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X80钢在酸性红壤模拟液及室外红壤中的腐蚀动力学规律及相关性分析
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作者 王帅星 杜楠 +2 位作者 刘道新 肖金华 邓丹萍 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期18-28,共11页
通过腐蚀失重、SEM和XRD等方法获得了X80钢在酸性红壤模拟液中的腐蚀演变特征;同时,利用精密电阻法原位、连续监测了X80钢在南昌红壤中的长期腐蚀动力学规律;基于室内模拟液腐蚀和室外红壤暴露实验结果,评价了二者之间的相关性,建立了... 通过腐蚀失重、SEM和XRD等方法获得了X80钢在酸性红壤模拟液中的腐蚀演变特征;同时,利用精密电阻法原位、连续监测了X80钢在南昌红壤中的长期腐蚀动力学规律;基于室内模拟液腐蚀和室外红壤暴露实验结果,评价了二者之间的相关性,建立了腐蚀寿命预测模型。结果表明,酸性红壤模拟液及南昌红壤中,X80钢的腐蚀失重量与腐蚀时间之间均符合幂函数变化规律(△W=At~n)。通过定性比较和灰关联法分析表明,室内模拟液腐蚀实验与室外红壤暴露实验在腐蚀动力学、腐蚀形貌及腐蚀产物组成上均具有良好的一致性;二者的腐蚀动力学关联度为0.6233。基于室内腐蚀实验建立的GM(1,1)灰色模型可以对室外红壤暴露实验结果进行一定程度的预测,相对误差小于20%。 展开更多
关键词 X80钢 腐蚀动力学 红壤模拟液 室外红壤 灰关联
模拟酸雨作用下红壤含水量对X80钢腐蚀行为的影响
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作者 王帅星 杜楠 +2 位作者 刘道新 肖金华 邓丹萍 《中国腐蚀与防护学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期147-157,共11页
利用动电位极化、EIS、三维视频显微镜及XRD等研究了模拟硫酸型酸雨作用下红壤含水量对X80钢腐蚀电化学行为、腐蚀形貌及腐蚀产物组成的影响;同时,依据南昌的气候数据和红壤含水量变化规律,分析了X80钢在酸性红壤中的凝露腐蚀行为。结... 利用动电位极化、EIS、三维视频显微镜及XRD等研究了模拟硫酸型酸雨作用下红壤含水量对X80钢腐蚀电化学行为、腐蚀形貌及腐蚀产物组成的影响;同时,依据南昌的气候数据和红壤含水量变化规律,分析了X80钢在酸性红壤中的凝露腐蚀行为。结果表明,X80钢在酸雨红壤介质中的腐蚀速率(Rct-1)、腐蚀类型及腐蚀机制均与红壤含水量密切相关。含水量为15%(质量分数)体系中,X80钢发生局部腐蚀,整个腐蚀过程均受电化学反应控制,Rct-1较小。随着红壤介质含水量的提高,X80钢腐蚀速率增加,且逐渐转化为全面性腐蚀。含水量为25%条件下,电极表面存在疏松腐蚀产物层及土壤颗粒附着。酸雨饱和红壤中,X80钢经受严重的溃疡状腐蚀,腐蚀机制随时间改变;初期,X80钢腐蚀受电荷转移过程控制;15 d后,逐渐转变为活化与扩散联合控制。除酸度外,凝露也是造成红壤强腐蚀性的重要因素;X80钢在南昌红壤中埋设时,表面存在液膜的时间占总埋设时间的比例高达98.6%,腐蚀现象几乎会在管线服役的任何时间均可能发生。 展开更多
关键词 X80钢 腐蚀 土壤含水量 模拟酸雨 凝露
SO4^2-对X80管线钢在酸性红壤模拟溶液中腐蚀行为的影响
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作者 邓丹萍 杜楠 +2 位作者 王帅星 胡彦卿 王力强 《腐蚀与防护》 北大核心 2017年第5期327-330,402共5页
采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及三维视频显微镜技术研究了在酸性红壤模拟溶液中SO4^2-对X80管线钢腐蚀行为的影响。结果表明:随着酸性红壤模拟液中SO4^2-含量的增加,X80钢的腐蚀呈现出先减缓后明显加剧的趋势;在含5%(质... 采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及三维视频显微镜技术研究了在酸性红壤模拟溶液中SO4^2-对X80管线钢腐蚀行为的影响。结果表明:随着酸性红壤模拟液中SO4^2-含量的增加,X80钢的腐蚀呈现出先减缓后明显加剧的趋势;在含5%(质量分数,下同)SO4^2-的模拟溶液中,X80钢的腐蚀失重量最低、腐蚀电流密度最小。结合EIS分析表明:SO4^2-的含量会影响X80钢的腐蚀行为,1%~5%SO4^2-会阻碍Cl^-在电极表面的吸附,减缓腐蚀;高含量的SO4^2-会破坏电极表面膜的形成,使腐蚀加速。 展开更多
