林乃明
,
王娅婷
,
邹娇娟
,
马永
,
王振霞
,
田伟
,
姚小飞
,
唐宾
稀有金属
在873～1023 K保温10 h条件下对Ti6Al4V进行热氧化处理.采用X射线衍射仪,辉光光谱分析仪和光学显微镜分析热氧化层的特征.借助MFT-R4000往复式摩擦磨损试验机研究热氧化温度对Ti6Al4V耐磨性的影响.结果表明:Ti6Al4V表面的热氧化层均匀、连续;热氧化温度对氧化层的形成、表面硬度和耐磨性有显著影响;973 K获得的氧化层表面硬度最高,磨损失重最低,磨痕宽度最小,耐磨性能最好.
关键词:
热氧化
,
Ti6Al4V
,
耐磨性
李涌泉
,
谢发勤
,
吴向清
,
姚小飞
稀有金属材料与工程
通过1050℃下Si-A1-Y2O3扩散共渗4h的方法在TiAl合金表面制备了Y改性的Si-Al共渗层,采用SEM、EDS和XRD分析共渗层的结构及相组成,并对TiAl合金基体及共渗层的常温(20℃)及高温(600℃)耐磨性进行研究.结果表明:1050℃下共渗4h所制备的Si-Al-Y共渗层具有多层复合结构,由外向内依次为TiSi2外层,(Ti,X)5Si4(X表示元素Nb和Cr)及(Ti,X)5Si3中间层,TiAl2和γ-TiAl内层及富Al的过渡层组成;在常温和600℃高温条件下,Si-Al-Y共渗层的耐磨性均明显优于TiAl合金基体,并且Si-A1-Y共渗层具有良好的耐高温磨损性能,在实验温度条件下其磨损机理无明显变化,均为剥层磨损和磨粒磨损;TiAl合金基体在常温下的磨损机理为犁削磨损和磨粒磨损,在600℃高温下的磨损机理为犁削磨损、氧化磨损和磨粒磨损.
关键词:
TiAl合金
,
Si-Al-Y共渗层
,
渗层结构
,
摩擦磨损
姚小飞
,
谢发勤
,
韩勇
,
赵国仙
,
吴向清
稀有金属材料与工程
对TC4合金和P110油管钢在不同温度下的摩擦磨损性能进行对比研究,分析其摩擦系数、磨损率和磨痕形貌随温度的变化规律,探讨磨损机制.结果表明:P110油管钢的耐磨性明显优于TC4合金,TC4合金的耐磨性随温度的升高无显著变化,磨痕呈犁沟形貌,在较低温度时的磨损机制为剥层磨损、黏着磨损和疲劳磨损,在较高温度时为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损；P110油管钢耐磨性随温度的升高而降低,在较低温度时磨痕呈磨坑形貌,磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损,在较高温度时磨痕形貌呈犁沟形貌,主要为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损.
关键词:
高强耐腐蚀
,
油管
,
TC4合金
,
P110油管钢
,
磨损
姚小飞
,
谢发勤
,
王毅飞
,
吴向清
稀有金属材料与工程
利用硫酸盐镀铜技术在TC4钛合金表面电镀制备Cu镀层,采用SEM、EDS和STM等方法研究TC4钛合金基体及其镀Cu层的摩擦磨损性能,分析其磨损率、摩擦系数和磨痕形貌,探讨其磨损机理.结果表明:TC4钛合金表面镀Cu可以显著地改善和提高其表面耐磨性,Cu镀层的耐磨性明显地优于TC4钛合金基体；TC4钛合金基体的磨痕呈犁沟形貌,磨损机理为剥层磨损和黏着磨损;镀Cu层的磨痕呈现的是附着的塑性变形后铜磨屑形貌,磨损机理为剥层磨损和疲劳磨损.
关键词:
油管
,
TC4钛合金
,
镀Cu
,
摩擦磨损
周鹏
,
林乃明
,
田伟
,
姚小飞
,
田林海
,
唐宾
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.11.003
目的 对比不同电解液体系中制备的陶瓷膜层的耐磨损和耐腐蚀性能,判断实验条件下陶瓷膜性能最优的电解液体系. 方法 在相同的电参数工艺下,分别在NaAlO2 ,( NaPO3 ) 6 和Na2 SiO3 电解液体系中对TC4合金进行微弧氧化处理,处理时间为15 min. 分析陶瓷层的表面形貌、成分和相结构. 进行干摩擦条件下的摩擦磨损实验,对比TC4合金及三种陶瓷膜的耐磨性. 通过测试极化曲线,对比TC4合金及三种陶瓷膜的耐蚀性. 结果 在NaAlO2,(NaPO3)6,Na2SiO3 电解液体系中获得的陶瓷层表面呈现出多孔和局部凸起的相似表面特征,但相组成存在差异,主要相分别为Al2 TiO5 ,AlPO4 和TiO2. 摩擦磨损实验表明,在10 N载荷下,以Si3 N4 陶瓷球作为摩擦配副,陶瓷层的磨损失重相对基材均显著减小,其中( NaPO3 ) 6-陶瓷层失重约为基材的1/22. 极化曲线分析表明,在模拟油田采出液作为腐蚀液的条件下,与TC4合金相比,陶瓷层的Ecorr显著正移,Jcorr明显减小,其中(NaPO3)6-陶瓷层的Ecorr从-0. 311 V正移至0. 777 V,Jcorr从9. 634×10-7 A/cm2 减小到2. 595×10-8 A/cm2. 结论 微弧氧化处理能够显著改善TC4合金的耐磨性和耐蚀性,其中( NaPO3 ) 6-陶瓷层的综合性能较好,有望满足TC4合金服役于油田环境时的要求.
