徐红勇
,
王文权
,
黄诗铭
,
方丽琴
材料热处理学报
采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计等研究了NiCr-Cr3C2添加量、喷焊层数对H13钢表面Ni60B等离子喷焊层显微组织与性能的影响.研究表明:随着NiCr-Cr3C2添加量增加,喷焊层硬质颗粒相明显增多,组织更加细密和均匀.当添加10％ NiCr-Cr3C2时,其显微硬度可达基材的4倍以上;喷焊层数增加,喷焊层出现明显的分层现象,且组织也变得不均匀,显微硬度下降;熔合区白色胞状晶粒为部分熔化的残留基材晶粒,柱状树枝晶区为联生结晶和以基材残晶为核心的“包覆结晶”共同作用的结果,与现有研究结果不同;喷焊层主相均为Cr2Ni3、(Ni,Fe)、FeNi3、(Fe,C)、Cr23 C6,硬质强化相Cr2 Ni3、Cr23C6、B2Fe3Ni3、Fe23B等显著提高了喷焊层的力学性能.
关键词:
等离子喷焊
,
NiCr-Cr3C2
,
包覆结晶
,
显微组织与性能
宫文彪
,
李于朋
,
刘威
,
孙大千
,
王文权
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00860
将纳米ZrO2-8wt%Y2O3和纳米ZrO2-8wt%Y2O3中掺杂25wt%纳米CeO2(CeO2/ZrO2-8wt%Y2O3)的两种粉末进行团聚处理, 用等离子喷涂方法在GH30高温合金表面分别制备了两种材料热障涂层.用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对掺杂了25wt％纳米CeO2的团聚体粉末和涂层的微观组织结构进行分析研究, 测试比较了两种涂层在900、1100和1300℃时的热震性能, 并试验了两种涂层在1050℃、保温100h后的抗氧化能力.结果表明, 纳米粉末经团聚处理后为多孔的球形结构, 掺杂纳米CeO2涂层组成相为稳定的t相(t-ZrO2、t-Zr0.82Y0.18O1.91、t-Zr0.82Ce0.18O2)和c相(c-CeO2), 并保持纳米组织结构, 平均晶粒尺寸为45nm, 其抗热震性能和氧化性能要高于纳米ZrO2-8wt%Y2O3涂层.
关键词:
热障涂层
,
plasma spray
,
nanostructured
,
thermal shocks resistance
,
isothermal oxidation
李洪梅
,
孙大千
,
董鹏
,
王文权
,
殷世强
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.10.011
采用纯镍中间夹层和激光焊技术,连接TiNi形状记忆合金丝和不锈钢丝异种材料.对比分析了加镍夹层与未加镍夹层的激光焊接头的组织和性能.结果表明,与未加镍夹层的接头相比,加镍夹层的接头组织和性能得到明显改善,接头组织中γ-Fe相含量增加,TiFe2,TiCr2等金属间化合物相含量减少,焊缝区硬度明显降低,接头抗拉强度提高.未加镍夹层的接头的抗拉强度仅为187MPa,断口呈现典型的脆性断裂特征.加镍夹层后,接头抗拉强度提高至372MPa,断口具有脆-韧混合型断裂特征.
关键词:
激光焊
,
TiNi形状记忆合金
,
不锈钢
,
微观组织
,
力学性能
李洪梅
,
孙大千
,
王文权
,
韩耀武
,
董鹏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.10.003
采用纯Cu中间层,对TiNi形状记忆合金丝脉冲激光焊接进行研究.利用光学显微镜,扫描电镜,微区XRD等分析测试手段,研究了TiNi形状记忆合金丝激光焊接头的微观组织特点.为研究接头的力学性能和形状记忆效应,对其进行拉伸和弯曲试验.结果表明,焊缝区组织分布不均匀,不同形貌区域的成分差别较大,XRD分析焊缝区生成了B2,B19',Ti3Ni4,Cu基固溶体及Cu与Ti的金属间化合物相CuTi,Cu4Ti3,Cu3Ti2,Cu3Ti等.TiNi形状记忆合金激光焊接头抗拉强度为489~536MPa,断口呈典型的韧-脆混合断裂特征.形状记忆恢复率达99%以上.
