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在空气和真空(10-5Pa)条件下对TC4合金进行了系统的磨损性能测试,研究了载荷和滑动速度对TC4合金磨损率的影响.对TC4合金磨损后的表面层进行了显微组织分析.试验结果表明,空气磨损后表面层的显微组织在较低滑动速度下呈现位错的滑移带,在较高滑动速度下出现显微裂纹.真空磨损后表面层的显微组织发生细化并具有50 nm～100 nm尺寸,显微组织中呈现大量的位错,在较高滑动速度下有孪晶出现.

关键词: 钛合金 , 磨损 , 显微组织 , 变形 , 真空

Ti3SiC2陶瓷的制备

张俊才 , 贾成厂 , 朱景川 , 武万良

硅酸盐通报

Ti3SiC2陶瓷由于具有非常优越的性能而受到广泛关注,但到目前对于反应合成Ti3SiC2的热力学和动力学仍缺乏系统地研究.本文对反应合成Ti3SiC2进行了热力学计算和动力学分析,利用Ti、Si、C混合粉末进行热压,制备了较高纯度的Ti3SiC2陶瓷,并对烧结试样进行XRD和断口SEM分析.热力学计算结果表明:在常用的反应合成Ti3SiC2的材料体系中,Ti-Si-C三元粉末的反应热力学驱动力最大,据此选择Ti、Si、C粉末,按照3:1.2:2的原子比混合作为反应合成Ti3SiC2的原料;动力学分析结果表明:Ti-Si-C三元元素粉末的反应动力学要求必须有较高的升温速度,才能获得Ti3SiC2材料.根据动力学分析结果设计反应合成工艺,利用真空热压获得了纯度达到89%(体积分数,下同)以上的Ti3SiC2材料.

关键词: Ti3SiC2 , 热力学 , 动力学 , 反应合成

钛合金表面的热氧化层工艺及性能

刘勇 , 杨德庄 , 何世禹 , 武万良

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.09.009

用热氧化后真空扩散处理工艺在Ti-6Al-4V合金表面制备了与基体结合良好的硬化层,并在空气和真空条件下分别进行了摩擦磨损试验.结果表明,硬化层由表面氧化物薄层和氧扩散区组成.经790℃真空扩散后,表面氧化层中的部分TiO2发生了分解,在表面与基体之间沿层深方向产生了一定的硬度梯度.热氧化后进行真空扩散的工艺可有效地降低Ti-6Al-4V合金与GCr15钢在空气和真空中的干摩擦系数,提高Ti-6A1-4V合金在空气和真空中的磨损抗力.

关键词: 钛合金 , 氧化 , 扩散 , 摩擦 , 磨损

TiC增强钛基复合材料激光熔覆层显微组织及形成机理

武万良 , 李学伟 , 刘万辉 , 郭子玉

稀有金属材料与工程

在Ti-6Al-4V(质量分数,下同)合金表面进行了Ti+TiC激光熔覆试验研究.利用SEM对熔覆层的显微组织进行了分析,提出了一个激光熔覆层显微组织演化过程模型,对显微组织的形貌特征和形成机理进行了解释.从复合材料的制备过程、质量、工艺性、制造成本和增强效果等多个方面,对激光熔覆Ti+TiC复合粉末制备钛基复合材料的方法进行了分析.结果表明:采用激光熔覆Ti+TiC复合粉末制备TiC/Ti复合材料是一种可行的方法.

关键词: 激光熔覆 , 钛合金 , TiC , 形成机理 , 复合材料

长脉冲激光切割蓝宝石的断口分析

李长青 , 武万良 , 左洪波 , 张明福

人工晶体学报

采用长脉冲激光对蓝宝石晶体在不同的保护气体作用下切割获得的断口进行了研究.Nd: YAG脉冲激光分别在N2、Ar、O2保护气氛下对蓝宝石晶体的(0001)面上以相同的工艺参数进行切割.蓝宝石切割断口的物相和形貌分别采用XRD和SEM进行表征.结果表明:在保护气体作用下,Ar保护气氛下的切割深度最大,断口平整,有金属光泽,检测断口处以多晶α-Al2O3相为主相,并有少量的Al相;N2保护下断口无金属光泽,有粉化现象,存在多晶α-Al2O3相为主相,并有少量的AlN相;O2保护气下切割深度最浅,而且断口表面粉化严重,检测出以多晶α-Al2O3相为主相,三种切痕条纹均与激光的切削方向相反.

关键词: 蓝宝石 , 激光切割 , 保护气

化学镀Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层的摩擦学行为

李学伟 , 周月波 , 孙俭峰 , 张海军 , 武万良

稀有金属材料与工程

采用化学共沉积方法制备了Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层,并研究了其复合镀层的摩擦学行为.结果表明:与在相同参数下制备的Ni-P,Ni-P-SiC,Ni-P-CNTs,Ni-P-CNTs-微米SiC复合镀层相比,Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层表现出最低的摩擦系数与最好的耐磨性.

关键词: 化学镀 , Ni-P-CNTs-纳米SiC复合镀层 , 摩擦学行为

钛合金激光熔覆技术研究进展

武万良 , 李学伟

稀有金属材料与工程

通过对钛合金激光熔覆技术研究现状的文献综述,概括了国内外在钛合金激光熔覆耐磨涂层、生物涂层、梯度涂层、复合涂层以及钛合金激光快速成型技术的研究进展,指出了钛合金激光熔覆技术尚需解决的问题.

关键词: 钛合金 , 激光熔覆 , 研究进展

Ti-6Al-4V合金在真空中的干滑动磨损行为

刘勇 , 杨德庄 , 何世禹 , 武万良

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.07.007

在真空(10～(-5)Pa)条件下对Ti-6Al-4V合金进行了系统的磨损性能测试，研究了载荷和滑动速度对Ti-6Al-4V合金磨损率的影响．对Ti-6Al-4V合金的磨损表面进行了显微组织分析．实验结果表明，Ti-6Al-4V合金的磨损率随载荷和滑动速度的升高而增加．磨损表面具有层状结构的舌状形貌特征，分析表明这是Ti-6Al-4V合金表面通过接触点处材料的被推挤和碾压过程形成了特殊的变形堆砌层的结果．显微组织分析显示，这种变形堆砌层具有50—100nm尺寸的细小显微组织结构和50mm以上的厚度．

关键词: 钛合金 , 干滑动 , 磨损 , 显微组织 , 变形 , 真空

低温下1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸性能和断口形貌研究

王淑花 , 武万良 , 王树成

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.01.015

采用精密多功能低温静载材料实验机和扫描电子显微镜,系统研究了低温条件下1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸性能和断口微观形貌,分析讨论了温度对1Cr18Ni9Ti钢焊接接头拉伸性能的影响规律.研究结果表明:温度对1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸性能具有显著影响.低温下,1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的强度均比室温高,但接头的延伸率均比室温下低很多.拉伸试样断口形貌分析结果显示,1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸试样断口均为韧窝和撕裂棱混合型韧性断口,韧窝随温度的降低而变得细小、均匀.

关键词: 1Cr18Ni9Ti钢 , 低温 , 拉伸性能 , 断口形貌 , 焊接接头