强流脉冲电子束表面改性技术及其在热障涂层改性中的研究进展

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作者 温强 李向成 +2 位作者 花银群 关庆丰 蔡杰 《材料导报》 北大核心 2025年第3期176-186,共11页

随着材料科学领域的不断发展,表面改性技术在提升材料性能和功能方面扮演着十分重要的角色。强流脉冲电子束表面改性技术作为一种先进的材料表面加工方法,以其独特的高能量密度和快速加工特性,逐渐成为研究热点之一,其能够有效提高材料... 随着材料科学领域的不断发展,表面改性技术在提升材料性能和功能方面扮演着十分重要的角色。强流脉冲电子束表面改性技术作为一种先进的材料表面加工方法,以其独特的高能量密度和快速加工特性,逐渐成为研究热点之一,其能够有效提高材料表面硬度、耐磨性、抗蚀性、抗高温氧化性等性能。本文综述了强流脉冲电子束表面改性技术的改性原理、应用领域以及其对材料微观结构演变及性能提升的影响机制,并重点探讨了该技术在热障涂层领域的研究进展,以及未来的发展方向。强流脉冲电子束表面改性技术为改善热障涂层微观结构和界面性能提供了新的研究方法和思路,对延长热障涂层高温寿命具有重要研究意义。 展开更多

关键词 强流脉冲电子束技术 表面改性 改性特征 热障涂层 材料性能

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核主泵故障诊断研究现状与展望 被引量：3

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作者 周涛 朱勇 +1 位作者 汤胜楠 吴卿轶 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期1081-1090,共10页

实施“双碳”战略是一场影响广泛而深刻的经济社会系统性变革,如期实现“碳达峰、碳中和”目标离不开电力行业重大技术突破和科技创新支撑.核电凭借高能效、清洁无碳、电量稳定等优势,具有明显的经济效益,应用前景广阔.核安全是核电发... 实施“双碳”战略是一场影响广泛而深刻的经济社会系统性变革,如期实现“碳达峰、碳中和”目标离不开电力行业重大技术突破和科技创新支撑.核电凭借高能效、清洁无碳、电量稳定等优势,具有明显的经济效益,应用前景广阔.核安全是核电发展的生命线,核主泵作为核岛一回路系统中的“心脏”,其能否在长服役寿命周期内安全、稳定、可靠运行将直接影响整个核电机组的安全性,因此开展核主泵智能故障诊断与健康管理至关重要.首先,论述了故障诊断对核主泵安全稳定、可靠运行的意义;其次,介绍了核主泵的结构组成与工作原理;再次,阐述了核主泵常见故障类型及机理;从次,综述了近年来国内外学者在核主泵故障诊断与故障预警方面的研究成果;最后,对核主泵故障诊断未来研究方向进行了分析与展望. 展开更多

关键词 核主泵 故障诊断 故障预测 健康管理 智能运维

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原位纳米ZrB_(2)颗粒与稀土Sc协同增强7N01铝合金的微观组织与拉伸性能

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作者 怯喜周 陈锐崐 +1 位作者 彭艳杰 赵玉涛 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期108-112,共5页

在7N01铝合金中同时引入原位纳米ZrB_(2)颗粒和稀土元素Sc,通过原位纳米颗粒和稀土元素的协同作用来提高材料的强塑性。研究表明,向铝合金中单独引入原位纳米ZrB_(2)颗粒的含量超过3wt%后,其团聚现象较严重,不利于复合材料性能的提高。... 在7N01铝合金中同时引入原位纳米ZrB_(2)颗粒和稀土元素Sc,通过原位纳米颗粒和稀土元素的协同作用来提高材料的强塑性。研究表明,向铝合金中单独引入原位纳米ZrB_(2)颗粒的含量超过3wt%后,其团聚现象较严重,不利于复合材料性能的提高。在此基础上引入稀土Sc后,原位ZrB_(2)纳米颗粒的团聚现象得到显著改善。同时,Sc的加入还可有效改善粗大的含铁析出相,细化基体晶粒;原位纳米ZrB_(2)颗粒和稀土Sc的协同引入使复合材料的强度和塑性较7N01基体的性能大幅提高,当ZrB_(2)和Sc的引入量分别为3wt%和0.2wt%时,复合材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率匹配最优,分别为447 MPa、481 MPa和9.6%,相比7N01铝合金基体的性能分别提高16.1%、11.3%和29.7%。 展开更多

