中国表面工程

Select

(德）沃尔夫冈·铁尔曼，（德）罗蔚峰，（德）音果·鲍曼，（德）彼得·霍林斯沃思，（德）本杰明·科力布斯，（德）雷夫·哈根

中国表面工程. 2012, 25(4): 1-14.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了提高冲压模具的使用寿命，分别采用电弧喷涂工艺制备FTCFeCSiMn耐磨涂层和高速火焰喷涂工艺制备WC12Co耐磨涂层，并对其参数进行优化。由于电弧喷涂工艺受到较少参数的影响，而高速火焰喷涂工艺受到煤油流量、氢气流量和氧气比等十几个参数的影响，所以优化过程采用单次单因子法的试验设计法。对微硬度、孔隙率、表面粗糙度及沉积效率等涂层性质进行研究，取得较好效果。其中高速火焰喷涂的WC12Co涂层经优化后，硬度1 547 HV0.1，沉积效率34.5%，孔隙率1.0%，粗糙度1.84 μm，与理论预期值非常接近。最后使用销盘试验测试涂层耐磨性，结果表明电弧喷涂的FTCFeCSiMn涂层使工件的抗磨性提高2个数量级，而高速火焰喷涂的WC12Co涂层更使工件的抗磨性提高4个数量级。

Select

机电产品的再制造补贴政策*

刘渤海¹ ,²，史佩京²，徐滨士²，黄铁³

中国表面工程. 2012, 25(4): 15-20.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

中国再制造处于产业发展初级阶段，再制造企业的盈利能力不强。合理的财政补贴政策可以提高企业的积极性，促进再制造产业的健康发展。基于盈亏平衡图分析了单独竞争环境及混合竞争环境两种情境下的再制造企业盈利状况。结果表明，再制造企业的利润会受到再制造产品的价格、成本以及顾客期望值的共同影响，在此基础上研究了针对再制造企业的财政补贴政策，给出了相应的盈利空间及补贴力度。

Select

曲轴再制造毛坯连杆轴颈表面损伤对剩余疲劳寿命的影响*

薛楠¹, ², 董丽虹², 徐滨士², 王慧鹏², 董世运²

中国表面工程. 2012, 25(4): 21-26.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究曲轴连杆轴颈表面损伤与曲轴再制造毛坯剩余疲劳寿命的相关性，基于有限元仿真计算获得的曲轴过渡圆角应力分布结果，选取含表面自然缺陷和人工预制缺陷的废旧曲轴，在谐振式弯曲疲劳试验台上进行曲轴弯曲疲劳试验。采用金相显微镜和扫描电镜观察疲劳断口处的组织和形貌，分析讨论表面缺陷对剩余疲劳寿命的影响。研究结果表明：废旧曲轴剩余疲劳寿命对于缺陷位置的敏感程度高于缺陷尺寸，连杆轴颈表面氮化层的剥落造成废旧曲轴剩余疲劳寿命显著降低。

Select

自动化电刷镀技术在发动机缸体再制造中的应用*

胡振峰¹，汪笑鹤¹，吕镖¹,²，徐滨士¹

中国表面工程. 2012, 25(4): 27-30.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对发动机缸体等深孔类零件批量化再制造的难题，采用新型内孔电刷镀技术，开发了自动化电刷镀设备。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和显微硬度计对镍镀层的表面形貌、结合强度和硬度进行了表征。结果表明，与手工电刷镀制备的镍镀层相比，应用自动化内孔电刷镀技术制备的镍镀层组织更均匀、致密，镀层结合力好，硬度更高。目前，该技术已成功应用于发动机缸体再制造，所得镀层质量稳定可靠、生产效率大幅度提高。

Select

连铸关键设备再制造技术及应用*

侯峰岩，任乔华，高锦岩

中国表面工程. 2012, 25(4): 31-35.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

连铸关键设备的再制造是高效、绿色钢铁发展的重要方向。介绍了连铸结晶器和连铸辊的失效形式、表面处理技术以及结构设计技术在结晶器和连铸辊上的研究与应用；分析总结了各种表面涂层的热稳定性能、耐磨损性能和实际应用寿命；运用有限元解析技术对结晶器铜板和连铸辊的结构、服役条件进行分析，并对其进行各种优化设计，与优异的表面处理技术相配合，提高连铸设备的整体使用寿命。实践表明借助再制造工程体系的先进表面技术和先进设计与管理方法，可以使连铸设备不断得到性能恢复和技术改造升级，延长其寿命和报废期限，提高连铸设备的档次和附加值，具有良好的经济和社会效益。

