2007年, 第20卷, 第3期 刊出日期:2007-03-19
  

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    特邀论文
  • 魏荣华,刘燕
    中国表面工程. 2007, 20(3): 1-8.
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    硬质颗粒冲蚀(SPE)是固定式压缩机叶片和风煤气涡轮叶片失效的主要机制,冲蚀不仅降低了涡轮的效率,还减少了其使用寿命。从而,降低了可靠性和有效性,增加了涡轮运行的总成本。在沙漠环境下,SPE尤为严重,甚至会导致事故。为此,提出采用等离子增强磁控溅射技术(PEMS)制备厚氮化物层(TiN,CrN,ZrN)和纳米复合碳氮化物镀层,来解决此类问题。该技术结合了传统磁控溅射和专门产生的等离子体,以获得更高的电流密度。在沉积前和沉积过程中采用重离子轰击的方法,能够有效提高涂层的结合力,并限制柱状组织生长,使得单层的TiN,CrN,及ZrN氮化物层厚度可达80μm,TiSiCN,ZrSiCN碳氮化物层厚度也可达30grn。试样分为两组进行了冲蚀试验,结果表明,TiSiCN镀层表现出了最优异的抗冲蚀性,是裸露不锈钢及Ti-6Al-4V基体的25倍,是其它氮化物层的5-10倍。文中将讨论沉积工艺,通过扫描电镜(SEM),能谱分析仪(EDX),透射电镜(TEM)及x射线衍射仪(XRD)研究镀层微观组织结构,通过纳米压痕试验测试镀层的纳米硬度,进行冲蚀试验测试镀层的耐冲蚀性能。此项技术不仅适用于保护先进的飞机系统中涡轮压缩叶片、轮叶、转子叶片等,同样适用于重载柴油机的液压泵轮及活塞环。
  • 专题综述
  • 王颖,李健,顾卡丽
    中国表面工程. 2007, 20(3): 9-13.
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    介绍了智能变色涂层的几种主要类型及其在民用领域和军事领域的部分应用。常用的智能变色涂层有光致变色涂层、电致变色涂层、热致变色涂层、受压变色涂层等。这些涂层在传感器、显示技术、光学仪器、节能建筑以及军事伪装等领域有着广阔的应用前景。文中对现阶段各种智能变色涂层技术的局限和缺点进行了评述,并对不同类型变色涂层的常用制备方法和发展趋势进行了总结。
  • 试验研究
  • 吕晓仁,李曙,刘阳
    中国表面工程. 2007, 20(3): 14-17.
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    采用超音速微粒工艺对不同含碳量的Fe-C合金进行表面纳米化处理。试验结果表明:纯铁和碳钢均可以实现表面纳米化,而灰口铸铁却得不到纳米化的表层结构,原因是其组织结构和塑变能力不同;超音速微粒轰击工艺获得的变形层厚度与含碳量相关,大致与合金屈服强度的1/2次方成反比;纯铁和低碳钢经过超音速微粒轰击可以获得最佳的表面纳米化效果。
  • 李茂林
    中国表面工程. 2007, 20(3): 18-21.
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    应用TEM分析技术,详细研究了高能喷丸Al-Zn-Mg合金表层的细微结构。研究认为:Al-Zn-Mg合金表层因喷丸应变量的差别而显示出不同的微观特征。在70μm以上深度范围内,细晶粒、亚晶粒内存在大量位错缠结和位错墙;在40μm至70μm深度范围内,晶内除出现位错墙外,还出现了六角形网络位错而形成更细小的亚晶粒;在40μm至表面层中,出现了由小角度晶界的亚晶转向为大角度晶界的纳米晶。
  • 刘钧泉,罗海兵
    中国表面工程. 2007, 20(3): 22-25.
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    用不同的化学镀工艺对AZ91D镁合金片进行表面处理,测定了两种工艺及不同处理时间的表面的放电特性。试验表明,稍短时间(1min和1.5min)化学镀镍表面的镁放电电流大干镀铜表面和空白试样。以恒负载放电试验进行验证。用电化学极化曲线结合扫描电镜观察对放电行为差异作了解释。
  • 张杰,王成彪,耿志勇,韦淡平,刘家浚
    中国表面工程. 2007, 20(3): 26-29.
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    将脂肪醇与环氧乙烷缩合物的乳化剂和含硫、磷、钼的极压抗磨剂加入水中,用四球机、疲劳试验机对水基基础液、葡萄糖溶液及加剂后的水基润滑液进行了摩擦学性能的评价。结果表明,葡萄糖溶液的润滑性能优于水,乳化液的承载能力和抗烧结能力较基础液提高了一到两级,含硫、磷和钼的水基润滑液的性能达到甚至超过了润滑油基础油的水平。
  • 王斐霏,任瑞铭,陈春焕,寇堂善
    中国表面工程. 2007, 20(3): 30-33.