关键词 X80管线钢 SO4^2- 酸性红壤模拟溶液 腐蚀
钴基合金渗层对钛合金耐磨、抗蚀性能的影响 被引量:3
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作者 唐长斌 郑超 +3 位作者 马阿敏 刘道新 刘成松 于首明 《稀有金属》 CSCD 北大核心 2017年第6期620-628,共9页
采用双层辉光渗金属技术在Ti6Al4V钛合金表面制备钴基合金层以增强其耐磨、抗蚀性能,并考察了进行后喷丸复合以改善高温处理中对基材疲劳抗力损伤的处理对其性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、辉光放电光谱... 采用双层辉光渗金属技术在Ti6Al4V钛合金表面制备钴基合金层以增强其耐磨、抗蚀性能,并考察了进行后喷丸复合以改善高温处理中对基材疲劳抗力损伤的处理对其性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、辉光放电光谱仪、显微硬度计、静态压入和动态压压疲劳设备分析和评价了钴基合金渗层的结构、成分分布、硬度和表面韧性,借助球-盘磨损试验机和电化学工作站研究了改性层对基材的干磨损行为和抗3.5%NaCl(质量分数)水溶液电化学腐蚀性能的影响。结果表明:在钛合金表面制备出由20μm沉积层和约5μm扩散层组成的钴基合金渗层,组成元素呈梯度渐变分布,表面硬度达HK_(0.98)N718,由于基材表面硬度提高了近一倍并具有良好的减摩润滑特性,使钛合金表面耐磨性提高了28倍,同时该渗层在3.5%NaCl(质量分数)水溶液中呈现良好的钝化特性,抗腐蚀性能优于钛合金基材。经陶瓷丸以0.15 mm A强度(Almen强度)喷丸后处理的钴基合金渗层的上表面沉积层减薄了1/5,表面硬度稍有增加,且表层硬度梯度呈现出一定程度的变缓,表面韧性却明显增强,但喷丸处理不仅使得钴基渗层表面耐磨性有所降低,其磨损率仅为钛合金的1/10,而且引起钴基合金渗层抗电化学腐蚀性能稍劣于钛合金基材。 展开更多
关键词 双层辉光离子渗 钴基合金 钛合金 磨损 腐蚀
氯化铁溶液中316L和HR-2不锈钢的腐蚀行为研究
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作者 杨柳青 刘道新 +3 位作者 谢朝阳 王正良 徐星辰 叶作彦 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期117-124,共8页
分别采用浸泡腐蚀实验、电化学测试技术、扫描电化学显微镜(SECM)分析技术和慢应变速率拉伸(SSRT)及应力腐蚀(SCC)实验方法对比研究了316L和HR-2奥氏体不锈钢在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,并探讨了腐蚀机理。结果表明,不受力条件下... 分别采用浸泡腐蚀实验、电化学测试技术、扫描电化学显微镜(SECM)分析技术和慢应变速率拉伸(SSRT)及应力腐蚀(SCC)实验方法对比研究了316L和HR-2奥氏体不锈钢在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,并探讨了腐蚀机理。结果表明,不受力条件下316L和HR-2不锈钢的耐腐蚀性能均较好,316L钢呈现出较轻的点腐蚀现象。在动态拉应力作用下,316L和HR-2不锈钢均表现出较高的应力腐蚀开裂敏感性,原因是拉应力促进了不锈钢表面钝化膜的破裂,加速应力腐蚀裂纹的萌生和扩展。316L不锈钢的SCC敏感性稍高于HR-2不锈钢,归因于316L不锈钢点蚀敏感性稍高,因而表面钝化膜在动态拉伸载荷作用下更易于破裂。 展开更多
关键词 应力腐蚀 316L不锈钢 HR-2不锈钢 慢应变速率拉伸实验 氯化铁溶液 电化学特征
喷丸强化对2060铝锂合金表面完整性和疲劳性能的影响 被引量:1
