国家自然科学基金(51171062)
- 作品数：34 被引量：75H指数：5
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- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术机械工程冶金工程更多>>
- 反应喷涂制备Al_2O_3-TiB_2复相涂层的工艺研究被引量：3
- 2011年
- 利用反应喷涂方法在铝合金表面制备Al2O3-TiB2复相涂层,分析了机械合金化、喷涂温度以及添加粘结剂等工艺对涂层组织形貌的影响,得出了制备涂层较理想的工艺方法,并测试了涂层的显微硬度。结果表明:球磨后的混合粉末添加过量Al粘结剂,经过等离子喷涂可以制得Al2O3-TiB2复相涂层,涂层组织形貌良好,致密度高,其显微硬度最高达1 300HV0.1。
- 李明周小平
- 关键词：机械合金化反应喷涂
- 镍基Al_2O_3-TiB_2金属陶瓷粉末机械合金化机制研究
- 2016年
- 本文研究了添加不同质量分数的Ni对机械合金化合成Al_2O_3-TiB_2金属陶瓷粉末的影响。应用X射线衍射仪、扫描电镜对球磨不同时间后的产物进行了物相和颗粒形貌的分析。结果表明:不含Ni粉的Al、TiO_2和B_2O_3的混合粉末,在机械合金化12 h后,按照化学方程式10Al+3TiO_2+3B_2O_3=5Al_2O_3+3TiB_2发生固相反应,获得Al_2O_3、TiB_2复相组织;当加入Ni粉后Al、TiO_2和B_2O_3的混合粉末,由于在机械球磨过程中,Ni优先与Al形成中间相NiAl,NiAl比Al更容易与TiO_2及B_2O_3发生反应,按照化学方程式10NiAl+3TiO_2+3B_2O_3=5Al_2O_3+3TiB_2+10Ni发生固相反应,获得Al_2O_3、TiB_2复相组织;使得机械合金化时间随着Ni粉加入量的增大而减小,当添加质量分数为5%、10%、15%、20%、25%和30%的Ni粉后,分别在机械合金化12 h、10 h、8 h、8 h、6 h和4 h后,得到Al_2O_3、TiB_2复相组织。
- 徐峰周小平方锳泽
- 关键词：机械合金化
- AZ31B镁合金表面Al-80Mg_3Sb_2涂层的腐蚀磨损性能被引量：5
- 2017年
- 采用热喷涂技术,在AZ31B表面制备Al-80Mg_3Sb_2复相涂层。采用XRD、SEM、电化学工作站和电化学腐蚀磨损试验仪对涂层进行物相、微观组织、极化曲线和腐蚀磨损性能的测试。结果表明,涂层主要物相为Mg_3Sb_2和Al,组织均匀,自腐蚀电位为-0.98V,自腐蚀电流密度为0.048×10^(-3 )A/cm^2;磨损腐蚀时,AZ31B的开路电位始终为一条直线;而涂层开路电位则是加载后下降,卸载后上升;在往复磨损的一个周期内(约0.008s),AZ31B和涂层的开路电位都呈微"W"形;涂层的平均摩擦因数(0.10)小于AZ31B的(0.14)。
- 韩婷婷龙威周小平
- 关键词：AZ31B镁合金极化曲线
- AZ31B镁合金表面喷熔Al涂层的组织和性能被引量：2
- 2016年
