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强烈塑性变形诱导纯铁表面原位合金化

延欢欢 , 侯利锋 , 卫英慧 , 范薇 , 杜华云 , 郭春丽

材料热处理学报

以纯铁为基体,在表面机械研磨处理(SMAT)过程中加镍粉,处理不同时间后表面形成铁镍合金层.利用OM、XRD、SEM和EDS分析表面合金化层的微观结构、物相组成及元素分布情况.实验结果表明,SMAT处理80、300 min后,纯铁表层分别形成厚度为~ 50 μm和50~100 μm的合金层.SMAT过程中剧烈塑性变形诱导表面形成合金层主要包括粉体嵌入、焊合、粉末和基体细化、扩散.合金层的形成主要与强烈塑性变形作用下,表层晶粒细化导致扩散距离缩短及扩散通道(空位和位错等)增多有关.另外SMAT后纳米晶界具有高的应变能和非平衡状态也会促进元素的扩散,局部升温同样也可以促进元素的扩散.

关键词: 纯铁 , SMAT , Ni , 扩散

TiO2纳米孔结构的XPS研究

顾剑锋 , 闻明 , 刘刚 , 吕坚

稀有金属材料与工程

采用表面机械研磨处理技术(Surface mechanical attrition treatment,SMAT)在工业纯Ti的表面制备出一层厚度约30μm纳米结构表层,最表层的平均晶粒尺寸约30 nm.随后在常温(25℃)下对其进行双氧水及400℃煅烧处理,并采用X射线光电子能谱(XPS)等手段进行了逐层结构分析.结果表明,SMAT Ti表面与粗晶Ti表层形成的氧化层结构存在明显差别.

关键词: SMAT , 纳米Ti , XPS逐层分析

表面机械研磨处理Fe-C合金腐蚀性能的研究?

王宁 , 杜华云 , 杨子梅 , 卫英慧 , 安艳丽 , 范薇 , 延欢欢

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅱ).026

首先利用表面机械研磨技术(SMAT)使低碳钢实现了表面纳米化,然后通过金相显微镜、X射线衍射仪对SMAT后低碳钢的微观组织结构进行表征,最后通过 CS350型电化学工作站测试系统对试样进行测试,分析及比较了低碳钢及其 SMAT 试样在0.05 mol/L H2 SO4+0.05 mol/L Na2 SO4介质中的腐蚀行为.实验表明,在 SMAT 之后,20号钢的耐腐蚀性能好于10号钢,而这恰恰与粗晶状态下10号钢的耐腐蚀性能好于20号钢的结果相反,其原因值得探究.

关键词: 表面机械研磨 , 电化学 , 大气腐蚀 , 低碳钢 , 含碳量

表面机械处理制备金属涂层的研究进展

陈可 , 杨和梅 , 王玲

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.05.034

表面机械处理(SMAT)是一种前景良好的金属材料表面改性方法,本文综述了其发展与应用.首先介绍了SMAT的不同试验方法与装置,如振动喷丸、旋转球磨、球磨辅助电镀等方法;然后分类说明SMAT制备的金属基体上的各种涂层,介绍了各类涂层的结构与性能,特别是纳米晶、非晶涂层的研究进展.最后对SMAT的发展方向及应用前景进行了展望.

关键词: 表面机械处理 , 综述 , 喷丸 , 球磨 , 涂层

表面机械研磨对AZ31表面sol-gel法制备羟基磷灰石涂层的影响

安艳丽 , 杜华云 , 范薇 , 卫英慧 , 郭春丽 , 侯利锋

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.03.043

采用表面机械研磨(surface mechanical attrition treatment, SMAT)技术对AZ31镁合金进行前处理,以氢氧化钙和磷酸二氢钙为前驱物,在AZ31镁合金表面通过溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了羟基磷灰石涂层.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对涂层表面形貌、截面进行了分析表征,利用电化学工作站测试了该涂层的在生理盐水中的动电位极化曲线.结果表明,SMAT后样品上的HAP的结晶性增强,HAP涂层厚度由8 μm增加到18 μm,而且HAP涂层与SMAT处理过的基体间结合强度明显提高.动电位极化测试表明SMAT后样品的HAP涂层自腐蚀电流密度降低了50%,腐蚀电位正移了56.1 mV,抗腐蚀性能明显增强.

关键词: 表面机械研磨 , AZ31镁合金 , 溶胶-凝胶法 , 羟基磷灰石涂层

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