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Ni60/高铝青铜多元多相复合涂层制备及其微观结构特征 被引量:8
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作者 杨效田 李霞 +3 位作者 杨晓伟 路阳 王鹏春 李文生 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期461-467,共7页
为了研究Ni基/Cu基复合合金涂层的微观结构特征,采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备了高铝青铜质量分数30%的镍基合金/高铝青铜多元多相复合涂层。对复合涂层的组织结构特征、元素分布、相结构组成以及涂层的微观缺陷进行研究... 为了研究Ni基/Cu基复合合金涂层的微观结构特征,采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备了高铝青铜质量分数30%的镍基合金/高铝青铜多元多相复合涂层。对复合涂层的组织结构特征、元素分布、相结构组成以及涂层的微观缺陷进行研究分析。结果表明:所制备的复合涂层中2种合金微结构呈叠加层状分布,组织结构具有梯度复合涂层特征,致密度高,微界面结合良好。高铝青铜合金和Ni60合金元素呈交错分布,相互之间出现互扩散特点。高铝青铜合金具有对Ni基合金微粒包裹作用和对微界面填充作用,并且2种合金之间发生了冶金反应,微界面结合牢靠。相对于纯Ni60合金涂层,高铝青铜的加入有效降低了复合涂层缺陷率,减小了缺陷尺寸。 展开更多
关键词 超音速等离子喷涂 NI60 高铝青铜 多元多相复合涂层 微观结构
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基于晶体微观有限元方法的多相复合涂层高温摩擦应力场模拟 被引量:1
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作者 黄啸 翟傲霜 +2 位作者 张凤娇 王俊煜 邵天敏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期96-103,共8页
对高温摩擦磨损工况下多相复合涂层的热-力耦合应力场的模拟研究尚不充分。基于Voronoi多边形建立NiCr-Cr_(3)C_(2)-CaF_(2)/BaF_(2)多相复合涂层的晶体微观有限元模型,模拟复合涂层中各相的占比、分布形态和热-力学参数,求解得到热-力... 对高温摩擦磨损工况下多相复合涂层的热-力耦合应力场的模拟研究尚不充分。基于Voronoi多边形建立NiCr-Cr_(3)C_(2)-CaF_(2)/BaF_(2)多相复合涂层的晶体微观有限元模型,模拟复合涂层中各相的占比、分布形态和热-力学参数,求解得到热-力耦合工况下的von Mises应力和第一主应力分布。结果表明:在高温摩擦工况下,多相复合涂层的应力显著高于均匀涂层,尤其是在硬质相尖端附近易产生局部高应力区域,改善相的形态将锐角钝化能够有效缓解局部高应力现象;热-力耦合应力场与黏结相和硬质相的弹性模量密切相关,通过调节各相模量能够有效调控复合涂层的Mises应力和拉应力值。基于微观有限元方法的热-力耦合应力场模拟可为高温摩擦磨损工况下多相复合涂层的优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 多相复合涂层 热力耦合 微观有限元 高温摩擦
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碳含量对CrN:a-C多相复合涂层摩擦学性能的影响
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作者 马飞 王闯 +3 位作者 郭武明 史祥东 孙建颖 庞刚 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期297-307,共11页
分别以Cr靶、N_(2)与C_(2)H_(2)作为Cr源、氮源与碳源,采用多弧离子镀技术制备CrN:a-C多相复合涂层,通过调节C_(2)H_(2)的流量改变涂层中碳的含量,使用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、场发射扫描电镜热场(FE-SEM)、多功能摩擦磨损... 分别以Cr靶、N_(2)与C_(2)H_(2)作为Cr源、氮源与碳源,采用多弧离子镀技术制备CrN:a-C多相复合涂层,通过调节C_(2)H_(2)的流量改变涂层中碳的含量,使用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、场发射扫描电镜热场(FE-SEM)、多功能摩擦磨损试验机等手段研究了碳含量对其组成结构、机械性能以及摩擦学性能的影响。结果表明:随着涂层内碳含量的提高涂层非晶碳的结构特征逐渐明显和涂层致密性降低,使机械性能降低但是其结合力和硬度仍然比较高。在干摩擦和5W-30润滑油环境中涂层均呈现出较好的低摩擦与低磨损特性。碳含量和摩擦产物的影响,使摩擦系数和磨损率在两种环境中均先提高后降低。在C_(2)H_(2)流量为120 sccm的条件下在干摩擦和润滑油环境中涂层的摩擦系数分别为0.33和0.12,磨损率分别为1.3×10^(-5)mm^(3)/(N·m)和7.4×10^(-6)mm^(3)/(N·m),可为摩擦副部件提供有效的减磨抗磨防护作用。 展开更多
关键词 材料表面与界面 CrN:a-C多相复合涂层 氮化铬 非晶碳 摩擦学性能
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等离子喷涂典型耐磨涂层材料体系与性能现状研究 被引量:15
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作者 韩冰源 杜伟 +4 位作者 朱胜 黄庆伟 李小平 崔方方 徐文文 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期159-171,共13页
等离子喷涂作为重要的热喷涂技术之一,在零件表面强化处理与再制造损伤修复领域具有广泛的应用。由于不同机械零部件工作环境(温度、转速、腐蚀环境、润滑状况等)、基体材质及运动形式等因素存在较大的差异,因而通常需根据其具体服役工... 等离子喷涂作为重要的热喷涂技术之一,在零件表面强化处理与再制造损伤修复领域具有广泛的应用。由于不同机械零部件工作环境(温度、转速、腐蚀环境、润滑状况等)、基体材质及运动形式等因素存在较大的差异,因而通常需根据其具体服役工况选择最优的表面强化涂层,以满足零件表面摩擦学性能需求,提升机械装备的综合服役性能。基于此,对国内外采用等离子喷涂技术所制备的典型耐磨涂层的材料体系及涂层性能进行了详细地综述,系统介绍了组织成分、物相结构、力学性能、服役工况等因素对典型涂层(包括金属基涂层、陶瓷基涂层及多相复合涂层等)摩擦学性能的影响机理。结果表明,涂层的摩擦学性能受到涂层自身特性相关的内因(包括孔隙率、力学性能、组织成分等)和服役工况相关的外因(包括载荷、频率、润滑状态、工作介质等)的影响;典型金属基耐磨涂层包括Fe基、Ni基和Mo基涂层等,通过表面处理、后处理和工艺优化等手段,可显著改善涂层的摩擦学性能;采取不同的喷涂方式因颗粒熔化程度差异,使陶瓷基涂层产生不同的磨损程度;针对纳米、微米结构的陶瓷基涂层进行对比分析,发现纳米涂层通过吸收应力而降低磨损;复合涂层通过添加润滑相能够降低其摩擦因数、减轻涂层磨损,其中相较于单一润滑相,多组润滑相能通过发挥协同润滑效果,使涂层在不同温度区间下保持良好的耐磨性。最后,对等离子喷涂涂层耐磨性能的提升和优化方向进行了展望。 展开更多
关键词 等离子喷涂 摩擦磨损 金属基涂层 陶瓷基涂层 多相复合涂层
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