吴岸琪
,
刘其斌
,
孙桂祥
,
秦水介
材料热处理学报
为了改善金属拉拔卷筒的耐磨性能,采用CO2激光对40Cr钢拉拔卷筒表面进行激光合金化处理,利用OM、XRD、显微硬度计、SEM、磨损试验机研究了Y2O3对合金化层的组织性能的影响。结果表明：Y2O3添加量在0～2.5%变化时,随着Y2O3含量的增加,合金化层组织逐渐变细,Y2O3含量在1.0%时,合金化层组织最细,Y2O3的含量大于1.0%时,合金化层的组织反而变的粗大。未添加Y2O3时,合金化层除了基体相α-Fe外,同时还包括MoC、Cr3Mo、Cr7C3和Fe2MoC等相。添加Y2O3后,还生成了少量的FeCrMo相。Y2O3还可以抑制Mo、Cr等原子由晶内向晶界扩散。Y2O3添加量为1.0%时,合金化层具有最高的硬度和耐磨性,当Y2O3含量大于1.0%时,合金化层的硬度和耐磨性随着Y2O3含量的增加反而降低。
关键词:
Y2O3
,
拉拔卷筒
,
激光合金化
,
组织性能
汪震
,
刘其斌
,
肖明
,
杨邦成
材料热处理学报
为了改善活性生物稀土梯度涂层的质量,在碱液环境中采用电极化处理法（PAS）对宽带激光熔覆生物活性稀土梯度涂层进行后处理。利用XRD和电化学分析仪对涂层的相组成和耐腐蚀性进行了研究,通过模拟体液浸泡试验考察了生物陶瓷涂层的生物活性和涂层表面的电荷分布情况。结果表明,碱液环境中电极化处理法（PAS）能够提高涂层的结晶度,使涂层中的非晶相、杂相向羟基磷灰石转化。PAS对涂层的耐腐蚀性影响不大。与未处理涂层相比,PAS处理后的涂层生物活性更好,且涂层表面产生了更多的负电荷。
关键词:
宽带激光熔覆
,
梯度涂层
,
稀土氧化物Nd2O3
,
电极化
,
生物活性
刘其斌
,
郑敏
,
朱维东
,
李海涛
,
董闯
功能材料
为了减少激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力,设计了一种梯度生物陶瓷复合涂层并采用宽带激光熔覆技术在Ti-6Al-4V合金上制备了梯度生物陶瓷复合涂层,对其组织和显微硬度进行了研究.结果表明:钙和氧元素主要分布在生物陶瓷涂层中;钛和钒元素主要分布在基材和合金化层内;磷元素分布在合金层与陶瓷层中.合金层中基底组织上分布着白色共晶组织和白色颗粒,基底组织主要为Ti(Al、P、Fe、V)相,白色共晶组织主要为Fe2Ti4O+AlV3,白色颗粒为结晶析出的Al3V0.333 Ti0.666;生物陶瓷层中的基底组织为胞状晶,其上分布有灰色相和白色颗粒相,胞状晶主要为CaO、CaTiO3和HA,灰色相为β-TCP及Ca2Ti2O6,白色颗粒相为TiO2.合金层的最高硬度为1600Hv0.2,生物陶瓷涂层显微硬度最大值约为1300Hv0.2.
关键词:
钛合金
,
宽带激光熔覆
,
梯度生物陶瓷
,
复合涂层
,
组织
,
硬度
刘其斌
,
陈佳
,
王存山
,
夏元良
,
董闯
钢铁研究学报
为了消除激光熔覆过程中产生的裂纹,设计了一种梯度复合涂层并研究了其组织和耐磨性.结果表明,熔覆层与基材之间形成了良好的冶金结合.梯度复合涂层中有未完全溶化的铸造WCp和共晶组织γ-Ni+Ni3B,还有凝固结晶析出的白色不规则块状组织M7C3、M6C、WC以及深灰色不规则块状组织W2C.复合涂层中形成了少量的非晶、纳米晶及高密度位错.复合涂层耐磨性的最高值是基材的3倍以上.
关键词:
宽带激光熔覆
,
WCp/Ni基合金
,
梯度复合涂层
,
组织
,
耐磨性
郑敏
,
樊丁
,
李秀坤
,
张建斌
,
刘其斌
稀有金属材料与工程
利用高功率CO_2激光器在Ti-6Al-4V合金表面制备含有生物活性陶瓷相的梯度生物陶瓷涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)等对熔覆层和界面的显微组织、相组成及成分进行分析.结果表明:激光熔覆复合涂层中生成了羟基磷灰石和磷酸三钙等生物活性相,凹凸不平的表面出现网络交错的片状结构和微孔(孔径为0.5～2μm),有利于新骨沿着表面及内部连通微孔攀附生长.涂层与基体界面处存在涂层成分(Ca,P)与基体成分(Ti,Al,V)的互扩散,涂层与基体通过扩散反应形成牢固的冶金结合.残余应力在界面结合区域出现峰值,陶瓷层和过渡层界面附近为221 MPa,涂层与基体界面附近为108 MPa,从涂层到基体残余应力逐渐减小.
