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为研究Al/Fe复合粉末在冷喷涂沉积过程中的粒子碰撞变形行为、结合机理及涂层组织结构特征,以机械混合Fe、Al粉末为喷涂原料(w(Al)∶w(Fe)=85∶15),使用冷喷涂沉积Al/Fe金属复合涂层.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度仪等分析il/Fe复合涂层的显微组织、相结构、硬度及Fe、Al粒子的变形形貌.结果表明:Al粒子在沉积过程中由于发生强烈塑形变形明显扁平化,并通过机械咬合形成致密的基体相,而硬度较高的Fe粒子则变形较少,基本保持初始形貌并弥散分布在Al基体之中;Al粒子内部靠近碰撞界面处的晶粒由于强烈变形被明显拉长,而远离碰撞界面的晶粒则保持近似球形;冷喷Al/Fe金属复合涂层的相结构与初始喷涂粉末完全相同,涂层组织致密,孔隙率约为1.2％,涂层的硬度显著高于初始粉末.

关键词: Al/Fe金属复合涂层 , 冷喷涂 , 沉积特性 , 组织结构

冷喷涂WC-Co涂层的组织结构和性能研究

王洪涛 , 陈枭 , 纪岗昌 , 白小波 , 董增祥 , 仪登亮

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.005

以微米WC-12Co、纳米WC-17Co和WC-23Co三种团聚烧结粉末为原料,进行冷喷涂沉积涂层实验,通过扫描电镜、X射线衍射仪分别分析了涂层的组织结构和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性,并通过销-盘磨损实验测定了涂层的耐磨损性能.实验表明,三种粉末所沉积的WC-Co涂层均具有致密的组织结构,涂层保持与原始粉末相同的相结构,黏结相Co由于强烈塑性变形发生了同素异构转变,涂层组织无传统层状结构,WC硬质相发生了局部流动和再分布.对于纳米WC-Co涂层,随着黏结相含量增加,涂层硬度和弹性模量降低、断裂韧性增加,相对于316L不锈钢,冷喷涂WC-Co涂层表现出了优异的耐磨损性能,涂层磨损失效机理主要为磨粒对涂层的切削作用.

关键词: 冷喷涂 , WC-Co涂层 , 黏结相 , 组织结构 , 性能

粉末制备工艺对冷喷WC金属陶瓷涂层性能的影响

陈枭 , 王洪涛 , 纪岗昌 , 白小波 , 董增祥 , 王芳

材料热处理学报

采用包覆、机械混合与团聚烧结工艺制备了多尺度WC-17Ni和ZYT10001A(WC-17％ Co),WCTN(WC-17％ Co)金属陶瓷粉末.用3种粉末冷喷涂沉积涂层,运用扫描电镜分析了涂层的组织结构、X射线衍射表征粉末与涂层的物相结构,用压入法测定了涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性.研究结果表明,3种粉末沉积的涂层均具呈现致密的组织结构,涂层中的相结构没有发生变化.3种涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性分别在(650.8±40.4)～ (1350.0±115) HV0.3、(182.6±66.6) ～(309.9±52.9)GPa和(13.12±4.44)～ (24±1)MPa·m1/2之间变化,其中以ZYT10001A(WC-17％ Co)涂层的硬度值最大及断裂韧性值最小.

关键词: 粉末制备工艺 , 冷喷涂 , 金属陶瓷涂层 , 断裂韧性 , 弹性模量

原位自生TiAl3增强Al基复合材料的组织结构及形成机理

王洪涛 , 陈枭 , 白小波 , 纪岗昌 , 董增祥

稀有金属材料与工程

采用冷喷涂技术沉积Ti-80Al(质量分数,％)复合涂层,通过热处理获得了原位自生TiAl3金属间化合物颗粒增强Al基复合材料涂层.采用SEM、EDS和XRD等分析了冷喷涂Ti/Al复合涂层在不同热处理温度下的组织结构演变规律及Ti、Al粒子间原位扩散反应过程,并对TiAl3金属间化合物的形成机理进行了探讨.结果表明,冷喷涂Ti/Al复合涂层组织致密,其相结构与喷涂粉末完全相同,450℃热处理后涂层局部区域发生Ti、Al间的固态扩散反应,并在Ti、Al粒子界面原位形成TiAl3金属间化合物,随着热处理温度升高,TiAl3金属间化合物的含量显著增加,600℃热处理后,Ti/Al复合涂层中的Ti粒子全部转变为TiAl3金属间化合物,获得原位自生TiAl3颗粒增强的Al基复合材料.

关键词: 原位自生 , TiAl3 , Al基复合材料 , 冷喷涂 , 组织 , 热处理

热固性树脂的增韧方法及其增韧机理

陈平 , 张岩

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.03.004

系统地论述了通过加入无机填料、橡胶弹性体、热塑性树脂、热致性液晶,与热塑性塑料形成半互穿网络结构,改变交联网的化学结构,控制分子交联状态的不均匀性等增韧热固性树脂的方法.并对以上几种增韧方法的机理及其橡胶弹性体改性增韧的热固性树脂体系相分离的热力学和动力学判据也进行了分析讨论.

关键词: 热固性树脂 , 韧性 , 增韧方法 , 增韧机理

含钒铁水增碳试验研究

马登 , 吴巍 , 刘质斌 , 王杰

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2016.04.020

在1 500℃的增碳温度下,分别利用石墨、焦炭、碳粒、低氮增碳剂、无烟煤等五种增碳剂对含钒铁水进行增碳试验,结果显示,石墨和低氮增碳剂的增碳效果最好,碳粒和无烟煤次之,焦炭最差.同时,分别在1 550℃和1 450℃时进行了低氮增碳剂、无烟煤、焦炭的增碳试验,试验表明:增加温度可提高增碳剂的增碳速率,从而改善增碳剂的增碳效果.通过综合分析认为无烟煤最适宜于含钒铁水的增碳处理,在1450 ～1 550℃的温度下,温度越高越有利于增碳.