石家纬
,
张素梅
,
齐丽云
,
胡贵军
,
李红岩
,
李永军
,
刘建军
,
张锋刚
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2000.03.026
通过对50余只808nm的GaAs/GaAlAs高功率单量子阱远结半导体激光器的老化实验观测,在老化初期(前520h),阈值电流随老化时间的延长而下降,下降幅度高达57mA,从1000h多的恒流电老化结果可以看出,器件的输出光功率在老化初期有所上升,随后,表现出按指数规律缓慢下降的行为.初步实验结果表明器件具有长寿命的潜力.
关键词:
高功率
,
单量子阱
,
远结半导体激光器
,
老化
胡贵军
,
石家纬
,
张素梅
,
齐丽云
,
李红岩
,
张锋刚
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2000.03.037
介绍了808nm高功率量子阱远结半导体激光器的结构和器件特性,测试了器件的低频电噪声,讨论了噪声与频率、注入电流及器件质量的关系.结果表明,808nm高功率量子阱远结半导体激光器的阈值电流在老化初期随时间的延续而降低,其噪声在低频段主要为1/f噪声,且在阈值附近有最大值,器件噪声与器件质量有一定的相关性.
关键词:
半导体激光器
,
高功率
,
远结
,
噪声
陈汝淑
,
张锋刚
,
刘世程
,
刘德义
材料热处理学报
用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和剪切试验等方法,研究了以Cu箔为中间层的碳钢/不锈钢双金属瞬间液相扩散结合区组织性能.结果表明,以Cu箔作中间层,采用冷拔-瞬间液相扩散复合法可实现碳钢与不锈钢之间的良好冶金结合,结合区抗剪强度可达到300 MPa以上.在铜/不锈钢界面,铜液沿不锈钢奥氏体晶界扩散,形成残余"孤岛"奥氏体组织分布于铜基体中;在碳钢/铜界面,沿界面形成连续的岛状富铁相,然后呈枝晶状向铜中间层有向生长;在一定温度和时间范围内随扩散时间延长或扩散温度升高,结合区富铁相增多,结合区硬度提高,抗剪强度也进一步提高.
关键词:
碳钢/不锈钢
,
瞬间液相扩散复合
,
Cu
,
抗剪强度
张锋刚
,
朱小鹏
,
王明阳
,
雷明凯
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00228
利用离子能量为300 keV,束流密度为300 A/cm2,功率密度为108 W/cm2,脉冲宽度为70 ns的强流脉冲离子束(HIPIB)对用于核主泵轴密封的WC-Ni硬质合金材料进行了表面辐照处理,辐照次数分别为1,5,10次.利用XRD,SEM和EPMA研究了HIPIB辐照前后WC-Ni硬质合金表层相组成、表面形貌和元素分布的变化,借助显微硬度计和环-块式磨损仪测试了辐照前后硬质合金表层的性能.结果表明,HIPIB辐照硬质合金表层发生由六方碳化物WC向fcc碳化物β-WC1-x转变,转变量随着辐照次数的增加而增加.HIPIB辐照引发硬质合金表层快速重熔和Ni黏结相的择优烧蚀,形成了许多丘状表面凸起,且随着辐照次数的增加,丘状凸起的尺寸增大,当辐照次数增加至10次,形成了网状“峰-谷”起伏结构的重熔烧蚀表面形貌,且具有微区光滑致密化特征.由于HIPIB辐照应力波的显著作用,辐照后硬质合金表层沿深度方向显著硬化,10次辐照后硬化层深度可达160 μm,表面摩擦系数降低38％,耐磨性提高近3倍.
关键词:
强流脉冲离子束
,
硬质合金WC-Ni
,
表面改性
,
耐磨性
张锋刚
,
景然
,
王永善
,
宋佩维
材料热处理学报
采用OM、SEM、EDS、EPMA、显微硬度和剪切试验等方法,研究了H62黄铜中间层20钢/304不锈钢瞬间液相扩散结合区组织与性能.结果表明,结合区发生Fe、Cr、Ni、Cu、Zn原子互扩散,异种金属界面获得良好的冶金结合,抗剪强度可达到270 MPa以上;碳钢/黄铜界面有含Cr、Cu、Ni、Zn的“岛状”富铁相形成,扩散温度由950℃增加至1100℃,岛状组织形态由不连续状转变为连续状,并向黄铜中间层中生长,随着扩散时间的延长,贯穿于中间层,使结合区硬度增加,抗剪强度提高;950℃扩散复合,碳钢/黄铜界面有铬碳化物形成,剪切断裂发生该处,断口呈脆性穿晶断裂;1100℃扩散复合,碳钢/黄铜界面无铬碳化物形成,剪切断裂发生在黄铜/不锈钢界面,断口呈韧性断裂.
