金浩
,
李德元
,
卢旭东
,
郭策安
,
王新
,
陈勇
,
张罡
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.012
采用磁控共溅射工艺在火炮身管PCrNi3Mo钢材料表面沉积了(Cr0.5 Al0.5)1-xVxN(x=0%~10.6%,原子分数)涂层。利用电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对涂层的组成、微观形貌与相结构进行了表征,研究了V含量对涂层微观结构和形貌的影响。结果表明V的加入使得涂层中出现了CrVN新晶相,且随着V含量的增加CrVN特征峰越来越明显,晶粒簇尺寸减小,V元素起到了一定的细化晶粒簇作用。利用纳米压痕仪及摩擦试验机对涂层的硬度、弹性模量和摩擦系数进行了测试,研究了 V 含量对(Cr0.5 Al0.5)1-x Vx N涂层性能的影响。结果表明V含量在7.2%时涂层硬度和弹性模量达到最大值,分别为21.36 GPa和297.8 GPa；随着V含量的增加,涂层的摩擦系数逐渐减小,当 V含量在10.6%时,涂层摩擦系数平均值为0.094,表现出良好的摩擦磨损性能。
关键词:
火炮身管
,
摩擦性能
,
磁控溅射
,
CrAlVN涂层
杨君宝
,
王远超
,
曲家惠
,
郭秋萍
,
金浩
,
郭策安
,
张健
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.02.011
采用电火花表面沉积技术,在CrNi3MoVA钢表面沉积NiCrAIY涂层.利用纳米压痕仪和摩擦磨损试验机分别测试了CrNi3MoVA钢和NiCrAlY涂层的硬度、弹性模量和摩擦系数,并用SEM和EDS研究了磨损前后的形貌和成分.结果表明电火花沉积NiCrAlY涂层包含β-NiA1和γ-Ni两相,涂层是由柱状晶组成的微晶涂层;NiCrAlY涂层的硬度较CrNi3MoVA钢提高了22％,而弹性模量较CrNi3MoVA钢降低了21％;当摩擦副为淬火G15钢球,加载量为10 N,往复行程为10 mm,往复速率为600 r/min时,CrNi3MoVA钢平稳摩擦系数为0.65—0.75,而NiCrAIY涂层平稳摩擦系数为0.45～0.55,CrNi3MoVA钢表面沉积NiCrAlY涂层对其具有明显的减摩耐磨作用,涂层表面较高的硬度和高速摩擦中形成的粘附力强的薄氧化物层是其耐磨的主要原因;CrNi3MoVA钢的磨损机制主要为粘着磨损,而NiCrAlY涂层为微切削磨料磨损.
关键词:
CrNi3MoVA钢
,
NiCrAlY涂层
,
电火花沉积
,
高速摩擦磨损
张健
,
韩继龙
,
郭策安
,
卢旭东
,
金浩
,
郭秋萍
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.030
利用电弧离子镀技术,在炮钢表面沉积TiAlN和 TiAlYN 两种薄膜,研究添加1％(原子分数)Y对(Ti,Al)N薄膜氧化性能的影响。两种沉积薄膜的样品在空气中850℃下氧化10 h,用 SEM、EDAX和XRD分别分析两种薄膜的形貌、成分及相组成。结果表明,在空气中850℃下氧化10 h 后,两种薄膜的氧化产物均为 Al2 O3和 TiO2的混合氧化物；TiAlN 薄膜的动力学曲线呈近似直线规律,而TiAlYN薄膜动力学曲线符合抛物线规律；前者表面氧化物晶粒粗大,而后者表面氧化物晶粒细小,且氧化膜厚度不足前者的一半；添加 Y 可以减少膜层表面液滴的数量,提高膜层的抗氧化性能。
关键词:
炮钢
,
Y
,
(Ti,Al)N
,
电弧离子镀
,
氧化
曲家惠
,
金浩
,
王福
,
刘沿东
腐蚀科学与防护技术
IF钢在添加镁的锌液中热镀锌时，镁含量对合金化前后镀层的显微组织和性能有明显影响.研究结果表明：镁含量低于1 mass%时，镀层组织是正常的栅柱状，杯突值很低；随镁含量增加，镀层的致密化和附着性提高，杯突值变大；镁含量超过3.5% 时，锌液粘稠度显著增加，对热镀锌产生不利影响.最佳镁含量在3%左右.