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    用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及其能谱(EDS),透射电镜(TEM)分析和显微硬度测试,研究了用普通电镀方法在08F低碳钢表面制备出的150μm厚的铬纳米结构层,并对该镀层在200-600℃范围内的热稳定性进行了分析。结果表明,500℃退火后,镀铬层晶粒由原来的10nm左右长大到100nm以上;随着退火温度的升高镀铬层与低碳钢基体间的互扩散层增厚。同时,镀层显微硬度也不断降低,当退火温度超过400℃时,显微硬度开始明显下降。
  • 行业信息
  • 中国表面工程. 2007, 20(3): 33-33.
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    由中国热处理行业协会主办的2007中国热处理行业厂长经理会议定于2007年10月15—18日在南京华东饭店召开。会议主题是“自主创新、环保节能、推进热理行业信息化”。会议主要内容有主管部门领导和行业专家的主题报告会、“中小企业信息化推进工程”巡讲培训,新技术新装备需求合作洽谈和企业对接等活动,并同期召开中国热处理行业协会五届四次理事会。
  • 试验研究
  • 牛仕超,余志明,代明江,林松盛,候惠君,李洪武
    中国表面工程. 2007, 20(3): 34-38.
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    采用中频磁控溅射结合离子源技术沉积Cr/CrN/CrNC/CrC/Cr-DLC膜层。利用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、Raman光谱和俄歇深层剥层分别对膜层微观形貌、成分组成、键结构及梯度成分深层分布进行分析;采用努氏显微硬度计、摩擦磨损试验机、划痕仪及洛氏硬度计测评膜层机械性能。结果表明:采用中频磁控溅射可沉积出大面积Cr/CrN/CrNC/CrC/Cr-DLC梯度膜层;Cr溅射功率对C键结构影响不大,但表层DLC中Cr的含量和膜层厚度随中频功率增大而增大;随DLC中掺Cr量增多,膜层硬度及摩擦因数略有上升;采用梯度过渡层及掺入金属Cr提高了膜层附着力,但过高的中频功率使沉积离子能量偏高,膜层压应力增加反而降低了膜层附着性能。
  • 刘海滨,孟凡军,巴德玛
    中国表面工程. 2007, 20(3): 39-42.
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    采用脉冲MIG焊技术,用UTPADUR600耐磨实芯焊丝,在45CrNiMoVA钢基体上堆焊制备了堆焊层;采用扫描电子显微镜对其组织形貌进行了观察分析,并对堆焊层的内聚强度和显微硬度进行了测试。试验结果表明:堆焊层的组织主要为奥氏体和二次渗碳体;焊缝的组织为针状马氏体组织;堆焊层的平均结合强度为695.3MPa;堆焊层的平均显微硬度为HRC58.4,较基体有较大提高,有利于改善材料的耐磨损性能。
  • 学术动态
  • 中国表面工程. 2007, 20(3): 42-42.
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  • 技术应用
  • 梁志杰,乔玉林,李建桥,孙磊,孟令东
    中国表面工程. 2007, 20(3): 43-46.
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    利用防锈剂之间的协同增效作用,研制出了海洋设备溶剂稀释型软膜防锈油。通过盐雾试验、盐水浸泡试验等一系列测试,表明该防锈油的抗盐雾时间超过500h以上,抗盐水浸泡达到720h以上,符合国家防锈油盐雾试验标准的168h,适用于海洋环境下的设备防锈。
  • 罗小秋,温吉利,刘炯,孙启凤
    中国表面工程. 2007, 20(3): 47-50.
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    在常压条件下,采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统在Fe-Cr-Ni合金基片上沉积Al2O3薄膜。以仲丁醇铝(ASB)为原料,纯氮为载气,研究基片温度、ASB温度和载气流量对沉积速率的影响。采用EDS、SEM技术对Al2O3薄膜的组成进行分析。研究表明,ABS温度为125℃的工艺条件下,薄膜厚度为500μm,结合强度是梯度涂层(NiAl和Al2O3的梯度沉积)的结合强度的两倍。
  • 专家访谈
  • 中国表面工程. 2007, 20(3): 51-51.
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    最近出版的《2006-2007机械工程学科发展报告》(以下简称《报告》),对中国机械工程学科的发展进行了回顾,对未来发展走向进行了预测,《报告》对包括表面工程在内的机械工程各学科分支的发展均有重要的指导意义。本刊记者于2007年4月25日就《报告》的核心内容走访了中国机械工程学会常务副理事长、《中国表面工程》编委会顾问宋天虎研究员。