关键词 7N01基复合材料 原位纳米ZrB_(2)颗粒 稀土Sc 微观组织 拉伸性能

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激光熔覆AlCoCrFeNi_(2.1)-YHf高熵合金涂层组织及抗高温氧化性能

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作者 缪立圆 李向成 +2 位作者 钱伟 花银群 蔡杰 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第7期740-748,共9页

分别采用普通激光熔覆和高速激光熔覆工艺在镍基高温合金基体表面制备AlCoCrFeNi_(2.1)-YHf高熵合金涂层,研究了不同激光熔覆工艺下高熵涂层微观组织与成分演变,及其在1150℃时抗高温氧化机理.分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透... 分别采用普通激光熔覆和高速激光熔覆工艺在镍基高温合金基体表面制备AlCoCrFeNi_(2.1)-YHf高熵合金涂层,研究了不同激光熔覆工艺下高熵涂层微观组织与成分演变,及其在1150℃时抗高温氧化机理.分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜对制备得到的2种涂层进行晶体结构、微观组织及元素组成表征,随后将试样置于在1150℃下进行100 h恒温氧化,期间记录不同时间点涂层重量增加情况并对截面微观组织及成分进行表征.试验结果表明,2种涂层均由FCC相组成,普通熔覆涂层存在明显的Nb,Y和Hf元素偏析,高速熔覆涂层组织结构更加细密均匀.氧化100 h后2类熔覆涂层氧化增重分别为1.76与0.91 mg/cm^(2),氧化膜增厚分别为7.568与3.535μm.此外,高速熔覆涂层拥有更加平直且完整的氧化膜及极少量的尖晶石生成,表现出优异的抗高温氧化性能. 展开更多

关键词 激光熔覆 高熵涂层 微观结构 高温氧化 动力学曲线

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2099铝锂合金挤压材料组织与抗腐蚀性能的各向异性研究 被引量：4

5

作者 张振强 许晓静 +4 位作者 宋涛 张允康 罗勇 吴瑶 邓平安 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第1期14-16,19,共4页

通过金相观察以及晶间腐蚀和剥落腐蚀实验等手段研究了2099铝锂合金挤压材料的组织、抗晶间腐蚀与抗剥落腐蚀性能的各向异性。结果表明:在2099铝锂合金挤压材料中与挤压方向垂直的面上,粗大不(难)溶第二相分布离散,晶粒组织方向性较低,... 通过金相观察以及晶间腐蚀和剥落腐蚀实验等手段研究了2099铝锂合金挤压材料的组织、抗晶间腐蚀与抗剥落腐蚀性能的各向异性。结果表明:在2099铝锂合金挤压材料中与挤压方向垂直的面上,粗大不(难)溶第二相分布离散,晶粒组织方向性较低,晶间腐蚀深度大、密度低,剥落腐蚀坑离散分布;而在与挤压方向平行的面上,粗大不(难)溶第二相沿挤压方向排列,晶粒沿挤压方向呈带状分布,并在局部区域发生再结晶,晶间腐蚀深度浅、密度高,剥落腐蚀坑密度高。粗大不(难)溶第二相和晶粒分布的各向异性与其抗晶间和剥落腐蚀性能的各向异性是一致的。 展开更多

关键词 2099铝锂合金 组织 腐蚀性能 各向异性

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强流脉冲电子束作用下多弧离子镀NiCoCrAlYSiHf涂层改性机理及循环氧化行为研究 被引量：2

6

作者 蔡杰 姚逸铭 +1 位作者 高杰 关庆丰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第17期117-126,共10页

利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对NiCoCrAlYSiHf涂层进行辐照处理,对改性前后涂层表面状态(粗糙度、宏观形貌)和微观结构(相组成、晶体缺陷和活性元素分布)进行表征,并对改性前后涂层1100℃循环氧化性能进行研究。微观表征结果表明,脉... 利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对NiCoCrAlYSiHf涂层进行辐照处理,对改性前后涂层表面状态(粗糙度、宏观形貌)和微观结构(相组成、晶体缺陷和活性元素分布)进行表征,并对改性前后涂层1100℃循环氧化性能进行研究。微观表征结果表明,脉冲电子束改性后原始涂层制备缺陷消失,涂层表面平整致密,并形成丰富的变形结构及均匀分布的活性元素析出相;循环氧化结果表明,改性态涂层在循环过程中热生长氧化物(TGO)具有更优异的化学稳定性,脉冲电子束改性技术能够显著延缓TGO开裂剥落现象,提高涂层抗热循环性能。 展开更多