Select

高功率密度柴油机缸套活塞环摩擦副磨损失效机理*

李奇^a, 王宪成^a, 何星^a, 蔡志海^b, 和穆^a

中国表面工程. 2012, 25(4): 36-41.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为延缓摩擦副磨损失效，提升高功率密度柴油机的寿命，同时为减磨措施提供理论依据，研究缸套—活塞环摩擦副的磨损失效机理。利用扫描电子显微镜能谱仪(SEMEDS)对原始及实际使用500 h以后失效缸套和活塞环的表面形貌和化学成分进行了分析。结果表明：对于缸套，上止点附近的磨损机理为综合的磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损。缸套中部磨损机理与上止点附近相似，但没有发生大面积的粘着磨损。下止点附近的磨损机理以磨粒磨损为主。梯形环表面的铬电镀层失效，失去了保护基体的作用，磨损机理为综合的磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损。扭曲气环表面仍然覆盖着比较完整的铬电镀层，磨损机理以磨粒磨损为主。

Select

CMAS渗入对等离子喷涂YSZ热障涂层形貌的影响*

何箐¹，刘新基¹，柳波²，吕玉芬¹，汪瑞军¹，王伟平¹

中国表面工程. 2012, 25(4): 42-48.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究了等离子喷涂不同结构YSZ涂层在CMAS渗入作用下的形貌演变规律。对带有模拟CMAS沉积物的YSZ涂层进行高温热处理试验，并在低CMAS输送量条件下对YSZ涂层进行冲刷试验，试验后涂层均出现了严重的层间剥离失效。通过试验前后涂层的截面形貌及Raman光谱分析，结果表明：涂层的显微形貌变化主要表现在高温下熔融态CMAS沿涂层表面微裂纹和孔隙渗入内部，引起YSZ陶瓷层孔隙收缩、表层致密化，同时在涂层表面粘附的CMAS耦合作用下，YSZ涂层表层中产生大量横向微裂纹和明显分层；另外，YSZ涂层表层在CMAS中溶解并导致YSZ加速相变失稳也是影响涂层形貌变化和过快失效的因素之一。CMAS沉积层厚度增加时，同等条件下CMAS对涂层失效的影响会加剧。

Select

喷嘴形状对Al₂O₃-3TiO₂粒子扁平化及其涂层性能的影响*

文魁¹,²，刘敏¹,²，余志明¹，邓春明²，张梦婷¹,²

中国表面工程. 2012, 25(4): 49-55.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用SprayWatch在线监测系统测量了F6大气等离子喷枪在不同喷嘴条件下产生的等离子射流中Al2O33TiO2粒子的温度和速度。利用201不锈钢和Q235钢作为基体，分别用来收集粒子和制备涂层。分析了不同喷嘴对飞行粒子温度和速度的影响，并通过扫描电镜(SEM)对扁平粒子的铺展程度和涂层显微组织进行了分析，并对比了涂层的结合强度、显微硬度和磨损失重量的差异。结果表明：在相同的测量位置，圆柱形喷嘴喷出粒子的速度比Laval喷嘴条件下的高出一倍，但是温度比Laval喷嘴条件下略低。圆柱形喷嘴获得的扁平粒子比Laval喷嘴获得的扁平粒子铺展程度要大；圆柱形喷嘴获得的涂层的孔隙率及磨损失重量比Laval喷嘴制备的小，其涂层的结合强度、显微硬度均高于Laval喷嘴制备的涂层。

Select

反应磁控溅射法直接制备光催化纳米TiO₂薄膜

朱四美¹，张贵锋¹，侯晓多¹，瞧朝晖²

中国表面工程. 2012, 25(4): 56-61.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过优化直流反应磁控溅射沉积工艺，在氩气和氧气气氛中溅射高纯钛靶，在玻璃和不锈钢衬底上直接低温沉积出具有锐钛矿结构的TiO2薄膜。通过X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）和表面轮廓仪分析发现，当氧的体积分数在5%～20%之间变化时，制得的TiO2薄膜是致密的锐钛矿结构，具有典型的锐钛矿相(101)、（004）、(112)、(211)、(220)的晶面特征峰，薄膜的晶粒尺寸随着氧含量的增加逐渐减小，其生长速率最快可达到68 nm/min。在紫外光的照射下分解甲基橙实验表明，所制备的薄膜具有良好的光催化分解有机物的能力。

