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激光辅助冷喷涂技术的研究与应用现状
1
作者 陶莉晴 郭伟玲 +3 位作者 王慧鹏 赵运才 马国政 王海斗 《材料导报》 北大核心 2025年第16期198-211,共14页
冷喷涂技术是一种具有低温固态沉积特性的表面改性技术,喷涂过程中易产生冷作硬化、结合强度不高、孔隙率较大等缺陷。因此,将激光引入冷喷涂过程中,形成“冷喷涂+”复合技术,利用激光对基体与喷涂颗粒进行照射,起到对基体和喷涂颗粒进... 冷喷涂技术是一种具有低温固态沉积特性的表面改性技术,喷涂过程中易产生冷作硬化、结合强度不高、孔隙率较大等缺陷。因此,将激光引入冷喷涂过程中,形成“冷喷涂+”复合技术,利用激光对基体与喷涂颗粒进行照射,起到对基体和喷涂颗粒进行加热软化的作用,增强喷涂颗粒的塑性变形能力,从而改善颗粒的沉积效率,提高涂层的结合强度,提升涂层的综合性能。本文对激光辅助冷喷涂技术的研究进展进行回顾和总结,归纳了单一冷喷涂技术与“冷喷涂+”技术的原理与分类;重点介绍了激光辅助冷喷涂复合技术的研究进展;分析了激光辅助冷喷涂技术的工艺影响参数;总结了激光辅助冷喷涂技术的实际应用领域,期望能为激光辅助冷喷涂技术的研究和应用提供参考。 展开更多
关键词 冷喷涂 激光 复合技术 沉积原理 工艺参数
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表面强化技术对金属材料疲劳性能影响研究综述
2
作者 李雪伍 李征奇 +3 位作者 董丽虹 刘彬 王海斗 张宇鹏 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第4期15-26,共12页
合金钢作为广泛应用于工业领域的结构材料,其疲劳性能一直是关注的焦点。为提高合金钢疲劳性能,表面强化技术得到深入研究和应用,不同形式的表面强化技术为材料性能提供了多样化的改进途径,以热处理为主的相变强化是通过调控材料组织结... 合金钢作为广泛应用于工业领域的结构材料,其疲劳性能一直是关注的焦点。为提高合金钢疲劳性能,表面强化技术得到深入研究和应用,不同形式的表面强化技术为材料性能提供了多样化的改进途径,以热处理为主的相变强化是通过调控材料组织结构和相变行为来提高疲劳寿命和抗裂纹扩展能力;而以喷丸强化为主的塑变强化,则通过引入塑性变形并改善材料表面质量来增强疲劳性能。通过对热处理和喷丸强化机理进行系统地综述,并以提高材料疲劳性能为切入点,论述了不同形式的单一及复合强化技术对合金钢疲劳性能的影响。最后,对表面强化技术在合金钢强化领域亟待解决的问题及未来发展方向进行展望,为提高材料疲劳性能提供参考。 展开更多
关键词 相变强化 塑变强化 疲劳性能 延缓裂纹 复合强化
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SPS制备铜基稀土发光复合材料的微观组织及摩擦学性能 被引量：2
3
作者 陈辉 康嘉杰 +2 位作者 于鹤龙 宋占永 王海斗 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期460-469,共10页
以(Ca,Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+)荧光粉和铜粉为原料,利用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了铜基稀土发光复合材料.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、荧光显微镜、显微硬度计、纳米压痕仪以及磨损试验机等研究了(Ca,Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+)... 以(Ca,Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+)荧光粉和铜粉为原料,利用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了铜基稀土发光复合材料.