关键词:
激光焊
,
TiNi形状记忆合金
,
组织
,
力学性能
徐红勇
,
王文权
,
黄诗铭
,
程祥霞
,
任美璇
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00084
通过等离子喷焊NiCrBSi+Ti混合粉末制备TiC硬质增强镍基复合耐磨层, 利用OM, SEM, XRD及EDS研究了喷焊层微观组织、物相及元素组成特征, 并利用显微硬度仪及磨料磨损试验机对喷焊层显微硬度及耐磨料磨损性能进行测试. 结果表明, NiCrBSi+Ti混合粉末喷焊层主要包括由保留有共晶组织形态的(γ-Ni+β1-Ni3Si)与过共析组织(α-Fe+FeNi3)组成的基体相, 以及镶嵌于基体中的M7C3和M23C6等硬质相; CrB弥散分布于喷焊层中; 原位生成的TiC一部分作为M7C3和M23C6等后析出相的形核核心, 一部分以细小颗粒(<1 μm)弥散于基体中, 部分甚至偏聚为大尺寸TiC (>1 μm)块体. Ti的加入, 显著细化了喷焊层组织, Ti添加量为6%时, 喷焊层性能最好, 显微硬度可达800 HV0.5, 磨损质量约为14.5 mg, 耐磨性为纯NiCrBSi喷焊层的2倍以上.
关键词:
TiC,
,
等离子喷焊,
,
原位生成,
,
组织与性能
宫文彪
,
白晶
,
刘威
,
孙大千
,
王文权
复合材料学报
以纳米ZrO2-8 wt%Y2O3(YSZ)和在纳米ZrO2-8 wt%Y2O3中分别掺杂25 wt%和50wt%纳米CeO2团聚处理后作为隔热层材料,NiCrAlY(Ni-25Cr-5Al-0.5Y,wt%)作为粘结层材料,用等离子喷涂(APS)方法在GH30高温合金表面制备三种材料体系的热障涂层(TBC).通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对掺杂了25 wt%纳米CeO2涂层的微观组织结构进行分析研究,测定了三种材料涂层在室温和300、500、700℃时的热导率,并在相同边界条件下测试了它们的隔热性能.结果表明:掺杂纳米CeO2涂层组成相为稳定的t相(t-ZrO2、t-Zr0.82Y0.18O1.91、t-Zr0.82Ce0.18O2)和c相(c-CeO2),涂层中存在闭合的孔隙和微裂纹;掺杂纳米CeO2能够降低涂层的热导率,并且隔热性能随CeO2含量的增加而提高.对于400 μm厚的CeOz/ZrOz-Y2O3涂层(CYZ,掺杂25 wt%CeO2)对基体产生的温降比纳米YSZ涂层提高了10.7%,当CeO2的含量从25wt%提高到50wt%时,隔热性能也提高了7.1%.
关键词:
纳米材料
,
热障涂层
,
等离子喷涂
,
显微组织
,
隔热性能
宫文彪
,
李任伟
,
李于朋
,
孙大千
,
王文权
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00702
采用等离子喷涂方法(APS)在GH30高温合金表面分别制备了纳米ZrO2-8％Y2O3 (YSZ,质量分数)和掺杂25％(质量分数)纳米CeO2的三元CeO2/ZrO2-8％Y2 O3 (CSZ)热障涂层.使用FESEM和XRD分析了涂层的微观组织,研究了CSZ涂层在1100℃加热条件下分别保温不同时间及固定加热时间10 h,改变加热温度时涂层晶粒尺寸的变化情况,测试了2种涂层在高温下的耐Na2SO4熔盐腐蚀能力.结果表明,CSZ涂层在高温长时间加热时,平均晶粒尺寸从喷涂态的45 nm增至63 nm,变化较小,在900℃,Na2SO4熔盐腐蚀条件下长时间加热无m-ZrO2相析出,耐蚀性能要高于YSZ涂层.