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作者 徐星辰 刘道新 +2 位作者 关艳英 成书民 刘红兵 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第9期1444-1449,共6页
为提高2060新型铝锂合金的抗疲劳性能,研究了喷丸强化对2060-T8E30铝锂合金表面完整性和疲劳性能的影响规律。利用表面轮廓仪、X射线应力测试仪、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等测试和分析了铝锂合金喷丸处理前后的... 为提高2060新型铝锂合金的抗疲劳性能,研究了喷丸强化对2060-T8E30铝锂合金表面完整性和疲劳性能的影响规律。利用表面轮廓仪、X射线应力测试仪、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等测试和分析了铝锂合金喷丸处理前后的表面完整性变化;使用高频疲劳试验机评价了喷丸强化处理对2060-T8E30铝锂合金疲劳寿命的影响规律;探讨了喷丸强化表面完整性与疲劳性能之间的内在联系。结果表明:合理强度的喷丸强化处理能够显著提高2060-T8E30铝锂合金的疲劳寿命,但过高或过低强度的喷丸处理不能达到改善铝锂合金抗疲劳性能的最佳效果,此归因于喷丸强化处理对铝锂合金表面完整性影响作用的非单调变化规律。 展开更多
关键词 铝锂合金 喷丸 疲劳性能 表面完整性 残余应力
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夹具材料对00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头耐蚀行为的影响
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作者 袁萌 刘道新 +1 位作者 唐斌 叶作彦 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期949-952,共4页
为了优选出合理的夹具材料用于制备00Cr18Ni10N超低碳奥氏体不锈钢真空扩散连接接头,分别采用中性盐雾腐蚀试验方法和电化学阻抗谱(EIS)测试方法对比研究了氮化硼与石墨夹具材料对00Cr18Ni10N钢扩散连接接头在Na Cl腐蚀环境中的耐蚀行... 为了优选出合理的夹具材料用于制备00Cr18Ni10N超低碳奥氏体不锈钢真空扩散连接接头,分别采用中性盐雾腐蚀试验方法和电化学阻抗谱(EIS)测试方法对比研究了氮化硼与石墨夹具材料对00Cr18Ni10N钢扩散连接接头在Na Cl腐蚀环境中的耐蚀行为。研究结果表明:采用氮化硼夹具制备的00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头保持了与基材接近的耐蚀性能,未发生点蚀和晶间腐蚀;使用石墨夹具制备的00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头的耐蚀性能比基材显著降低,出现了较为严重的晶间腐蚀现象。电化学测试表明:采用石墨夹具制备的连接接头试样自腐蚀电流密度比不锈钢基材和采用氮化硼夹具制备的连接接头试样高一个数量级,其表面阻抗较基材低两个数量级。原因归于使用石墨夹具制备不锈钢扩散连接接头时,石墨夹具的碳原子扩散到不锈钢表层形成了碳的过饱和固溶体,而在随炉冷却过程中碳与铬及铁在晶界形成了碳化物(Cr Fe)7C3,造成不锈钢表层出现晶间贫铬现象,促进了晶间腐蚀的发生,进而导致该区域耐蚀性能降低。 展开更多
关键词 00Cr18Ni10N超低碳不锈钢 真空扩散连接 晶间腐蚀 电化学阻抗谱
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X80管线钢在不同pH值红壤模拟溶液中的腐蚀电化学行为
8
作者 刘淑云 王帅星 +2 位作者 杜楠 王力强 肖金华 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期21-26,共6页