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、荧光显微镜、显微硬度计、纳米压痕仪以及磨损试验机等研究了(Ca,Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+)含量对铜基复合材料微观组织、物相结构、发光性能、微纳力学性能及摩擦学行为的影响.结果表明:适量(Ca,Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+)的掺入能够细化铜基质相晶粒,从而提高复合材料硬度与耐磨性.当荧光粉掺入的质量分数为5%时,复合材料拥有较高的硬度和最佳的耐磨性;过量的荧光粉会降低材料致密度和组织均匀性,从而导致复合材料硬度和耐磨性下降. 展开更多
关键词 (Ca Sr)AlSiN_(3):Eu^(2+) 复合材料 微观组织 摩擦磨损 发光涂层
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热处理诱导铝硅合金涂层组织结构转变及其对高温摩擦学性能的影响
4
作者 徐浩博 马国政 +4 位作者 何鹏飞 李国禄 刘明 郭伟玲 王海斗 《中国表面工程》 北大核心 2025年第1期203-215,共13页
为提升铝硅合金涂层的高温摩擦学性能,实现全铝合金发动机制造。使用超音速等离子喷涂工艺制备Al-40Si-5Fe涂层,并利用330℃时效处理诱导涂层组织结构发生转变。研究发现,原始喷涂态涂层组织呈现典型的层状堆叠结构,单个摊片上部由初生S... 为提升铝硅合金涂层的高温摩擦学性能,实现全铝合金发动机制造。使用超音速等离子喷涂工艺制备Al-40Si-5Fe涂层,并利用330℃时效处理诱导涂层组织结构发生转变。研究发现,原始喷涂态涂层组织呈现典型的层状堆叠结构,单个摊片上部由初生Si相和Al/Si共晶相组成,摊片下部由不完全非晶组织构成。330℃时效处理后,涂层组织均匀性明显改善,并且涂层内部形成具有圆润表面的网状Si相骨架。在220℃环境中,载荷3 N、行程4 mm、频率5 Hz的干摩擦试验条件下,330℃×24 h热处理态涂层的平均摩擦因数和磨损率分别为0.38和1.35×10^(-4)mm^(3)/(N·m),比原始喷涂态涂层的平均摩擦因数和磨损率分别降低19.1%和5.6%。喷涂态涂层的磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损,330℃×24 h热处理态涂层的磨损机制以磨粒磨损为主,粘着磨损为辅。330℃×24 h热处理态涂层内的网状Si相结构可以在220℃环境中保持对基体的强化作用,从而有效减轻了涂层的塑性变形程度和摩擦副之间的粘着行为,对涂层的高温摩擦学性能有明显改善效果。 展开更多
关键词 超音速等离子喷涂 铝硅合金涂层 时效处理 高温摩擦学性能
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耐磨耐蚀高熵合金涂层性能研究进展 被引量：2
5
作者 笪强 马国政 +3 位作者 康嘉杰 黄艳斐 周永宽 王海斗 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期192-201,共10页
高熵合金涂层具有优异的耐磨损和耐腐蚀性能,可以作为矿采冶金、能源电力、海洋工程等领域极端工况下零部件的强化防护涂层,具有广阔的应用前景。本文首先综述了高熵合金涂层不同制备方法的原理及工艺参数对高熵合金涂层微观组织和性能... 高熵合金涂层具有优异的耐磨损和耐腐蚀性能,可以作为矿采冶金、能源电力、海洋工程等领域极端工况下零部件的强化防护涂层,具有广阔的应用前景。本文首先综述了高熵合金涂层不同制备方法的原理及工艺参数对高熵合金涂层微观组织和性能的影响,其次概述了耐磨耐蚀高熵合金涂层中各主元素的作用、相结构以及元素含量对其耐磨耐蚀性能的影响机制,论述了后处理方式对高熵合金涂层耐磨耐蚀性的影响规律,最后展望了高熵合金涂层在耐磨损耐腐蚀领域的应用前景及发展趋势。 展开更多
