激光熔覆高熵合金涂层的研究进展

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作者 韩娟 龙雨 +7 位作者 徐流杰 赖伟基 龙绍檑 邓澄 周圣丰 于振涛 李卫 易艳良 《材料导报》 北大核心 2025年第13期199-214,共16页

近年来,高熵合金凭借其耐磨损、耐腐蚀、强韧性、高温抗氧化性和生物相容性等优异性能引起了人们广泛关注。激光熔覆是一种涉及多学科的现代表面强化技术,具有能量密度高、快速加热和冷却、稀释率低、热影响区小、成分偏析少、冶金结合... 近年来,高熵合金凭借其耐磨损、耐腐蚀、强韧性、高温抗氧化性和生物相容性等优异性能引起了人们广泛关注。激光熔覆是一种涉及多学科的现代表面强化技术,具有能量密度高、快速加热和冷却、稀释率低、热影响区小、成分偏析少、冶金结合性好等特点。本文综述了激光熔覆高熵合金涂层的最新研究进展。首先,概述了高熵合金的设计理念以及激光熔覆高熵合金涂层的优点。然后,介绍了激光熔覆高熵合金涂层的相结构和性能特征,以及合金元素对其影响规律,讨论了激光工艺参数和辅助激光熔覆技术对激光熔覆高熵合金涂层组织结构和性能的影响。最后,总结与展望了激光熔覆高熵合金涂层的发展趋势。 展开更多

关键词 激光熔覆 高熵合金 涂层 相结构

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高速钢耐磨材料研究进展 被引量：3

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作者 陈鹏 李卫 易艳良 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期157-174,共18页

本文介绍了国内外高速钢耐磨材料研究进展,主要综述了高速钢耐磨材料的发展简史、合金成分、制备工艺、热处理工艺、计算科学、力学性能及工程应用,系统总结了高速钢耐磨材料的研究特点,从合金成分、微观组织及力学性能方面加以阐述。... 本文介绍了国内外高速钢耐磨材料研究进展,主要综述了高速钢耐磨材料的发展简史、合金成分、制备工艺、热处理工艺、计算科学、力学性能及工程应用,系统总结了高速钢耐磨材料的研究特点,从合金成分、微观组织及力学性能方面加以阐述。秉持成分是基础、组织是关键、工艺是手段和性能是目的的观点,为高速钢耐磨材料的研究及开发提供实质性价值。此外,计算科学的应用范围不断扩大,金属耐磨材料研究将趋于多样化,是一种不可或缺的研究性手段。最后,根据高速钢耐磨材料研究技术所要面临的问题和挑战,展望了五个研究方向,以促进高速钢耐磨材料产业技术创新发展。 展开更多

关键词 高速钢 耐磨材料 力学性能

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两性离子-阴离子双交联P(AAm-co-AAc-co-SBMA-co-AMPS)/Fe^(3+)水凝胶的摩擦学性能研究

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作者 李子恒 王斌斌 +2 位作者 尤德强 李卫 王小健 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期183-191,共9页

水凝胶是一种理想的软骨修复材料,但目前很难有人工材料能实现软骨的超低摩擦因数。使用两性离子单体[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺丙基)(SBMA)和阴离子单体2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成一种两性离子-阴离子双交联P(AAm... 水凝胶是一种理想的软骨修复材料,但目前很难有人工材料能实现软骨的超低摩擦因数。使用两性离子单体[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺丙基)(SBMA)和阴离子单体2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成一种两性离子-阴离子双交联P(AAm-co-AAc-co-SBMA-co-AMPS)/Fe^(3+)水凝胶。在水和PBS中进行摩擦学测试,以评估两性离子和阴离子基团对摩擦因数(CoF)的影响。结果表明:SBMA和AMPS引入的物理交联点可以提高水凝胶的抗压强度,在水中实现了较低CoF(0.04);此外,在PBS中观察到CoF进一步降低至0.015,CoF的降低是由于水凝胶在PBS中浸泡产生的高度水合上层所造成的。 展开更多

关键词 水凝胶 润滑 承重 摩擦 软骨修复

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蠕化率对重型柴油机用蠕墨铸铁的磨损损伤机制的研究

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作者 罗智扬 郑宝超 +3 位作者 刘洋赈 李林 易艳良 李卫 《热加工工艺》 北大核心 2024年第12期73-80,共8页

