广西壮族自治区自然科学基金(2010GXNSFD013008) 作品数:37 被引量:126 H指数:6 相关作者: 高原 王成磊 蔡航伟 马志康 张光耀 更多>> 相关机构: 桂林电子科技大学 湖南交通职业技术学院 太原理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 广西壮族自治区自然科学基金 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 化学工程 更多>>
稀土Dy在等离子W-Mo-Dy共渗中的动力学行为 2014年 采用等离子渗金属技术在碳钢表面形成W-Mo共渗层和W-Mo-Dy共渗层,利用origin数值软件、菲克第二定律、阿累尼乌兹公式分析W、Mo、Dy在共渗中的动力学行为。结果表明:在表面0~5μm处,由于稀土Dy的加入使W、Mo原子的扩散系数分别提高了0.94倍和0.62倍,在80μm处,W-Mo-Dy共渗较W-Mo共渗W、Mo原子的扩散速度分别提高了2.87倍和1.07倍;稀土Dy的加入使表面5μm处的W、Mo原子的扩散激活能分别降低7.13和5.19k J/mol,使得90μm处W、Mo原子的扩散激活能分别降低32.20和10.83 k J/mol。在相同工艺条件下,W-Mo-Dy共渗表层控制扩散的主要因素是空位浓度,在次表面稀土Dy可降低W、Mo的扩散激活能。 韦文竹 高原 张维 王成磊 陆小会 张光耀关键词:扩散激活能 高频感应熔覆Ni60合金组织及耐磨性能研究 被引量:22 2011年 为了提高钢铁材料表面的硬度和耐磨性,采用高频感应加热熔覆方法在45钢基体上制备具有冶金结合的Ni60合金熔覆层。采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等研究熔覆层的组织结构,用显微硬度计测试熔覆层的显微硬度分布,并对熔覆+淬火+回火处理试样、45钢淬火+回火处理试样和未处理的45钢试样进行耐磨性测试。结果表明:熔覆层组织致密,与基体呈冶金结合,熔覆层的组织主要是在Ni的固溶体上弥散分布着Cr的碳化物、硼化物等硬质相;熔覆层具有较高的硬度,表面硬度(HV0.1)达到了13000MPa,且由表层向基体,硬度呈递减梯度分布;在相同磨损条件下,熔覆+淬火+回火试样相对磨损速度最小,耐磨性较45钢淬火+回火试样提高6.7倍,较未处理的45钢试样提高22.9倍。熔覆层的磨损机制以磨粒磨损和一些脱落硬质相碎片的磨粒磨损为主。 高原 王成磊 黄家强 黄学锋关键词:高频感应熔覆 耐磨性 奥氏体不锈钢表面双辉等离子渗锆改性层的耐蚀性 被引量:2 2013年 利用双层辉光等离子渗金属技术,在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面形成了一层均匀致密连续的渗锆合金层,利用光学显微镜(OM)与扫描电子显微镜(SEM)分别观察了试样截面与表面的微观组织,并对其表面的物相进行了X射线衍射分析;且对不锈钢基材与渗锆合金层分别进行电化学腐蚀性能测试。结果表明:渗锆改性层的组织为柱状晶,渗锆改性层与基体有一明显分界线,且与基体呈良好的固态冶金扩散结合,渗锆改性层的物相主要为:ZrFe2,ZrC;在0.5 mol·L-1HCl溶液、3.5%NaCl溶液、0.5 mol·L-1NaOH溶液中,不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的24.43倍、2.44倍、1.90倍;未处理的不锈钢表面腐蚀较为严重,而渗Zr合金层表面只出现轻微的局部腐蚀,可见经渗锆处理后,不锈钢的耐蚀性有所提高。 蔡航伟 高原 马志康 王成磊关键词:耐蚀性 双层辉光等离子制备TiN渗镀层摩擦学性能研究 被引量:3 2012年 采用双层辉光等离子表面合金化技术在钢铁材料表面直接复合形成超硬耐磨的TiN渗镀层.利用WTM-1E可控气氛微型摩擦磨损试验仪和GZTC-1磨粒磨损试验仪,对TiN渗镀层的摩擦磨损性能进行了研究.研究结果表明:在室温干滑动磨损试验条件下,TiN渗镀层磨损表面光滑平整没有出现犁沟变形及黏着磨损痕迹,摩擦系数低,表现出了优异的耐磨性及良好的减摩性能.在相同磨损条件下,TiN渗镀层相对磨损速度最小,耐磨性较未处理的Q235钢试样提高7.81倍,较T10钢淬火+回火试样提高5.625倍,较3Cr13不锈钢渗氮试样提高7倍;在磨粒磨损条件下,渗镀层的磨损失效形式主要是镀层的碎裂与剥落,显微切削是轻微的,基本上没有发生塑性变形.随着砂纸砂粒度的增加,碎裂与剥落的程度逐渐加深.在本文试验条件下,TiN渗镀层的磨损机理主要为应力疲劳,其次为显微切削. 王成磊 高原 刘燕萍 徐晋勇关键词:辉光放电 尖端放电 空心阴极效应 氮化钛 摩擦磨损性能 Q195钢表面等离子铬-镍共渗的扩散机理分析 被引量:2 2012年 采用脉冲等离子辉光渗金属技术在Q195钢表面铬-镍共渗形成合金层,并对合金层的表面形貌、相结构及铬、镍含量进行分析。