邓春明
,
刘敏
,
周克崧
,
宋进兵
,
肖伟昊
机械工程材料
采用超音速火焰喷涂方法在300M钢基体上制备了WC-10Co4Cr涂层,对其和在300M钢上的电镀铬层进行了高周疲劳试验,采用SEM及EDS等对经高周疲劳后的涂层开裂和剥落机理进行了研究.结果表明:经过2/3疲劳寿命周次的高周疲劳后,WC-10Co4Cr涂层出现多条平行周向裂纹,裂纹与栽荷方向垂直,为正断;试样疲劳断裂后,WC-10Co4Cr涂层断口附近有剥落,随载荷的增加,剥落面积增大;而电镀铬层在试样断裂后表面裂纹也不十分明显,高载荷下断裂后有少许镀层剥落.
关键词:
WC-10Co4Cr涂层
,
电镀铬
,
高周疲劳
林松盛
,
周克崧
,
代明江
,
石倩
,
胡芳
,
侯惠君
,
韦春贝
,
刘建武
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000612
采用多靶位真空阴极电弧沉积技术,在TC11钛合金表面制备24周期的Ti-TiN-Zr-ZrN软硬交替多元多层膜.用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、球-盘摩擦磨损试验仪、砂粒冲刷试验仪和3D表面形貌仪,研究多层膜的表面及截面形貌、相结构、厚度、硬度、膜/基结合力、摩擦磨损性能和抗砂粒冲蚀性能.结果表明:所制备Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜厚度约为5.8μm,维氏显微硬度为28.10GPa,膜基结合力为56N;TC11钛合金表面镀多层膜后耐磨性提高了一个数量级,体积磨损率由7.06×10-13m3·N-1·m-1降低到3.03×10-14m3·N-1·m-1;多层膜软硬层交替的结构,受砂粒冲蚀时裂纹扩展至金属软层时应力的缓冲而出现偏转,对TC11钛合金有良好的抗砂粒冲蚀保护作用.
关键词:
Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜
,
钛合金
,
冲蚀
,
真空阴极电弧沉积
张小锋
,
周克崧
,
张吉阜
,
韩滔
,
宋进兵
,
刘敏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13342
采用气体喷砂试验机研究了大气等离子喷涂(APS) ZrO2-7％Y2O3(7YSZ)热障涂层的冲蚀失效机理,分析了陶瓷层表面粗糙度对热障涂层冲蚀磨损率及失效行为的影响,研究了基于多孔层状的热障涂层在常温高速粒子90°攻角下的冲蚀失效特征,探讨了多孔层状结构对涂层冲蚀失效演变机制的作用,此外,建立了基于粗糙度的冲蚀失效数学模型.研究结果表明:冲蚀磨损率与陶瓷层表面粗糙度呈线性递增关系;涂层在高速粒子冲蚀下多孔层状结构加剧了涂层的冲蚀失效;涂层表面在粒子冲蚀下承受着非均匀、非连续的压-压脉动循环载荷,在微凸粗糙表面承载着正应力和切应力的相互作用;正应力迫使涂层出现凹坑,切应力易导致涂层出现沟槽,并同时以原喷涂态表面网状裂纹为策源地诱发裂纹在粒子晶界和层间界面萌生扩展导致涂层产生粒子和片状剥落,最终涂层显示出典型的磨粒磨损和低周疲劳失效形式.
关键词:
热障涂层
,
冲蚀机理
,
粗糙度
李雪萍
,
谭超林
,
蔡盼盼
,
陈灵
,
雷淑梅
,
邓阳
,
黎毓灵
,
周克崧
,
匡同春
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2016.02.001
采用先进等离子辅助电弧(APA-Arc)技术在YG6硬质合金上制备了成分梯度的TiCN硬质膜,借助X射线衍射仪、扫描电镜、3-D形貌仪、压痕试验法、显微硬度计等检测手段对硬质膜和基体的微观组织和力学性能进行了表征分析.结果表明,TiCN硬质膜厚度约3μm,组织均匀致密,膜层中C和N元素的含量从膜基结合部位到膜表面呈梯度变化,心部区富氮,表层富碳;氩离子对基体表面产生了显著的刻蚀作用,硬质膜结合强度HF1级;硬质膜呈较强的(111)晶面择优取向;TiCN硬质膜的显微硬度3 110 HV0.05,比基体硬度(1 624 HV0.05)提高1.9倍;硬质膜表面粗糙度Ra值0.19 μm,比基体的表面粗糙度略有降低.