采用Rtec-MFT5000型多功能摩擦磨损试验机对几种不同蠕化率的蠕墨铸铁进行了往复滑动摩擦试验,研究了蠕化率对蠕墨铸铁的磨损表面损伤行为和和磨损性能的影响。结果表明,在相同工况条件下,蠕墨铸铁的抗磨损性能随蠕化率的提高呈下降趋势... 采用Rtec-MFT5000型多功能摩擦磨损试验机对几种不同蠕化率的蠕墨铸铁进行了往复滑动摩擦试验,研究了蠕化率对蠕墨铸铁的磨损表面损伤行为和和磨损性能的影响。结果表明,在相同工况条件下,蠕墨铸铁的抗磨损性能随蠕化率的提高呈下降趋势,在载荷30 N的情况下,蠕化率61%的试样的磨损体积为0.049 mm^(3),比蠕化率83%、96%的试样耐磨性分别提高了16.9%、22.2%。在相同载荷下,试样的摩擦系数随着蠕化率的提高而降低。随着载荷的增加,蠕墨铸铁的平均摩擦系数呈下降趋势。在低载荷2 N的情况下,蠕墨铸铁的磨损机制主要为显微切削。随着载荷增加到15 N时,磨损机制为显微切削和黏着磨损的混合形式。当载荷增大到30 N时,蠕墨铸铁的磨损机制为显微切削、黏着磨损和疲劳磨损的混合形式。 展开更多

关键词 蠕化率 蠕墨铸铁 摩擦磨损 减摩抗磨

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Mo含量对Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5)高熵合金组织和摩擦学行为影响

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作者 秦家庆 靳丰硕 +2 位作者 韩娟 雷乃义 易艳良 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期73-80,88,共9页

系统研究了Mo含量对(Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5))_(100-x)Mo_(x)(x=0,3,5,7)高熵合金(HEAs)微观组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:HEAs由单一BCC相构成。随着Mo摩尔分数从0增加至7%,HEAs晶格畸变程度提高,纳米硬度从(2.3... 系统研究了Mo含量对(Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5))_(100-x)Mo_(x)(x=0,3,5,7)高熵合金(HEAs)微观组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:HEAs由单一BCC相构成。随着Mo摩尔分数从0增加至7%,HEAs晶格畸变程度提高,纳米硬度从(2.33±0.09)GPa提升至(4.93±0.09)GPa,洛氏硬度从(27.76±0.74)HRC提升至(40.01±0.82)HRC,维氏硬度从(247.4±6.2)HV提升至(350.1±7.4)HV,磨损率从9.85×10^(-5)mm^(3)/(N·m)降至3.5×10^(-5)mm^(3)/(N·m),下降了64.5%。磨损机制包括磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损。随着Mo含量增加,磨损机制从磨粒磨损逐渐转变为粘着磨损和氧化磨损。 展开更多

关键词 高熵合金 生物医用材料 Mo 磨损机制 耐磨性 硬度

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微量C掺杂对TiZrNbTaMo难熔高熵合金组织性能的影响

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作者 韩娟 周大奎 +2 位作者 雷乃义 周圣丰 易艳良 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第2期139-152,共14页

通过非自耗真空电弧熔炼炉制备(Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5))_(93)Mo_(7)难熔高熵合金锭。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电子背散射衍射仪(EBSD)、电子探针微量分析仪(EPMA)、X射线光电子能谱仪(X... 通过非自耗真空电弧熔炼炉制备(Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5))_(93)Mo_(7)难熔高熵合金锭。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电子背散射衍射仪(EBSD)、电子探针微量分析仪(EPMA)、X射线光电子能谱仪(XPS)、显微硬度计、室温拉伸试验以及高温摩擦磨损试验,系统研究了0.05%(摩尔分数)C掺杂对合金微观结构、力学性能和宽温域摩擦学性能的影响。结果表明:未掺杂和0.05%C掺杂的合金均由单一BCC相组成,微量C掺杂并未导致第二相。由于晶界偏析效应,微量C掺杂后,合金的硬度由337.3 HV_(0.2)提升到357.6 HV_(0.2),断裂强度由693 MPa增至1040 MPa,延伸率由1.11%升至25.79%。两种合金的耐磨性均随着试验温度的升高呈先下降后上升再下降的趋势;磨损机制由室温下的磨粒磨损为主转变为高温下(700℃)的氧化磨损为主。在不同试验温度下,掺杂0.05%C的合金均表现出更好的耐磨性。 展开更多

关键词 难熔高熵合金 (Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_5)_(93)Mo_(7) C掺杂 微观结构 力学性能 摩擦学性能

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铜−石墨烯复合镀层表面自清洁防污薄膜研究 被引量：2

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作者 陈德馨 杨松潭 +1 位作者 郭涛 康志新 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2965-2976,共12页

