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利用扫描电镜对X70管线钢焊接接头微观结构进行了观察,采用中性5％连续盐雾试验考察了其焊接接头表面的腐蚀性能,分析了X70管线钢焊接接头在盐雾介质中腐蚀行为,对点蚀坑内腐蚀产物进行EDS分析,探讨了X70管线钢焊接接头表面点蚀机理.结果表明,X70管线钢焊接接头在盐雾环境中耐蚀性低,容易诱发局部点蚀,Cl-对X70管线钢焊接接头的腐蚀起主导作用;其腐蚀过程主要由表面点蚀、形成腐蚀产物层、裸露的焊接接头表面腐蚀等3个部分组成,其中点蚀是裂纹萌生和扩展的主要来源;腐蚀产物主要是由Fe的氧化物和少量Fe的氯化物构成,其形成的氧化膜提高了其防盐雾腐蚀能力.

关键词: X70管线钢 , 焊接接头 , 盐雾腐蚀 , 腐蚀产物

阴极弧离子镀TiCN涂层的SEM-EDS面扫描与线扫描分析

孔德军 , 王进春 , 郭皓元 , 王文昌

稀有金属材料与工程

采用阴极弧离子镀在Cr12MoV冷作模具钢表面制备了TiCN涂层,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了涂层表面化学元素的面分布和界面化学元素的线分布.讨论了涂层界面结合机理,用划痕法对结合强度进行了表征分析.结果表明,涂层主要是由TiN、TiC和C原子组成,其中TiN和TiC提高了涂层硬度,C原子改善了涂层摩擦润滑性能;涂层中N原子分数超过C原子分数,界面结合处发生了相互扩散,涂层中C原子扩散量最大,基体中Si原子扩散量最大,涂层与基体形成了冶金结合,利用划痕法测定TiCN涂层结合强度为79.6 N.

关键词: TiCN涂层 , SEM-EDS面扫描 , SEM-EDS线扫描 , 结合强度

高温下TiN涂层的摩擦与磨损行为

郭皓元 , 孔德军

材料热处理学报

采用阴极离子镀方法在YT14硬质合金刀具表面制备了TiN涂层,用高温摩擦磨损试验机考察TiN涂层在500℃高温下摩擦-磨损行为.通过扫描电镜观察涂层表面-界面形貌和高温磨损后表面形貌,用XRD分析了TiN涂层物相变化,并用EDS能谱仪对结合界面进行线扫描分析和磨痕进行面扫描分析,同时用工具显微镜观察了表面犁沟形貌,对TiN涂层500℃下磨损机理进行探讨.结果表明,TiN涂层在500℃磨损后发生高温氧化,TiN涂层表面磨痕处主要以TiO2为主,这些氧化层起到了润滑减摩的作用,适合于高速切削与干式切削;在5N载荷作用下,TiN涂层的摩擦系数平均值为0.7116;在高温下TiN涂层表现为氧化磨损,同时伴随着一定的磨粒磨损和黏着磨损.

关键词: 阴极离子镀 , TiN涂层 , 高温摩擦 , 摩擦系数 , 磨损形貌

阴极离子镀TiN涂层组织结构与结合强度

郭皓元 , 孔德军 , 王文昌

材料热处理学报

采用阴极离子镀方法在YT14硬质合金刀具表面制备了TiN涂层,通过SEM、EDS和XPS等手段对涂层表面-界面形貌、界面化学元素线扫描和元素价态进行了分析,并用划痕法定量表征其界面层结合强度.结果表明,涂层呈细小致密结构,与基体紧密结合,未观察到裂纹现象;基体表面C原予以间隙扩散和空位扩散方式进入TiN涂层中,O原子占领或替代TiN涂层中N原子,形成结合较强的Ti-O键以及Ti-O-N化合物,验证了Ti原子和O原子具有很强的亲和力;涂层-基体界面为化合和扩散结合形式,其结合强度为40.95 N,有利于提高硬质合金刀具的使用寿命.

关键词: 阴极离子镀 , 硬质合金刀具 , TiN涂层 , XPS分析 , 结合强度

TD处理制备的VC涂层XPS谱与EDS面扫描分析

孔德军 , 王进春 , 郭皓元

稀有金属材料与工程

以无水硼砂、FeV50和FeSi45为主要原料,通过TD和扩散处理在Cr12MoV基体表面制备了VC涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和能谱分析(EDS)等手段对VC的组织结构和化学元素分布进行了表征.用能谱面扫描分析了VC涂层表面和界面化学元素分布,对其界面冶金结合机理进行了探讨.结果表明,VC涂层为C和V两元素组成的化合物,其中V原子浓度大约是C原子的2倍;VC涂层为单一的VC相,V元素电子结合能位于512.8 eV,C元素电子结合能位于282.2 eV;V、C和Fe等元素在涂层界面处发生了相互扩散,形成了界面扩散层,涂层-基体结合界面为冶金结合方式.

关键词: VC涂层 , TD处理 , 结合界面