大,但其晶粒尺寸仍保持在500 nm～600 nm.这主要是因为Cr相颗粒有阻碍Cu晶粒长大的作用.同时发现,拉拔变形量大的在热处理时再结晶形核数量多,晶粒更细小.

关键词: Cu-5％Cr丝材 , 亚微米晶 , 冷拉拔 , 回复与再结晶 , 热稳定性

等离子喷涂纳米二氧化锆涂层性能的研究

李伟 , 王灿明 , 孙宏飞 , 渠智彦 , 毕继鑫

电镀与涂饰

采用大气等离子喷涂技术,在镍基高温合金基体上制备了纳米氧化锆涂层.运用扫描电镜对涂层显微结构进行观察和分析,同时测试了涂层的显微硬度、结合强度扣热震性能.结果表明:纳米氧化锆涂层由完全融化区和部分融化区组成,孔隙率约为7%,显微硬度为655.81 HV,结合强度为54.37 MPa,在1 000℃下,可承受40次热循环,涂层无明显脱落现象.

关键词: 镍基高温合金 , 纳米二氧化锆 , 等离子喷涂 , 显微组织 , 显微硬度 , 热震性能 , 结合强度

降低热喷涂涂层孔隙率的方法

刘美淋 , 孙宏飞 , 于惠博 , 武彬

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2007.04.003

热喷涂的工作原理决定了其涂层孔隙是不可避免的.当涂层用于防腐蚀时,腐蚀介质会通过孔隙到达基体表面,从而造成防护失败.因此,封孔处理是提高涂层防腐蚀性能的重要途径.本文总结了涂层封孔处理的方法,对未来涂层封孔技术进行了展望,并提出一种新的涂层封孔剂--釉.

关键词: 热喷涂 , 孔隙率 , 封孔 , 釉

Fe/Cr涂层抗热腐蚀性能研究

毕继鑫 , 孙宏飞 , 倪立勇 , 渠智彦

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2007.11.006

设计制造出Fe/Gr粉芯丝材,利用电弧喷涂技术制备出耐高温腐蚀的工作涂层.运用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等研究了电弧喷涂Fe/Cr合金涂层的微观结构、腐蚀动力学和高温下的腐蚀性能.结果表明,该涂层组织致密,涂层中形成Cr2O3或尖晶石型氧化物是其具有优异的抗高温腐蚀性能的主要原因,涂层抗高温腐蚀性能较好.

关键词: 电弧喷涂 , 高温腐蚀 , Fe/Cr涂层

Fe3Al金属间化合物及其复合涂层的组织结构与性能

王灿明 , 孙宏飞 , 宋强 , 万殿茂

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.07.009

以Fe3Al金属间化合物粉末与WC混合粉末作为喷涂材料,采用热喷涂的方法在Q235钢基体上制备出复合涂层.对涂层组织与性能进行了分析.结果表明:该类涂层组织致密,硬度较高,具有良好的耐磨性能.

关键词: Fe3Al , 金属间化合物 , 涂层 , 显微组织 , 耐磨性

微波场中高碳锰铁粉及固相脱碳物料的电磁性能

孙宏飞 , 陈津 , 张猛 , 赵晶

钢铁研究学报

碳酸钙粉热分解产生的CO2对高碳锰铁粉固相脱碳具有很好的脱碳作用，但脱碳过程中物料电磁性能的变化对微波加热的影响很大。将高碳锰铁粉与碳酸钙粉按质量比1∶1均匀混合，在微波场中加热进行固相脱碳反应，脱碳温度分别为900、1000、1100、1200℃，且各保温脱碳60min。用矢量网络分析法测试试样的电磁性能。结果表明，高碳锰铁粉脱碳前后的电磁性能变化很大。脱碳物料的εr′在7.00~10.00范围内，εr″≈0.05。脱碳物料的μr′≈1.00，μr″≈0.00。温度为900和1200℃时，脱碳物料的电磁性能相近。高碳锰铁粉加热到1000和1100℃时，脱碳物料的tanδε和tanδμ最大，微波加热效果良好。

关键词: 高碳锰铁粉 , solid phase decarburization , microwave heating , electromagnetic property

高锡化学镀Ni-Sn-P合金工艺

葛圣松 , 邵谦 , 孙宏飞 , 唐祥国

功能材料

研究了在酸性条件下,以次亚磷酸钠为还原剂、多种配位剂共存、并有稳定剂和光亮剂存在条件下,镀层含锡量较高的化学镀Ni-Sn-P合金的工艺条件.在该条件下施镀,镀速较快、镀液稳定、镀层光亮、镀层组成为P 7.48%、Sn 12.76%、Ni 78.12%和Fe 1.64%,硬度HV为487.14.

关键词: 化学镀 , Ni-Sn-P合金 , 高锡 , 添加剂

粉末粒度对等离子喷涂Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层组织结构及性能的影响

王灿明 , 孙宏飞

材料保护

等离子喷涂粉末的粒度影响涂层组织结构与性能.选用4种不同粒度的Al2O3-13%TiO2(AT13)粉末等离子喷涂陶瓷涂层,研究了喷涂粉末粒度对涂层组织结构、孔隙率、显微硬度和沉积效率的影响.结果表明:采用较细的喷涂粉末制备的AT13涂层致密、均匀,孔隙率低;随着喷涂粉末粒度增大,涂层的孔隙率增加,显微硬度降低,沉积效率先增后减;采用粒度为38～44μm的粉末喷涂涂层时沉积效率最高,达到51%,涂层组织也较致密,这是等离子喷涂AT13陶瓷层较理想的粒度.

关键词: 等离子喷涂 , 陶瓷涂层 , 组织结构 , 孔隙率 , 显微硬度 , 沉积效率

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