采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及三维视频显微镜技术研究了X80钢在不同pH值红壤模拟溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明,pH值为5.5时,X80钢在红壤模拟溶液中的腐蚀受氧去极化控制,X80钢表面存在腐蚀产物结合层,EIS由高频不完... 采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及三维视频显微镜技术研究了X80钢在不同pH值红壤模拟溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明,pH值为5.5时,X80钢在红壤模拟溶液中的腐蚀受氧去极化控制,X80钢表面存在腐蚀产物结合层,EIS由高频不完整容抗弧和低频容抗弧组成;随着pH值的降低,X80钢的腐蚀逐渐转为电化学活化控制,自腐蚀电流密度逐渐增大,腐蚀阻力减小,腐蚀不断加剧;当pH值降至4.0~3.0后,X80钢表面出现大量蚀点,EIS低频区出现感抗特征。 展开更多
关键词 X80管线钢 红壤模拟溶液 PH值 电化学阻抗谱
喷丸强化对新型7055-T7751铝合金疲劳性能的影响 被引量:20
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作者 李鹏 刘道新 +4 位作者 关艳英 成书民 赵远兴 曹亮 李欢 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期86-89,93共5页
对7055-T7751新型铝合金表面进行了陶瓷丸喷丸强化处理,采用X射线衍射仪、表面轮廓仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等研究了喷丸强度、喷丸覆盖率等工艺参数对铝合金表面残余应力场、表面粗糙度、表面损伤及表面加工硬化和疲劳性能的影... 对7055-T7751新型铝合金表面进行了陶瓷丸喷丸强化处理,采用X射线衍射仪、表面轮廓仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等研究了喷丸强度、喷丸覆盖率等工艺参数对铝合金表面残余应力场、表面粗糙度、表面损伤及表面加工硬化和疲劳性能的影响。结果表明:优化工艺参数下的喷丸强化能够显著提高该铝合金的疲劳性能,并不是喷丸强度或喷丸覆盖率越高强化效果越好,而是存在合理的喷丸强化参数范围,在优化条件下铝合金可以获得良好的综合表面完整性,疲劳断裂抗力最高;确定的优喷丸参数为喷丸强度0.15mm,覆盖率100%,以此参数强化处理的7055-T7751铝合金的疲劳寿命是基材的2.7倍。 展开更多
关键词 7055-T7751铝合金 喷丸强化 疲劳性能
封闭对铝合金微弧氧化膜在酸性溶液中耐蚀性的影响 预览 被引量:2
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作者 叶作彦 刘道新 +3 位作者 李重阳 张晓化 张小明 雷明霞 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期627-632,共6页
为了提高7A85铝合金的耐蚀性,采用单极性正脉冲微弧氧化(MAO)技术在其表面制备了陶瓷膜层,并采用稀土铈盐、铬酸盐和SiO2溶胶对MAO膜进行封闭处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和电化学工作站研究了封闭处理对膜层表面... 为了提高7A85铝合金的耐蚀性,采用单极性正脉冲微弧氧化(MAO)技术在其表面制备了陶瓷膜层,并采用稀土铈盐、铬酸盐和SiO2溶胶对MAO膜进行封闭处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和电化学工作站研究了封闭处理对膜层表面形貌、结构和在酸性NaCl溶液中腐蚀行为的影响。实验发现,MAO膜在酸性NaCl溶液中不能有效地保护铝合金基体。稀土铈盐和铬酸盐封闭处理通过沉积水合氢氧化物封闭孔隙,可以提高MAO膜的耐蚀性。但在酸性溶液中,封孔物质会和H+发生反应而溶解,故经封闭的MAO试样也会发生腐蚀失效。SiO2溶胶封闭处理后MAO膜表面覆盖一层凝胶,使膜层成为完整的致密层,可以保护铝合金基体在酸性NaCl溶液中免受腐蚀。 展开更多
关键词 铝合金 微弧氧化 封闭处理 电化学 耐蚀性 SIO2溶胶
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辉光离子渗氮对Ti6Al4V合金在航空煤油中摩擦学性能的影响
