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CeO_(2)含量对激光熔覆Ni基-TiC复合涂层组织和性能的影响
1
作者 王立珺 师文庆 +3 位作者 梁飞龙 江龙威 林一鸣 张冰青 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期81-91,共11页
为了提高船舶轴类零件常用钢45钢的耐磨损和耐腐蚀性能,提高其在恶劣环境下的使用寿命,利用激光熔覆技术在45钢基体表面成功制备了不同CeO_(2)含量的Ni基-TiC复合涂层。通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计、摩擦磨损仪及电化学工作站研究了C... 为了提高船舶轴类零件常用钢45钢的耐磨损和耐腐蚀性能,提高其在恶劣环境下的使用寿命,利用激光熔覆技术在45钢基体表面成功制备了不同CeO_(2)含量的Ni基-TiC复合涂层。通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计、摩擦磨损仪及电化学工作站研究了CeO_(2)含量对涂层微观组织和性能的影响。结果表明:不含稀土的涂层物相主要为γ-(Fe, Ni)固溶体和TiC、Fe_(3)C、Cr_(7)C_(3)碳化物,当添加CeO_(2)后,涂层中出现了CeNiSi_(2)、Ce_(2)Ni_(22)C_(3)等新相。添加适量CeO_(2)有助于细化涂层晶粒,使其组织更均匀,进而提升涂层的显微硬度和耐磨性,同时减少腐蚀倾向,使其在3.5%NaCl溶液中表现出更好的耐腐蚀性能。但加入过多的CeO_(2)会使涂层中碳化物分解,导致涂层的显微硬度和耐磨性降低,同时涂层因形成Ce-Ti-O等夹杂物易发生点蚀,耐腐蚀性能降低。本研究可为恶劣海洋环境下船舶关键零件复合涂层的稀土改性提供理论依据。 展开更多
关键词 Ni基-TiC复合涂层 CeO_(2)含量 激光熔覆 45钢 硬度 耐磨性 耐腐蚀性
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添加MoS2对激光熔覆铁基涂层耐磨性能的影响
2
作者 林一鸣 师文庆 +2 位作者 江龙威 张冰青 王立珺 《激光技术》 北大核心 2025年第4期556-563,共8页
为了提高45#钢表面的耐磨性,延长其在不同恶劣工况下使用寿命,采用激光熔覆技术,在45#钢表面上制备不同质量分数的Fe/MoS_(2)涂层;利用扫描电镜、X射线衍射仪来研究MoS_(2)粉末含量对涂层微观组织和相组成的影响;并用显微硬度计、摩擦... 为了提高45#钢表面的耐磨性,延长其在不同恶劣工况下使用寿命,采用激光熔覆技术,在45#钢表面上制备不同质量分数的Fe/MoS_(2)涂层;利用扫描电镜、X射线衍射仪来研究MoS_(2)粉末含量对涂层微观组织和相组成的影响;并用显微硬度计、摩擦磨损试验机进行相关性能测试,以分析涂层硬度及摩擦磨损性能的相关规律。结果表明,不同质量分数的MoS_(2)涂层耐磨性均有所提升,涂层由胞状及柱状的晶体组织组成,且含有Fe、Cr_(0.5)Mo_(0.5)、Fe-Cr等相,在MoS_(2)质量分数为15%以及20%的涂层中生成少量面心立方相;添加质量分数为15%的MoS_(2)涂层硬度及耐磨性能提升最大,涂层硬度为891.6 HV,涂层磨损率为8.85×10^(-7)mm^(3)/(N·m),摩擦系数为0.6523;加入过量的MoS_(2)会导致涂层的硬度及耐磨性能出现降低。该研究可为改善45#钢表面的耐磨性能提供相关研究依据。 展开更多
关键词 激光技术 激光熔覆 显微组织 耐磨性 二硫化钼
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添加CeO_(2)对激光熔覆Ni基/WC复合涂层的影响 被引量：3
3
作者 梁飞龙 李凯玥 +2 位作者 师文庆 朱志凯 何启浪 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期542-548,共7页