关键词:
成分梯度
,
APA-Arc技术
,
硬质合金
,
TiCN硬质膜
,
力学性能
宋进兵
,
周克崧
,
刘敏
,
邓畅光
,
邝子奇
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2006.11.003
钼基材料可作为动密封环的基体材料,但其在高温高速条件下的硬度及耐磨性不够,必须在密封端面覆盖一层硬度高、耐磨性能优良、可靠性高的表面保护层--铬.目前在钼基材料上制备电镀硬铬镀层的技术还不成熟.为此,以低压等离子喷涂的方法,通过调整喷涂参数和喷涂气氛,特别是适当地控制空气分压,最终获得了均匀、致密并与基体结合良好的铬涂层.结果表明,最佳空气分压为8.0～16.0 kPa,所得涂层硬度高,耐磨性能优良.
关键词:
低压等离子喷涂
,
铬涂层
,
动密封
,
耐磨性
周克崧
,
邓春明
,
刘敏
,
宋进兵
,
邓畅光
稀有金属材料与工程
以涂层在飞机起落架的应用作为研究背景,在300M超高强钢基体上对替代电镀硬铬的两种高速火焰喷涂WC-17Co和WC-10Co4Cr涂层的疲劳和抗中性盐雾腐蚀性能进行了研究.结果表明,两种有涂层的300M钢的疲劳寿命均高于无涂层300M钢,如考虑扣除涂层承受载荷,有涂层的300M钢与无涂层300M钢的疲劳寿命相当.喷砂镶嵌在基体表面的刚玉砂粒导致有WC-10Co4Cr涂层的疲劳寿命低于有WC-17Co涂层的300M钢.两种涂层对基体的疲劳性能都没有负面影响;两种涂层都提高了300M钢的抗盐雾腐蚀性能,但有WC-10Co4Cr涂层的300M钢表现出更好的抗盐雾腐蚀性能.综合比较两种涂层的性能,高速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层是更好的电镀铬替代涂层.
关键词:
300M钢
,
高速火焰喷涂
,
WC-17Co涂层
,
WC-10Co4Cr涂层
,
疲劳
,
盐雾腐蚀
张吉阜
,
邓畅光
,
刘敏
,
周克崧
,
邓春明
材料保护
为了提高刷式密封系统跑道的高温耐磨性能，在1Cr11Ni2W2MoV钢表面超音速火焰喷涂了NiCr/Cr3C2-BaF2·CaF2涂层。用扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）研究了涂层的微观组织与成分，采用拉伸试验及高温摩擦磨损试验机测试了涂层的结合性能。结果表明：以NiCr／Cr3C2作为过渡层可有效增强BaF2·CaF2涂层与钢材的结合性能，避免了涂层的整体剥落；在800℃高温气氛中，NiCr／Cr3C2-BaF2·CaF2涂层表面形成了自润滑膜，有效地降低了摩擦系数，表现出优良的耐磨性能。
关键词:
超音速火焰啧涂
,
BaF2·CaF2涂层
,
自润滑膜
,
高温摩擦磨损性能
邓畅光
,
伍超群
,
邓春明
,
周克崧
材料保护
为了提高连铸结晶器的使用寿命和生产效率,利用高速火焰喷涂(HVAF)技术在铜基体上制备了镍基涂层,探讨了喷涂粉末中不同比例的Al2O3对镍基涂层抗热疲劳性能的影响及其机理.结果表明:添加50%Al2O3的镍基涂层,抗热疲劳性能得到了明显的提高;Al2O3颗粒的添加,有效地增加了涂层的压应力,提高了涂层与铜基体之间的结合强度,从而显著地提高了涂层的抗热疲劳性能.
关键词:
高速火焰喷涂
,
镍基涂层
,
Al2O3
,
抗热疲劳性能
邓春明
,
刘敏
,
周克崧
,
伍超群
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.04.004
夹杂物尺寸对超高强结构钢的疲劳寿命有明显影响.疲劳断口分析表明,300M超高强钢中的疲劳裂纹源主要由其中的夹杂物所造成.而超音速火焰喷涂WC/17Co处理后300M钢裂纹源全部来自于基体中的夹杂,夹杂组成均为Al2O3.xCaO.ySiO2.分别采用统计极值法和广义Pareto分布对不同质量300M钢中的最大夹杂物进行估计,与实际疲劳断裂的最大夹杂物尺寸进行对比,并对不同质量300M钢的疲劳极限进行估算.HVAF处理使300M钢中次表面的残余压应力增大,对抑制裂纹萌生和扩展有利.试验结果表明,在低载荷下HVAF提高了基体疲劳寿命,而在高载荷下由于压应力作用有限,以及喷砂氧化铝对300M钢表面造成损伤带来负面作用而降低300M钢的疲劳寿命.
关键词:
300M钢
,
WC/17Co
,
超音速火焰喷涂
,
疲劳性能
,
夹杂物
,
喷丸
,
涂层
