王彬
,
薛文斌
,
吴杰
,
金小越
,
吴晓玲
,
吴正龙
,
李永良
材料热处理学报
采用液相等离子体电解渗入技术在30％硼砂电解液中在Q235低碳钢表面进行硼碳共渗(PEB/C)快速硬化处理,研究与ZrO2、Si3N4组成两种摩擦副及5N、10N、15N3种载荷条件下PEB/C渗层的摩擦磨损特性.结果表明,PEB/C处理可以明显降低Q235钢基体在干摩擦条件下摩擦系数和磨损率.当与ZrO2球对摩,载荷为5N时,PEB/C渗层的摩擦系数只有0.15,磨损率减少为9.10 ×10-7mm3/N.m,摩擦系数和磨损率分别是Q235钢基体的1/4和1/19.载荷增加时,PEB/C渗层的磨损率也随之增加,但它与Si3N4对摩的磨损率要比ZrO2对摩高.在不同载荷下,PEB/C渗层与ZrO2和Si3N4对摩的磨损机制主要为粘着磨损.PEB/C渗层耐磨性较高的原因是Q235低碳钢表面形成了硬度高达1800 HV的Fe2B渗硼层.
关键词:
等离子体电解渗
,
硼碳共渗
,
摩擦磨损
,
Q235低碳钢
吴晓玲
,
李夕金
,
薛文斌
,
侯兴刚
,
张旭
,
程国安
,
刘安东
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.06.004
为了提高铝合金零部件的摩擦磨损性能,采用微弧氧化和磁过滤阴极真空弧技术,在其表面制备了Al2O3/DLC复合膜.用X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及摩擦试验对复合膜的化学成分、结构、表面形貌及其对铝合金摩擦磨损性能的影响进行了研究.结果表明,在铝合金表面形成了120 μm厚的多孔Al2O3陶瓷膜,与基体结合紧密.外层0.1.μm厚的DLC不改变膜的表面形貌,但是降低摩擦因素,并且进一步提高膜的耐磨性.Al2O3/DLC复合膜为铝合金作为耐磨工件使用提供了很好的承载支持,并且使铝合金表面摩擦磨损性能大大提高.
关键词:
铝合金
,
Al2O3/DLC复合膜
,
微弧氧化
,
磁过滤阴极真空弧
,
摩擦磨损性能
金小越
,
吴杰
,
杨璇
,
王彬
,
陈琳
,
曲尧
,
薛文斌
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000294
利用液相等离子体电解渗技术分别在340,360V和380V槽电压下对纯铁进行硼碳氮三元共渗(PEB/C/N)表面处理.分析纯铁表面PEB/C/N共渗层的形貌、成分、相组成和显微硬度分布.采用球-盘摩擦磨损仪评估槽电压对渗层摩擦磨损性能的影响,并分析渗层与ZrO2球对磨时磨损机理.纯铁表面的PEB/C/N三元共渗层厚度随着放电电压升高而增大,最高硬度也相应增加.380V处理1h后硼碳氮三元共渗层中渗硼层和过渡层厚度分别达到26μm和34μm,渗层最高硬度可以达到2318HV.硼碳氮三元共渗层的磨损率仅为纯铁基体的1/10.硼碳氮共渗处理大幅度降低纯铁的摩擦因数和磨损率,但不同槽电压下制备的PEB/C/N共渗层的摩擦因数和磨损率变化较小.
关键词:
液相等离子体电解渗
,
硼碳氮共渗
,
摩擦磨损
,
纯铁
薛文斌
,
金乾
,
刘润
,
金小越
,
杜建成
材料热处理学报
采用液相等离子体电解渗方法,在80%甘油水溶液中实现了304不锈钢表面快速渗碳。研究施加电压和放电时间对渗碳过程的影响,分析了渗碳层的显微组织,并比较了不同工艺条件下渗碳层显微硬度分布。结果表明：经过5 min的快速放电处理,渗碳层厚度接近100μm,硬度达到880 HV。在350 V和3 min渗透条件下渗碳层质量较好。
关键词:
液相等离子体电解渗
,
渗碳
,
不锈钢
薛文斌
,
王超
,
马辉
,
谢孟峡
,
陈如意
,
邓志威
稀有金属材料与工程
采用交流微弧氧化方法,在铝酸盐溶液中的TA2纯钛表面沉积一层厚度达30μm的氧化物陶瓷膜,并用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、Raman光谱研究了氧化膜的成分和相结构.研究表明:该氧化膜具有内外两层结构,分别厚约15μm;氧化膜由TiAl2O5相和金红石型TiO2相组成,但外层膜里TiAl2O5相含量比内层膜里高得多,金红石则主要分布在膜内层里;来自溶液的铝原子已扩散到膜/钛基体界面,但膜外层的铝含量比内层高得多;微弧放电区瞬间高温高压过程对纯钛基体没有影响,Al,O原子都没有扩散进入未氧化的钛基体.