本文采用一步电沉积法在铜−石墨烯(Cu-GNS)复合镀层表面制备超疏水薄膜并研究其自清洁防污特性。当沉积电压达到15 V时,Cu-GNS复合镀层表面被多肉植物叶片状的粗糙结构完全均匀覆盖,接触角达到最大值152.3°,滚动角接近0°,实... 本文采用一步电沉积法在铜−石墨烯(Cu-GNS)复合镀层表面制备超疏水薄膜并研究其自清洁防污特性。当沉积电压达到15 V时,Cu-GNS复合镀层表面被多肉植物叶片状的粗糙结构完全均匀覆盖,接触角达到最大值152.3°,滚动角接近0°,实现了最佳的超疏水效果,赋予了复合镀层自清洁防污的性能。通过化学成分表征,确定了所制备薄膜的主要化学成分是低表面能物质十四酸铜,并分析其成膜反应机理。对经沉积薄膜后的Cu-GNS复合镀层进行自清洁防污测试,其表面没有被所浸液体污染,经过10次循环试验后表面依然没有残留液体,并且保持干燥,表明Cu-GNS复合镀层经沉积薄膜后,在实际应用中具有了出色的自清洁防污效果。 展开更多

关键词 一步电沉积 铜−石墨烯 超疏水薄膜 自清洁防污性能

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H13钢表面激光熔覆NbC/Ni60复合涂层组织及高温耐磨损性能 被引量：5

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作者 常倾城 任利兵 +2 位作者 刘英 谢咏馨 李卫 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期108-114,共7页

目的研究NbC颗粒的加入量对H13钢表面激光熔覆NbC/Ni60复合涂层的组织、硬度和耐磨性的影响。方法将Ni60合金粉末与NbC碳化物粉末球磨混合,采用激光熔覆技术,在H13钢基体表面制备不同NbC含量(质量分数分别为0%、10%、20%、30%)增强的NbC... 目的研究NbC颗粒的加入量对H13钢表面激光熔覆NbC/Ni60复合涂层的组织、硬度和耐磨性的影响。方法将Ni60合金粉末与NbC碳化物粉末球磨混合,采用激光熔覆技术,在H13钢基体表面制备不同NbC含量(质量分数分别为0%、10%、20%、30%)增强的NbC/Ni60合金复合涂层。采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪对复合涂层的微观组织和物相进行分析。借助显微硬度计,研究复合涂层的截面显微硬度分布规律。采用高温摩擦磨损试验机测试复合涂层在真空400℃下的摩擦磨损性能。结果在激光熔覆NbC/Ni60复合涂层中,物相主要由γ-(Ni,Fe)固溶体、Ni_(2)Si、CrB、Cr23C6、NbC组成;熔覆层以胞晶和枝晶为主,NbC含量对复合熔覆层组织及形态具有显著影响,加入少量NbC可使熔覆层组织细化;在NbC的质量分数为20%时,大量弥散的NbC颗粒在枝晶间呈聚集趋势;在NbC的质量分数为30%时,熔覆层中NbC相呈现块状、花瓣状形貌。NbC/Ni60复合涂层的硬度显著高于H13钢基体,随着NbC含量的增加,NbC/Ni60复合熔覆层的显微硬度逐渐升高,NbC的质量分数为30%的NbC/Ni60复合熔覆层的平均硬度高达848HV。在真空400℃、压力100 N、转速100 r/min、时间7200 s磨损工况下,NbC质量分数为20%的NbC/Ni60复合涂层的磨损量最小,因此其高温耐磨性最好。NbC质量分数为10%的NbC/Ni60复合涂层的摩擦因数最小。随着NbC含量的增加,复合涂层的摩擦因数反而升高。结论NbC/Ni60复合涂层与H13钢基体具有很好的冶金结合,显著提高了高温耐磨性能;NbC颗粒硬质相具有较好的增强作用,能够明显提高NbC/Ni60复合涂层的硬度和耐磨性;粗大NbC相不利于复合涂层耐磨性的进一步提高。NbC/Ni60复合涂层的磨损机制主要为磨粒磨损、疲劳剥落磨损。 展开更多

关键词 激光熔覆 NbC/Ni60复合涂层 微观组织 显微硬度 高温耐磨性能

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基于GLRM模型和MC误差修正的中长期负荷预测 被引量：2

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作者 崔琼 舒杰 +3 位作者 吴志锋 黄磊 姚文明 宋香荣 《新能源进展》 2017年第6期472-477,共6页

