耿东森
,
吴正涛
,
聂志伟
,
黎海旭
,
张小波
,
代伟
,
王启民
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.009
为研究基体偏压对AlCrSiON纳米复合涂层结构、力学性能和热稳定性的影响规律及机制,采用电弧离子镀技术在硬质合金基体上沉积AlCrSiON涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、纳米压痕仪(划痕仪)研究涂层组织结构和力学性能;通过真空退火试验研究涂层的高温稳定性.结果表明:AlCrSiON涂层为致密柱状晶结构,并主要由c-(Al,Cr)N和c-(Al,Cr)(O,N)两相组成,呈现出纳米复合结构.随着偏压的升高,涂层表面的颗粒数目和尺寸减少,组织结构更加致密;硬度和弹性模量均呈现出先增加后减小的趋势,当偏压为-80 V时分别达到最大值30.1 GPa和367.9 GPa.涂层具有良好的高温稳定性,不同偏压下沉积的AlCrSiON涂层经800-950℃热处理后均能够保持良好的结构稳定性及力学性能,但经1 100℃热处理后涂层发生相分解并引发组织结构变化,导致涂层硬度减小.
关键词:
基体偏压
,
AlCrSiON
,
真空退火
,
组织结构
,
热稳定性
代伟
,
易幼平
,
李蓬川
,
陈春
宇航材料工艺
利用Gleeble-1500热模拟试验机对300M超高强钢进行了热压缩试验,建立了材料流变应力模型；采用DEFORM 3D有限元软件对300M超高强钢起落架外筒模锻件锤锻成型过程进行了数值模拟,研究了不同工艺参数对锻件成型的影响.结果表明:模锻件在1100℃始锻温度下,经三火成型填充完全,锻件平均应力228 MPa,平均应变1.51.
关键词:
300M超高强钢
,
流变应力模型
,
数值模拟
杨巍
,
汪爱英
,
柯培玲
,
代伟
,
张学谦
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.04.019
采用线性离子束沉积技术于AZ80镁合金微弧氧化(MAO)陶瓷层表面沉积不同厚度的类金刚石碳(DLC)膜,形成DLC/MAO复合膜层.对比研究4种膜基系统的表面结构特征、力学性能以及摩擦学性能差异.结果表明:随DLC膜厚度增加,复合膜层表面微孔数量减少,孔径减小,但凹凸不平趋势增加,且DLC膜表面颗粒特征更加明显,表现为DLC-80min/MAO/AZ80膜基系统具有最小的表面粗糙度,最大的硬度H、弹性模量E及H/E值；不同厚度DLC/MAO/AZ80膜基系统平均摩擦因数较MAO/AZ80显著降低；DLC膜厚度增加导致3种复合膜基系统的表面微观结构改变,使得摩擦因数与磨痕形貌存在差异；各膜基系统表面磨痕处均形成了Fe的转移层,由于表层DLC膜“裸露”的大量C对磨损界面具有很好的润滑作用,而使得镁合金基体获得有效保护.
关键词:
镁合金
,
微弧氧化
,
类金刚石碳膜
,
微观结构
,
性能
代伟
,
吴国松
,
孙丽丽
,
汪爱英
材料研究学报
采用一种新型线性离子束PVD技术制备出大面积类金刚石薄膜(DLC膜),研究了衬底负偏压对薄膜微结构和物性的影响.结果表明:制备出的类金刚石薄膜在300 mm×100 mm范围内纵向厚度均方差约10-12 nm,横向薄膜厚度均方差约2-4 nm.随着衬底偏压的提高,薄膜中sp~3键的含量先增加后减小,在衬底偏压为-100 V时sp~3键的含量最大;DLC膜的残余应力、硬度和弹性模量与sp~3键的含量呈近似线性的关系,在衬底偏压为-100 V时其最大值分别为3.1 GPa、26 GPa和230 GPa.DLC薄膜的摩擦学性能与薄膜中sp~3碳杂化键的含量密切相关,但是受衬底偏压的影响不大,其摩擦系数大多小于0.25.偏压对磨损的影响很大,在偏压比较低(0～-200 V)时,薄膜的磨损率约为10~(-8)mm~3/N·m,偏压升高到300 V磨损率急剧提高到10~(-7)mm~3/N·m.
关键词:
无机非金属材料
,
线性离于束
,
DLC薄膜
,
微结构
,
力学性能
,
摩擦性能
梅海娟
,
聂志伟
,
冯思成
,
代伟
,
邹长伟
,
王启民
中国有色金属学报
采用电弧离子镀制备不同氧含量的Cr-Al-Si-O-N涂层,研究氧含量对纳米复合涂层的组织结构和力学性能的影响.结果表明:随着氧氮流量比从0增加到25％时,涂层中的氧含量从0增加到51.8％(摩尔分数),而氮含量从33.5％逐渐减少到9.8％;CrAlSiON涂层主要以面心立方结构的(Cr,Al)N固溶体形式存在,其择优取向为(111)和(200).随着氧含量的增加,涂层的硬度呈先增加后减小的趋势;当氧氮流量比为10％时,硬度达到最大值3349HK.由于氧化物的存在,含氧涂层在高温高速的摩擦中表现出优异的性能,具有较低的摩擦因数.
关键词:
Cr-Al-Si-O-N
,
电弧离子镀
,
氧含量
,
组织结构
,
力学性能
,
高温摩擦