关键词 高熵合金涂层 耐磨耐蚀 后处理技术
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钛合金表面主-被动抑菌改性方法研究进展 被引量：1
6
作者 朱凯悦 朱丽娜 +2 位作者 底月兰 王海斗 段天南 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-14,共14页
钛合金材料具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和生物相容性,被广泛用于医疗领域,特别是可植入器械。医疗器械的型号多样、结构复杂、局部尺寸较小,且在使用过程中会接触多种媒介,极易黏附污渍,导致微生物的聚集,引发器械感染,安全、可靠的... 钛合金材料具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和生物相容性,被广泛用于医疗领域,特别是可植入器械。医疗器械的型号多样、结构复杂、局部尺寸较小,且在使用过程中会接触多种媒介,极易黏附污渍,导致微生物的聚集,引发器械感染,安全、可靠的医疗器械是提高救治效率的关键。从细菌生长机制出发,将现有金属材料表面抑菌改性方法归纳为两大类:依靠抗菌涂层主动杀菌的改性方式和控制表面润湿性的被动抑制细菌黏附的改性方式。采用主动改性方式,虽然能从根本上杀死细菌,但是在实际应用中这些杀菌剂存在耐药性、成本高、生物毒性等问题。被动改性方式无法直接杀死细菌,一旦表面被细菌定植,就会失去抑菌效果。为了实现医疗器械表面高效、长时、安全的清洁,研究者提出主–被动协同抑菌改性方法,将化学杀菌方法与抗黏附抑菌方法相结合,充分发挥2种方法的优势,这是未来研究的重点。 展开更多
关键词 钛合金 医疗器械 表面改性 抑菌 超疏水表面 纳米粒子
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冷喷涂温度对Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层微观组织及摩擦学性能的影响 被引量：3
7
作者 王慧鹏 李鹏 +3 位作者 王喜茂 郭伟玲 马国政 王海斗 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期207-215,共9页
为改善铜合金运动部件表面的摩擦学性能,采用冷喷涂技术在铜合金基体上制备了Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层,并探究了喷涂温度对涂层微观组织及性能的影响。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层表面与截面微观组织进行了表征,使用电... 为改善铜合金运动部件表面的摩擦学性能,采用冷喷涂技术在铜合金基体上制备了Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层,并探究了喷涂温度对涂层微观组织及性能的影响。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层表面与截面微观组织进行了表征,使用电子万能试验机、纳米压痕试验仪、往复式摩擦试验机分别测试了涂层的结合强度、显微硬度和摩擦学性能。研究表明,随着喷涂温度从600℃升高至800℃,Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层内部颗粒的变形量不断增大,颗粒间结合状态明显改善,结合强度提升约4倍,孔隙率降低23%,硬度增加71%,涂层磨损率降低53%。在800℃制备的Cu-Ti_(3)AlC_(2)复合涂层表现出最优的摩擦磨损性能,对其磨损机制进行了具体分析。结果表明,适当升高喷涂温度可有效提高涂层的致密度、力学性能和耐磨性能。 展开更多
关键词 冷喷涂 铜基陶瓷复合涂层 微观结构 力学性能 摩擦学性能
