刘洪刚
,
李铸国
,
黄坚
,
聂璞林
,
张尧成
,
吴毅雄
机械工程材料
采用半导体激光制备了K4169高温合金熔覆涂层，并依次对涂层进行了固溶处理和时效处理；采用液氮对基板冷却的方法改变覆层在凝固过程中冷却速率，以研究冷却速率对涂层组织的影响规律；采用扫描电镜及能谱仪对涂层组织和析出相进行分析，采用差热分析仪对涂层析出相析出温度进行测定。结果表明：高的冷却速率能抑制K4169合金涂层中铌元素的偏析，同时可以抑制有害Laves相的析出；热处理可以显著提高涂层的硬度，高冷却速率下制备的涂层经热处理后硬度更高。
关键词:
激光熔覆
,
冷却速率
,
K4169高温合金
,
偏析
袁有录
,
李铸国
材料热处理学报
采用同轴送粉等离子熔覆工艺在Q235基体上制备了多层65%Ni60A-35%WC体积梯度涂层。采用OM、SEM、EDS、XRD等研究了涂层与基体、涂层与涂层的界面及组织特征,测量了涂层的硬度（HRC）。结果表明：涂层与基体界面处元素Cr、Ni由涂层向基体扩散;靠近界面约223μm范围内基体内的晶粒尺寸约长大了1.75倍;梯度涂层内部界面上层与层枝晶交错生长,形成联生结晶;梯度涂层由下至上的组织特征为：粗大树枝晶逐渐过渡为细小杂乱无方向性的致密组织;WC颗粒周围的Ni与基体Fe互熔,形成冶金结合;梯度涂层物相成分主要由Cr2Ni3、FeCr0.29Ni0.16C0.06、Fe3Ni2、CrFe7C0.45、BNi2、WC等组成;梯度涂层内硬度（HRC）值与65%Ni60A-35%WC体积分数成正相关关系。
关键词:
等离子熔覆
,
65％Ni60A-35％WC
,
体积梯度涂层
李铸国
,
俞海良
,
吴毅雄
,
三宅正司
金属学报
利用诱导型等离子体辅助双靶磁控溅射法在Si(100)基板表面沉积Cu含量(原子分数)为0—10.0% 的Ti-Cu-N膜, 研究了Cu含量对薄膜结构及硬度的影响. 结果表明, 添加少量Cu可极大地提高薄膜硬度. Cu含量为2.0%的Ti-Cu-N薄膜具有超硬特性, 硬度HV达到42, 约为纯TiN薄膜硬度的2倍. 超硬质Ti-Cu-N薄膜为nc-TiN/nc-Cu纳米复合薄膜, 具有柱状晶结构. 薄膜的超硬特性源于薄膜的纳米复合结构.
关键词:
磁控溅射
,
ion irradiation
,
nanocomposite film
,
hardness
许超
,
李铸国
,
孟威
,
郭晓军
机械工程材料
采用高功率CO2激光器对6mm厚5083铝合金板进行深熔焊接制备了T型搭接接头，探讨了激光功率、焊接速度、离焦量及侧吹气体流量对焊缝成形性能的影响。结果表明：随着激光功率的增加和焊接速度的降低，焊缝熔深、熔宽与结合处宽度随之增加，焊缝成形性能先提高后降低；离焦量、侧吹气体流量对焊缝尺寸影响不大，但选择不当会形成焊缝缺陷；当激光功率为10kW，焊接速度为1100mm·min^-1，离焦量为-2mm，侧吹气体流量为28L·min^-1时，焊缝成形良好，可得到较好的铝合金搭接T型接头。
关键词:
激光深熔焊
,
铝合金
,
T型接头
,
焊缝成形性能
袁有录
,
李铸国
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.11.003
采用等离子熔覆工艺制备了多层Ni60A+WC增强Fe基梯度涂层,增强相Ni60A+WC比例按10％(质量分数)逐层递增,研究了梯度涂层中WC颗粒的溶解及碳化物析出.结果表明:等离子熔覆加热阶段梯度涂层各层中WC颗粒均发生溶解,溶解的特征与WC大小及其内部缺陷有关,据此可将WC的溶解分为扩散式、芯部溶解式、溃散式、及扩散-芯部溶解复合式四种类型;在等离子熔覆凝固阶段,各层均析出富W型碳化物,析出位置及形貌与Ni60A+WC在每层的熔覆量有关,随着熔覆量的增加,富W型碳化物的析出特征依次为沿晶界呈网状→颗粒状→颗粒状+块状→小块状+簇团状→大块状+等轴状析出.析出的碳化物随着Ni60A+WC熔覆量的增加而增加且在各层中分布较均匀,测得梯度涂层的宏观硬度随着层数的增加呈线性递增分布.