为解决传统灰色模型(GM)忽略线性因素的不足和预测随机波动性大的序列误差偏大问题,提出了一种基于灰色线性回归模型(GLRM)与马尔科夫链(MC)的中长期负荷预测模型。通过搭建GLRM预测模型,分析模型拟合误差的转移规律,提出基于MC的预测... 为解决传统灰色模型(GM)忽略线性因素的不足和预测随机波动性大的序列误差偏大问题,提出了一种基于灰色线性回归模型(GLRM)与马尔科夫链(MC)的中长期负荷预测模型。通过搭建GLRM预测模型,分析模型拟合误差的转移规律,提出基于MC的预测误差定量估计方法,并在此基础上建立GLRM模型预测值的修正模型,构建GLRM-MC模型。实例仿真结果表明,该模型与GM模型和GLRM模型相比,能够更好地把握实际负荷的内在变化规律,可以在提高模型预测精度的同时,提升拟合和预测效果的稳定性。 展开更多

关键词 中长期负荷预测 灰色线性回归模型 马尔科夫链 误差定量估算

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TaO_x中掺氧量对TaO_x/WO_x电致变色性能的影响 被引量：2

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作者 杨恢东 夏锦辉 +3 位作者 彭斯冉 张婧妍 鲍飞雄 刘雅晴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期258-266,共9页

采用直流反应磁控溅射法在氧化铟锡(ITO)玻璃上溅射一层掺氧含量为30%的氧化钨薄膜(WOx),并在此基础上溅射了掺氧含量不同的氧化钽薄膜(TaOx).利用X射线衍射仪以及能谱仪对氧化钽薄膜的物相结构以及元素的相对变化量进行了分析,使用扫... 采用直流反应磁控溅射法在氧化铟锡(ITO)玻璃上溅射一层掺氧含量为30%的氧化钨薄膜(WOx),并在此基础上溅射了掺氧含量不同的氧化钽薄膜(TaOx).利用X射线衍射仪以及能谱仪对氧化钽薄膜的物相结构以及元素的相对变化量进行了分析,使用扫描电子显微分析了薄膜的表面形貌,采用紫外分光光度计与电化学工作站配合测量薄膜的透射率,对薄膜的电致变色性能进行了研究.结果表明:所溅射的氧化钽薄膜均为非晶态结构,随着掺氧含量的增加,薄膜氧含量越接近71.4%,薄膜对氧化钨的保护性能呈现下降趋势,并在氧含量为70.08%时得到对氧化钨的最优保护性能,此时电致变色薄膜着色响应时间为21 s.添加氧化钽薄膜减少了电致变色薄膜的开关峰值电流与泄漏电流,使得器件的充电容量保持稳定,循环稳定性能得到提升. 展开更多

关键词 磁控溅射 透射率 电致变色 响应时间 泄漏电流

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衬底温度对碲化镉薄膜结构及光学性能的影响

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作者 杨恢东 张翠媛 +3 位作者 王菁 陈玉玲 彭炳荣 刘辉 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2102-2106,共5页

碲化镉(CdTe)因具有良好的光电性能和吸收性能经常被作为太阳电池的吸收层材料。以纯度为99.99%的CdTe陶瓷靶为靶材在玻璃衬底上采用射频磁控溅射的方法制备了一系列的CdTe薄膜,研究了衬底温度对样品薄膜的厚度、结构和光学性能的影响... 碲化镉(CdTe)因具有良好的光电性能和吸收性能经常被作为太阳电池的吸收层材料。以纯度为99.99%的CdTe陶瓷靶为靶材在玻璃衬底上采用射频磁控溅射的方法制备了一系列的CdTe薄膜,研究了衬底温度对样品薄膜的厚度、结构和光学性能的影响。结果表明:随着衬底温度的增加薄膜的厚度在逐渐地减少;制备的薄膜都是立方闪锌矿结构且具有高度的(111)面择优取向;薄膜对可见光有较好的吸收性能,随衬底温度的增加而减小。 展开更多

关键词 吸收层 CDTE薄膜 射频磁控溅射 衬底温度

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溅射功率对硫化镉薄膜结构和光电性能的影响

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作者 杨恢东 王菁 +6 位作者 张翠媛 夏锦辉 李俊魁 谢泳伦 常晨 周铉池 温俊文 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1747-1751,共5页