关键词:
碳钢/不锈钢
,
瞬间液相扩散复合
,
H62
,
抗剪强度
谭文一
,
胡飞
,
张锋刚
机械工程材料
用光学显微镜、显微硬度计、扫描电镜及三点弯曲疲劳试验机等研究了B级铸钢与Q450NQR1钢焊接接头的组织与性能.结果表明:其焊缝组织为细小树枝状铁素体+珠光体,B级铸钢侧热影响区近焊缝区有马氏体组织;焊缝硬度达240～295 HV,高于两侧母材的;B级铸钢侧热影响区硬度波动最大,硬度也最高,达370 HV;与焊态相比,焊趾处打磨可使接头疲劳强度提高12%,整体喷丸可提高15%;在循环载荷作用下,焊接接头多在焊根处起裂.
关键词:
B级铸钢
,
Q450NQR1钢
,
焊接接头
,
疲劳性能
张锋刚
,
朱小鹏
,
雷明凯
材料热处理学报
利用束流密度50 ～200 A/cm2、脉冲宽度70 ns的强流脉冲离子束(HIPIB)对WC-Ni硬质合金进行表面辐照处理,测试了辐照WC-Ni硬质合金的微观组织和表面硬度,采用环-块式摩擦磨损试验机、SEM和EDS考察了HIPIB辐照WC-Ni硬质合金的摩擦磨损性能及其磨损机理.结果表明,随束流密度增加,WC-Ni硬质合金表面发生重熔与Ni粘结相的选择性烧蚀,表面重熔致密化,表面硬度显著增加,摩擦系数降低、耐磨性提高,200 A/cm2辐照硬质合金表面熔层约1.6 μm,组织明显细化,表面硬度可达14.86 GPa,摩擦系数和磨损率分别降低18％和58％.HIPIB辐照使硬质合金表面磨损机制从原始硬质合金的Ni粘结相优先去除引发WC颗粒剥落去除转变为以均匀微观切削为主的磨粒磨损,这归因于HIPIB辐照WC-Ni硬质合金表面重熔致密化及晶粒细化.
关键词:
强流脉冲离子束
,
WC-Ni硬质合金
,
摩擦系数
,
耐磨性
张锋刚
,
朱小鹏
,
雷明凯
材料热处理学报
doi:10.13289/j.issn.1009-6264.2016-X279
利用能量密度3 ～ 34 J/cm2、脉冲宽度180 ns的强流脉冲电子束(IPEB)对WC-Ni硬质合金进行了表面辐照处理.采用SEM、XRD、EPMA和显微硬度等方法研究了IPEB辐照WC-Ni硬质合金表面硬化行为.结果表明,IPEB辐照使WC-Ni硬质合金表面发生快速重熔和Ni粘结相的择优烧蚀,导致α-WC相向β-WC1-x和α-W2C亚稳相转变;IPEB辐照WC-Ni硬质合金表面出现硬化与软化现象,表面硬化归因于硬质合金表面致密化、α-W2C亚稳相的形成、Ni粘结择优烧蚀,而硬质合金表面软化则源于表面Ni含量的增加、大量3-WC1-x相的形成以及表面烧蚀孔与微裂纹等缺陷的形成.
关键词:
强流脉冲电子束
,
WC-Ni硬质合金
,
显微硬度
,
表面硬化
张锋刚
,
朱小鹏
,
雷明凯
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.01.014
为进一步提高WC-Ni硬质合金的表面耐磨性,采用强流脉冲离子束(HIPIB)对其表面进行辐照处理.利用扫描电子显微镜、显微硬度计和环-块式摩擦磨损试验机研究了HIPIB辐照WC-Ni硬质合金的微观组织、硬度分布和摩擦磨损性能.结果表明:HIPIB辐照WC-Ni硬质合金表面发生快速重熔与烧蚀,组织显著细化、致密化;随着束流密度和辐照次数的增加,熔层厚度与硬化层深度增加、摩擦因数和磨损率降低,束流密度300 A/cm2辐照10次,熔层厚度约4μm,硬化层深度可达160 μm,摩擦因数和磨损率分别降低45％和70％.辐照硬质合金表面重熔层的磨损主要表现为以均匀微观切削为主的磨粒磨损,近表层冲击硬化区的磨损仍以Ni粘结相的微观磨损和WC晶粒脱落为主,但辐照应力波的长程硬化作用使硬质合金中WC晶粒与Ni粘结相之间的结合力增强以及Ni粘结相自身强化有效抑制了这类磨损.
关键词:
强流脉冲离子束(HIPIB)
,
WC-Ni硬质合金
,
摩擦因数
,
耐磨性