关键词 强流脉冲电子束(HCPEB) NiCoCrAlYSiHf涂层 微观结构 循环氧化 热生长氧化物(TGO)

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模具拐角对工件间推挤式等通道转角挤压技术的影响 被引量：2

7

作者 卢予东 许晓静 +1 位作者 蒋凌 成城 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第13期80-83,共4页

运用有限元软件DEFORM-3D研究了ECAP模具拐角对工件间推挤式等通道转角大应变技术的影响。结果表明:载荷的最大值随模具拐角增大而减小;模具拐角是影响工件接触区形变的主要因素;另外,与单个工件等通道转角大应变技术相比,工件间推挤式... 运用有限元软件DEFORM-3D研究了ECAP模具拐角对工件间推挤式等通道转角大应变技术的影响。结果表明:载荷的最大值随模具拐角增大而减小;模具拐角是影响工件接触区形变的主要因素;另外,与单个工件等通道转角大应变技术相比,工件间推挤式等通道转角能显著提高工件应变均匀性。 展开更多

关键词 ECAP 工件间推挤式 有限元模拟

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直线超声马达研究进展 被引量：3

8

作者 张彦虎 曲建俊 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第4期590-595,共6页

简述了近十年来直线超声马达的研究进展,分析了超声马达在结构设计和摩擦驱动等方面的关键问题。分析表明,开发新型原理的超声马达方兴未艾,但接触型马达为目前直线马达的主要发展方向。本体结构简化、驱动性能增强、工作效率及稳定性提... 简述了近十年来直线超声马达的研究进展,分析了超声马达在结构设计和摩擦驱动等方面的关键问题。分析表明,开发新型原理的超声马达方兴未艾,但接触型马达为目前直线马达的主要发展方向。本体结构简化、驱动性能增强、工作效率及稳定性提高,是超声马达结构设计时应考虑的目标和任务。但接触型直线马达正常工作过程就是定/动子间的高频冲击磨损过程,定动子间摩擦学设计至关重要。另外,装配预紧力、接触间隙和磨损过程等引起的非线性问题,在马达设计制造和使用维护中应给予关注。最后,探讨了马达使用性能及运行寿命的影响因素,并总结了直线超声马达工作过程中的能量损失缘由和噪声产生机理。 展开更多

关键词 超声马达 结构设计 接触模型 非线性 输出性能

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多道次工件间推挤式等通道转角大应变技术对应变均匀性的影响 被引量：1

9

作者 郭云飞 许晓静 +3 位作者 卢予东 陆文俊 马文海 王子路 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第21期95-100,共6页

运用有限元软件DEFORM-3D对多道次（1～4道次）不同挤压路径（A、Ba、Bc、C）工件间推挤式等通道转角大应变技术进行了模拟,并进行了实验研究,重点分析了加工道次、挤压路径对应变大小、接触应变区尺寸（体积）、应变均匀性的影响规律... 运用有限元软件DEFORM-3D对多道次（1～4道次）不同挤压路径（A、Ba、Bc、C）工件间推挤式等通道转角大应变技术进行了模拟,并进行了实验研究,重点分析了加工道次、挤压路径对应变大小、接触应变区尺寸（体积）、应变均匀性的影响规律。结果表明,随着挤压道次的增加,应变大小稳步增加且受挤压路径的影响较小,接触区（端部应变区）在Bc路径下其尺寸（体积）最小。4道次后工件的应变均匀性以Bc路径最佳,但是应变均匀性总体上都随挤压道次的增加而降低。 展开更多

关键词 ECAP 多道次 挤压路径 应变均匀性

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大压下率对连轧驱动等通道转角大应变技术的影响

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作者 陆文俊 许晓静 +2 位作者 卢予东 费震旦 蒋凌 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第15期1-4,共4页

