罗新民
,
张静文
,
马辉
,
张永康
,
陈康敏
,
任旭东
,
罗开玉
材料热处理学报
利用输出波长为1064nm、脉冲宽度为20ns的钕玻璃YAG激光，对2A02铝合金进行了表面冲击试验。通过对激光冲击处理试样的HREM高分辨像观察，分析了激光冲击2A02铝合金材料微结构中的空位现象。结果表明，考察区域在激光冲击超高应变率作用下，在形成大量位错的同时，伴随形成相应的空位；空位片成为激光冲击超高应变率形变条件下铝合金基体中的特征微结构；空位和位错的重组作用加剧了点阵畸变，引起的第三类内应力和纳晶化提高了激光冲击表面的硬度和残余压应力。
关键词:
激光冲击处理
,
铝合金
,
空位
,
材料微结构
,
诱导
,
高应变率
,
YAG激光
,
残余压应力
罗新民
,
陈康敏
,
张静文
,
鲁金忠
,
任旭东
,
罗开玉
,
张永康
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00035
用工业纯Al(α-Al)和Al-Cu-Mg系航空铝合金2A02进行了激光冲击表面改性实验,借助TEM从微结构响应的位错机制研究了不同靶材对强化效果的影响.结果表明,2种材料的强化效果有显著差异.α-Al激光冲击强化机制可归因于位错增殖.随激光冲击次数增加,新生位错发生塞积,并与林位错发生交互作用,位错线逐步演变为曲折波形、位错网络和位错缠结,但其硬度曲线因Bauschinger效应(BE)和应力波阻尼而呈线性快速衰退.铝合金2A02的激光冲击强化机制可归结为,由于高的基体强度和弥散析出相的钉扎作用而增强位错的弹性能与激光冲击超高能量的匹配,以及冲击诱发的位错增殖在析出相之间形成的复杂位错网络.随激光冲击次数增加,基体与析出相之间以增强的半共格关系协调形变；位错增殖和空位运动构成几何必须位错界面(GNBs),由其构成的亚晶界将基体金属细化至纳米级.复杂位错组态所致内应力和纳米化作用共同构成铝合金材料激光冲击表面改性的强化机理.
关键词:
工业纯Al(α-Al)
,
铝合金
,
激光冲击
,
表面改性
,
位错
,
微结构
罗新民
,
陈康敏
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.01.027
采用表面电解活化助镀技术在渗碳炉辐射管用CrNiNRE奥氏体耐热钢表面进行了热浸扩散渗铝试验研究.应用SEM电镜和能谱分析及显微硬测试等方法分析CrNiNRE耐热钢热浸扩散渗铝层的成分、组织和形貌.试样经电解活化助镀后,在735℃铝浴中浸镀5min,获得了良好的热浸镀铝过渡层.以NH4Cl为活化剂,添加少量CeO2稀土混合物,在960℃密封扩散6h,随炉冷却,在耐热钢表面获得了结合良好的扩散渗铝层.
关键词:
电解活化
,
耐热钢
,
辐射管
,
奥氏体
,
渗铝
罗新民
,
王金兰
,
陈康敏
,
潘励
材料热处理学报
利用热场发射电镜研究AISI-304奥氏体不锈钢表面在用粉末包埋法热扩散处理获得的渗硅层的微观组织和精细结构.结果表明,在1050℃扩散处理6h,γ相不锈钢的渗硅层厚度可达60μm以上,渗硅层组织由高硅表面和α相扩散区组成,在α相扩散层中由表及里出现了不同形貌的类调幅组织,由表及里逐渐细化,其形貌从交叉织纹状到正交片状和交叉短杆状过渡.在扩散层中部为单一的砌块状DO3(Fe3Si型)有序转变产物,深部为纳米级细晶粒,至γ相基体前晶粒更加细小.微观成分分析表明,渗硅层的微观结构与硅的浓度梯度密切相关.