关键词:
IF钢
,
null
,
null
,
null
张健
,
韩继龙
,
郭策安
,
卢旭东
,
金浩
,
郭秋萍
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.14.021
用多弧离子镀技术在炮钢表面沉积两种TixAl1－xN薄膜,薄膜在空气中850℃恒温氧化10 h,采用XRD、SEM和 EDS对薄膜微观结构进行分析,检测其恒温抗氧化性能。结果表明,Ti0．5 Al0．5 N薄膜的抗高温氧化性能明显优于Ti0．7 Al0．3 N薄膜。Ti0．7 Al0．3 N薄膜由于基体Fe元素扩散至薄膜表面,使其表面形成Fe2 O3和Fe3 O4氧化物,导致薄膜过早失效；而 Ti0．5 Al0．5 N 薄膜的表面形成致密且粘附性好的Al2 O3和TiO2混合氧化物,表现出优良的抗高温氧化性,同时基体元素和薄膜元素的适度扩散能提高薄膜与基体的结合力。
关键词:
炮钢
,
多弧离子镀
,
Tix Al1-x N
,
高温氧化
金浩
,
李德元
,
张罡
,
郭策安
,
陈勇
材料保护
为了提高火炮身管的力学硬度和弹性模量,在PCrNi3 Mo钢表面磁控溅射了TiAlN,CrAlN 2种氮化物防护层.利用激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪(XRD)对2种溅射层的形貌及结构进行了表征,采用纳米压痕仪测试了基材与2种溅射层的硬度和弹性模量.结果表明:CrAlN层表面相对平整光滑致密,表面粗糙度较小(Ra=0.004～0.006μm),TiAlN层表面粗糙度相对较大(Ra=0.005 ～0.021μm);CrAlN层表面生成的主晶相为CrN,TiAlN层表面生成的主晶相为TiN,2种晶相分别沿(110)和(200)面呈现择优取向;CrAlN层硬度和弹性模量分别为20.39,288.8 GPa,TiAlN分别为14.51,267.70 GPa,较基材(5.57,258.00 GPa)均有显著提高,其中CrAlN层提高最为显著.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlN
,
CrAlN
,
火炮身管
,
硬度
,
弹性模量
胡轶嵩
,
金浩
,
刘荣华
,
崔玉友
,
线全刚
,
杨锐
材料热处理学报
在无籽晶的生长条件下,利用光学浮区定向凝固炉制备了Ti-44.5Al-3Nb-0.8Si-0.2C合金定向试棒.从试棒中切取择优取向的晶粒作为籽晶,引晶自身并成功得到片层界面平行生长方向的定向试棒.结果表明,该试棒的室温屈服强度约为722 MPa,伸长率约为3.9％.SEM观察发现,大量条形硅化物在片层组织中析出.实验结果表明:该合金片层组织具有较好的热稳定性,具备引晶功能,但硅化物的存在使得合金室温塑性略低.
关键词:
Ti-44.5Al-3Nb-0.8Si-0.2C合金
,
光学浮区炉
,
引晶生长
,
硅化物
叶强
,
金浩
,
陈普会
,
沈真
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160120.002
为缩减获得复合材料设计许用值的试验成本，首先，介绍了复合材料手册-17-G最新推荐的一种基于回归分析的合并多环境样本的B基准值统计方法，重点阐述了在批间变异检验、环境样本间的方差等同性检验及正态性检验中加入工程经验判断的合理性及适用条件；然后，根据该多环境样本合并方法，设计开发了 B基准值统计分析软件；最后，采用该软件对江苏恒神股份有限公司部分复合材料的力学性能数据进行了统计分析。结果表明：与传统的单环境样本统计程序相比，该多环境样本合并方法不仅显著提高了 B基准值，而且克服了传统统计程序中对样本数量及批次数的限制。所得结论表明该方法具有较高的可操作性，适用于在缩减样本的情况下统计分析复合材料B基准值。
关键词:
复合材料
,
力学性能数据
,
B基准值
,
多环境样本合并方法
,
工程经验判断
曲家惠
,
金浩
,
王福
,
刘沿东
腐蚀科学与防护技术
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2008.01.003
IF钢在添加镁的锌液中热镀锌时,镁含量对合金化前后镀层的显微组织和性能有明显影响.研究结果表明:镁含量低于1 mass%时,镀层组织是正常的栅柱状,杯突值很低;随镁含量增加,镀层的致密化和附着性提高,杯突值变大;镁含量超过3.5%时,锌液粘稠度显著增加,对热镀锌产生不利影响.最佳镁含量在3%左右.
关键词:
IF钢
,
热镀锌
,
合金化
,
杯突值