为了提高Q235钢材在海水中的耐腐蚀性能,扩大其应用场合,使其能够服役于富含Cl离子的海洋环境,采用激光熔覆技术,在Q235钢表面制备出添加不同质量分数CeO_(2)改性的Ni基/WC复合熔覆层,并利用扫描电镜、能谱仪和电化学工作站等仪器对熔... 为了提高Q235钢材在海水中的耐腐蚀性能,扩大其应用场合,使其能够服役于富含Cl离子的海洋环境,采用激光熔覆技术,在Q235钢表面制备出添加不同质量分数CeO_(2)改性的Ni基/WC复合熔覆层,并利用扫描电镜、能谱仪和电化学工作站等仪器对熔覆层的组织与性能进行了测试。结果表明,适量CeO_(2)的加入可以促进晶粒细化与组织的均匀分布,提高熔覆层在NaCl溶液(质量分数为3.5%)中的耐腐蚀性能;当添加的CeO_(2)质量分数达到1%时,熔覆层具有最高的平均硬度与最好的耐海水腐蚀性能;过高的CeO_(2)含量则会加剧电偶腐蚀效应,降低其耐腐蚀性能。该研究为后续在Q235钢材表面制备耐腐蚀的激光熔覆合金涂层、改善合金材料表面性能提供了理论参考依据。 展开更多
关键词 激光技术 复合涂层 激光熔覆 氧化铈 电化学腐蚀
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激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr合金单熔道成形质量预测 被引量：2
4
作者 肖罡 李伟奇 +4 位作者 谢莉 路超 刘筱 朱必武 杨钦文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1010-1021,共12页
本研究探讨了激光熔化沉积(LMD)工艺参数对Al-Mg-Sc-Zr合金单熔道成形质量的影响,并采用BP神经网络模型和改进的PSO-BP神经网络模型预测了不同工艺参数下的成形孔隙率。结果表明:Al-Mg-Sc-Zr合金的LMD单熔道成形孔隙率,随着激光线能量... 本研究探讨了激光熔化沉积(LMD)工艺参数对Al-Mg-Sc-Zr合金单熔道成形质量的影响,并采用BP神经网络模型和改进的PSO-BP神经网络模型预测了不同工艺参数下的成形孔隙率。结果表明:Al-Mg-Sc-Zr合金的LMD单熔道成形孔隙率,随着激光线能量密度的增加呈现先上升后下降再上升的趋势,在175 J/mm^(2)时孔隙率达到最小值,仅为1.38%。在相同的送粉工艺参数下,LMD成形熔道宽度和熔道深度均与激光功率呈现出正相关性,而熔道高度和熔道深度均与扫描速率呈现出负相关性。相较于BP神经网络模型,改进的PSO-BP神经网络模型的平均绝对误差降低了29.69%,平均相对误差降低了19.42%,均方误差降低了19.02%,相关系数提升了63.44%。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 AL-MG-SC-ZR合金 熔池质量 孔隙率 神经网络
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316L不锈钢薄板焊缝成形及力学性能研究 被引量：3
5
作者 刁亚龙 师文庆 +2 位作者 程才 贾东贺 张冰青 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期55-61,共7页
目的减少1 mm厚度316L不锈钢薄板在焊接生产过程中出现的缺陷等问题,并提高不锈钢薄板焊缝成形质量和焊接接头力学性能。方法采用脉冲激光焊接技术实现对厚度1 mm的316L不锈钢薄板的精确焊接,并利用金相显微镜、维氏硬度计、万能拉伸试... 目的减少1 mm厚度316L不锈钢薄板在焊接生产过程中出现的缺陷等问题,并提高不锈钢薄板焊缝成形质量和焊接接头力学性能。方法采用脉冲激光焊接技术实现对厚度1 mm的316L不锈钢薄板的精确焊接,并利用金相显微镜、维氏硬度计、万能拉伸试验机和扫描电镜对焊缝的表面形貌、微观结构、力学性能、断口形貌进行表征分析。结果当激光功率为403 W、输出电流为150 A、焊接速度为150 mm/min、离焦量为−5.525 mm时,焊缝正反面的形貌规则无缺陷。焊缝区内的微观结构主要由δ-铁素体和奥氏体2种晶粒构成,相较于母材及热影响区,焊缝区晶粒尺寸更细小均匀,平均硬度为156HV,表现出更高的硬度特性。焊接接头的抗拉强度和屈服强度均值分别达到643.28 MPa和305.95 MPa,相对于母材的强度分别提高了7%和49%;平均断后伸长率为37.2%,达到原始母材伸长率的55%;断裂呈现韧性断裂的塑性变形和延展性特征。结论优化调整焊接工艺参数后,1 mm厚度316L不锈钢薄板的焊缝成形质量提高,无缺陷且微观组织分布均匀,焊接接头强度显著提高。 展开更多