Select

电镀Al-Mn合金及后续阳极氧化对镁合金防护性能的影响

张吉阜¹, 严川伟², 王福会², 刘敏¹, 邓畅光¹

中国表面工程. 2012, 25(4): 62-67.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高镁合金的耐腐蚀性能，采用无机熔盐电镀技术在镁合金表面电镀铝锰合金，其后在草酸溶液中对铝锰合金镀层进行阳极氧化处理，以制备耐蚀性优良的阳极氧化膜。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等对阳极氧化膜的微结构进行表征，采用电化学测试方法对阳极氧化膜的耐腐蚀性能进行评价。结果表明，AlMn合金镀层在草酸溶液中形成的阳极氧化膜主要由稳态的αAl2O3和亚稳态的γAl2O3所组成，并含有少量的MnO2及Al(MnO4)3，该阳极氧化膜具有很强的绝缘特性，其腐蚀电流密度较AlMn合金镀层下降了约3个数量级，较基体镁合金下降了约6个数量级，极大地提高了镁合金的耐腐蚀性。

Select

32Cr2MoV钢表面电泳沉积氧化铝和氧化锆涂层*

张津，郭海明，李洪，何业东

中国表面工程. 2012, 25(4): 68-73.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用电泳沉积法以硝酸铝和硝酸钇为溶胶原料，在溶胶制备过程中加入钇稳氧化锆（YSZ），然后利用电泳沉积和热压滤烧结相结合方法在32Cr2MoV钢表面制备氧化铝和氧化锆涂层。用扫描电子显微镜（SEM）对涂层表面及界面形貌进行观察，利用X射线衍射仪（XRD）对涂层物相组成进行分析，采用热循环氧化试验研究涂层对基体在900 ℃空气中高温氧化行为的影响。结果表明，利用电泳沉积法在32Cr2MoV钢表面制备了一层致密陶瓷涂层，经热压滤烧结后涂层由表层αAl2O3和ZrO2、次表层Fe的氧化物以及靠近基体的Fe、Mo、Cr氧化物层组成，经900 ℃热循环氧化试验表明，陶瓷复合涂层对基体32Cr2MoV钢起到了一定的抗氧化保护作用。

Select

超声波处理聚氨酯泡沫化学镀镍优化工艺*

司倩倩, 陈厚和, 张幺玄, 王雄彪, 刘艳君, 江金金

中国表面工程. 2012, 25(4): 74-78.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究聚氨酯泡沫化学镀镍在超声波处理条件下的最优工艺，探讨不同超声波功率对聚氨酯泡沫化学镀镍沉积速率和电阻率的影响，并在超声波频率25 Hz、功率90 W下设计正交试验，确定聚氨酯泡沫化学镀镍的最佳工艺条件。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热震试验等手段分别对镀镍聚氨酯泡沫的表面形貌、晶型结构和镀层的结合力进行表征。结果表明：随着超声波功率的增大，化学镀镍的沉积速率加快，在超声波功率为90 W时，沉积速率增加趋势减慢，电阻率得到最小1.3 Ω·cm。通过正交试验得出：当NiSO4 浓度为35 g/L，NaH2PO2·H2O浓度为20 g/L，Na3C6H5O7·2H2O浓度为20 g/L，pH 为9，温度 45 ℃，施镀时间为40 min时，工艺条件最优。在最佳工艺条件下进行施镀，聚氨酯泡沫镀层光亮、均匀、覆盖完全，导电性和结合力良好。

Select

稀土元素对酸性化学镀镍的影响*

任志华，田立朋

中国表面工程. 2012, 25(4): 79-83.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在酸性化学镀镍磷合金镀液中添加稀土元素(La、Pr、Nd)，研究了其对镀速的影响。对镀层进行了XRD分析，用SEM观测表面形貌，EDX分析镀层组成，并进行了耐腐蚀极化曲线测定。结果表明在镀液中添加稀土离子能显著降低镀速，甚至完全终止NiP的沉积。镀液中添加稀土时，镀层中不含稀土元素，镀层仍为非晶态结构，但P含量略有降低，镀层的表面形貌发生了变化。镀液中含稀土(La、Pr、Nd)时，所得镀层在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位降低，腐蚀电流密度增大，耐腐蚀性降低。

Select

HWCVD与RF-PECVD复合技术制备微晶硅薄膜的性能*

孙晓飞¹，张贵锋¹，侯晓多¹，冯煜东²

中国表面工程. 2012, 25(4): 84-88.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用热丝化学气相沉积（HWCVD）和射频等离子体化学气相沉积（RFPECVD）相结合的技术，在普通载玻片和聚酰亚胺衬底上沉积制备微晶硅薄膜。系统考查了热丝到衬底的距离对沉积薄膜结构和性能的影响规律，用拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光纤光谱仪对薄膜的晶化率、微观结构和光学性能进行研究。结果表明：薄膜沉积速率最高可达到0.73 nm/s，晶化率和禁带宽度分别可以在0%～78%和0.86～1.28 eV变化，射频等离子体的引入有助于多晶硅薄膜的（220）择优生长，HWCVD的引入有助于薄膜晶化。