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磁场对合金材料服役性能影响的研究进展 被引量：3
8
作者 周安阳 郭伟玲 +3 位作者 黄艳斐 王志远 王海斗 邢志国 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期196-208,共13页
随着我国海洋工程、运载火箭、天地往返等重大战略工程的实施,合金作为各种装备的主要材料,在苛刻工况下的服役性能提升尤为迫切,如合金材料在海洋大气、深海、高原严寒等复杂环境中的防腐性能提升,在高温、重载环境中关键部件的长寿命... 随着我国海洋工程、运载火箭、天地往返等重大战略工程的实施,合金作为各种装备的主要材料,在苛刻工况下的服役性能提升尤为迫切,如合金材料在海洋大气、深海、高原严寒等复杂环境中的防腐性能提升,在高温、重载环境中关键部件的长寿命可靠服役,在航空航天、地质钻探环境中的减摩,在高速、高压环境中的力学性能提升等问题,使得实现合金材料高性能、高可靠的研究成为近年来的热点话题。磁场处理区别于传统合金加工方法,为提高合金材料性能提供了新的途径和方法,具有无接触、清洁、降低资源能耗等特点,对合金材料的制备以及加工工艺而言具有极其重要的意义。本文首先从固态和熔融态合金两条路线出发归纳了磁场不同的典型作用机理及其研究进展,梳理分析了磁场处理下凝固过程中的晶体结构以及磁场对固态合金微观组织(包括磁畴、相变和位错)的影响;其次针对磁场对合金性能影响的问题,从力学、摩擦、疲劳性能、耐腐蚀四个方面来阐述,对比分析不同类型、强度、方向的磁场对合金性能的影响效果差异;最后展望了磁场处理合金的未来发展趋势,并提出了亟待解决的问题。 展开更多
关键词 磁场处理 合金 机理 微观组织 性能
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齿槽表面多级微织构构筑及其润湿机理
9
作者 李旭航 王海斗 +2 位作者 朱丽娜 底月兰 朱凯悦 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期207-215,229,共10页
目的使外科手术器械表面具有超疏水功能,有效防止感染,解决医疗器械的清洁问题,降低设备维护成本。方法通过电火花线切割(WEDM)复合纳秒激光烧蚀在3Cr13不锈钢表面制备了亚毫米/微米多级复合织构表面,随后在表面上制备了1H,1H,2H,2H-全... 目的使外科手术器械表面具有超疏水功能,有效防止感染,解决医疗器械的清洁问题,降低设备维护成本。方法通过电火花线切割(WEDM)复合纳秒激光烧蚀在3Cr13不锈钢表面制备了亚毫米/微米多级复合织构表面,随后在表面上制备了1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶液(PFDS)自组装超疏水涂层。利用台式扫描电镜和激光共聚焦显微镜观察复合织构表面形貌特征,使用接触角测量仪对水滴与复合织构表面的接触状态进行观察,并测量水滴的接触角与滚动角。利用表界面张力仪对多级织构表面黏附力进行表征。结果微米沟槽在亚毫米齿槽斜面上均布且不同高度的沟槽形状一致,方向与齿槽平行。水滴与齿槽阵列表面为Wenzel模型接触,水滴与多级结构表面为Cassie-Baxter模型接触。齿槽阵列试样最大黏附力为164.1μN,最小黏附力为123.5μN,多级织构试样的黏附力分别为77.2、47、24.1μN。结论微米沟槽的存在改变了水滴接触状态,在亚毫米尺度上水滴与表面的接触状态由Wenzel状态转为Cassie-Baxter状态,有效改善了水滴的接触性能与滚动性能。多级织构试样齿槽顶角的减小,有效减小了固液接触面积,水滴接触角最大为163.2°。 展开更多
关键词 多级复合织构 激光 超疏水 齿槽 接触状态 黏附力
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脉冲磁场强化金属材料微观组织演变规律研究进展
10