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作者 汤金钢 刘道新 +3 位作者 唐长斌 张晓化 熊华 唐宾 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第1期140-145,共6页
为改善钛合金在航空煤油中的摩擦学性能,采用辉光离子渗氮技术对Ti6A14V钛合金表面进行改性处理。分析了渗氮层的表面形态、组织结构、显微硬度沿层深的分布,对比研究了钛合金基体、渗氮层和5CrMnMo工具钢在航空煤油中分别与GCr15钢及... 为改善钛合金在航空煤油中的摩擦学性能,采用辉光离子渗氮技术对Ti6A14V钛合金表面进行改性处理。分析了渗氮层的表面形态、组织结构、显微硬度沿层深的分布,对比研究了钛合金基体、渗氮层和5CrMnMo工具钢在航空煤油中分别与GCr15钢及QSn4—3铜合金配副对磨时的耐磨性能,并探讨了渗氮层的表面粗糙度对摩擦磨损行为的影响。结果表明:Ti6A14V钛合金表面渗氮层硬度明显高于5CrMnMo工具钢,经表面抛光后处理,其耐磨性能显著优于钛合金基材与5CrMnMo工具钢,同时也有效降低了摩擦配副的表面磨损。研究同时发现QSn4—3铜合金配副的磨损体积损失与渗氮层的表面粗糙度呈线性递增关系,原因归于铜合金配副的磨损失效由渗氮层表面微凸体的磨粒磨损作用及航空煤油的润滑状况决定。 展开更多
关键词 离子渗氮 TI6AL4V合金 磨损 航空煤油
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微弧氧化与稀土铈盐封孔对7A85新型铝合金耐蚀和耐磨性能的影响 被引量:2
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作者 李重阳 刘道新 +2 位作者 叶作彦 张小明 杨智 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第1期127-132,共6页
为改善7A85新型铝合金表面的耐蚀和耐磨性能,利用微弧氧化技术在其表面原位生成陶瓷膜层,用稀土铈盐溶液对陶瓷膜进行封孔处理。通过扫描电子显微镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用x射线衍射仪分析膜层的相结构,利用盐雾腐蚀试验和电化... 为改善7A85新型铝合金表面的耐蚀和耐磨性能,利用微弧氧化技术在其表面原位生成陶瓷膜层,用稀土铈盐溶液对陶瓷膜进行封孔处理。通过扫描电子显微镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用x射线衍射仪分析膜层的相结构,利用盐雾腐蚀试验和电化学测试评价了陶瓷膜的耐蚀性能,用球.盘摩擦磨损试验机研究了陶瓷膜的摩擦学性能。结果表明:7A85铝合金表面微弧氧化陶瓷膜主要由仪.A12O3,和1.Al2O3,相组成,陶瓷膜表面经稀土封孔处理后致密性提高。单纯的微弧氧化处理提高了7A85铝合金的耐腐蚀性能,使其抗3.5%NaCl水溶液腐蚀速率降低了1个数量级;对微弧氧化膜层进行稀土铈盐封孔处理进一步提高了膜层的耐蚀性能,腐蚀速率降低1个数量级。微弧氧化陶瓷膜显著提高了7A85铝合金表面的耐磨性能,体积磨损率从4.56x10^-3mm’/(N·m)降至5.73x10叫lnlql。/(N·m);稀土铈盐封孔处理降低了陶瓷膜的摩擦系数,但对磨损速率无显著影响。 展开更多
关键词 微弧氧化技术 封孔处理 耐蚀性能 耐磨性能 铝合金 稀土铈 铈盐 陶瓷膜层
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陶瓷丸喷丸对2024HDT铝合金疲劳性能的影响 被引量:3
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作者 赵远兴 刘道新 +5 位作者 关艳英 成书民 杜东兴 李鹏 刘红兵 王玉华 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2014年第4期15-20,共6页