关键词:
激光熔覆
,
生物陶瓷
,
涂层
,
界面
张玲琰
,
刘其斌
,
江佩泽
,
张政
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.018
为了在钛合金表面获得具有生物活性和生物相容性的陶瓷成分涂层,运用梯度设计思想,采用宽带激光梯度激光熔覆技术,在钛合金表面制备添加不同含量Y2O3+ CeO2混合稀土氧化物的陶瓷成分涂层.利用X衍射全自动测试仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM),研究不同混合稀土氧化物含量对涂层生物活性的影响.结果表明:固定0.4％(质量分数)Y2 O3,CeO2的添加量在0％～0.8％变化,当CeO2的添加量在0.2％～0.4％时,激光熔覆过程中催化合成的生物活性相卧和β-TCP最多,经模拟体液(SBF)浸泡14 d后,涂层表面的类骨磷灰石最多且分布均匀.细胞学实验也表明,涂层表面细胞生长正常且数量最多.因此,含0.2％～0.4％ CeO2的梯度生物陶瓷成分涂层具有最佳的生物活性.
关键词:
激光加工
,
生物陶瓷涂层
,
Y2O3
,
CeO2
,
生物活性
郑敏
,
方奥
,
刘其斌
,
樊丁
,
张建斌
稀有金属材料与工程
采用激光熔覆技术存Ti-6Al-4V基材表面制备了生物陶瓷复合涂层.利用急性毒性实验、动物体内埋植实验以及体外细胞培养实验对钛基生物陶瓷复合涂层的生物性能进行了研究.结果表明:添加0.6％(质量分数)Y2O3的预置粉末和激光熔覆后的生物陶瓷涂层均无明显的急性毒性反应;动物体内分别埋植45、180 d后,与未添加稀土氧化物的复合涂层相比较,添加0.6％ Y2O3的激光熔覆生物陶瓷复合涂层具有更好的骨小梁生成能力,且细胞在其表面生长良好;添加0.6％ Y2O3的激光熔覆生物陶瓷复合涂层具备良好的生物相容性.
关键词:
激光熔覆
,
稀土
,
生物陶瓷
,
生物相容性
刘其斌
,
朱维东
,
邹龙江
,
王存山
,
夏元良
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.06.010
研究了铸造WCP/Ni基合金梯度复合涂层组织与摩擦磨损特性.结果表明,梯度复合涂层与基材实现了良好的冶金结合,涂层内有γ-Ni枝晶组织,γ-Ni+M23C6共晶组织以及凝固结晶析出的M6C、M23C6、M7C3等块状或条状组织;随着铸造WCP体积分数的增加,复合涂层摩擦系数减小,耐磨性增加.1 9-4试样的耐磨性最高值为4.61,是基材的3倍以上.梯度涂层的磨损机理为磨粒磨损与粘着磨损的复合作用.
关键词:
宽带激光熔覆
,
WCP/Ni基合金
,
梯度复合涂层
,
组织
,
摩擦磨损
朱益志
,
刘其斌
,
蒋海兵
,
徐鹏
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.05.016
β-磷酸三钙(β-TCP)和羟基磷灰石(HA)被视为优良的生物活性材料.本文利用激光熔覆技术在钛合金(Ti6 Al4V)表面制备一层含β-TCP和HA的稀土氧化物掺杂磷酸钙陶瓷涂层,通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和显微硬度计分别对陶瓷涂层的结合界面、物相、表面形貌及显微硬度进行分析.试验结果表明:基材与陶瓷层呈冶金结合,熔覆试样可分为基材、热影响区、合金化区及陶瓷熔覆层4个区域;当La2O3添加量为0.6％(质量分数)时,涂层主要含CaTiO3,TiO,β-TCP和HA等物相;通过扫描电镜观察涂层表面形貌,发现稀土氧化物La2O3的含量对涂层裂纹敏感性有较大影响,当稀土氧化物La2O3添加量为0.6％时,涂层表面较为平整,存在少量孔洞及裂纹,此时涂层硬度最大,达到HV 1971.
关键词:
稀土氧化物
,
激光熔覆
,
磷酸钙陶瓷
,
涂层
安旭龙
,
刘其斌
稀有金属
采用激光熔覆技术,在Q235钢基体上制备了高熵合金SiFeCoCrTi涂层,并研究了WC颗粒对高熵合金涂层的组织及性能的影响.通过OM,XRD,SEM,硬度试验,磨损试验等手段探究了高熵合金涂层的微观形貌,相结构,硬度及磨损性能.结果表明,高熵合金SiFeCoCrTi涂层组织为胞状树枝晶,主要由bcc相和金属间化合物构成.添加WC后,涂层中形成了致密细小的枝状晶,而且形成了大量的金属间化合物,如TiCo3、Co1.07Fe18.93.同时WC添加使得基材的稀释率降低,涂层的性能明显提高,其涂层平均硬度提升23％,涂层摩擦系数和磨损率都明显减小,耐磨性能显著提高.
关键词:
高熵合金
,
SiFeCoCrTi
,
WC
,
激光熔覆
,
涂层