采用有限元软件DEFORM-3D模拟了连轧驱动等通道转角大应变技术,研究了大轧制压下对大应变技术的影响。结果表明,当摩擦系数低(0.12)时,工件与轧制轮之间出现打滑现象,在转角变形区出现沿弯曲通道向上位置的镦宽现象;在摩擦系数过高(0.5... 采用有限元软件DEFORM-3D模拟了连轧驱动等通道转角大应变技术,研究了大轧制压下对大应变技术的影响。结果表明,当摩擦系数低(0.12)时,工件与轧制轮之间出现打滑现象,在转角变形区出现沿弯曲通道向上位置的镦宽现象;在摩擦系数过高(0.5～0.7)时,进入弯曲通道,出现明显的轧宽现象,在出口通道处,工件出现破损现象;在摩擦系数适中(0.3)时,工件变形流畅,工件在出口通道内未填满通道宽度。随着轧制压下率增大,有效应变增大,但能耗增加。 展开更多

关键词 轧制驱动 大应变技术 大压下率 有限元模拟

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回复态超纯铝大变形组织与强化机理的研究

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作者 张景玉 许晓静 +1 位作者 阮鸿雁 卢予东 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第13期41-45,共5页

采用X射线衍射(XRD)分析、电子背散射衍射(EBSD)分析技术以及拉伸实验,研究了回复态(锻造+250℃×24 h热处理)超纯铝在大变形(等通道转角挤压+压缩)过程中的组织演变及强化机理。结果表明:回复态超纯铝的低角度晶界数目占比为99.7%... 采用X射线衍射(XRD)分析、电子背散射衍射(EBSD)分析技术以及拉伸实验,研究了回复态(锻造+250℃×24 h热处理)超纯铝在大变形(等通道转角挤压+压缩)过程中的组织演变及强化机理。结果表明:回复态超纯铝的低角度晶界数目占比为99.7%,后续大变形过程中发生动态连续再结晶,部分低角度晶界变成大角度晶界,平均角度增大,位错密度基本不变。超纯铝由于其内部钉扎大应变过程中位错因素很少,其不能有效累积位错,进而不能产生位错强化。大变形引入的位错运动到低角度晶界,被其吸收,低角度晶界长大。回复态大变形超纯铝的强化主要是低角度晶界强化、晶格摩擦应力以及高角度晶界强化,其中主要强化是低角度晶界强化。 展开更多

关键词 回复态超纯铝 大变形 组织演变 强化机理 动态连续再结晶

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大型工件间推挤式等通道转角大应变技术模具受力分析

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作者 马文海 许晓静 +4 位作者 卢予东 成城 陆文俊 郭云飞 王子路 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第19期95-99,共5页

运用有限元软件DEFORM-3D研究了大型工件间推挤式等通道转角大应变技术模具受力。结果表明,它的载荷变化和应变规律与小型ECAP(equal channel angular pressing)极为类似。压头的最大应力位于压头与工件接触部分外侧,其值为原始工件材... 运用有限元软件DEFORM-3D研究了大型工件间推挤式等通道转角大应变技术模具受力。结果表明,它的载荷变化和应变规律与小型ECAP(equal channel angular pressing)极为类似。压头的最大应力位于压头与工件接触部分外侧,其值为原始工件材料变形应力的10.7倍。凹模的最大应力位于压头与工件接触部分周围,其值为原始工件材料变形应力的6.43倍。 展开更多

关键词 ECAP 工件间推挤式 模具应力

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铋硅硼系玻璃喷印油墨的制备及性能研究

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作者 张彦虎 许晓静 王浩 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第11期3498-3505,共8页

采用高能球磨法制备铋硅硼系低熔点玻璃油墨,研究H3BO3含量对所制玻璃油墨结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜分析合成粉体的相结构和微观形貌,运用差热法和红外光谱法分析球磨后样品的性能。结果表明:高能球磨后,得到纳米级别的玻... 采用高能球磨法制备铋硅硼系低熔点玻璃油墨,研究H3BO3含量对所制玻璃油墨结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜分析合成粉体的相结构和微观形貌,运用差热法和红外光谱法分析球磨后样品的性能。结果表明:高能球磨后,得到纳米级别的玻璃油墨,达到喷绘打印玻璃油墨的要求;随着H3BO3含量的增加,玻璃油墨结构中[BO3]增多,[BO4]先增加后稳定,玻璃油墨的转变温度降低;当H3BO3的质量百分比在20wt%附近时,玻璃油墨结构稳定,综合性能较好。 展开更多