在玻璃衬底上采用射频磁控溅射方法制备了硫化镉(CdS)薄膜,研究了溅射功率对CdS薄膜的结构、表面形貌、光学特性和电学性质的影响。XRD测量表明制备的CdS薄膜均为六方纤锌矿结构的多晶薄膜。随着功率从40 W增加到80 W,H(102)面的峰呈现... 在玻璃衬底上采用射频磁控溅射方法制备了硫化镉(CdS)薄膜,研究了溅射功率对CdS薄膜的结构、表面形貌、光学特性和电学性质的影响。XRD测量表明制备的CdS薄膜均为六方纤锌矿结构的多晶薄膜。随着功率从40 W增加到80 W,H(102)面的峰呈现增强再逐渐减弱的趋势。60 W时薄膜的衍射峰最强,结晶度最好。同时,薄膜的晶粒尺寸随着功率增加先增大再减小。从SEM图像可以看出,制备的薄膜均匀致密且无针孔的出现。在可见光范围内,薄膜的平均透射率都在70%以上。随着功率的增加,薄膜带隙在2.25~2.41 e V的范围内变化,而暗电导率呈现先增加再减少的趋势。 展开更多

关键词 硫化镉薄膜 射频磁控溅射 溅射功率 光电性能

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基于C/S架构的分布式电源监控系统的设计与实现 被引量：4

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作者 孔祥玥 吴志锋 +1 位作者 舒杰 宋香荣 《新能源进展》 2018年第2期151-156,共6页

提出了一种基于C/S架构的分布式电源监控系统,将系统分解为设备及数据采集层、现场数据管理层、用户层和服务层,对系统架构进行了详细的设计。系统服务层采用Apache+PHP+MYSQL组合的服务器架构,用户层采用安卓应用程序(Android applicat... 提出了一种基于C/S架构的分布式电源监控系统,将系统分解为设备及数据采集层、现场数据管理层、用户层和服务层,对系统架构进行了详细的设计。系统服务层采用Apache+PHP+MYSQL组合的服务器架构,用户层采用安卓应用程序(Android application)的形式,本文着重对两者的关键技术和具体实现进行了详细阐述。实际应用结果表明,该系统能准确、高效地采集和查询分布式发电单元的遥测、遥信数据,能够准确、及时地对发电单元下达控制指令。 展开更多

关键词 C/S架构 分布式电源 安卓

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T6处理对选区激光熔化AlSi10Mg微观组织和磨损性能的影响

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作者 曾佳 李杰 +3 位作者 王启伟 杨俊杰 张鹏 李卫 《摩擦学学报(中英文)》 2025年第7期1047-1059,共13页

选区激光熔化(SLM)技术是制造业发展的重要方向,AlSi10Mg是SLM领域应用最广泛的铝合金材料.T6(固溶+时效)热处理可以有效提高材料服役性能,但T6热处理对SLM-AlSi10Mg磨损行为的影响机制仍不清楚.本研究中对比分析了6、9、12以及15 N载... 选区激光熔化(SLM)技术是制造业发展的重要方向,AlSi10Mg是SLM领域应用最广泛的铝合金材料.T6(固溶+时效)热处理可以有效提高材料服役性能,但T6热处理对SLM-AlSi10Mg磨损行为的影响机制仍不清楚.本研究中对比分析了6、9、12以及15 N载荷下去应力态(SR)和SR+T6态SLM-AlSi10Mg的干滑动摩擦磨损行为.研究表明:T6处理对AlSi相微观结构的影响最大,AlSi相的体积分数和平均尺寸由SR态的11.4%和1.28±0.02μm分别增加至SR+T6态的15.5%和2.13±0.06μm,但密度由SR态的0.084个/μm^(2)减小至SR+T6态0.040个/μm^(2);弥散强化及固溶强化效应的削弱使得硬度由SR态的104.5 HV降低至SR+T6态的86.6 HV;不同载荷下SR+T6态的耐磨性能较SR态均显著提升,但存在不同作用机理,由于载荷的增加加剧了磨痕亚表面疲劳裂纹的萌生及扩展,主要磨损机制由低载荷(6 N)下的显微切削转变为高载荷(9、12和15 N)下的疲劳剥落,低载荷(6 N)下,AlSi相尺寸的增加使SR+T6态的耐磨损性能较SR态提升了约40%,高载荷(9、12和15 N)下,弥散分布的AlSi相加速了由纳米晶粒构成的摩擦转变组织(Tribology transformation structure,TTS)层的形成,进而加剧疲劳裂纹的形成;AlSi相密度的降低使SR+T6态的耐磨损性能较SR态提升了约30%~35%. 展开更多

关键词 选区激光熔化 热处理 AlSi析出相 疲劳裂纹 耐磨损性能

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