王浩然
,
邱长军
,
曾小安
,
张文
,
王晓婧
,
刘艳红
,
李怀林
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.030
目的 探索温度对纯Cr涂层的抗腐蚀性能和表面形貌的影响.方法 采用多弧离子镀技术在锆合金表面制备纯Cr涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)与Image J图像处理软件综合分析了纯Cr涂层的表面形貌,并对表面大颗粒的数目及其尺寸大小进行了统计和分析.采用X射线衍射仪对涂层的相结构进行了分析.利用划痕仪和电化学工作站,分析了温度对纯Cr涂层的膜基结合力和抗腐蚀性能的影响.结果 380℃时,涂层表面大颗粒的数目及其平均尺寸最大,温度升高到420℃时,其数值最小;当温度进一步提升到450、500℃时,大颗粒的数目、平均尺寸逐渐增大.温度的升高,使纯Cr涂层由(110)晶面择优生长转为(200)晶面择优生长,晶粒尺寸随温度变化的规律为先减小后增大.涂层的结合力和抗腐蚀性能随温度的变化规律与大颗粒数目随温度的变化规律相反,呈先提高后降低的趋势.结论 420℃时,涂层表面大颗粒的数目及其平均尺寸最小,结合力和抗腐蚀性能较强,组织结构致密度高,晶粒细小,表面光滑平整.
关键词:
温度
,
多弧离子镀
,
抗腐蚀性能
,
Cr涂层
杜艳玲
,
邱长军
,
周伟
,
樊湘芳
,
何彬
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.04.038
将Ni-Al混合粉在不引起反应的条件下喷涂到Q235钢基材表面,H2作为保护气氛,加热到993K,并随炉冷却制备试样.实验结果表明,界面处的硬度明显高于基材和涂层的硬度约32HV,界面结合强度比烧结前增加了2～3倍.SEM和EDX分析表明:界面有约为101μm的Ni-Fe扩散区,扩散区内EDX曲线存在4～5tμm宽的台阶,证实Fe/Ni界面区有新相生成,初步认为是Ni3 Fe有序固溶体.
关键词:
Ni/Al喷涂层
,
界面
,
组织与特性
,
反应烧结
张彦
,
刘赞
,
邱长军
,
何彬
材料热处理学报
在304不锈钢粉末中添加一定量的CH有机化合物、硼砂和Ni60A,配制出3种不同的激光再制造熔覆粉末,采用激光熔覆技术制备再制造试样,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机和磨损试验机等分析微量元素对激光再制造试样组织和性能的影响.实验结果表明,激光熔覆过程中,靠近熔覆层的基材表面会生成600 μm宽的热影响区,CH有机化合物和硼砂的添加能够提高试样熔覆层摩擦磨损性能的稳定性,提高幅度达到了63.41％.而Ni60A的添加使熔覆层的微观组织由定向生长的粗大柱状枝晶细化为网状的树状枝晶,熔合层的厚度由8.5 μm降低到了5μm,同时熔覆层和基材的结合强度提高了24.95％,且熔覆层耐磨性能提高了35.71％.
关键词:
304不锈钢
,
熔覆层
,
微观组织
,
耐磨性能
邱长军
,
刘瑞林
,
樊湘芳
,
陈艾华
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2001.04.019
将金属陶瓷粉末与具有不同熔点的自熔合金粉末混合喷涂于金属基材表面,形成低熔点相的固液相变点温度从基材界面向涂层表面逐步升高的梯度涂层,研究了在1000℃烧结后烧结层的显微组织结构和力学性能.结果表明,在烧结时出现液相的区域内喷涂层所固有的层状结构消失,在界面上有大约20μm宽的扩散区并呈冶金结合,在表层存在明显的固-液相分界线,在显微组织中氧化物有球化趋势.梯度液相烧结可使涂层稳定成型所需的最佳控制参数区间变大,涂层的力学性能满足使用要求.
关键词:
热喷涂层
,
梯度液相
,
烧结
农毅
,
邱长军
,
杨育洁
,
刘赞
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.038
目的 分析研究Al2O3-TiO2复相陶瓷涂层在高温流动铅铋合金中的耐腐蚀行为.方法 以纯Ti粉末、FeAl粉末、CrFe粉末为原料制得复合粉末,在CLAM钢基材表面上采用热喷涂-激光原位合成复合工艺制备了Al2O3-TiO2复相陶瓷涂层.试样在500℃,流速为0.3 m/s的液态铅铋合金中进行了时长1000 h的动态腐蚀实验,分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析测试手段对涂层试样在动态LBE中的耐腐蚀行为进行了研究表征.结果 在CLAM钢基材表面制备的Al2O3-TiO2复相陶瓷涂层表面形貌整体较腐蚀前仍保持完好,涂层物相成分保持稳定,截面分析显示铅铋合金在腐蚀过程在涂层中未见渗透;而没有涂层保护的CLAM钢基材在腐蚀后表面发生明显的氧化腐蚀现象,生成结构疏松的Fe3O4氧化层,铅铋合金在氧化层中有扩散分布.结论 通过火焰热喷涂-激光原位合成复合工艺在CLAM钢表面制备得到的Al2O3-TiO2复相陶瓷涂层在高温流动的铅铋合金腐蚀条件下组织结构稳定,具有良好的适用性,能有效地阻止高温流动铅铋合金对CLAM钢基体材料的腐蚀.