关键词 低熔点玻璃 差热法 红外光谱法 高能球磨

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新型面内纵-弯复合型直线超声电机研究 被引量：7

14

作者 范佳丽 张彦虎 +3 位作者 周玉华 唐慧 袁项辉 许晓静 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第6期819-823,829,共6页

为了找到一种推重比大、更利于微型化的定子结构,设计并研制了一种面内纵-弯复合型直线超声电机。探讨了该型电机的工作原理及定子驱动足椭圆轨迹形成条件,并利用有限元分析软件对定子结构进行优化设计。制作了样机,且验证了电机设计的... 为了找到一种推重比大、更利于微型化的定子结构,设计并研制了一种面内纵-弯复合型直线超声电机。探讨了该型电机的工作原理及定子驱动足椭圆轨迹形成条件,并利用有限元分析软件对定子结构进行优化设计。制作了样机,且验证了电机设计的可行性和合理性,并开展了定子驱动足振动性能和电机输出性能的实验研究。结果表明,在激励电压峰-峰值200 V、预压力20 N、激励频率45.7 kHz、相位差90°条件下,电机左、右运行的空载速度分别为0.25 m/s和0.22 m/s,最大推力为3.4 N,推重比达47(定子质量为7.36 g)。与面内纵-弯直线超声电机原型样机相比,开槽定子的驱动足振幅增大,电机输出速度和推力显著提高(空载速度提升了51.5%,最大推力提高了36%),有利于直线超声电机的微小型化。 展开更多

关键词 直线超声电机 结构优化设计 有限元分析 小型化设计 面内模态

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强流脉冲电子束作用下CrFeCoNiMo0.2高熵合金微观结构变化与耐蚀性能研究 被引量：5

15

作者 陈亚楠 吕鹏 +4 位作者 张舒窈 张从林 蔡杰 李玉新 关庆丰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期214-223,共10页

目的提高CrFeCoNiMo0.2高熵合金的耐腐蚀性能。方法采用强流脉冲电子束(HCPEB)辐照非等原子比CrFeCoNiMo0.2高熵合金(HEA)表面。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了辐照表面的微观结构和腐蚀形貌。利用CHI760C电化学工作... 目的提高CrFeCoNiMo0.2高熵合金的耐腐蚀性能。方法采用强流脉冲电子束(HCPEB)辐照非等原子比CrFeCoNiMo0.2高熵合金(HEA)表面。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了辐照表面的微观结构和腐蚀形貌。利用CHI760C电化学工作站,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,研究HCPEB辐照处理前后合金的抗腐蚀性能。结果XRD分析表明,辐照样品表面发生了明显的取向变化,在(200)晶面上表现出择优取向。微观结构观察表明,在HCPEB辐照后,合金表面发生重熔,形成熔坑和厚度约为3~5μm的致密重熔层。随着脉冲数量的增加,凹坑的密度和尺寸明显减小。此外,HCPEB处理消除了烧结合金中的孔隙和成分偏析,实现了组织和成分的均匀化。动电位极化曲线表明,与烧结样品相比,辐照样品在3.5%(质量分数)的NaCl溶液中具有更正的腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度。Nyquist和Bode图的结果表明,在HCPEB辐照后,样品表面具有良好的电容行为和耐腐蚀性,其中辐照次数为30次时,样品的耐腐蚀性能最好。结论HCPEB消除了烧结合金表面的组织缺陷,促使表面的元素分布更加均匀,进而提高了CrFeCoNiMo0.2高熵合金的耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 CrFeCoNiMo0.2高熵合金 强流脉冲电子束(HCPEB) 物相组成 微观改性 耐蚀性 腐蚀机理

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强流脉冲电子束作用下镍基高温合金GH3039表面铬合金化及其抗高温氧化性能研究 被引量：3

16

作者 钱振 杨帆 +3 位作者 吕鹏 蔡杰 李玉新 关庆丰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期227-234,共8页