关键词 激光焊接 316L不锈钢薄板 焊缝形貌 微观组织 力学性能
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铜含量对316L激光熔覆钴基涂层组织与性能影响 被引量：1
6
作者 何启浪 张益豪 +1 位作者 师文庆 王文华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期527-533,共7页
为了探究添加不同质量分数铜对铜钴合金复合涂层的影响,利用激光熔覆技术在316L不锈钢基体上制备铜钴合金复合涂层,对铜钴合金复合涂层进行了理论分析和实验验证。结果表明,铜钴合金复合涂层晶粒类型主要有树枝晶和柱状晶,添加质量分数... 为了探究添加不同质量分数铜对铜钴合金复合涂层的影响,利用激光熔覆技术在316L不锈钢基体上制备铜钴合金复合涂层,对铜钴合金复合涂层进行了理论分析和实验验证。结果表明,铜钴合金复合涂层晶粒类型主要有树枝晶和柱状晶,添加质量分数为1%铜基合金时,熔覆层晶粒组织最为致密且晶粒尺寸最小,随着铜质量分数的提升,熔覆层晶粒尺寸逐渐增大,当添加铜质量分数为10%时出现明显气孔及富集颗粒;铜钴合金复合涂层的显微硬度较基体均得到明显提高,当添加质量分数1%的铜时,熔覆层维氏硬度达到最优,可达540.4 HV,较基体平均硬度提升了1.65倍;对铜钴合金复合涂层进行X射线衍射仪分析后发现,复合涂层中的物相主要有CoC_(x)、Co_(0.52)Cu_(0.48)、Cr_(2)Fe_(14)C等物相;对铜钴合金复合涂层进行能谱分析后发现,复合涂层中的Co、Cu、Fe与Cr等元素,在基材316L不锈钢与复合涂层之间,出现明显的扩散现象,添加铜基合金质量分数增大后,Fe、Ni元素的沉降现象愈发明显;随着铜的质量分数提升,合金涂层的耐腐蚀性呈现先增强后减弱的趋势,在质量分数为1%时获得最优耐腐蚀性。该研究对扩展铜钴合金复合涂层实际应用范围具有一定意义。 展开更多
关键词 激光技术 铜基合金 钴基合金 316L 微观组织 耐腐蚀性
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中低温固体氧化物燃料电池电解质的研究进展 被引量：4
7
作者 林剑春 李伟章 +2 位作者 王文广 熊春美 郭福建 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1-10,共10页
与其他燃料电池不同,固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种新兴的环境友好型能源系统,采用的是陶瓷材料作为电解质。电解质是SOFC的核心部件,它的主要作用是传导离子,在很大程度上决定了电池的工作温度。SOFC工作温度通常在600~1000℃之间... 与其他燃料电池不同,固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种新兴的环境友好型能源系统,采用的是陶瓷材料作为电解质。电解质是SOFC的核心部件,它的主要作用是传导离子,在很大程度上决定了电池的工作温度。SOFC工作温度通常在600~1000℃之间,是目前运行温度最高的燃料电池,过高的温度会引发一系列问题,如何在保证性能的前提下降低工作温度是SOFC进一步市场化的关键。本文主要阐述各种SOFC电解质导电机理、性能以及向中低温化发展的研究进展,并对未来电解质材料的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 电解质 掺杂 导电性 稳定性
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高温三向单次冲击下AZ31镁合金孪晶与退孪晶对织构的影响 被引量：1
8
作者 肖罡 贺丹丹 +3 位作者 郭鹏程 崔悦 刘筱 朱必武 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期158-166,共9页