利用MATLAB软件拟合合金层铬、镍成分曲线,计算其扩散系数、扩散激活能以及表面空位浓度。结果表明:随着距离表面渗层深度的增加,各元素的扩散激活能增加,元素的扩散速度减慢,合金元素含量减少;相同条件下,等离子渗金属比一般的气体渗金属空位浓度高2~3个数量级。 高原 袁琳 陈选楠 张维 李冰 黄学峰关键词:扩散激活能 双层辉光等离子制备TiN渗镀层的耐蚀性能 被引量:6 2011年 利用双层辉光等离子表面合金化技术,在Q235钢表面直接合成TiN渗镀层,该渗镀层由TiN颗粒均匀分布的扩散层及表面TiN沉积层组成。将TiN渗镀层与Q235钢基体和1Cr18Ni9Ti不锈钢在4%的NaOH溶液、l mol/L H2SO4溶液和3.5%NaCl溶液中分别进行电化学腐蚀对比试验。结果表明:在4%的NaOH溶液中,TiN渗镀层的耐蚀性能比Q235钢提高了26.8倍,与1Cr18Ni9Ti不锈钢相当;在l mol/L H2 S04溶液中,TiN渗镀层耐腐蚀性能比Q235钢提高了10.5倍,比1Crl8Ni9Ti不锈钢提高了1.65倍;在3.5%的NaCl溶液中,TiN渗镀层耐腐蚀性能比Q235钢提高了10.3倍,但比1Crl8Ni9Ti不锈钢稍差。TiN渗镀层耐酸碱性溶液腐蚀性能要比耐盐溶液腐蚀性能强。 高原 王成磊 刘燕萍 徐晋勇关键词:等离子 耐蚀性 双层辉光 双层辉光等离子渗金属技术制备TiN渗层及其耐NaOH溶液腐蚀性能 被引量:3 2011年 采用双层辉光等离子渗金属技术在Q235钢表面上制备了TiN渗层;对渗层的组织、硬度、成分和相结构及其耐NaOH溶液腐蚀性能进行了研究。结果表明:该渗层是由TiN颗粒均匀分布的扩散层及表面TiN沉积层组成的梯度结构;渗层表面形貌为胞状组织,颗粒致密均匀,表面为金黄色,渗层厚度可达16μm,与基体实现了冶金结合;渗层表面钛和氮原子比为1∶1,表面显微硬度达到了3 120 HV;渗层中TiN(111)衍射峰强度最大,具有明显的择优取向;渗层在4%的NaOH溶液中的耐腐蚀性能比Q235钢的提高了26.8倍,与1Cr18Ni9Ti不锈钢的相当。 王成磊 高原 卜根涛关键词:耐腐蚀性能 等离子钇钨钼共渗表面冶金高速钢的研究 被引量:1 2010年 利用双层辉光等离子渗金属技术,以稀土钇、钨、钼作为源极,在Q235钢表面进行钇钨钼共渗,形成均匀致密合金扩散层,然后进行固体渗碳、淬火及低温回火处理,形成钇钨钼表面高速钢。用显微硬度仪检测表面高速钢的硬度,通过SEM、XRD观察分析钇钨钼高速钢形貌和相结构,并采用GZTC-01型磨损试验机对钇钨钼高速钢进行耐磨性实验。研究结果表明:进行等离子钇钨钼共渗,可获得数十微米的共渗合金层,共渗合金层为均匀固溶体层,组织形貌为柱状态晶体,基体与渗层之间有明显的反应扩散分界线,渗层与基体是冶金结合,无剥落现象,具有较好的成分和结构梯度;共渗合金层渗碳淬火及回火后,无共晶碳化物产生,组织为隐晶马氏体上分布均匀的细小、弥散碳化物,碳化物尺寸小于1μm,稀土钇在晶界富集并形成颗粒状碳化物;渗碳淬火及回火后钇钨钼表面高速钢表面硬度为1 000 HV0.1左右,比单纯钨钼表面高速钢表面硬度高出200 HV0.1;钇钨钼表面高速钢试样的耐磨性是表面钨钼高速钢试样的2~4倍,是T10钢750℃淬火回火处理工艺试样的10倍左右。 高原 王成磊 李冰 陈选楠 黄学锋关键词:双层辉光 等离子表面W、Mo、Y共渗制备强化层的研究 被引量:2 2011年 利用等离子表面冶金技术在Q235钢表面进行W、Mo、Y共渗,然后对共渗层进行离子氮化处理得到强化层。用金相显微镜、能谱仪、XRD对共渗层及强化层的组织、结构、成分和物相进行检测分析。结果表明:共渗层组织为柱状晶,W、Mo合金元素的含量由表及里逐渐减小,Y元素分布不均匀;共渗层由Fe3Mo、Fe17Y2和(W、Mo、Y)在α-Fe中的固溶体等物相组成;共渗层离子氮化后的强化层有大量氮化物弥散分布,主要物相为Fe4N、Fe3Mo、MoN、Mo2N、W2N和WN等。通过对比发现,Y元素的加入使强化层硬度提高100 HV0.1左右;在磨粒磨损的条件下,强化层耐磨性比对比试样提高1.58倍。 李冰 高原 陈选楠 黄学锋关键词:等离子 共渗 离子氮化 0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗Zr合金层的高温氧化行为 被引量:2 2014年 对0Cr18Ni9Ti不锈钢先后进行渗Zr、渗C、预氧化等表面处理,研究了经不同工艺阶段处理后,试样在1 000~1 150℃空气中的高温氧化行为。结果表明,各试样单位面积氧化增重与氧化时间的关系基本上均遵循抛物线规律,且氧化速率常数皆随温度升高而增大。经过渗Zr、渗C、预氧化工艺阶段处理后,试样的氧化激活能均有所提高,恒温氧化速率明显减小,即试样的抗高温氧化性能提高。 蔡航伟 高原 马志康 王成磊关键词:高温氧化 氧化动力学