目的改善GH3039合金的抗高温氧化性能。方法在GH3039合金表面涂抹Cr粉末,然后借助于强流脉冲电子束装置(简称HCPEB)对该合金表面进行相应的处理,而后分别使用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对合金表面进行观察,对比处理前后的... 目的改善GH3039合金的抗高温氧化性能。方法在GH3039合金表面涂抹Cr粉末,然后借助于强流脉冲电子束装置(简称HCPEB)对该合金表面进行相应的处理,而后分别使用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对合金表面进行观察,对比处理前后的物相和微观结构变化,然后以850℃恒温环境为基础,对样品合金化前后的氧化动力学与氧化机制进行相应的测试与分析。结果该合金在HCPEB辐照处理后,其表层已经形成了相应的滑移带,表层晶粒显著细化,尤其是30次辐照样品中形成了尺寸约为100 nm的纳米晶结构。恒温氧化试验的测试结果显示,通过100 h的氧化处理,原始样品氧化增重数值最大,与此同时生成的氧化膜整体偏厚,达到6μm,有一定程度的裂纹与孔洞,基体发生了严重的内氧化。通过辐照处理30次后的合金化样品,氧化100 h后的增重数值最小,由此生成的氧化膜厚度仅仅约为3μm,同时氧化膜的主要构成为氧化铬,该氧化膜还呈现出连续生长属性,相应结构具有致密性且没有剥落,对基体有较为明显的保护功能。结论HCPEB辐照可以将Cr原子熔入GH3039合金表层,快速实现Cr表面合金化。合金表面Cr含量的提高以及在微结构促进元素扩散的共同作用下,该合金抗高温氧化性能得到显著优化。 展开更多

关键词 镍基高温合金 强流脉冲电子束 合金化 微观结构 抗高温氧化性能

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GH80A经强流脉冲电子束改性后的高温氧化行为研究 被引量：5

17

作者 刘迪 高潘 +3 位作者 蔡杰 张凌燕 吕鹏 关庆丰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期157-165,共9页

目的提高燃气轮机叶片材料镍基高温合金GH80A的抗高温氧化性能。方法利用强流脉冲电子束(High-CurrentPulsedElectronBeam,HCPEB)技术对GH80A合金进行表面处理。研究HCPEB辐照前后GH80A的微观结构变化及在850℃恒温氧化后的氧化动力学... 目的提高燃气轮机叶片材料镍基高温合金GH80A的抗高温氧化性能。方法利用强流脉冲电子束(High-CurrentPulsedElectronBeam,HCPEB)技术对GH80A合金进行表面处理。研究HCPEB辐照前后GH80A的微观结构变化及在850℃恒温氧化后的氧化动力学行为及氧化机制。利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对HCPEB诱发的微观结构和氧化产物进行了表征。结果 HCPEB辐照后,GH80A合金表面发生熔化,形成厚约3μm的重熔层,重熔层内形成大量的位错滑移,且晶粒明显得到细化。850℃高温氧化实验结果表明,氧化100 h后,原始样品氧化增重最大,生成的氧化膜较厚,且存在大量裂纹,所生成的Cr_2O_3发生了挥发,导致氧化膜疏松多孔,基体发生了严重的内氧化。HCPEB辐照20次后,样品氧化增重最小,100 h氧化后形成的氧化膜主要由外层TiO_2和内层Cr_2O_3构成。外层连续致密的TiO_2抑制了保护性氧化膜Cr_2O_3的挥发,因此生成的Cr_2O_3氧化膜连续、致密、无剥落,对基体起保护作用。结论 HCPEB辐照后,GH80A合金的抗高温氧化性能明显提升,20次辐照样品的抗高温氧化性能最佳。 展开更多

关键词 强流脉冲电子束 镍基高温合金GH80A 微观结构 抗高温氧化性能

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2099铝锂合金的淬透性研究 被引量：3

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作者 孙良省 许晓静 +2 位作者 张振强 吴瑶 邓平安 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第22期156-158,共3页

采用540℃×2.5h固溶和室温水淬对2099铝锂合金锻件(137mm×131mm×100mm)进行了淬透性研究。结果表明,在试样单边淬火深度为37mm处,合金内外层硬度仍保持一致,故其双边淬透深度至少在74mm以上。其淬透性与主合金元素Cu、L... 采用540℃×2.5h固溶和室温水淬对2099铝锂合金锻件(137mm×131mm×100mm)进行了淬透性研究。结果表明,在试样单边淬火深度为37mm处,合金内外层硬度仍保持一致,故其双边淬透深度至少在74mm以上。其淬透性与主合金元素Cu、Li的质量比及大角度晶界的数量最为密切,Mg、Zn以及空位之间的相互作用及主要强化相的析出特征间接影响了其淬透性。 展开更多