为提高2024HDT—T351新型铝合金的抗疲劳性能,采用陶瓷丸喷丸新技术研究了喷丸强度、覆盖率及表面完整性对2024HDT—T351铝合金疲劳性能的影响,利用x射线应力仪、粗糙度仪、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等,分析了喷丸强化对铝... 为提高2024HDT—T351新型铝合金的抗疲劳性能,采用陶瓷丸喷丸新技术研究了喷丸强度、覆盖率及表面完整性对2024HDT—T351铝合金疲劳性能的影响,利用x射线应力仪、粗糙度仪、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等,分析了喷丸强化对铝合金表面残余应力场、表面粗糙度、表面损伤及表面加工硬化的影响,以及疲劳抗力的作用机制。结果表明:在高周疲劳试验条件下,合理参数的喷丸强化处理能够有效改善铝合金的表面完整性,显著提高铝合金的疲劳抗力,而过高强度或覆盖率的喷丸处理则不利于铝合金的表面完整性,因而不能有效改善铝合金的疲劳性能;在近低周疲劳试验条件下,高交变应力使喷丸引入的表层残余压应力严重松弛,喷丸引入的不利因素(粗糙度增大和组织损伤等)与有利因素的作用彼此抵消,此时喷丸处理不能有效改善铝合金的疲劳性能。 展开更多
关键词 喷丸强化 疲劳性能 表面完整性 2024HDT铝合金
渗碳与喷丸复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及疲劳性能的影响 被引量:6
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作者 常晓东 刘道新 +3 位作者 崔腾飞 曾惠元 周莉 杜东兴 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期1584-1590,共7页
为提高18Cr2Ni4WA钢齿轮的服役性能,研究了渗碳与喷丸强化复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及常规疲劳和接触疲劳性能的影响规律。利用X射线应力仪、粗糙度仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等测试和分析了表面组织结构、残余应力场、... 为提高18Cr2Ni4WA钢齿轮的服役性能,研究了渗碳与喷丸强化复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及常规疲劳和接触疲劳性能的影响规律。利用X射线应力仪、粗糙度仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等测试和分析了表面组织结构、残余应力场、表面粗糙度、表面形态特征及表面加工硬化作用。结果表明:合理的喷丸强化工艺与渗碳复合处理能够显著提高18Cr2Ni4wA齿轮钢的旋弯弯曲疲劳性能和接触疲劳性能,但并不是喷丸强度越高,疲劳性能越好,而是存在较佳的喷丸强化参数,此条件下可获得良好的表面完整性,因而常规机械疲劳抗力和接触疲劳抗力均可协调提高。过高强度的喷丸处理会破坏渗碳钢的表面完整性,不利于疲劳性能。此外,复合改性对常规疲劳行为和接触疲劳行为的影响规律有所不同,此归于二者失效机制及控制因素的差异。 展开更多
关键词 18CR2NI4WA钢 渗碳 喷丸 常规疲劳 接触疲劳 表面完整性
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喷丸强化与应力因素对2E12-T3铝合金剥蚀行为的影响 被引量:1
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作者 叶作彦 刘道新 +3 位作者 吴剑 张小明 杨智 雷明霞 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期445-450,共6页
采用浸泡腐蚀实验、金相分析、扫描电镜和x射线衍射分析等技术研究了喷丸强化和应力因素对2E12-T3铝合金剥蚀行为的影响规律,探讨了作用机理。结果表明,2E12-T3铝合金具有很高的剥蚀敏感性,拉应力会明显增强其剥蚀敏感程度,而压应... 采用浸泡腐蚀实验、金相分析、扫描电镜和x射线衍射分析等技术研究了喷丸强化和应力因素对2E12-T3铝合金剥蚀行为的影响规律,探讨了作用机理。结果表明,2E12-T3铝合金具有很高的剥蚀敏感性,拉应力会明显增强其剥蚀敏感程度,而压应力则会降低其剥蚀敏感性。采用合理的喷丸强化工艺(喷丸强度取0.15mmN,覆盖率取100%)能够明显降低2E12-T3铝合金的剥蚀敏感性,有效抑制表面鼓泡和分层现象,归因于喷丸引入了表面残余压应力,同时使表层晶粒细化,晶粒的长宽比降低。过高强度或过大覆盖率的喷丸处理,会使铝合金表面产生较严重的损伤性,降低对2E12-T3铝合金的抗剥蚀性能的改善效果。 展开更多
