李涌泉
,
谢发勤
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吴向清
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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
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Si-Al-Y共渗层
,
渗层结构
,
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
李涌泉
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余斌高
,
刘建强
,
李锋
表面技术
目的 研究N80钢在含有石英砂的不同浓度NaCl溶液中的冲刷腐蚀行为.方法 采用扫描电子显镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段分析腐蚀产物的结构及相组成,通过失重法计算腐蚀速率.结果 腐蚀产物主要为FeO及Fe3O4.结论 随NaCl浓度的增加,N80钢的腐蚀速率加快,当NaCl质量分数超过7％时,出现明显的点蚀.
关键词:
N80钢
,
冲刷腐蚀
,
点蚀
李涌泉
,
谢发勤
,
吴向清
,
姚小飞
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.005
通过在1000,1050,1100℃和1150℃下Si-Al-Y扩散共渗4h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分析了共渗温度对共渗层组织及相组成的影响.结果表明:不同温度所制备的Si-Al-Y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,随温度的升高,共渗层外层和中间层的组成相都发生改变.经1000℃/4h共渗的最外层主要为TiAl3相;温度为1050℃时,由外向内依次为TiSi2外层,(Ti,X)5Si4及(Ti,X)5Si3(X表示元素Nb和Cr)中间层;1100℃和1150℃/4h条件下共渗层具有相似的结构,在1100℃/4h条件下其外层由(Ti,X)5Si4,(Ti,X)5 Si3相组成;在1150℃/4h条件下其外层由(Ti,X)5Si3相组成.在四种温度条件下,1050℃/4h下制备的共渗层较厚,组织致密,适合用于Si-Al-Y共渗层的制备.
关键词:
TiAl合金
,
Si-Al-Y共渗层
,
渗层结构
李涌泉
,
田进
表面技术
在加入10％石英砂的3.5％NaCl溶液中,对N80钢进行了冲刷腐蚀试验.通过失重法计算了腐蚀速率,观察了宏观、微观腐蚀形貌,对腐蚀后的表面进行了EDS分析,据此研究了pH值对冲刷腐蚀的影响和冲刷腐蚀机理.结果表明:随着pH值的升高,N80钢的冲刷腐蚀速率降低；pH较低(2或3)时,为均匀腐蚀,pH值升高后,出现了氧化.
关键词:
pH值
,
N80钢
,
冲刷腐蚀
,
微观形貌
王东东
,
梁灿
,
白文杰
,
李涌泉
,
段权
材料研究学报
研究了热输入量不同的316LN不锈钢焊接接头在沸腾硝酸溶液中的晶间腐蚀特性,结果表明:焊接热输入量越大,焊接接头的抗晶间腐蚀性能越差;焊接接头焊缝区抗晶间腐蚀能力高于热影响区和母材区;晶间腐蚀过程可分为氧化、钝化、氧化膜裂纹萌生、氧化膜裂纹扩展和高速晶间腐蚀等阶段;在不同阶段声发射信号中氧化信号在20 kHz的频率位置有能量峰,钝化信号在40 kHz频率处有明显能量峰的突发型信号,氧化膜裂纹萌生信号在80-100kHz的频率段内有明显能量峰的突发型信号,氧化膜裂纹扩展信号具有60 kHz倍频关系,高速晶间腐蚀信号是一种持续时间稍长的突发型信号,在50 kHz处有明显的能量峰.
关键词:
材料失效与保护
,
晶间腐蚀
,
声发射
,
316LN
,
金相分析
李涌泉
,
谢发勤
,
吴向清
,
李轩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13091
通过在1050℃下Si-Al-Y扩散共渗0～4 h在TiAl合金表面制备了Al、Y改性的硅化物抗氧化渗层,分析了共渗层的结构及相组成,并对其组织形成机理及高温抗氧化性能进行了研究.结果表明:1050℃共渗4h所制备的共渗层具有多层结构,由外向内依次为TiSi2外层、(Ti,X)5Si4及(Ti,X)5Si3(X表示Nb,Cr)中间层、TiAl2和γ-TiAl内层及富Al的过渡层,其中Y元素主要富集于共渗层的外层和中间层.不同时间共渗的结果表明,Si-Al-Y共渗层的形成是一个在基体表面先沉积Al,后沉积Si的有序过程.经1000℃高温氧化20h后共渗层表面形成了由TiO2外层及SiO2·Al2O3次外层组成的致密氧化膜;Y的氧化物主要存在于氧化膜与残余共渗层的界面处,能够有效地增强膜层的附着力.
关键词:
TiAl合金
,
Si-Al-Y共渗层
,
组织形成
,
平衡气相分压
,
高温抗氧化性能
李涌泉
,
杜晓娟
,
蒋亮
,
张小丽
,
魏杰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.005
目的 提高Nb-TiAl合金的抗高温氧化性能.方法 采用NaF为催化剂、1080℃下Si-Y扩散共渗5h的方法,在高Nb-TiA1表面制备了Y改性硅化物渗层,利用SEM、EDS和XRD分析了渗剂中Y2O3含量对共渗层组织及相组成的影响.结果 采用不同含量Y2O3所制备的Si-Y共渗层具有多层复合结构,共渗层的厚度随Y元素的添加呈先增大后减小的趋势,共渗层的内层均由γ-TiAl相组成;当渗剂中Y2O3含量为2％和3％(质量分数)时,共渗层的外层主要为(Ti,Nb)Si2相,中间层分为上下两层,分别为(Ti,Nb)5Si4相和(Ti,Nb)sSi3相,其中2％Y2O3的Si-Y共渗层有一层富A1的(Ti,Nb)5Si4和(Ti,Nb)5Si3相组成的浅表层;当渗剂中Y2O3含量为0％、1％和5％时,共渗层外层以(Ti,Nb)5Si4相为主,中间层主要为(Ti,Nb)5Si3相.结论 稀土Y元素质量分数为2％～3％时具有明显的促渗作用,且获得的Si-Y渗层组织结构致密,但添加过量的稀土元素会抑制Si元素的吸附与扩散,使得Si-Y共渗层中产生较多的孔洞,同时渗层的组织结构发生了改变.
关键词:
TiAlNb9合金
,
Si-Y共渗层
,
渗层结构
,
活性元素Y
曹艳
,
李涌泉
,
褚芳芳
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.03.016
利用激光熔覆技术在45钢表面制备了Ni20合金熔覆层,研究了涂层的相组成、组织结构及抗高温氧化性能.结果表明:熔覆层与基体形成了良好的冶金结合；熔覆层组织具有定向凝固特征,且晶粒生长方向垂直于界面,主要由CrNiFeC,Fe3 Ni2,Nis Cr2等相组成；Ni20合金熔覆层在高温氧化时形成了致密的氧化膜,因而提高了基体材料的抗高温氧化性能.
关键词:
激光熔覆
,
Ni基合金
,
硬度
,
高温氧化
