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厚度主导铝合金表面304不锈钢涂层组织结构及性能的演变行为 被引量：2
1
作者 成波 张新懿 +5 位作者 李文生 李旭强 张婷 马拉特·别洛茨科夫斯基 乌拉吉米尔·赛纽特 维克多·卓尼克 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期225-236,共12页
目的 评价不同沉积厚度对铝合金基体上304不锈钢涂层综合性能的影响。方法 采用超音速火焰喷涂在铝合金表面制备3种不同厚度(200、600、1 000μm)的304不锈钢涂层。利用附带能谱的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计、纳... 目的 评价不同沉积厚度对铝合金基体上304不锈钢涂层综合性能的影响。方法 采用超音速火焰喷涂在铝合金表面制备3种不同厚度(200、600、1 000μm)的304不锈钢涂层。利用附带能谱的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计、纳米压痕仪、液压式万能试验机以及摩擦磨损试验机,研究涂层的微观结构、物相组成、残余应力、硬度分布、弹性模量、结合强度、弯曲性能和摩擦学行为。结果 304不锈钢涂层组织均匀、无裂纹,与基体结合良好。涂层主要由奥氏体相组成,其余为少量铁素体相和氧化物,且涂层中奥氏体晶粒相比粉末中发生晶粒细化。随着涂层厚度的增加,涂层孔隙率(C200≈0.5%、C600≈2.5%、C1000≈4.3%)、氧含量(C200≈2.4%、C600≈3.1%、C1000≈4.2%)增加,涂层残余压应力减小,显微硬度、弹性模量和结合强度均呈下降趋势;但涂层断裂刚度与其厚度成正比,断裂时裂纹主要沿未熔颗粒边界和氧化物聚集区域萌生和扩展。在干摩擦条件下,304不锈钢涂层的摩擦系数约为0.6,与铝合金相比,摩擦过程更加稳定,耐磨性提高3倍。随着涂层厚度的增加,涂层摩擦系数稳定性降低,磨损率增大,磨损机制以疲劳磨损和犁沟磨损为主。结论 与304不锈钢粉末相比,晶粒细化和残余压应力的存在致使涂层整体硬度提升。然而,随着涂层厚度增加,涂层中缺陷的增多以及残余压应力的减小又降低了涂层的综合性能。涂层断裂刚度与其断裂能有关,厚涂层体系具有更大的等效抗弯刚度。 展开更多
关键词 铝合金 304不锈钢涂层 超音速火焰 残余应力 三点弯曲 摩擦学性能
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硅低温热解活化包覆超细金刚石及其抗氧化和分散稳定性
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作者 李文生 黄晓龙 +3 位作者 成波 李建军 宋强 赛纽特·乌拉吉米尔 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第11期73-78,共6页
超细金刚石(UFD)粉体高温易氧化、分散稳定性差使其在高温、溶液等环境中的应用受到极大限制。采用硅低温热解-活化-包覆复合工艺实现了超细金刚石表面包覆改性,成功制备了具有纳米尺度核-壳结构的UFD/Si复合粉体。用拉曼和透谢电镜分... 超细金刚石(UFD)粉体高温易氧化、分散稳定性差使其在高温、溶液等环境中的应用受到极大限制。采用硅低温热解-活化-包覆复合工艺实现了超细金刚石表面包覆改性,成功制备了具有纳米尺度核-壳结构的UFD/Si复合粉体。用拉曼和透谢电镜分别表征了包覆粉末石墨化程度,探究包覆前后粉体的相成分,复合粉体形貌及包覆层厚度;用热重分析仪和傅里叶红外光谱结合粉体在10%硫酸悬浮液中的稳定静置时间分别测定UFD包覆前后的抗氧化性和分散稳定性。结果表明,850℃时的原位热解反应使Si活化量充足,无定型硅层均匀包裹着金刚石颗粒呈椭球形,包覆层厚度为10~30 nm,物相主要为金刚石和无定型硅。核-壳结构的UFD/Si复合粉体具有抗高温氧化性,硅层阻隔了金刚石与氧气直接接触,其初始氧化温度较纯UFD从500℃提高到780℃,945℃时才被彻底氧化。包覆减少了金刚石表面的官能团,减弱了颗粒之间的吸附,包覆Si后的UFD粉体在10%稀硫酸悬浮液中的沉降时间较纯UFD提升了12 h以上。 展开更多
关键词 Si低温热解 核-壳结构 超细金刚石 抗高温 分散稳定性
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