- 目的提高AZ31B镁合金的耐蚀性。方法采用氧乙炔在AZ31B镁合金表面喷熔Al涂层,对喷熔的Al涂层进行扫描电镜(SEM)分析,采用能谱仪(EDS)对涂层进行面扫描检测涂层元素的分布情况。利用电化学分析法、浸泡试验检测喷熔涂层的耐蚀性,用维氏硬度计测试喷熔涂层的硬度。结果喷熔的Al涂层与AZ31B镁合金基体结合良好,呈现冶金结合。喷涂过程中,喷熔的Al涂层呈等轴晶生长。通过面扫描结果可知,喷熔涂层中发现Mg元素,说明基体中的Mg元素发生了扩散。通过电化学测试可知,喷熔Al涂层的自腐蚀电压为-1.45 V,比AZ31B镁合金的自腐蚀电压(-1.5 V)降低了0.05 V;喷熔Al涂层的自腐蚀电流密度为1.58×10^(-4) A/cm^2,约为AZ31B镁合金自腐蚀电流密度(8.66×10-4 A/cm2)的1/5。由浸泡实验可知,喷熔Al涂层的平均腐蚀速率约为AZ31B镁合金的1/5倍。喷熔Al涂层的显微硬度是AZ31B镁合金基体硬度的2.9倍。结论喷熔Al涂层的组织较好,性能比镁合金基体有所提高。
- 王丹周小平
- 关键词：AZ31B镁合金等轴晶
- 铝合金表面铝基热喷涂涂层搅拌摩擦加工研究被引量：1
- 2015年
- 基于搅拌摩擦加工技术,使用改进后平面搅拌头对铝合金表面的热喷涂铝基Al_2O_3,TiB_2涂层进行了2次加工。测试分析结果表明,在第1道搅拌摩擦加工的作用下,热喷涂原始颗粒间发生软化并流动,使得其间的孔洞得到弥合消失。在第2道搅拌摩擦加工的作用下,涂层上部在搅拌头的强烈摩擦力、压力、切应力以及高温的共同作用下发生剧烈的塑性变形,该区域中原始组织形貌已经不见,涂层呈现出形流型纤维组织。涂层和基体之间的间隙减小,涂层厚度减薄,组织整体形貌变得紧实而致密。搅拌摩擦加工增加涂层组织内应力,使其硬度增加。其中流线区域涂层由于剧烈的组织转变,硬度大幅度增加。
- 方锳泽周小平徐峰
- 关键词：搅拌摩擦加工铝合金热喷涂涂层流线组织
- Mg_3Sb_2含量对Al-Mg_3Sb_2复相涂层耐磨性的影响被引量：3
- 2018年
- 目的研究Mg_3Sb_2含量对Al-Mg_3Sb_2复相涂层的组织、硬度和摩擦学性能的影响,对比分析AZ31B镁合金基体、纯Al涂层和添加不同含量的Mg_3Sb_2之后涂层性能的差异。方法通过火焰喷涂技术在AZ31B镁合金表面制备了Al-Mg_3Sb_2复相涂层。利用扫描电镜(SEM)观察了涂层的截面形貌,利用X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的物相组成。通过显微硬度计测试了AZ31B和涂层的硬度,通过摩擦磨损试验仪测试了AZ31B和涂层的摩擦学性能,并通过超景深三维显微镜测试了试样的磨痕宽度、深度及磨损体积。结果经火焰喷涂后可得到组织致密的复相涂层,涂层中的物相主要为Mg_3Sb_2和Al。涂层的平均硬度随Mg_3Sb_2含量的增加而增加,最高可达334.2HV0.025,是AZ31B的4.14倍。摩擦磨损试验中,涂层的摩擦系数随着Mg_3Sb_2含量的增加而减小,但都大于AZ31B的摩擦系数;涂层的磨损率随着Mg_3Sb_2含量的增加而减小,60%Mg_3Sb_2和80%Mg_3Sb_2涂层的磨损率小于AZ31B的磨损率,其他涂层的磨损率大于AZ31B的磨损率,80%Mg_3Sb_2涂层的耐磨性最好,比AZ31B下降了63.26%。随着Mg_3Sb_2含量的增加,Al-Mg_3Sb_2复相涂层的磨痕表面犁沟逐渐变浅并消失。结论 Mg_3Sb_2的加入可以提高涂层的硬度,随着其含量的增加,涂层的耐磨性逐渐提高。
- 韩婷婷龙威周小平
- 关键词：AZ31B镁合金耐磨性
- 反应等离子喷涂Al_2O_3-TiB_2-Al复相涂层的反应机理被引量：7
- 2014年