关键词:
TC4合金
,
微弧氧化
,
陶瓷层
,
耐磨性
,
耐蚀性
,
模拟油田采出液
吴领
,
谢发勤
,
姚小飞
,
向嵩
腐蚀与防护
采用实验室模拟浸泡试验,通过失重法、扫描电镜（SEM）和能谱（EDS）等分析手段,对S32304双相不锈钢在不同温度85%工业磷酸溶液中的腐蚀行为进行了研究,确定了其电化学特性、腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物。结果表明,S32304在温度低于85℃的85%工业磷酸中具有较好的抗腐蚀性能,虽然随温度的升高,腐蚀有所加重;当温度高于55℃时,其抗腐蚀性能降低尤为明显。
关键词:
S32304双相不锈钢
,
工业磷酸
,
腐蚀
,
温度
杨忠诚
,
谢发勤
,
姚小飞
,
吴向清
,
郭梦洛
材料导报
采用QU-100分别与NM500耐磨钢和0Cr18Ni9Ti不锈钢组成摩擦副,进行高温摩擦磨损实验,研究了温度对其干摩擦磨损性能的影响.结果表明:随着温度的升高,NM500的平均摩擦系数从常温的0.55降至600℃的0.41,磨损率从常温的1.23×10-4mm3·N-1·m-1降至600℃的0.33×10-4mm3·N-1·m-1;0Cr18Ni9Ti的平均摩擦系数从常温的0.306升至600℃的0.423,磨损率从常温的1.76×10-4mm3·N-1·m-1降至600℃的0.81×10-4mm3·N-1·m-1.高温形变和致密氧化膜的生成使NM500的摩擦系数和磨损率均随温度的升高而降低,而氧化膜的破坏导致0Cr18Ni9Ti的摩擦系数随温度的升高而升高.相同温度下NM500的磨损率小于0Cr18Ni9Ti,前者的耐磨性能优于后者.
关键词:
NM500
,
0Cr18Ni9Ti
,
温度
,
干摩擦磨损
李涌泉
,
谢发勤
,
吴向清
,
姚小飞
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.09.005
通过1050℃下Si-Al-Y扩散共渗4 h的方法在TiAl合金表面制备了Y改性Si-Al 共渗层,采用SEM、EDS 和 XRD 分析了渗剂中催化剂(AlCl3?6 H2 O)及Al含量对共渗层组织及相组成的影响.结果表明,催化剂含量为1％(质量分数)时未形成完整的Si-A-Y共渗层；当催化剂含量为3％,5％和8％(质量分数)时所形成的共渗层均具有多层复合结构,共渗层的内层都是由TiAl2和γ-TiAl 相组成,互扩散区为富Al的TiAl相；随催化剂含量的增加共渗层外层和中间层的相组成都发生了改变；催化剂含量为3％(质量分数)时所制备的共渗层外层为大量的(Ti,X)5 Si4(X表示元素Nb 和 Cr)和少量的(Ti,X)5 Si3相；催化剂含量为5％,8％(质量分数)时所制备的共渗层外层分别为(Ti,X)5 Si3和TiSi2相,中间层均为(Ti,X)5 Si4及(Ti,X)5 Si3相,由于 TiSi2外层具有良好的抗高温氧化性能,因此催化剂含量为8％(质量分数)时适合用于Si-Al-Y共渗层的制备.Al含量对共渗层的相组成无显著影响,但改变了共渗层各层厚度.
关键词:
TiAl合金
,
Si-Al-Y 共渗层
,
扩散渗
,
渗层结构
项嘉义
,
谢发勤
,
吴向清
,
姚小飞
材料导报
利用中华人民共和国国家知识产权局的专利数据库,对1985-2012年涉及高温合金关键技术的发明专利进行检索,从技术和竞争两个角度对其进行定性和定量分析.结果表明,目前国内高温合金技术处于快速发展阶段,合金制备和加工工艺的研究较多,中国专利申请量所占份额较大,国内申请人具有多元化的特点,但国内企业的技术创新能力相对较弱.在此基础上对国内外主要申请人的研发能力和研发重点进行解析,为国内高温合金技术的发展提出建议.
关键词:
高温合金
,
专利
,
发展趋势
姚小飞
,
谢发勤
,
韩勇
,
赵国仙
,
吴向清
稀有金属材料与工程
耐磨性较差成为TC4合金用作高强耐腐蚀油管材料的技术瓶颈,采用SEM和EDS等手段对TC4合金在不同温度下的磨损性能进行研究,分析磨损率、摩擦系数和磨痕形貌随温度变化的规律,探讨磨损机理.结果显示:在室温到400℃的温度范围内,与对磨材料GCr15相磨损,TC4合金的磨损程度随温度的升高而减小,磨痕呈犁沟形貌,磨损经历了预磨损和稳定磨损两个阶段,磨损机理在较低温度时为剥层磨损、黏着磨损和疲劳磨损,在较高温度时为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损.
关键词:
高强耐腐蚀
,
油管
,
TC4合金
,
磨损