关键词 2099铝锂合金 淬透性 晶界

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激光冲击与热处理复合处理对GH4169合金抗高温氧化性能的影响 被引量：3

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作者 张登 朱亚宁 +2 位作者 杨培毅 蔡杰 花银群 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期858-864,共7页

为评估GH4169合金在服役工况中的抗高温氧化行为,对激光冲击强化(laser shock peening,LSP)、热处理和激光冲击强化与热处理复合工艺下GH4169合金进行抗高温氧化性能测试.使用透射电子显微镜(TEM)对各处理下GH4169合金的微观形貌进行分... 为评估GH4169合金在服役工况中的抗高温氧化行为,对激光冲击强化(laser shock peening,LSP)、热处理和激光冲击强化与热处理复合工艺下GH4169合金进行抗高温氧化性能测试.使用透射电子显微镜(TEM)对各处理下GH4169合金的微观形貌进行分析,并通过X射线衍射(XRD)表征其氧化物组成,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对高温氧化后试样的表面形貌、截面形貌以及氧化产物成分进行分析.研究结果表明,激光冲击诱导的位错和晶粒细化加速了前期氧化膜的形成,同时热处理作用下产生的析出相抑制了针状尖晶石的产生,使得复合工艺下的氧化膜更加连续致密,最终结合氧化动力学曲线揭示了经激光冲击强化和热处理复合处理后氧化膜的生长机制. 展开更多

关键词 GH4169合金 激光冲击强化 热处理 高温氧化 微观结构

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激光冲击金属黏结层高温热循环应力演化规律的有限元模拟 被引量：1

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作者 王瑞涵 花银群 +2 位作者 叶云霞 蔡杰 戴峰泽 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期123-134,共12页

目的 探索激光冲击(LSP)对高温热循环(反复升温、保温和降温)过程中热障涂层中的热生长氧化物(TGO)表面及TGO/黏结层(BC)界面应力分布的影响规律。方法 基于真实TGO形貌,建立有限元模型,从应力演化角度分析LSP改性(LSPed)与未改性(Non-L... 目的 探索激光冲击(LSP)对高温热循环(反复升温、保温和降温)过程中热障涂层中的热生长氧化物(TGO)表面及TGO/黏结层(BC)界面应力分布的影响规律。方法 基于真实TGO形貌,建立有限元模型,从应力演化角度分析LSP改性(LSPed)与未改性(Non-LSPed)试样危险区域的失效形式;使用拉曼光谱法(RFS)对氧化后的金属黏结层进行残余应力测试。结果 TGO应力分布随着形貌的起伏呈现相应的起伏变化。TGO表面压应力最大值出现在波峰位置,经10次热循环后LSPed试样TGO表面S11(平行于涂层表面的正应力)压应力最大值大于Non-LSPed试样,经50次热循环后LSPed试样TGO表面压应力最大值远小于Non-LSPed试样;随着热循环次数的增加,2类试样TGO/BC界面S11应力的差别变小。LSPed试样TGO表面S22(垂直于涂层表面的应力)应力随着热循环次数的增加逐渐增大,但S22拉应力小于250 MPa,应力总体偏低。TGO/BC界面S22、S12(平行于涂层表面的剪切应力)应力随循环次数的变化规律基本一致,经10次热循环后,LSPed试样的S22、S12应力均大于Non-LSPed试样;经50次热循环后,2类试样界面的S22、S12应力相差不大。结论 文中构建的TGO应力有限元仿真模型,模拟结果与测试结果吻合。LSP通过调控TGO生长速度,可以有效缓解TGO生长过程中应力的剧烈变化,大幅降低TGO表面S11和S12应力最大值,进而降低TGO表面产生垂直于表面贯穿裂纹和剪切破坏的风险,LSP对TGO表面(TGO/BC界面)应力状态的影响较小。 展开更多

关键词 激光冲击 热循环 热生长氧化物 黏结层 应力分布 有限元仿真

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