关键词:
等离子熔覆
,
梯度涂层
,
WC溶解
,
碳化物析出
李铸国
,
华学明
,
吴毅雄
,
三宅正司
金属学报
用诱导型等离子体辅助磁控溅射装置在Si(100)表面低温沉积TiN膜, 研究了高密度低能量(≈20 eV)离子束辅照对溅射镀TiN膜生长、结构和性能的影响。结果表明, 高密度低能离子束辅照会改变TiN膜的择优生长方向并使薄膜致密化。即使沉积温度低于150℃, 当入射基板离子数和Ti原子数的比值J/JTi≥4.7时, 沉积的TiN膜仍可具有完全的(200)面择优生长, 薄膜微观结构致密, 硬度达到25GPa, 残余压应力小。
关键词:
TiN薄膜
,
null
,
null
倪加明
,
李铸国
,
黄坚
,
吴毅雄
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.01.018
采用多层多道氩弧焊接HastelloyC-4材料,通过对比实验研究焊接接头和母材的耐晶间腐蚀性能,并通过显微硬度、金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析表征接头组织和成分.结果表明:接头试样的平均腐蚀速率小于母材试样,接头耐晶间腐蚀性能较好.采用Cr含量高配比填充焊丝,同时严格控制层间温度,利用焊接热循环固溶处理已有焊缝,促进焊缝成分均匀,改善接头在氧化性介质中耐晶间腐蚀性能.
关键词:
HastelloyC-4
,
晶间腐蚀
,
焊接接头
,
固溶处理
袁有录
,
李铸国
材料研究学报
以Cr3C2和Fe-CrNiBSi粉末为原料,采用等离子熔覆工艺在Q235基板上原位制备了柱状碳化物(Cr,Fe)7C3增强Fe基涂层.用光学显微镜、扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪、同步热分析仪及热力学计算,观察分析了初生碳化物(Cr,Fe)7C3在涂层中的生长特征,并考察了该碳化物增强涂层在不同载荷下的干滑动摩擦磨损性能.结果表明:涂层中初生碳化物(Cr,Fe)7C3为六棱长柱状,以外加Cr3C2颗粒为异质形核基底向外发散生长.热力学分析结果表明,Cr3C2颗粒可促进初生碳化物(Cr,Fe)7C3的形成;在碳化物(Cr,Fe)7C3柱体的内部有孔洞,性质较脆,外部有大量裂纹,裂纹源多发生在柱体与柱体的相交处;碳化物(Cr,Fe)7C3增强涂层的耐磨性显著高于无(Cr,Fe)7C3增强的纯Fe-CrNiBSi合金涂层,但由于碳化物(Cr,Fe)7C3柱体的脆性大,断裂韧性较低,在高载荷下其磨损表面出现大量垂直于滑动方向的裂纹.
关键词:
金属材料
,
材料表面与界面
,
(Cr,Fe)7C3
,
裂纹
,
复合涂层
,
非匀质生核
,
摩擦磨损
李铸国
,
华学明
,
吴毅雄
,
三宅正司
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.10.016
用诱导型等离子体辅助磁控溅射装置在Si(100)表面低温沉积TiN膜,研究了高密度低能量(≈20 eV)离子束辅照对溅射镀TiN膜生长、结构和性能的影响.结果表明,高密度低能离子束辅照会改变TiN膜的择优生长方向并使薄膜致密化.即使沉积温度低于150℃,当入射基板离子数和Ti原子数的比值Ji/JTi≥4.7时,沉积的TiN膜仍可具有完全的(200)面择优生长,薄膜微观结构致密,硬度达到25 GPa,残余压应力小.
关键词:
TiN薄膜
,
物理气相沉积(PVD)
,
择优取向
,
离子照射
李铸国
,
俞海良
,
吴毅雄
,
三宅正司
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.09.019
利用诱导型等离子体辅助双靶磁控溅射法在Si(100)基板表面沉积Cu含量(原子分数)为0-10.0%的Ti-Cu-N膜,研究了Cu含量对薄膜结构及硬度的影响.结果表明,添加少量Cu可极大地提高薄膜硬度.Cu含量为2.0%的Ti-Cu-N薄膜具有超硬特性,硬度HV达到42,约为纯TiN薄膜硬度的2倍.超硬质Ti-Cu-N薄膜为nc-TiN/nc-Cu纳米复合薄膜,具有柱状晶结构.薄膜的超硬特性源于薄膜的纳米复合结构.
关键词:
磁控溅射
,
离子照射
,
纳米复合膜
,
硬度