关键词:
奥氏体
,
不锈钢
,
粉末法
,
渗硅
,
微观组织
,
纳米
李春风
,
罗新民
,
陈波水
,
侯滨
高分子材料科学与工程
用乳液聚合法制备了聚苯乙烯/有机蒙脱土(PS/OMMT)纳米复合材料,并利用 XRD对其结构进行表征.利用四球机考察了纳米复合材料在AN 10油中的摩擦学性能,表明所合成的PS/OMMT纳米杂化材料能提高基础油的抗磨性能及承载能力,降低其摩擦系数;复合材料中OMMT含量对摩擦学性能影响很大.EDX能谱研究结果表明,在低负荷下PS/OMMT纳米复合材料在钢球表面铺展成膜,在高负荷下,聚合物分解,裸露出纳米结构的高度分散蒙脱土片层具有高活性,能在钢球的磨斑表面成膜,改善润滑油高负荷下的摩擦学性能.
关键词:
聚苯乙烯
,
蒙脱土
,
添加剂
,
摩擦学性能
,
机理
罗新民
,
苑春智
,
任旭东
,
陈康敏
,
张永康
材料热处理学报
用输出波长为1.054 μm、脉冲宽度为20 ns、光斑直径为7 mm的调Q钕玻璃激光,对TA2工业纯钛板料进行了激光冲击,用热场发射扫描电镜观察分析了激光冲击后钛板的微结构及其形貌.结果表明:激光冲击作用于钛板表面的等离子爆轰波能有效地对TA2工业纯钛板料实施形变,激光冲击后板材内部的微观形貌与冲击产生的应变类型有关.在压缩变形部位,微观组织以应变诱发马氏体为主.在拉伸变形部位,以形变孪晶带为主;激光冲击的超高能量和超高应变率可使hcp多晶金属晶体爆发大量薄片孪晶,从而调整晶粒内部的晶体取向,诱发滑移系开动,使形变得以进行.
关键词:
激光冲击形变
,
超高应变率
,
钛合金
,
塑性变形
,
微结构
罗新民
,
王金兰
,
陈康敏
,
潘励
材料保护
为了提高高镍铬含量不锈钢的抗渗碳性,探索了奥氏体不锈钢表面的渗硅效果.通过扩散处理,在304奥氏体不锈钢表面获得了结构致密的渗硅层.应用SEM电镜和EDS能谱分析、显微硬度测定等方法观察了渗硅层的微观结构及其性能.结果表明,渗硅层厚度达50μm以上,为典型的柱状晶结构;渗层晶粒中由里到外的硅浓度分布区间为12.24%～20.93%;相应的微观组织的细密程度由表及里呈梯度分布,与基体结合处呈纳米晶结构;显微硬度由里到外在406～477 HV1N.缺口断裂法试验结果表明,渗硅层与钢基体结合十分良好.
关键词:
粉末渗硅
,
奥氏体不锈钢
,
梯度材料
,
微观组织
,
纳米表面
,
结合强度
罗新民
,
王翔
,
陈康敏
,
张永康
,
任旭东
,
罗开玉
材料热处理学报
利用输出波长为1064 nm的钕玻璃YAG激光器,对2000系铝铜镁航空铝合金进行了激光冲击表面改性试验.用TEM和IFFT方法分析了位错及其运动在铝合金激光冲击表面改性中的作用.结果表明,激光冲击表面改性效果明显,可使表层硬度提高50％以上;残余压应力达到120MPa以上.激光冲击在基体中诱发大量位错,位错组态主要包括刃型位错、异号位错组和由位错偶构成的螺型位错等.合金中的析出相与基体中的应变位错保持半共格关系,增强了析出相颗粒的强化作用;激光冲击的超高应变率导致基体产生有序连续排列的同号位错形成位错墙,将基体分割为纳米级亚晶粒.激光冲击诱发的复杂位错组态是表层硬度和残余应力提高的内在原因.
关键词:
航空铝合金
,
激光冲击
,
表面改性
,
微结构
,
位错
罗新民
,
马辉
,
张静文
,
张永康
材料导报
讨论了约束状态和激光冲击的高压、高能、超快及超高应变率对材料响应之间的2个共性问题.激光冲击时,当被冲击材料本身与表面自由约束层能完全约束受冲击区域表面的宏观形变而不影响强化效应时,称为应变屏蔽,此时被冲击件可视为厚件,材料内部将保留大量的应变微结构;反之,当被冲击材料不能约束冲击能量而产生宏观形变时,称为约束击穿,此时被冲击件可视为薄件,冲击效果以塑性变形为主.最后扼要介绍了这2种现象在材料表面强化和微成形制造领域中的应用.
关键词:
激光冲击
,
超高应变率
,
应变屏蔽
,
约束击穿
,
微结构
,
塑性变形
