王泽宁
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崔洪芝
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张国松
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王伟
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孙金全
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程贵勤
材料热处理学报
研究了滚珠丝杠用GCr15钢表面感应淬火后的组织和磨损机理.采用SEM、显微硬度计和XRD分别观察和检测了表面感应淬火试样的微观组织、断口形态、从表层到芯部的显微硬度分布以及淬火相变硬化区的物相,分别在低、中、高磨损载荷下,对试样进行往复式线性干摩擦磨损测试,分析研究了摩擦系数、磨损表面和磨屑形貌.结果表明:相变硬化区主要由隐晶马氏体、残留奥氏体及弥散分布的粒状碳化物组成;表层到芯部的断口形态呈明显变化;随着载荷增加,摩擦系数降低;低载荷下磨损表面呈现轻微划痕和少量脱离的碳化物颗粒,发生轻微磨粒磨损;中载荷下主要发生磨粒磨损和轻微剥层磨损;高载荷下磨损表面有严重犁沟,磨屑呈大片状,主要发生剧烈磨粒磨损和剥层磨损.
关键词:
GCr15钢
,
表面感应淬火
,
马氏体
,
磨损机理
,
摩擦系数
王珂
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崔洪芝
,
魏娜
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张艳凤
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王淑峰
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程贵勤
材料热处理学报
以Ti、Fe、B4C为初始粉末,采用等离子熔覆的方法,在Q235低碳钢表面获得了Fe基TiB2长条、TiC颗粒等多尺度强化相的陶瓷涂层,并分析了涂层的物相组成、组织结构、显微硬度,探讨了物相、组织结构的形成过程.结果表明,涂层主要物相为TiB2、TiC、Fe2B、Fe3(C,B)和α-Fe,其中TiB2主要为长条状,长度为60 ～ 74 μm,少部分呈近六边形块状,尺寸为4～5μm,而TiC主要是不规则的多边形细小颗粒,尺寸2～3 μm,均匀地分散在涂层中,还有部分TiC呈枝晶状;涂层与基体之间存在过渡层,涂层与基体之间结合紧密,呈冶金结合;随着等离子束电流的增加,长条状的TiB2数量减少而近六边形的块状TiB2数量增加,TiC枝晶生长更加充分.因TiB2长条和细小的TiC颗粒共存,对涂层起到多尺度复合强化作用.
关键词:
等离子熔覆
,
TiB2+TiC
,
多尺度增强
,
复合涂层
马爱珍
,
崔洪芝
,
崔德运
,
李书海
,
宋晓杰
,
程贵勤
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151022.003
以γ-AlOOH 和 TiO2为原料,添加不同质量分数 SiC 晶须(SiCw ),采用无压反应烧结法制备多孔(Al6 Si2 O13+TiC)/Al2 TiO5复合材料,分析了 SiCw 质量分数对(Al6 Si2 O13+TiC)/Al2 TiO5复合材料孔隙率和抗压强度的影响,讨论了 SiCw 的强化机制。结果表明：不添加 SiCw 时,产物主要为 Al2 TiO5和少量 Al2 O3,还有少量未反应的TiO2；加入 SiCw 之后,还形成了 Al6 Si2 O13和TiC相,TiC和 Al6 Si2 O13分别以规则颗粒状和晶须形态存在于 Al2 TiO5基体中。TiC颗粒与 Al6 Si2 O13晶须通过细化显微组织、裂纹偏转和晶须桥连机制,起到协同强化作用。SiCw 的添加使孔隙率和抗压强度同时大幅度提高,随着 SiCw 质量分数的增加,(Al6 Si2 O13+TiC)/Al2 TiO5复合材料孔隙率降低,抗压强度提高的速率减小,当 SiCw 的质量分数为7.2%时,抗压强度最高,达到301.81 MPa。
关键词:
Al2 TiO5
,
SiCw
,
Al6 Si2 O13晶须
,
TiC
,
强化机制
,
抗压强度
崔洪芝
,
杨开彬
,
宋晓杰
,
张国松
,
程贵勤
材料热处理学报
以Ni、Al、Ti以及碳纳米管(CNTs)为原料,采用自蔓延高温合成(SHS)方法制备出含CNTs-TiC增强相的NiAl基复合材料;分析复合材料的物相组成、微观结构及成分分布,并探讨微观组织的形成机制.结果表明:合成产物主要为NiAl和TiC及少量未反应的CNTs;在Ni+ Al体系中加入少量Ti+ CNTs时,CNTs作为碳源和形核中心与Ti原子结合生成TiC颗粒,在CNTs周围形成尺寸细小的TiC颗粒或TiC薄层,当加入的Ti+ CNTs含量增加时,TiC颗粒充分长大,呈现八面体或立方体形态,一部分弥散分布在NiAl基体中,一部分在NiAl晶界处团聚;随着Ti+ CNTs的加入,NiAl晶粒得到显著细化,原位合成的TiC颗粒增强了复合材料的显微硬度和抗压强度,CNTs作为增强纤维,通过裂纹桥联及纤维拔出等机制强化材料的断裂韧性,CNTs-TiC的复合强化对材料起到增强增韧作用.
关键词:
原位合成
,
CNTs纤维
,
TiC颗粒
,
复合强化
张国松
,
崔洪芝
,
程贵勤
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.005
用气体渗氮+淬火(N+Q)复合处理技术对GCrl5进行表面强化,并与单纯的气体渗氮、淬火进行比较,系统研究了硬化层的物相、组织结构及干摩擦特性.结果表明:530℃气体渗氮9h后,渗氮层的化合物层为ε相,厚度约为40 μn;而渗氮之后淬火(N+Q)复合处理使氮化物完全分解,促使N元素向基体扩散,扩散区深约900 μm,N固溶强化作用使得扩散区硬度比淬火硬度约高200 HV0.1,但是因氮化物分解产生孔隙致使表层硬度下降.分别在20 N和100N载荷进行往复干摩擦试验,气体渗氮与N+Q复合处理都能有效降低摩擦因数.在20N载荷时,N+Q复合处理试样体积磨损率低于渗氮与淬火试样;而在100N载荷时,因其表面孔隙,使得初始磨损比淬火试样严重,但是磨损一段时间后耐磨性能提高.
关键词:
淬火
,
气体渗氮
,
复合处理
,
摩擦因数
,
抗磨
