中国表面工程

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魏荣华

中国表面工程. 2009, 22(1): 1-10.

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介绍了等离子增强磁控溅射(PEMS)技术,系统研究了其制备的Ti-si-C-N纳米复合膜层.首先讨论该技术工作原理,并描述了膜层的制备工艺过程.通过SEM、XRD、EDS、纳米压痕、微米压痕及冲蚀试验等研究了膜层性能,发现膜层为纳米复合结构,以非晶SiCxNy为基质,内含4.7～30nm的TiCo.3N0.7纳米晶.膜层硬度高达40GPa,同时研究了Si含量的影响.膜层表现出的耐冲蚀性比基体材料高100倍以上,其韧性对耐冲蚀性影响很大.讨论了溅射工艺参数对膜层微观组织结构、纳米硬度、附着力及耐冲蚀性方面的影响,同时研究了多层膜层.此类膜层有望应用于气轮压缩机及固定式涡轮的严重固体颗粒冲蚀(SPE)和液滴浸蚀(LDE)的防护.

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封严涂层材料及其可刮削性的评价

刘夙伟,李曙,刘阳

中国表面工程. 2009, 22(1): 12-18.

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概述了涡轮发动机气路密封中几种常用的封严涂层;讨论了将"可刮削性"作为重要评价指标的意义;综述了美欧等国通过研制高速刮擦设备,进行模拟工况下的摩擦磨损试验,建立评价封严涂层的有效判据或磨损机制图的研究工作.指出我国开展封严涂层的研究方向是研制高速/高温的摩擦磨损试验设备,进行模拟工况下的摩擦磨损试验,探索评价封严涂层"可刮削性"的有效判据,从而指导封严涂层的成分优选和制备工艺的优化,以及预测封严涂层的可刮削性和服役条件.

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激光成形修复Ti-6Al-4V钛合金零件的组织与性能

林鑫,薛蕾,陈静,张霜银,黄卫东

中国表面工程. 2009, 22(1): 19-24.

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分析了激光成形修复Ti-6Al-4V合金的组织特点,并考察了退火处理对修复区组织及修复件性能的影响.激光修复件的微观组织由修复基体所具有的等轴α+层状α+β双态组织经热影响区连续转变为晶内分布魏氏α+β的外廷生长的粗大柱状晶组织.激光修复件的静载拉伸性能达到锻件标准.经退火处理后,修复区中α板条有粗化趋势,修复件的综合力学性能得到一定改善,塑性有所提高.经采用退火+喷丸处理,修复件的低周疲劳性能达到与锻件相当.

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Matlab图像处理在表征热喷涂涂层结构中的应用

李辉,纪小健,王银鹏,魏琪,栗卓新

中国表面工程. 2009, 22(1): 25-28.

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基于Matlab的图像处理功能,提取了等离子喷涂Fe涂层中扁平粒子和氧化物的轮廓,并对等离子喷涂TiO2涂层的孔隙率进行了测量,其测量结果与直接称量法的测量结果进行了对比,结果表明采用Matlab的图像处理功能表征热喷涂涂层结构,其方法简单可行,测量涂层孔隙率结果稳定性好.

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微纳米层状硅酸盐矿物润滑材料的摩擦学性能研究

张博,徐滨士,许一,王晓丽

中国表面工程. 2009, 22(1): 29-32.

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对微纳米层状硅酸盐矿物粉的摩擦学性能进行了研究.将微纳米层状硅酸盐矿物质量比为0.5%分散在汽油机润滑油SJ10W/40中,利用摩擦磨损实验机考察其减摩抗磨及自修复性能,与润滑油SJ10W/40进行对比.采用扫描电子显微镜(SEM)分析试样磨痕表面的形貌和元素组成,并进行了EDS能谱分析.试验结果表明:与润滑油SJ10W/40相比,含层状硅酸盐矿物油样润滑的摩擦副,摩擦因数降低了71.6%.SEM分析表明磨痕处有着与基体材料不同的修复区域,该修复区域沉积着Si、Mg等元素.这些说明微纳米层状硅酸盐矿物润滑材料具有优良的减摩抗磨和自修复性能.

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氩弧熔敷原位自生TiC增强Ni基复合涂层的显微组织及工艺

孟君晟,王振廷,邝栗山,胡海亭

中国表面工程. 2009, 22(1): 33-36.