作者 王慧鹏 江聪 +4 位作者 黄艳斐 郭伟玲 董丽虹 邢志国 王海斗 《材料工程》 北大核心 2025年第3期20-34,共15页
脉冲磁场强化技术具有非直接接触、低能耗、绿色环保等优点,在金属材料性能提升方面具有重要的应用前景。本文总结脉冲磁场强化技术在金属材料强化机理、数值模拟和实际应用等方面的研究现状,提出脉冲磁场强化技术亟须突破的瓶颈。脉冲... 脉冲磁场强化技术具有非直接接触、低能耗、绿色环保等优点,在金属材料性能提升方面具有重要的应用前景。本文总结脉冲磁场强化技术在金属材料强化机理、数值模拟和实际应用等方面的研究现状,提出脉冲磁场强化技术亟须突破的瓶颈。脉冲磁场作为一种高场强、周期性磁场,对金属材料的固态相变和液态相变过程均具有明显的强化作用:在固态相变中,脉冲磁场能够改变金属材料的织构和磁畴,促使位错增殖扩散,加快第二相析出,调控析出物析出次序;在液态相变中,脉冲磁场为形核提供能量,破碎粗大枝晶,抑制树状枝晶生长,促进溶质均匀分布,多种作用耦合下提高金属材料性能。数值模拟方法能够再现脉冲磁场强化过程中磁场分布、材料受力和内部结构等方面变化,为研究脉冲磁场强化机理提供重要依据;脉冲磁场强化效果主要取决于磁场的磁场强度、脉冲占空比和作用时间,通过数值模拟技术获得强化效果最优的脉冲磁场参数是脉冲磁场强化金属材料的研究重点之一。目前,脉冲磁场强化技术已应用于金属刀具、涂层制备和金属铸造等领域。为了实现脉冲磁场强化技术的广泛应用,未来还需要在强化机理、脉冲磁场参数设计、脉冲磁场装置小型化等方面开展进一步的研究工作。 展开更多
关键词 脉冲磁场处理 金属材料 强化机理 数值模拟 固态相变 液态相变
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磁场辅助金属涂层制备的研究进展
11
作者 王慧鹏 沙树润 +3 位作者 郭伟玲 周龙龙 邢志国 王海斗 《表面技术》 北大核心 2025年第11期1-16,共16页
涂层的使役性能在大型机械及精密零部件中的要求日益严苛,在涂层制备过程中不可避免地会产生孔隙等缺陷。磁场能够抑制涂层制备过程中缺陷的生成,并改善涂层内部的微观组织结构,从而延长其使役寿命。采用磁场辅助制备金属涂层具有重要... 涂层的使役性能在大型机械及精密零部件中的要求日益严苛,在涂层制备过程中不可避免地会产生孔隙等缺陷。磁场能够抑制涂层制备过程中缺陷的生成,并改善涂层内部的微观组织结构,从而延长其使役寿命。采用磁场辅助制备金属涂层具有重要的研究价值,目前仍缺乏系统性综述。首先,综述了磁场辅助激光熔覆、热喷涂、电沉积等3种涂层制备技术对成形涂层缺陷的影响。由于涂层的成形方式不同,因此磁场能够通过不同作用机理减少涂层缺陷的生成。其次,阐述了磁场类型、方向、强度等磁场参数的变化对涂层微观结构的改善情况。磁场参数的变化会改变磁场力的大小、方向及磁场的作用时间,在金属涂层的缺陷减少的同时,涂层中晶粒尺寸得到不同程度的细化。最后,总结了磁场对涂层的力学性能和使役性能的提升效果,并展望了未来磁场在涂层强化领域的发展方向。磁场能够提高涂层的平均显微硬度和结合强度等力学性能,同时减小磨损和腐蚀电流密度,从而提升涂层的耐磨性和耐腐蚀性等使役性能。概括了磁场辅助制备金属涂层的研究现状,有助于深入理解磁场对金属涂层成形的影响机制,为后续磁场强化涂层性能领域的发展提供了依据,从而推动磁场技术在其他工业制备领域的应用。 展开更多
关键词 磁场 金属工艺 涂层制备 微观结构 涂层性能
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材料亚表面/表面缺陷锁相红外热成像检测研究现状与趋势
12
作者 王慧鹏 蔡冬威 +2 位作者 董丽虹 林恩 王海斗 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期35-42,共8页
