张旋
,
王泽华
,
程江波
,
林尽染
,
梁秀兵
,
陈永雄
,
孟凡军
机械工程材料
采用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrWNbSiB非晶纳米晶涂层和1Cr18Ni9Ti涂层,采用扫描电镜和X射线衍射仪等对非晶纳米晶涂层的组织结构进行了分析,利用电化学手段对两种涂层的耐腐蚀性能进行研究.结果表明:非晶纳米晶涂层主要由非晶相和a(Fe,Cr)纳米晶相组成,非晶相的体积分数为57.2％,纳米晶平均尺寸为29.2 nm;该涂层呈层状结构,结合紧密,孔隙率为3.8％；与1Cr18Ni9Ti涂层相比,非晶纳米晶涂层的耐腐蚀性能较好.
关键词:
电弧喷涂
,
非晶纳米晶
,
涂层
,
耐腐蚀性能
杜军
,
孟凡军
,
臧艳
,
郭蕾
表面技术
目的：获得具有高硬度、高韧性的 ZrAlN 薄膜。方法采用磁控溅射技术在钛合金和单晶 Si 上沉积不同 Al 含量的 ZrAlN 薄膜,对薄膜的微观组织和相结构进行表征,并测试薄膜的硬度(H)、弹性模量(E)和断裂韧性(K IC )。结果当 Zr1-x Alx N 薄膜 x 分别为0.05,0.23,0.47,0.63时,对应的硬度依次为24.5,40.1,17.1,19.1 GPa,断裂韧性依次为1.47,3.17,1.13,1.58 MPa·m-0.5。 x 为0.05和0.23时,Al 固溶到 ZrN 晶粒中,形成 NaCl 型面心立方(FCC)结构；x 为0.47和0.63时,则形成纤锌矿密排六方(HCP)AlN 第二相。结论 ZrAlN 薄膜的硬度和韧性与相组成密切相关。 Al 固溶时,ZrAlN 的硬度较高,韧性较好；超过固溶极限,形成六方 AlN 时,ZrAlN 硬度较低,韧性较差。相比之下,Zr0.77 Al0.23 N 薄膜同时具备最高的硬度和最高的韧性。
关键词:
磁控溅射
,
硬度
,
韧性
,
ZrAlN 薄膜
刘宗林
,
王庆昭
,
孟凡军
,
董建
,
韩念凤
高分子材料科学与工程
以二甲基二氯硅烷及对二溴苯等为主要原料,经历三个反应步骤合成了对-双(二甲基-羟基硅基)苯, 所有中间产物的分子结构均用1H-NMR确证.首次采用辛酸己胺作催化剂,将对-双(二甲基-羟基硅基)苯进行缩聚,获得了聚四甲基对硅亚苯基硅氧烷;研究了聚合时间以及催化剂用量对聚合物特性粘数的影响,并用1H-NMR及X射线衍射对聚合物进行了表征.
关键词:
对-双(二甲基-羟基硅基)苯
,
聚四甲基对硅亚苯基硅氧烷
,
辛酸己胺
,
缩合聚合
徐维普
,
徐滨士
,
张伟
,
孟凡军
,
李新
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2004.02.013
介绍了Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材的研制过程,采用高速电弧喷涂技术(HVAS),用Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材原位合成了铁铝金属间化合物涂层;阐明了粉芯丝材在高速电弧喷涂技术应用中的优点;探讨了添加增强相Cr3C2对涂层氧化层的影响;研究了高速电弧喷涂铁铝金属问化合物涂层的性能.结果表明,用Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材得到的高速电弧喷涂涂层具有较高的结合强度和显微硬度,良好的耐高温冲蚀、耐磨损性能.
关键词:
高速电弧喷涂
,
Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材
,
性能
孟凡军
中国腐蚀与防护学报
采用高速电弧喷涂技术（HVAS）在20G钢基体上制备了Fe-Al金属间合物涂层，测试了涂层在800℃下的氧化性能。结果表明，Fe-Al涂层的氧化动力学曲线近似呈现对数规律，其在5h后的氧化增重低于20G钢；涂层的氧化物为Al2O3、Fe2O3、Fe3O4和FeO等，且其分布不均匀；涂层表面优先形成具有保护性的Al2O3膜，阻止了涂层的进一步氧化。
关键词:
高温氧化
,
HVAS
,
Fe-Al intermetallic
巴德玛
,
孟凡军
,
孙晓峰
,
刘晓亭
,
李新
材料热处理学报
利用场发射扫描电镜、高分辨透射电镜和表面三维形貌仪对经预压力滚压表面纳米化处理的堆焊层的表面微观结构进行研究.结果表明,用中锰焊丝在Cr-Ni合金钢表面制备堆焊层,经滚压加工后,零件表面粗糙度明显降低,零件表面层形成厚度约10 μm的明显塑性变形层;在最表层形成了平均晶粒尺寸约10 nm的具有随机取向的等轴晶,纳米晶粒的尺寸随距表面距离增加而增大;在距表面为10～15 μm处,存在平均晶粒尺寸约100 nm的等轴晶和具有相近尺寸的胞状结构.预压力滚压加工在提高表面光洁度同时,能够有效地将堆焊层的树枝状晶细化为纳米晶.