关键词:
Al2O3-TiO2复相陶瓷涂层
,
CLAM钢
,
铅铋合金
,
腐蚀
张净宜
,
邱长军
,
贺沅玮
,
齐林森
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.035
目的 研究不同Ni含量铁基激光熔覆层的组织和性能.方法 采用CO2激光器制备了不同Ni含量的铁基激光熔覆层,通过奥林巴斯光学显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪及洛氏硬度计等设备,对激光熔覆层物相、微观组织及力学性能进行表征.结果 当Ni含量为10%~11%时,熔覆层物相主要由γ-Fe相组成,含有少量α-Fe相,洛氏硬度为35.1HRC,熔覆层残余应力宏观上表现为拉应力.当Ni含量为6%~7%时,熔覆层物相主要由α-Fe相组成,含有少量γ-Fe相,洛氏硬度为47.9HRC,熔覆层残余应力宏观上接近平衡状态.当Ni含量为2%~3%时,熔覆层主要由α-Fe相组成,洛氏硬度为60.3HRC,熔覆层残余应力宏观上表现为压应力.结论 不同Ni含量熔覆层的物相主要由γ-Fe相和α-Fe相组成,随着Ni含量的降低,熔覆层中γ-Fe相对应的衍射峰强度不断减弱,而α-Fe相对应的衍射峰强度逐渐增强,熔覆层晶粒尺寸减小,表面洛氏硬度增加,残余应力逐渐由拉应力转变为压应力,能够有效抑制裂纹的生成,从而获得高硬度不开裂熔覆层.
关键词:
铁基合金熔覆层
,
Ni
,
残余应力
,
微观组织
,
高硬度
,
裂纹
张曼莉
,
邱长军
,
郑文权
,
陈勇
材料热处理学报
doi:10.13289/j.issn.1009-6264.2016-X338
利用火焰喷涂技术在中国低活化马氏体(CLAM)钢表面制备了CrFeAlTi涂层,然后通过5 kW横流CO2激光器对该涂层进行多道搭接重熔处理.分别采用体视显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机以及基体拉伸试验等分析测试手段对重熔前后涂层显微组织、物相组成、显微硬度、耐磨性能以及界面结合强度进行了研究.试验结果表明:激光重熔处理消除了火焰喷涂CrFeAlTi涂层的层状组织结构、孔洞、裂纹等缺陷,使涂层表面光滑、平整,内部组织致密、均匀,与基体形成了良好的冶金结合界面.火焰喷涂涂层表层物相主要为A12 O3、TiO、CrOo.87、A1FeO3、Cr3 C2和Fe-Cr,激光重熔后涂层表层主要物相为A12O3、TiO2、(A10.948Cro..52)2O3和Cr7C3.激光重熔涂层的平均硬度约为1864.2 HV0.2,比火焰喷涂涂层提高了约1倍.激光重熔涂层在室温干滑动摩擦条件下的耐磨性能明显优于火焰喷涂涂层与基体CLAM钢.激光重熔后涂层与基体的界面结合强度显著提高.
关键词:
火焰喷涂
,
激光重熔
,
显微组织
,
显微硬度
,
耐磨性能
,
界面结合强度
杨智兵
,
邱长军
,
孙毅
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2008.01.009
将Q235表面脱碳处理后,进行氧化还原处理,对其表面进行SEM观测,在处理试样的表面出现亚微米晶粒及在晶粒中存在纳米层状结构.在滴注式渗碳炉中,在750℃温度中进行不同时长的渗碳,升温至900℃保温5 min后淬火.测量显微硬度,用SEM、金相显微镜进行组织观察,测量渗碳厚度.结果表明,表面预处理对渗碳有明显的加速作用.
关键词:
气体渗碳
,
亚微米
,
氧化-还原
,
预处理
邱长军
,
樊湘芳
,
刘瑞林
材料导报
将Ni-Al混合粉(93wt%Ni+7wt%A1).在不引起反应的条件下喷涂于A3钢基材表面,通过中温反应烧结处理,观察涂层烧结前后界面微观组织的变化,结果表明,涂层中反应时首先生成Ni2Al3并转化为NiAl3,基材与涂层界面出现了冶金结合,界面上首先生成了以铁为基,Ni、Al为溶质的固溶体,界面结构显现出择优演变的现象.
关键词:
Ni-Al喷涂层
,
界面结构
,
择优演变
