解明祥
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张世宏
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李明喜
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完卫国
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李国徽
材料热处理学报
在两种喷涂参数下,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了两种Cr3C2-25％NiCr涂层,用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)表征粉末和涂层的显微组织,用图像处理软件分析涂层孔隙率,并进行涂层维氏显微硬度测试,对涂层进行高温摩擦磨损试验,分析对比了两种涂层的耐磨性,并探讨了磨损机理.结果表明:两种Cr3C2-25％ NiCr涂层的孔隙率和硬度,CrC-1为0.90％和848.1 HV1,CrC-2为0.42％和884.6 HV1,涂层的高温磨损主要为粘着磨损伴有颗粒切削和剥落带来的磨粒磨损,其中CrC-2具有较好的耐磨性.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
Cr3C2-25NiCr涂层
,
高温摩擦磨损
颜永根
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李明喜
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张世宏
,
何宜柱
中国稀土学报
利用5 kW CO2 激光器, 在Q235低碳钢表面熔覆微米或纳米CeO2/Ni基合金复合材料, 制备了涂层. 利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了熔覆层的组织和相结构, 利用CHI604b型电化学分析仪测定了熔覆层的阳极极化曲线. 结果表明: 加入微米CeO2的熔覆层组织明显细化, 并出现大量的等轴晶, 加入纳米CeO2的熔覆层等轴晶更加细小, 并且组织致密;加入微米CeO2后Ni基合金熔覆层主要相结构的为γ-Ni, Cr23C6, CeNi3, γ-CeO2, Ni3Si和Ni3B等相, 加入纳米CeO2的熔覆层中出现γ-Ni, Cr23C6, CeNi3, CeNi5, Ni3Si和Ni3B等相;当纳米CeO2的添加量为1.5%时, 熔覆层的耐蚀性能大幅度提高, 并且形成相对稳定的钝化膜.
关键词:
激光熔覆
,
纳米CeO2
,
耐腐蚀性
,
稀土
张文勇
,
孙德恩
,
裴晨蕊
,
张世宏
,
黄佳木
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.01.009
目的 研究调制周期对纳米多层膜性能的影响. 方法 采用磁控溅射方法制备了CrAlN与ZrN的固定厚度比为2. 6,不同调制周期(Λ为6,8,10,20 nm)的CrAlN/ZrN纳米多层膜. 利用场发射扫描电镜( FESEM)表征薄膜的形貌、结构. 用Dektak150型台阶仪测薄膜表面粗糙度. 用Agilent Technologies G200纳米压痕仪检测涂层的硬度和弹性模量. 用划痕仪测薄膜/基材的结合力,同时,引入抗裂纹扩展系数( CPR)表征纳米多层膜的韧性. 结果 CrAlN/ZrN纳米多层膜断面皆为穿晶柱状结构,调制周期为20 nm时,多层膜层与层之间的界面清晰;多层膜表面呈致密的花椰菜状,厚度均约为2 μm. 调制周期为8 nm时,硬度为20. 4 GPa,进一步增大调制周期,硬度下降. 调制周期为8 nm的多层膜临界载荷Lc2为18 N,CPR值为73. 2,Lc2与CPR值均高于其他调制周期的多层膜. 在临界载荷Lc2处,裂纹扩展导致薄膜发生了严重的片状剥落,露出了亮白的热轧钢基底,薄膜失去了保护作用. 结论 实验表明,在多层膜厚度、调制比不变的条件下,改变调制周期能够改变多层膜的韧性. 随着调制周期的增大,韧性呈先上升、后下降的趋势. 调制周期为8 nm时,纳米多层膜的硬度最高,韧性最好,综合性能良好.
关键词:
CrAlN/ZrN纳米多层膜
,
磁控溅射
,
调制周期
,
硬度
,
韧性
刘保国
,
林玥
,
张世宏
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.06.018
目的 探究湿度和加载载荷对氮化高速钢基体上沉积掺钨类金刚石薄膜的摩擦磨损性能的影响.方法 通过非平衡磁控溅射技术在氮化处理后的高速钢基体上制备了掺钨类金刚石(W-DLC)薄膜.利用纳米压痕仪和划痕实验检测了薄膜的硬度和结合力,通过摩擦磨损实验检测了不同湿度(30％和60％)和不同载荷(10、20、30、40 N)条件下薄膜的摩擦系数和磨损率,利用扫描电子显微镜对摩擦磨损后的形貌与成分进行了观察与分析,并利用拉曼光谱对磨屑的结构进行了分析.结果 在湿度为30％和60％的条件下,薄膜的摩擦系数均随着摩擦载荷的增加呈现先增加后降低的规律,且在载荷为30N取得最小值;磨损率均随着载荷的增大而增加,且湿度为60％条件下薄膜的磨损率大于湿度为30％条件下的磨损率.磨屑产物的拉曼光谱结果显示,摩擦过程导致薄膜发生石墨化转变,而载荷和湿度对磨屑结构的影响不大.结论 高速钢基体进行离子氮化后,可以明显提高掺钨类金刚石薄膜的硬度和结合力.
关键词:
等离子氮化
,
W-DLC薄膜
,
结合力
,
磨损
,
拉曼光谱