对变形态AZ31镁合金进行温度为400℃、冲击气压为0.6 MPa的三向单次冲击,分析了三向单次冲击载荷下的变形机制、组织和织构演变规律。结果表明,三向单次冲击过程中主要发生孪生和再结晶,其中第2向冲击时发生退孪晶现象;第1向冲击时的主... 对变形态AZ31镁合金进行温度为400℃、冲击气压为0.6 MPa的三向单次冲击,分析了三向单次冲击载荷下的变形机制、组织和织构演变规律。结果表明,三向单次冲击过程中主要发生孪生和再结晶,其中第2向冲击时发生退孪晶现象;第1向冲击时的主要变形机制为二阶锥面滑移和拉伸孪生,第2向冲击时拉伸孪生被棱柱面滑移替代,第3向冲击时主要变形机制为二阶锥面滑移、拉伸孪晶和棱柱面滑移。经过第1向冲击后,主要的织构组分仍然保持初始织构的{0001}<10-10>和{0001}<2-1-10>织构组分,由于发生孪生,基面组分极密度弱化,且增强了{01-10}<0001>织构组分,第2向冲击后,主要织构组分保持不变,由于发生退孪生,基面组分极密度增加,第3向冲击后,孪生和再结晶引起织构组分变为以{01-10}<2-1-10>为主,同时形成c轴偏离ND的弱织构。 展开更多
关键词 三向单次冲击 镁合金 织构 孪生 退孪生
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铝合金前防撞横梁的服役性能预测及评价
9
作者 肖罡 万可谦 +3 位作者 朱必武 刘筱 杨钦文 郭鹏程 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期62-68,共7页
在某车型前舱的设计空间内,设计了一款基于铝型材的前防撞横梁,并通过准静态和动态拉伸试验获得了铝合金的应力-应变曲线,开展了前防撞横梁的服役性能预测及评价。结果表明,6061-T6和6082-T6铝合金的流变应力具有明显的应变速率效应。... 在某车型前舱的设计空间内,设计了一款基于铝型材的前防撞横梁,并通过准静态和动态拉伸试验获得了铝合金的应力-应变曲线,开展了前防撞横梁的服役性能预测及评价。结果表明,6061-T6和6082-T6铝合金的流变应力具有明显的应变速率效应。相比之下,6061-T6铝合金的屈服强度略高,而6082-T6铝合金的应变硬化和应变速率硬化更强;40%重叠偏置碰撞的最大侵入量和应变均大于100%重叠正面碰撞,两者的最大侵入量分别为29.2和29.1 mm,最终侵入量分别为22.4和14.9 mm;拖钩强度工况下,前防撞横梁各结构和焊缝的安全系数均大于1.45,6061-T6铝合金部件、6082-T6铝合金部件和焊缝处的最大疲劳损伤分别为0.435、0.103和0.460,满足强度和损伤的评价指标。 展开更多
关键词 防撞横梁 铝合金 低速碰撞 拖钩强度 疲劳损伤
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冷轧和累积叠轧对Al-4Si合金强韧性协同优化的影响
10
作者 崔晓丽 王研 +4 位作者 刘世英 王君 路超 刘筱 铁镝 《中国有色金属学报》 2025年第8期2639-2652,共14页
本文通过深冷+轧制复合处理及累积叠轧工艺成功制备了1.5 mm的Al-4Si冷轧板和同质复合板材(ARB-3),对比并分析不同轧制工艺对Al-4Si合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:随着变形量的增加,Al-4Si合金中α(Al)晶粒明显细化,90%压下... 本文通过深冷+轧制复合处理及累积叠轧工艺成功制备了1.5 mm的Al-4Si冷轧板和同质复合板材(ARB-3),对比并分析不同轧制工艺对Al-4Si合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:随着变形量的增加,Al-4Si合金中α(Al)晶粒明显细化,90%压下量时平均晶粒尺寸约1.32μm,共晶Si由铸态板片状沿晶界分布变为细小颗粒状,沿轧向分布,其显微硬度由铸态时的42HV上升至82HV,极限抗拉强度由107 MPa提高至221 MPa,伸长率由17.1%略有降低至16.4%,合金显微硬度和极限抗拉强度相较于铸态分别提高了95.2%、106.5%;累积叠轧过程中虽然共晶Si分布更为均匀,但α(Al)晶粒发生回复、再结晶,其平均晶粒尺寸约1.88μm且合金形变强化作用减弱,合金显微硬度和极限抗拉强度相较于铸态仅提高了28.6%、57%,伸长率为13.4%。综上所述,深冷+轧制复合处理及累积叠轧工艺均可提高Al-4Si合金的力学性能,前者更有助于实现Al-4Si合金强韧性的同步提升。 展开更多
关键词 Al-4Si合金 累积叠轧焊 深冷处理 复合板材
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