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激光熔覆NiCr/Cr3C2-WS2自润滑耐磨涂层的高温摩擦学行为

刘秀波 , 刘海青 , 孟祥军 , 杨茂盛 , 石世宏 , 傅戈雁 , 孙承峰 , 王明娣 , 齐龙浩

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.11.005

利用激光熔覆技术在0Cr18Ni9不锈钢基体上制备NiCr/Cr3C2耐磨涂层与NiCr/Cr3 C2-30％ WS2耐磨自润滑涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了涂层的物相组成及显微组织.在室温、300℃和600℃下分别测试了上述涂层的干滑动摩擦学性能,并讨论其磨损机理.实验结果表明:添加WS2的熔覆涂层主要有Cr7C3、(Cr,W)C碳化物增强相、r(Fe,Ni)/Cr7C3共晶增韧相、WS2及CrS润滑相.两种涂层都随温度的升高,摩擦因数降低,而磨损率增大.在室温及300℃时,添加WS2涂层由于润滑相的作用拥有较好的减摩耐磨性能.在600℃时,由于涂层中碳化物硬质相的强度降低,两种涂层的磨损率显著增大.

关键词: 激光熔覆 , 高温耐磨复合涂层 , 固体润滑

添加WS2/(Ni-P)包覆的激光制备高温自润滑耐磨复合涂层

郑晨 , 刘秀波 , 杨茂盛 , 王明娣 , 石世宏 , 傅戈雁 , 齐龙浩

材料热处理学报

为抑制WS2在激光熔覆过程中的分解,增加其与金属基体的相容性,采用化学镀的方法,在WS2粉末颗粒表面包覆一层微米级Ni-P合金,对比研究了添加包覆粉末和未包覆粉末所制备的高温自润滑耐磨复合涂层的微观组织和室温、300℃和600℃下的摩擦学性能.NiCr-Cr3C2/30％ WS2(Ni-P)涂层组织主要为初生树枝状Cr7C3、共晶γ-(Fe,Ni)/Cr7C3和CrS,以及少量弥散分布的WS2；对涂层进行摩擦学实验表明,添加包覆粉末所制备的涂层摩擦学性能更佳,室温和300℃时,NiCr-Cr3C2/30％WS2(Ni-P)涂层有较低的摩擦系数,且室温、300℃和600℃时,NiCr-Cr3C2/30％ WS2(Ni-P)涂层磨损率都低于NiCr-Cr3C2/30％WS2涂层.

关键词: 激光熔覆 , 化学镀Ni-P , 固体润滑 , 摩擦学性能

覆层零件多冲碰撞试验与失效特征

傅戈雁 , 石世宏 , 欧阳八生 , 彭如恕

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.02.016

利用自制的冲击碰撞疲劳试验装置和有关分析测试设备对激光覆层零件进行了多冲碰撞试验和失效分析.发现在反复多次冲击碰撞力作用下,覆层零件表现出表面裂纹、表面塑性变形、表面点蚀和覆层崩落等多种失效形式.文章报告了试验方法并初步分析归纳了覆层零件在多冲碰撞载荷下的一些独特失效特征.

关键词: 覆层 , 多次冲击碰撞 , 失效特征

SDBS对聚苯乙烯电纺行为及纤维毡力学性能的影响

刘立 , 高强 , 居海涛 , 缪洁 , 石世宏 , 朱新生

高分子材料科学与工程

在聚苯乙烯(PS)溶液中添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS)表面活性剂改变射流分裂行为,从而改善了电纺毡的结构与性能.利用高速摄像机、扫描电镜和万能拉伸机等研究了射流分裂过程、电纺毡的形态与力学性能.实验结果表明,SDBS使纺丝液的表面张力与电导率增加、黏度下降;射流的分裂点提前和纤维平均直径减小;纤维毡表面光泽性良好,均匀性提高,电纺毡力学性能明显提高.

关键词: 聚苯乙烯 , 十二烷基苯磺酸钠 , 静电纺丝 , 射流分裂 , 力学性能

激光熔覆技术及其在核电阀门中的研究进展

刘双 , 刘秀波 , 傅戈雁 , 石世宏

材料导报

比较了激光熔覆技术和目前常见的核电阀门密封面强化工艺,指出激光熔覆技术是最具应用前景的工艺方法.分析了激光熔覆技术在核电阀门密封面强化中的研究及应用状况,指出了激光熔覆层质量现存的主要问题,并提出了相应的解决方法.