关键词:
微弧氧化
,
纯钛
,
相结构
,
陶瓷膜
李夕金
,
程国安
,
薛文斌
,
程云君
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.05.001
利用微弧氧化方法在Ti3Al基合金上制备了厚度达120 μm的陶瓷膜.研究了陶瓷膜的生长曲线,发现膜层厚度随着氧化时间的增加而增加,在不同氧化阶段生长速度不同,膜层以向外生长为主;显微结构和硬度分析都发现,陶瓷膜分为两层结构,即内层和外层,陶瓷膜内外层的主要物相是(Ti0.6Al0.2Nb0.2)O2相,外层中还有一定数量的无定形SiO2相;陶瓷膜的最大显微硬度可以达到基体硬度的3倍左右.显微划痕实验表明:膜与基体间结合力大于40N,膜与基体结合良好.电化学极化曲线测试显示陶瓷膜在3.5%盐水溶液中的耐蚀性与Ti3Al基体相比有较大的提高.
关键词:
Ti3Al
,
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
结构与性能
薛文斌
,
陈廷芳
,
李永良
,
邹志锋
,
刘晓龙
,
赵衍华
材料工程
在硅酸盐溶液中于AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头表面制备一层均匀的微弧氧化膜.分析微弧氧化膜的截面组织、相组成和显微硬度分布,并采用浸泡和电化学方法评估微弧氧化表面处理对焊接接头腐蚀行为的影响.结果表明:接头搅拌区的显微硬度高于镁合金母相区,热影响区硬度低于母相区,但接头不同区域对应的微弧氧化膜硬度都相同,比镁合金基体提高约7倍.在3.5％ NaCl溶液中浸泡后,焊接样品热影响区腐蚀严重,而微弧氧化膜表面形貌没有明显变化.未表面处理的接头热影响区电位低于搅拌区和母相区,其腐蚀电流密度也较大,但不同区域微弧氧化膜的腐蚀电流密度都相近,并明显低于未氧化处理的焊接样品.微弧氧化表面处理能显著改善镁合金搅拌摩擦焊接头抗腐蚀性能.
关键词:
微弧氧化
,
搅拌摩擦焊
,
AZ31镁合金
,
腐蚀
薛文斌
,
蒋兴莉
,
杨卓
,
张盈
,
李夕金
,
田华
功能材料
研究了6061铝合金微弧氧化陶瓷膜的生长规律,分析不同膜厚度下膜层截面组织、成分和相组成,并测量了氧化膜显微硬度分布和电化学腐蚀特性.氧化膜生长分为3个阶段,随着氧化时间的延长,膜层由向外生长逐渐过渡到向内生长,其表面粗糙度线形增加.氧化膜由α-Al2O3、γ-Al2O3和SiO2非晶相构成,SiO2相主要分布在外部疏松层里.显微硬度极大值随膜厚增加而增大,硬度值同α-Al2O3的相对含量密切相关.6061铝合金经过微弧氧化处理后抗腐蚀能力得到很大提高.
关键词:
微弧氧化
,
6061 铝合金
,
生长曲线
,
显微硬度
,
耐蚀性
薛文斌
,
金乾
,
朱庆振
,
吴晓玲
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.4.008
以甘油+20%水溶液为电解液,利用液相等离子体电解渗技术在AISI304不锈钢表面成功实现了快速渗碳.分析了渗碳层的组织结构,并评估了渗碳层与GCr15钢球对磨时摩擦学行为.结果表明,经过3min/350 V等离子体电解渗处理,渗碳层深度达到85μm,最大显微硬度达到762 HV0.02.干摩擦条件下,渗碳层的磨损率比不锈钢基体降低了一个数量级.
关键词:
液相等离子体电解渗碳
,
耐磨性
,
不锈钢