关键词 2E12-T3铝合金 喷丸强化 剥落腐蚀 残余应力 应力因素
拉应力与电偶因素对2E12铝合金腐蚀行为的影响 被引量:1
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作者 崔腾飞 刘道新 +3 位作者 史平安 尹益辉 周宏亮 刘剑钊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1215-1220,共6页
为探讨应力和电偶双重因素对2E12-T3铝合金腐蚀行为的影响,采用应力腐蚀试验,电偶腐蚀试验以及电化学阻抗技术、金相技术、扫描电镜分析技术,研究了应力和电偶双重因素对铝合金腐蚀行为的作用机理。研究结果表明:2E12-T3在NaCl-H2O... 为探讨应力和电偶双重因素对2E12-T3铝合金腐蚀行为的影响,采用应力腐蚀试验,电偶腐蚀试验以及电化学阻抗技术、金相技术、扫描电镜分析技术,研究了应力和电偶双重因素对铝合金腐蚀行为的作用机理。研究结果表明:2E12-T3在NaCl-H2O溶液中具有很高的应力腐蚀敏感性。未偶接不锈钢时,随着所受外加拉应力水平的提高,铝合金表面阻抗略有降低,合金抗腐蚀能力下降,外加拉应力提高了铝合金的腐蚀敏感程度。偶接不锈钢后,同应力条件下的阻抗值较偶接前低很多,并且相同应力水平下的断裂时间缩短为未偶接时的1/3,电偶因素起到了很大的作用。在应力因素和电偶因素的共同作用下,铝合金腐蚀敏感性非常高。 展开更多
关键词 2E12铝合金 力学 电偶因素 应力腐蚀 交流阻抗
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Ti6Al4V合金与AISI420不锈钢表面离子渗Cr及耐磨性 被引量:3
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作者 于首明 刘道新 +2 位作者 汤金钢 张晓化 唐长斌 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期93-99,共7页
为了改善钛合金和不锈钢的耐磨性,对Ti6Al4V合金和AISI420马氏体不锈钢表面进行真空辉光离子渗Cr,对比研究了合金化层的组织结构和摩擦磨损性能的相关性。结果表明,两种基材的合金化改性层厚度均达60μm以上,结构致密,结合强度高。Ti6A... 为了改善钛合金和不锈钢的耐磨性,对Ti6Al4V合金和AISI420马氏体不锈钢表面进行真空辉光离子渗Cr,对比研究了合金化层的组织结构和摩擦磨损性能的相关性。结果表明,两种基材的合金化改性层厚度均达60μm以上,结构致密,结合强度高。Ti6Al4V合金改性层由Cr沉积层、富Cr2Ti层、CrTi4层和Cr-Ti固溶层组成,其中富Cr2Ti层硬度最高,是基材的2.3倍;AISI420不锈钢渗Cr层由Cr沉积层和扩散层组成,扩散层中富含Cr23C6相,二者过渡区的硬度最高,是基材的4.5倍。表面渗Cr显著提高两种材料的耐磨性,这与渗Cr层的物相结构有关。Ti6Al4V合金的Cr沉积层和富Cr2Ti相层均具有优异的耐磨性,而固溶层的耐磨性较差;AISI420钢基材的Cr沉积层和过渡层均具有优异的耐磨性,而扩散层的耐磨性稍差。渗Cr处理使两种基材的磨损机制均由磨粒磨损为主转化为粘着磨损为主。 展开更多
关键词 TI6AL4V合金 AISI420不锈钢 离子渗Cr 耐磨性
TC4合金表面离子渗Zr-N层的常温和600℃高温耐磨性
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作者 汤金钢 刘道新 +1 位作者 唐长斌 张晓化 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期105-109,共5页