关键词:
热障涂层
,
等离子喷涂
,
纳米结构
,
高温稳定性
,
熔盐腐蚀
徐红勇
,
王文权
,
黄诗铭
,
程祥霞
,
任美璇
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00084
通过等离子喷焊NiCrBSi+Ti混合粉末制备TiC硬质增强镍基复合耐磨层,利用OM,SEM,XRD及EDS研究了喷焊层微观组织、物相及元素组成特征,并利用显微硬度仪及磨料磨损试验机对喷焊层显微硬度及耐磨料磨损性能进行测试.结果表明,NiCrBSi+Ti混合粉末喷焊层主要包括由保留有共晶组织形态的(γ-Ni+β1-Ni3Si)与过共析组织(a-Fe+FeNi3)组成的基体相,以及镶嵌于基体中的M7C3和M23C6等硬质相;CrB弥散分布于喷焊层中;原位生成的TiC一部分作为M,C3和M23C6等后析出相的形核核心,一部分以细小颗粒(＜1μm)弥散于基体中,部分甚至偏聚为大尺寸TiC (＞1 μm)块体.Ti的加入,显著细化了喷焊层组织,Ti添加量为6％时,喷焊层性能最好,显微硬度可达800 HV0.5,磨损质量约为14.5 mg,耐磨性为纯NiCrBSi喷焊层的2倍以上.
关键词:
TiC
,
等离子喷焊
,
原位生成
,
组织与性能
宫文彪
,
李于朋
,
刘威
,
孙大千
,
王文权
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00860
将纳米ZrO2-8wt%Y2O3和纳米ZrO2-8wt%Y2O3中掺杂25wt%纳米CeO2(CeO2/ZrO2-8wt%Y2O3)的两种粉末进行团聚处理,用等离子喷涂方法在GH30高温合金表面分别制备了两种材料热障涂层.用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对掺杂了25wt%纳米CeO2的团聚体粉末和涂层的微观组织结构进行分析研究,测试比较了两种涂层在900、1100和1300℃时的热震性能,并试验了两种涂层在1050℃、保温100h后的抗氧化能力.结果表明,纳米粉末经团聚处理后为多孔的球形结构,掺杂纳米CeO2涂层组成相为稳定的t相(t-ZrO2、t-Zr0.82Y0.18O1.91、t-Zr0.82Ce0.8O2)和c相(c-CeO2),并保持纳米组织结构,平均晶粒尺寸为45nm,其抗热震性能和氧化性能要高于纳米ZrO2-8wt%Y2O3涂层.
关键词:
热障涂层
,
等离子喷涂
,
纳米结构
,
热震性能
,
抗氧化性能
乔建毅
,
邵有发
,
阮野
,
王文权
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.24.018
对高速列车车体常用铝合金6082与5083板材进行熔化极氩弧焊(MIG)对接,利用光学显微镜和扫描电镜分析异种材料焊接接头的显微组织特点,利用显微硬度计、拉伸试验机和电化学工作站对接头的力学性能和耐腐蚀性能进行测试和分析。研究结果表明,焊缝成型良好,焊缝区由细小的胞状树枝晶和等轴晶构成,熔合线附近为粗大的柱状晶；焊接接头抗拉强度为199.92 MPa,断后伸长率为5.18%,断裂位置在铝合金6082的焊接热影响区(HAZ),为韧性断裂,接头的正弯性能较差,背弯性能良好；铝合金5083侧的热影响区宽为4 mm,6082侧的热影响区宽为15 mm,接头两侧的硬度分布有明显差别,在6082侧距焊缝中心12.5 mm 的显微硬度最低为63HV；6082-5083异种铝合金焊缝的耐蚀性能优于母材5083,但比母材6082差。
关键词:
MIG焊
,
异种铝合金
,
显微组织
,
接头性能