材料亚表面/表面缺陷的有效检测是确保结构安全性和可靠性的重要保证。锁相红外热成像是主动红外热成像中的一个分支,因具有加热激励功率强度低、对不均匀加热和表面发射率变化不敏感等优点,被广泛用于材料亚表面分层、脱粘等缺陷检测... 材料亚表面/表面缺陷的有效检测是确保结构安全性和可靠性的重要保证。锁相红外热成像是主动红外热成像中的一个分支,因具有加热激励功率强度低、对不均匀加热和表面发射率变化不敏感等优点,被广泛用于材料亚表面分层、脱粘等缺陷检测。近年来随着研究的不断深入,锁相红外热成像在表面裂纹检测和深度量化上也提出了有效的表征方法。微小、深埋、不规则等缺陷检测以及非均质材料和复杂结构中的缺陷检测一直是热点和难点问题。国内外学者致力于提出新的缺陷表征方法,并减少噪声、横向热扩散等因素对缺陷检测的影响,提高缺陷定性检测和定量表征能力。本文从缺陷特征提取方法、检测影响因素等角度入手对国内外学者的研究进行总结,总结了锁相红外热成像在材料亚表面和表面缺陷检测的研究进展,并对锁相红外热成像的前景进行了展望。 展开更多
关键词 锁相红外热成像 缺陷检测 亚表面缺陷 表面裂纹
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等离子喷涂层接触疲劳失效模式及失效机理的研究 被引量：23
13
作者 王海斗 张志强 +2 位作者 李国禄 徐滨士 朴钟宇 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期251-257,共7页
研究了等离子喷涂层在不同应力水平下的接触疲劳失效模式与声发射幅值的对应关系,并分析了涂层的接触疲劳失效机理.结果表明:声发射幅值与接触应力的大小无明显的关系,根据疲劳失效时的声发射幅值可以判断涂层接触疲劳失效模式,幅值为87... 研究了等离子喷涂层在不同应力水平下的接触疲劳失效模式与声发射幅值的对应关系,并分析了涂层的接触疲劳失效机理.结果表明:声发射幅值与接触应力的大小无明显的关系,根据疲劳失效时的声发射幅值可以判断涂层接触疲劳失效模式,幅值为87～93 dB时易发生剥落或分层失效,幅值为78～83 dB易发生点蚀失效.涂层表面微凸体与轴承球滚压接触产生黏着磨损以及涂层、磨粒、轴承球三者形成的三体磨料磨损是点蚀失效产生的主要原因.剥落失效主要与涂层表面微观缺陷处裂纹的萌生、扩展以及表面磨损行为有关.层内分层失效是由涂层内部最大剪切应力控制的,而界面分层失效主要是由涂层与基体的低结合强度、热失配以及界面剪切应力造成的. 展开更多
关键词 接触疲劳 等离子喷涂 声发射幅值 失效模式 失效机理
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超音速等离子喷涂层的组织及性能分析 被引量：20
14
作者 王海斗 徐滨士 +2 位作者 姜祎 刘明 孙明喜 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1-4,113,共4页
用超音速等离子喷涂技术制备了NiCrBSi涂层,并对涂层的组织性能进行了综合分析.用扫描电镜和能谱仪分析了涂层的内部组织,用纳米压痕法测试了硬度和弹性模量,用拉伸试验法测试了涂层与基体的结合强度,用X射线应力仪测定了涂层沿厚度方... 用超音速等离子喷涂技术制备了NiCrBSi涂层,并对涂层的组织性能进行了综合分析.用扫描电镜和能谱仪分析了涂层的内部组织,用纳米压痕法测试了硬度和弹性模量,用拉伸试验法测试了涂层与基体的结合强度,用X射线应力仪测定了涂层沿厚度方向的残余应力的分布.结果表明,涂层内部比较均匀,具有较低的孔隙率和氧化物含量,涂层的纳米显微硬度达到15 GPa,纳米弹性模量达到200 GPa,涂层与基体的结合强度接近50 MPa,涂层具有很好的耐磨性和优异的力学性能.涂层内部分布着拉应力状态的残余应力,其随着距离涂层顶部距离的增加而逐渐降低. 展开更多
关键词 超音速等离子喷涂 残余应力 微观组织 力学性能
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石墨含量对石墨固体润滑涂层摩擦学性能的影响 被引量：11
15