为改善钛合金室温和高温摩擦学性能,分别采用锆-氮离子共渗(Zr+N)与离子渗锆后渗氮(Zr/N)两种工艺在TC4钛合金表面制备锆-氮改性层。利用球盘磨损试验机对比研究了两种Zr-N改性层在室温和600℃高温环境下的摩擦学性能。结果表明,... 为改善钛合金室温和高温摩擦学性能,分别采用锆-氮离子共渗(Zr+N)与离子渗锆后渗氮(Zr/N)两种工艺在TC4钛合金表面制备锆-氮改性层。利用球盘磨损试验机对比研究了两种Zr-N改性层在室温和600℃高温环境下的摩擦学性能。结果表明,两种工艺制备的Zr-N改性层均由ZrN相组成,Zr/N改性层还包含少量TiN相和较厚的Zr-Ti固溶体,两种等离子表面合金化层均使钛合金表面硬度显著提高。Zr/N改性层比Zr+N离子共渗层表面硬度更高,渗层更深,表面承载能力更强。室温和600℃高温下,Zr/N改性层磨损率比TC4钛合金基材分别降低43倍和21倍;Zr+N共渗改性层磨损率比TC4钛合金基材分别降低24倍和5倍。 展开更多
关键词 TC4钛合金 渗锆 渗氮 等离子表面冶金 耐磨性
喷丸强化对TC4钛合金表面完整性及疲劳性能的影响 被引量:15
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作者 夏明莉 刘道新 +4 位作者 杜东兴 李瑞鸿 张炜 乔明杰 张晓化 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期1349-1353,1358共6页
为了探讨喷丸强化对钛合金表面完整性及其疲劳行为的影响规律,采用扫描电子显微镜(SEM)、表面粗糙度仪、金相显微镜、显微硬度计及X射线应力测试仪等,分析了喷丸处理的TC4钛合金表面形态特征、表面粗糙度、表层金相组织、表层硬度以... 为了探讨喷丸强化对钛合金表面完整性及其疲劳行为的影响规律,采用扫描电子显微镜(SEM)、表面粗糙度仪、金相显微镜、显微硬度计及X射线应力测试仪等,分析了喷丸处理的TC4钛合金表面形态特征、表面粗糙度、表层金相组织、表层硬度以及表层残余应力分布,采用微机控制高频疲劳试验机评价了喷丸强化对TC4钛合金疲劳抗力的影响,探讨了喷丸试样表面完整性与疲劳抗力的内在联系及作用机制。结果表明:采用合理的喷丸强化工艺能够显著提高TC4钛合金的拉-拉疲劳抗力,以强度0.10 mmA~0.15 mmA、覆盖率100%的条件喷丸处理TC4钛合金,能够使其疲劳极限提高14.5%。然而,过高强度(0.15 mmA~0.20 mmA)的喷丸处理,并不能达到显著提高TC4钛合金疲劳抗力的目的。喷丸强化对TC4钛合金疲劳行为的影响归于喷丸对其表面完整性的影响,当喷丸引入的表面残余压应力及组织强化因素为主导时,钛合金疲劳抗力能够得到显著地提高。 展开更多
关键词 TC4钛合金 喷丸强化 疲劳性能 表面完整性 残余应力 粗糙度
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钛合金表面辉光离子渗Mo合金化层在航空煤油环境中的摩擦学行为 预览 被引量:4
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作者 汤金钢 刘道新 +3 位作者 唐长斌 张晓化 熊华 唐宾 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第8期1967-1974,共8页
为改善钛合金在航空煤油中的摩擦学性能,采用辉光离子渗技术在Ti6Al4V合金表面制备Mo合金化层。分析合金化层的表面形貌和微观结构,测试合金化层的显微硬度和元素沿层深的分布,对比研究钛合金基体、渗Mo合金化层和5CrMnMo工具钢在航空... 为改善钛合金在航空煤油中的摩擦学性能,采用辉光离子渗技术在Ti6Al4V合金表面制备Mo合金化层。分析合金化层的表面形貌和微观结构,测试合金化层的显微硬度和元素沿层深的分布,对比研究钛合金基体、渗Mo合金化层和5CrMnMo工具钢在航空煤油中分别与GCr15钢及QSn4-3铜合金配副对磨时的耐磨性能,并探讨渗Mo合金化层的表面粗糙度对摩擦磨损行为的影响。结果表明:经表面抛光处理后,钛合金表面辉光离子渗Mo合金化层不仅显著降低了钛合金的摩擦因数,而且有效增强了摩擦配副的耐磨性。渗Mo合金化层的摩擦性能优于5CrMnMo工具钢。实验还发现铜合金配副的磨损体积损失与Mo合金化层的表面粗糙度成正比,这主要是由合金化层与配副表面之间微凸体的磨粒磨损作用决定的。 展开更多
关键词 磨损 摩擦因数 TI6AL4V 航空煤油 MO
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