Select

灰铸铁激光熔覆铁基和镍基粉末的比较*

李宝灵¹，刘旭红¹，温宗胤²，冯树强¹

中国表面工程. 2012, 25(4): 89-93.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用高功率横流CO2激光器,以铁基和镍基合金粉末为熔覆材料，用同步送粉法在灰铸铁基体材料上进行激光熔覆试验，并对熔覆层组织和性能进行比较分析。结果表明，激光熔覆镍基时覆层内的组织较铁基合金熔覆层组织均匀细致；熔覆镍基和铁基粉末合金层与基体结合紧密成冶金结合；结合区的组织晶粒细小，合金碳化物含量高，其硬度也最高。用正交试验法分析激光功率、扫描速度、熔覆层数对熔覆效果、表面硬度的影响规律，获得激光熔覆层表面硬度显著提高；对表面硬度影响最大的因素是扫描速度，其次是激光功率,熔覆层数则影响不大。熔覆Fe35合金粉末综合优化参数为扫描速度300 mm/min、激光功率4.0 kW、熔覆二层。熔覆Ni20A合金粉末优化参数为扫描速度400 mm/min、激光功率4.0 kW。

Select

模拟封严涂层工况的刮擦式摩擦磨损试验机*

高禩洋，刘阳，段德莉，易凡，王鹏，侯思焓，李曙

中国表面工程. 2012, 25(4): 100-106.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

自主研发了模拟高速高温工况专用于评价封严涂层/对偶件服役性能的刮擦式摩擦磨损试验机。通过电主轴直接驱动负载主轴的方式保证高速刮擦过程中，转动样品能够平稳的运转；采用精密进给系统使得试验过程中平动样品能够精确的向转动样品移动；通过辐照聚光加热设备可将样品加热到需要的温度，进而完成所需的高温试验；采用高频响、石英压电三向传感器能够准确的采集到试验过程中的刮擦力信息；通过自行开发的快速数据采集系统现实了对海量试验数据的准确的采集、存储和输出功能。经实车测试，该试验机的刮擦速度最高可达160 m/s，最高加热温度可达1 200 ℃，刮擦力的测量范围为10～1 000 N，可同时记录刮擦力、刮擦温度、扭矩和转速等所需信息。

Select

电子束改性40Cr材料表面微动摩擦磨损性能分析*

胡建军^a, 许洪斌^b, 陈元芳^a, 韩超^a

中国表面工程. 2012, 25(4): 107-111.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用强流脉冲电子束技术对齿轮常用材料40Cr进行表面改性，利用光学显微镜、X射线衍射仪、粗糙度仪、显微硬度仪和摩擦摩损仪对比分析40Cr材料表面电子束改性前后的材料表面形貌、组织和力学性能及其对摩擦磨损性能的影响。结果表明：40Cr材料经电子束处理后，表面粗糙度增加，截面硬度在表层1 mm内增加，材料表层组织结构由于重熔快冷发生变化而产生残余奥氏体，硬度和组织的变化都起到改善材料微摩擦磨损性能的作用。电子束改性样品摩擦因数在实验初期相对稳定，随着摩擦磨损试验的进行，摩擦因数急剧升高并接近于电子束改性前的样品。微动摩擦性能得到提高，磨损量相当于改性前的26.4%，降低近4倍。

Select

单/双咪唑环阳离子结构对离子液体薄膜微/纳摩擦学性能的影响*

赵文杰¹,²，刘刚¹，王永欣¹，王立平²，陈建敏¹，薛群基¹

中国表面工程. 2012, 25(4): 112-117.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

粘着、摩擦和磨损是影响微/纳机电器件稳定性和寿命的关键因素。利用浸渍-提拉法在硅基底上制备了两种具有单、双咪唑环阳离子结构的离子液体薄膜。采用热重分析仪评价了离子液体的热稳定性。利用原子力显微镜测定了薄膜的表面形貌和纳米摩擦学性能。利用球-盘式摩擦试验机考察了载荷和频率对薄膜的微摩擦学性质的影响。对比分析了基于不同阳离子结构的薄膜的微/纳摩擦学性能。结果表明：两种离子液体薄膜的纳米摩擦力随着原子力针尖扫描频率的增加而增加，且［BMIM］PF6薄膜的摩擦力低于2［BMIM］PF6薄膜。此外，［BMIM］PF6薄膜的微摩擦系数低于2［BMIM］PF6。因此，离子液体的阳离子结构对其作为薄膜的微/纳摩擦学性能有重要影响。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2012年, 第25卷, 第4期　刊出日期：2012-04-19

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2012年, 第25卷, 第4期 刊出日期：2012-04-19

2012年, 第25卷, 第4期　刊出日期：2012-04-19