作者 王海斗 徐滨士 +1 位作者 刘家浚 庄大明 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期13-15,共3页
利用简便的刷涂法在钢基体表面制备了石墨固体润滑涂层。利用MM200型摩擦磨损试验机对不同石墨含量的固体润滑涂层进行了详细的摩擦学性能对比试验。结果发现,石墨固体润滑涂层的摩擦学性能与石墨含量之间呈“马鞍形”变化规律,当石墨... 利用简便的刷涂法在钢基体表面制备了石墨固体润滑涂层。利用MM200型摩擦磨损试验机对不同石墨含量的固体润滑涂层进行了详细的摩擦学性能对比试验。结果发现,石墨固体润滑涂层的摩擦学性能与石墨含量之间呈“马鞍形”变化规律,当石墨的质量分数为28%时,固体润滑涂层的减摩、耐磨性能最佳。 展开更多
关键词 固体润滑涂层 摩擦学性能 石墨含量 摩擦磨损试验机 性能对比试验 表面制备 200型 变化规律 质量分数 耐磨性能 钢基体 刷涂法 马鞍形
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高速钢离子渗硫层的摩擦磨损性能研究 被引量：21
16
作者 王海斗 庄大明 +1 位作者 王昆林 刘家浚 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期250-253,共4页
采用低温离子渗硫工艺在 W6 Mo5 Cr4 V2高速钢表面制备了硫化物固体润滑层 ,在 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机上对渗硫层的摩擦学性能进行了干摩擦试验研究 ,用原子力显微镜及扫描电子显微镜和 X射线光电子能谱分析渗层表面、截面、磨面的... 采用低温离子渗硫工艺在 W6 Mo5 Cr4 V2高速钢表面制备了硫化物固体润滑层 ,在 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机上对渗硫层的摩擦学性能进行了干摩擦试验研究 ,用原子力显微镜及扫描电子显微镜和 X射线光电子能谱分析渗层表面、截面、磨面的形貌及成分 ,用 X射线衍射仪分析了渗硫层相结构 .结果表明 ,高速钢表面渗硫层由 Fe S、WS2 和Mo S2 等具有固体润滑特性的硫化物共同组成 .微观分析发现 ,渗硫层由直径 30～ 80 nm的硫化物球状颗粒随机叠嵌而成 .纳米结构有利于磨损过程中氧化物的产生 ,对提高摩擦磨损性能有利 .干摩擦条件下 。 展开更多
关键词 高速钢 离子渗硫 纳米材料 摩擦磨损性能
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钢表面钼沉积及渗硫复合改性层的摩擦学性能 被引量：7
17
作者 王海斗 庄大明 +2 位作者 王昆林 刘家浚 张弓 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期188-191,共4页
采用多弧离子镀及低温离子渗硫复合镀渗工艺在45#钢表面制备了含MoS2的钼基复合表面改性薄膜,在QP-100型球-盘式摩擦磨损试验机上考查了复合薄膜在油润滑条件下的摩擦学性能.用原子力显微镜及扫描电子显微镜观察分析了薄膜表面、截面和... 采用多弧离子镀及低温离子渗硫复合镀渗工艺在45#钢表面制备了含MoS2的钼基复合表面改性薄膜,在QP-100型球-盘式摩擦磨损试验机上考查了复合薄膜在油润滑条件下的摩擦学性能.用原子力显微镜及扫描电子显微镜观察分析了薄膜表面、截面和其磨损表面形貌及成分,用X射线衍射仪及俄歇电子能谱仪分析了薄膜的相结构及组成元素沿深度分布.结果表明,含MoS2的复合镀渗薄膜由Mo、MoS2及少量FeS组成,其在油润滑条件下同轴承钢对摩时表现出优良的摩擦学性能. 展开更多
关键词 离子镀膜 低温离子渗硫 二硫化钼 复合薄膜 摩擦磨损 钢 表面钼沉积 复合改性层 摩擦学性能
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基体状态对FeS层固体润滑性能的影响 被引量：9
18