关键词: 核电阀门 , 密封面 , 强化工艺 , 激光熔覆

激光熔覆制备自润滑耐磨涂层的研究进展

余鹏程 , 刘秀波 , 陆小龙 , 王永光 , 陈瑶 , 石世宏

材料保护

在运动副零部件表面制备自润滑耐磨涂层是降低摩擦、减少磨损最为经济和有效的方法之一.激光熔覆技术因其独特优点逐渐受到关注.综述了近期国内外激光熔覆制备固体润滑耐磨复合涂层的研究进展,比较了各自润滑耐磨涂层的润滑机理和适用领域,指出了目前存在的问题,并提出了解决对策.

关键词: 激光熔覆 , 固体润滑 , 自润滑 , 耐磨涂层

钴基合金-不锈钢梯度强化材料低应力多碰塑变分析

赵晔婷 , 石世宏 , 傅戈雁

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.013

目的：研究钴基合金-不锈钢梯度强化材料抵抗低应力多碰塑性变形的能力,以改善单一涂层应力集中问题。方法制备指数梯度和线性梯度涂层试样,与304不锈钢基体试样一起进行低应力多碰实验,比较分析3种材料的塑性变形量、硬度变化量与金相组织变化。结果线性梯度涂层试样的累积塑性变形量约为304不锈钢的1/2,指数梯度涂层试样的累积塑性变形量约为304不锈钢的1/3；两种涂层试样均存在循环硬化及软化现象,硬度值由表及里逐渐减小,多碰后塑性变形符合“趋表效应”。结论两种梯度涂层强化材料的抗低应力多碰塑变能力均明显优于未强化材料,且指数梯度强化材料性能优于线性梯度强化材料。

关键词: 低应力多碰 , 塑变 , 梯度强化 , 趋表效应

激光熔覆涂层在多冲载荷下的力学行为分析

彭如恕 , 于连玉 , 石世宏

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.01.017

根据多次冲击载荷的特性,从应力波传播、多冲磨损、多冲硬化与软化和多冲塑性变形等方面对激光熔覆层试样进行了试验研究.结果表明:在多冲载荷作用下,应力波在涂层和基体的冶金接合面发生反射,形成拉伸波造成涂层的纵裂和角裂;由于应力集中,涂层表面发生微观点蚀和深层剥落;冲击载荷能量的积累,造成涂层试样硬度变化和塑性变形.

关键词: 多冲载荷 , 激光熔覆涂层 , 力学行为

多冲载荷对镍基激光涂层及基体的影响

石世宏 , 傅戈雁 , 孙承峰

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.11.009

对在奥氏体不锈钢表面采用激光熔覆的镍基合金涂层进行了多次冲击试验.结果表明,在仅为材料静屈服强度13%～75%的冲击碰撞力作用下,涂层与基体都产生了微塑性变形,多冲累积可产生宏观塑性变形;25万次多冲后,涂层的相对应变为4.02%,基体的为8.96%;从涂层到基体出现了由表及里呈衰减趋势的形变现象.

关键词: 激光涂层 , 多冲载荷 , 形变

Ni基指数分布梯度熔覆层低应力多碰趋表效应

孔茗 , 沈玲琳 , 石世宏

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.039

目的研究在低应力多碰条件下,在零件表面激光熔覆制备指数分布梯度涂层的效应.方法采用网格坐标划分法,在低应力条件下通过对Ni基指数分布梯度熔覆层的0Cr18Ni9试件进行多碰试验,获取变形数据,计算获得变形率,绘制规律曲线.借助工具显微镜,获得碰撞前后组织金相图.结果采用的碰撞应力仅有115 MPa,远低于涂层材料与基体的静压缩屈服强度,但指数分布的梯度涂层发生了可测的塑性变形,第一网格层变形率最为明显,达到了18.97%,第二网格层变形率为15.03%,靠近基体的最后一个网格层的变形率为0.29%,可以表明指数分布梯度涂层在低应力多碰后的形变具有"趋表效应".基体的形变情况与梯度涂层的形变基本一致,从距表面6 mm处开始,涂层与基体结合处由于有瞬间激光高温熔覆,出现了应变的突变现象,宏观塑性变形增大,变形率突增到3.92%,但基体的形变总的来说也符合"趋表效应".同时借助金相图看到的晶体滑移现象也证实了这一点.结论在低应力多碰作用后,试件表层的累积变形量最大,随着涂层深度的增加梯度减小,表明具有"趋表效应",同时抗多冲形变的能力显著增强.

关键词: 指数梯度涂层 , 多次碰撞 , 网格坐标法 , 变形率 , 趋表 , 组织金相图

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