关键词:
滚压技术
,
表面纳米化
,
堆焊层
,
微观结构
巴德玛
,
马世宁
,
李长青
,
孟凡军
,
熊天英
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.03.012
采用超音速微粒轰击技术(SFPB)对由铁素体和珠光体组成的45钢进行表面纳米化处理,在材料表面制备了纳米结构表层,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等分析技术研究了表面纳米结构层不同深度的微观组织结构特征.研究表明:经SFPB处理后,材料表层发生了严重的塑性变形,形成了由铁素体和渗碳体组成的纳米结构层;随着处理时间的增加纳米结构层的厚度由几微米增加到15 μm(晶粒尺寸＜100 nm);在材料的最表层形成了晶粒尺寸约15 nm的具有随机取向的等轴晶,纳米晶粒尺寸随着距表面距离的增加增大;在距表面约为15 μm处,存在平均晶粒尺寸约100 nm的等轴晶和具有相近尺寸的胞状结构;在约30 μm处,大量的高密度位错墙分别将铁素体相和珠光体相分割成尺寸在200～500 nm的胞状结构.分析表明45钢表面纳米化主要是位错运动的结果.
关键词:
超音速微粒轰击技术
,
表面纳米化
,
纳米结构表层
,
45钢
李超
,
徐龙堂
,
朱胜
,
张明
,
孟凡军
材料热处理学报
针对焊接快速成形耐磨功能零部件的需求,采用Nb-Ti-V微合金化的方法制备了一种低碳Fe基金属芯焊丝作为焊接成形材料,采用基于熔化极气体保护焊的焊接快速成形技术制备堆焊层试样,对其显微组织和性能进行了研究.显微组织分析表明:堆焊层金属无气孔和裂纹缺陷,主要组织是铁素体和板条马氏体,沿堆积高度方向上,马氏体的板条由粗大变为细小.堆焊层的硬度测试表明:显微硬度平均值为422.7 HV,具有一定的机加工性.干摩擦磨损试验表明:堆焊层的耐磨性是45钢的2.41倍.
关键词:
焊接快速成形技术
,
金属芯焊丝
,
Nb-Ti-V合金化
,
耐磨性
柳建
,
孟凡军
,
殷凤良
,
陈永雄
,
梁秀兵
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.001230
热喷涂再制造过程中,由于材料原因,涂层与基体之间往往存在一个异质界面问题.异质界面的形成与存在对再制造涂层服役性能有非常重要的影响.本文综述了热喷涂涂层与基体结合界面的研究发展现状,主要是结合界面形成机理和结合界面对涂层性能影响的研究发展现状.分析了热喷涂涂层与基体结合界面研究目前还存在的问题,并针对这些问题提出采用新技术与新手段深入研究涂层与基体结合界面的生长形成过程,揭示结合界面形成机理,并利用新表征方法实现涂层与基体结合界面形貌结构定量化表征,构建结合界面与涂层各项性能之间量化关系等的发展建议,进而为实现涂层性能的设计控制及寿命预测奠定基础.
关键词:
再制造
,
结合界面
,
热喷涂
,
涂层
巴德玛
,
马世宁
,
孟凡军
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.05.026
采用超音速微粒轰击技术在38CrSi合金钢表面制备了厚度约为25μm纳米晶层.利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对表面结构进行分析.纳米结构层的最表面层的晶粒尺寸约为16nm,晶粒尺寸随着距表面距离的增加而增大.利用纳米压痕仪对表面纳米结构层的力学性能进行研究,结果表明,当表面晶粒尺寸降低到纳米量级时力学性能明显改善,最表面纳米结构层的硬度是基体的2倍左右,并服从Hall-Petch关系;表面纳米结构层的弹性恢复系数明显提高;利用该方法制备的纳米晶对弹性模量的影响较小;对表面纳米化样品进行低温退火处理可使纳米结构层的性能更加稳定.分析表明表面纳米结构层力学性能的改善主要是表面晶粒细化的结果.
关键词:
表面纳米化
,
纳米结构层
,
38CrSi钢
,
力学性能