- 目的：在铝合金表面制备 Al2 O3-TiB2-Al 复合涂层,研究 Al,TiO2,B2 O3在等离子喷涂中的反应机理。方法采用反应等离子喷涂技术在铝合金表面制备复合涂层,应用扫描电镜与 X 射线衍射技术测试复合涂层的物相组成和显微组织,并通过燃烧波淬熄试验分析等离子喷涂产物。结果机械球磨可以有效降低粉末发生反应的活化能,等离子喷涂最佳飞行距离范围为150~200 mm。结论喷涂粉末在飞行过程中发生反应,经历了预热、熔化、分解、团聚等过程,验证了最终引燃发生燃烧化学反应的机理。
- 周小平王小军朱理奎
- 关键词：反应等离子喷涂燃烧反应
- 球磨Al-TiO_2-B_2O_3粉末结构特征演变与燃烧反应特性分析被引量：8
- 2014年
- 以添加20％质量分数Al粉作为粘结剂的Al-TiO2-B2O3系粉末为原料，在Ar保护气中进行机械球磨，通过扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、背散射电子探测仪（BSED）分析混合粉末在机械球磨中粉末粒度、结构特征的演变过程，测试了不同球磨时间混合粉末的XRD图谱和DTA曲线。研究结果表明：在球磨40h过程中，Al-TiO2-B2O3混合粉末由晶态颗粒转变为非晶态颗粒，经历了团聚一粉碎一均匀分布一非晶化一系列演变过程，形成细小复合颗粒；颗粒尺寸变化在球磨过程中是由小到大，再到小的冷焊．破碎过程，球磨8h前混合颗粒冷焊占主导因素，并于8h时长到最大（200μm），8h后混合颗粒以硬化破碎占主导因素，并制得超细粉末颗粒；差热分析（DTA）测试不同球磨时间粉末样，其燃烧反应临界温度随球磨时间的延长而下降，当球磨超过16h时，从未球磨时的700～1000℃下降并稳定在560℃左右，反应形式转化为瞬间、剧烈、充分的方式，并在X射线衍射物相分析（XRD）检测出燃烧反应伴随反应生成球磨过程没有产生Al2O3-TiB2硬质相，这种新生弥散Al-TiO2-B2O3硬质相在熔融Al液中分布。
- 王小军周小平朱理奎
- 关键词：机械球磨结构特征燃烧反应
- Ni在Al-TiO_2-B_2O_3粉末机械合金化中的加速效应被引量：1
- 2016年
- 为了制备镍基Al_2O_3-TiB_2金属陶瓷涂层,研究了不同质量分数的Ni对球磨Al-TiO_2-B_2O_3粉末的影响。对球磨后的粉末进行了XRD、SEM、EDS和DSC测试分析。结果表明:加入适量Ni,在机械合金化过程中能够产生加速效应,缩短得到Ni基Al_2O_3-TiB_2金属陶瓷粉体的时间。Ni在机械合金化过程中的加速效应的机制是优先生成了Ni Al化合物,加速了TiO_2和B_2O_3中Ti和B被Al还原出来的反应,促进了化学反应10Al+3TiO_2+3B_2O_3=5Al_2O_3+3TiB_2的进行。
- 徐峰周小平方锳泽
- 关键词：机械合金化镍
- 铝合金搅拌摩擦加工制备颗粒增强表面层的组织演变机制被引量：1
- 2014年
- 采用搅拌摩擦加工技术,对热喷涂高速钢涂层的铝合金进行了4次重复加工。测试分析结果表明,搅拌摩擦区域的显微组织经历了:涂层破裂→破碎成大尺寸颗粒并嵌入到基体中,并导致基体产生裂纹→大尺寸颗粒继续破碎,小尺寸的颗粒增加,部分块状颗粒被卷入到基体内部,裂纹因回复和再结晶而消失→细小颗粒均匀分布的表面复合层一系列演变过程。由于强烈的热、力耦合作用,使Al-Fe间产生了异常的快速互扩散,搅拌摩擦加工过程中生成的大量细小的Al3Fe颗粒。表面复合层显微硬度最高达到540 HV,比基体的提高了近8倍。
- 周小平朱理奎周鑫王小军
- 关键词：搅拌摩擦加工热喷涂