作者 王海斗 徐滨士 +1 位作者 刘家浚 庄大明 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期34-36,共3页
研究了不同基体硬度的模具钢渗硫层和不锈钢渗硫层减摩耐磨行为及其机理, 结果表明硬度高的模具钢渗硫层固体润滑性明显强于不锈钢渗硫层。其机理为在其它条件相同的情况下, 基体越硬, 越能够抵抗对摩件表面微凸体的刺伤和刮擦破坏, 从... 研究了不同基体硬度的模具钢渗硫层和不锈钢渗硫层减摩耐磨行为及其机理, 结果表明硬度高的模具钢渗硫层固体润滑性明显强于不锈钢渗硫层。其机理为在其它条件相同的情况下, 基体越硬, 越能够抵抗对摩件表面微凸体的刺伤和刮擦破坏, 从而给予渗硫层更好的支撑。 展开更多
关键词 渗硫层 模具钢 基体 固体润滑 硬度 不锈钢 减摩 机理 性能 耐磨
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几种钢表面离子渗硫层在油润滑条件下的摩擦磨损性能研究 被引量：10
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作者 王海斗 庄大明 +1 位作者 王昆林 刘家浚 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期439-443,共5页
采用低温离子渗硫技术处理高速钢、模具钢和45#钢3种材料,使其表面形成以FeS为主、厚约10μm、由纳米级球状颗粒组成的固体润滑渗硫层,并采用QP-100型摩擦磨损试验机考察了这3种钢表面渗硫层在油润滑条件下的摩擦学性能,用扫描电子显微... 采用低温离子渗硫技术处理高速钢、模具钢和45#钢3种材料,使其表面形成以FeS为主、厚约10μm、由纳米级球状颗粒组成的固体润滑渗硫层,并采用QP-100型摩擦磨损试验机考察了这3种钢表面渗硫层在油润滑条件下的摩擦学性能,用扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察分析了渗硫层截面、磨损表面形貌及相结构,利用X射线光电子能谱仪分析了磨痕表面边界润滑膜的化学状态.结果表明,3种钢渗硫后的摩擦学性能均明显改善,不同种类的钢表面渗硫层的摩擦学性能差异主要取决于基体硬度、组织结构及耐蚀性. 展开更多
关键词 油润滑 钢 离子渗硫 摩擦磨损性能 硫化亚铁 固体润滑剂
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不同厚度纳米Ti薄膜的力学性能 被引量：7
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作者 王海斗 董美伶 +3 位作者 崔秀芳 邢志国 朱丽娜 刘金娜 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期50-56,共7页
通过直流磁控溅射方法制备出四个不同厚度的纳米Ti薄膜,并分别采用纳米压痕仪、电子薄膜应力分布测试仪研究了Ti薄膜的力学性能和残余应力大小,结合分形维数方法和原子力显微镜对薄膜表面粗糙度和表面形貌进行了分析。实验结果表明:随T... 通过直流磁控溅射方法制备出四个不同厚度的纳米Ti薄膜,并分别采用纳米压痕仪、电子薄膜应力分布测试仪研究了Ti薄膜的力学性能和残余应力大小,结合分形维数方法和原子力显微镜对薄膜表面粗糙度和表面形貌进行了分析。实验结果表明:随Ti薄膜厚度的增加,薄膜晶粒尺寸逐渐增大,表面粗糙度和残余应力值随厚度的增加先增大后减小,而Ti薄膜弹性模量和硬度随薄膜厚度增加呈现出先减小随后增大的趋势。当薄膜厚度为600,2400,3600nm时薄膜中存在残余压应力,厚度为1200nm时存在残余拉应力,薄膜中残余应力分布最为均匀,但此时薄膜具有较低的硬度和弹性模量值。分析得出Ti薄膜中存在残余拉应力会使薄膜硬度和弹性模量值变小,残余压应力反之。 展开更多
关键词 薄膜 纳米压痕 分形维数 力学性能
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