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采用MW3000型氩弧焊机在16Mn钢表面进行熔敷,原位生成TiC颗粒增强Ni基复合涂层.研究了氩弧焊接工艺参数(焊接电流、焊接速度、氩气流量)对熔敷层性能和质量的影响,利用SEM、XRD等手段对熔敷层显微组织和物相进行了研究.结果表明,氩弧焊接电流、焊接速度等工艺参数的合理匹配是原位生成TiC颗粒的关键因素.焊接电流为120 A、焊接速度为8 mm/s、氩气流量为10-12 L/min时能获得良好的性能及表面成形复合涂层.原位生成的TiC颗粒均弥散分布于熔敷层中,涂层的显微硬度可达1 100 HV.

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中间层对钛基锡钌钴纳米涂层物化性能的影响

谢发勤,牛晓明

中国表面工程. 2009, 22(1): 37-41.

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采用热分解法,制备了结构为Ti/中间屋/RuSnCo的三元阳极纳米涂层,研究了涂层的结构与物化性能.结果表明:(1)MnO2中间层能显著减小涂层裂纹数;(2)采用MnO2中间层的三元阳极纳米涂层的孔隙率较大,涂层的电催化性能最好;(3)采用MnO2中间层的三元阳极纳米涂层电解寿命最高,为1970 min,是无中间层的2倍.

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感应熔覆Ni基合金／碳化物熔覆层的组织与冲蚀磨损性能

王宝阳,王引真,程国东,冯涛

中国表面工程. 2009, 22(1): 42-45.

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在Ni60A粉末中添加不同含量的Cr3C2-NiCr材料,采用感应熔覆方法在45号钢基体上制备熔覆层,研究Cr3C2-NiCr含量对熔覆层的成型性、显微组织、硬度与冲蚀磨损性能的影响规律.结果表明:当Cr3C2-NiCr含量小于70%时成型性较好;熔覆层与基体可形成良好结合,熔覆层组织呈现树枝晶的形貌特征;当Cr3C2-NiCr含量为40%时,熔覆层的硬度值最大(达580 HV)、冲蚀速率最低(为2.62 mg/mm2.min).

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灰口铸铁镍基等离子熔覆层组织和性能

吕耀辉,徐滨士,向永华,刘存龙

中国表面工程. 2009, 22(1): 46-48.

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采用等离子弧粉末熔覆技术在磨损的灰口铸铁发动机缸体上制备了Ni基熔覆层.通过光学金相显微镜和扫描电镜观察分析了熔覆层显微组织和形貌,并利用维氏硬度计测试了熔覆层的显微硬度.试验测试结果表明:等离子弧粉末熔覆制备的熔覆层为奥氏体组织,没有出现灰口铸铁堆焊中经常产生的自口组织;熔覆层硬度与母材硬度相一致,达到了铸铁缸体尺寸修复层与母材硬度相近的要求.

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铝阳极氧化膜的硫酸钇脉冲封闭

陈爽,左禹,赵旭辉,刘伟华

中国表面工程. 2009, 22(1): 49-55.

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研究了硫酸钇脉冲封闭对工业纯铝阳极氧化膜受热开裂行为及电化学行为的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)观察了沸水封闭和钇盐脉冲封闭后阳极氧化膜的表面和截面形貌.利用电化学交流阻抗谱(EIS)和极化曲线研究了两种封闭方法的电化学腐蚀行为.结果表明,通过硫酸钇脉冲封闭,可以将钇元素引入到氧化膜中.与沸水封闭氧化膜加热后表面出现了宽度达1 μm的粗大的裂纹相比,硫酸钇封闭的氧化膜表层更加致密,其多孔层孔壁的加粗、孔隙减小,氧化膜显微硬度明显提高,使得氧化膜在加热后仅出现一些细小的微裂纹.从交流阻抗结果可以看出,硫酸钇封闭氧化膜的Rp值是沸水封闭氧化膜的1.43倍,极化曲线结果表明,经过钇盐封闭后,氧化膜的自腐蚀电位比沸水封闭的试样正移约280 mV,自腐蚀电流密度降低为沸水封闭试样的0.41.钇盐封闭的氧化膜在NaCl溶液中的耐蚀性能也有显著提高.

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朱胜教授谈第四届世界维修大会成果暨表面工程和再制造工程的发展机遇

朱胜

中国表面工程. 2009, 22(1): 56-57.

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由中国设备管理协会、欧洲国家维修团体联盟、巴西维修协会主办,中国设备管理协会秘书处、海南设备管理协会、再制造技术重点实验室承办的"第四届世界维修大会"(The 4th World Congress on Maintenance),于2008年11月24-26日在中国海口成功召开,这是首次在中国举办的世界级维修大会,以表面工程技术为核心的维修工程和再制造工程分别成为大会的重要议题.11月28日,第四届世界维修大会秘书长、<中国表面工程>期刊编委朱胜教授接受了本刊记者的采访.

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2009年, 第22卷, 第1期　刊出日期：2009-01-19

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