检索结果-内蒙古大学图书馆

金属学报 2025年第3期61卷 509-520页

作者：庞梦瑶巫瑞智马晓春靳思远于哲 Krit Boris 哈尔滨工程大学超轻材料与表面技术教育部重点实验室 Moscow Aviation Institute National Research University

在油气生产中，可降解压裂材料可提高油气资源生产效率。对于快速降解的压裂材料，在保持高降解速率的同时，还要求具有较好的力学性能。本工作在前期获得具有高腐蚀速率的Mg-8Li-4Gd-1.5Ni铸态合金的基础上，对合金进行热轧加工，通过... 详细信息

在油气生产中，可降解压裂材料可提高油气资源生产效率。对于快速降解的压裂材料，在保持高降解速率的同时，还要求具有较好的力学性能。本工作在前期获得具有高腐蚀速率的Mg-8Li-4Gd-1.5Ni铸态合金的基础上，对合金进行热轧加工，通过调控变形组织进一步提升合金的力学性能和腐蚀速率。结果表明，在轧制过程中，合金中的网状长周期堆垛有序结构相（LPSO相）逐渐转变为平行的纤维状，变形量达90%时LPSO相会形成较短的纤维状。合金在热轧过程中出现再结晶组织，GdNi3颗粒细化。变形量70%时合金抗拉强度最高，达217 MPa，延伸率为17%。在3%KCl溶液中，变形量为90%时合金在25及93℃时均有最高的腐蚀速率，失重速率分别为0.47及3.63 mg/（cm2·min）,25℃时腐蚀电流密度最高，为5.34 mA/cm2。平行分布的LPSO相对合金的腐蚀有阻碍作用，但是LPSO相的弯曲、第二相的破碎、再结晶和位错密度的增加使合金内部的化学活性增强，导致腐蚀速率逐渐增高。热轧使合金中位错密度增加，晶粒尺寸减小，并发生再结晶，这些组织演变导致合金发生加工硬化和细晶强化，使得合金力学性能提升。

关键词： Mg-Li合金压裂轧制腐蚀行为力学性能

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纳米ZrB2增强CoNiCrAlY复合粉末的机械合金化制备及其涂层的组织与性能

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金属学报 2025年第4期61卷 619-631页

作者：杨康辛越姜自滔刘侠薛召露张世宏安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室

针对高温炉辊在高温重载环境下的氧化、磨损等失效问题，采用一步式和分步式机械合金化（MA）工艺分别合成了2种CoNiCrAlY-20%ZrB2（质量分数）复合粉末并制备成涂层，对其组织和性能进行了研究。结果表明，用分步式MA成功合成了纳米ZrB... 详细信息

针对高温炉辊在高温重载环境下的氧化、磨损等失效问题，采用一步式和分步式机械合金化（MA）工艺分别合成了2种CoNiCrAlY-20%ZrB2（质量分数）复合粉末并制备成涂层，对其组织和性能进行了研究。结果表明，用分步式MA成功合成了纳米ZrB2增强的CoNiCrAlY复合粉末，较一步式球磨，分步式球磨的ZrB2颗粒更加均匀地分布在金属基体相中。分步式MA球磨35 h复合粉末的平均粒径符合超音速火焰喷涂（HVOF）要求。采用HVOF制备复合涂层，发现分步式MA粉末制备的涂层熔化状态较一步式MA粉末制备的涂层更好，且分步式涂层孔隙率更低、硬度更高、韧性更强。2种涂层在750℃以上均具有良好的自润滑能力，且在950℃时涂层表面形成了连续完整的“上釉层”。950℃时分步式涂层磨损率比一步式涂层低了60%，说明在高温环境下分步式涂层具有更好的耐磨性能。此外，与纯CoNiCrAlY涂层相比，纳米ZrB2颗粒加入可以显著提升涂层的高温摩擦磨损性能。

关键词：机械合金化 HVOF CoNiCrAlY-ZrB2复合涂层高温摩擦磨损

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电弧离子镀涂层大颗粒缺陷控制与抑制技术研究进展

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表面技术 2025年第1期54卷 1-16页

作者：张泽张远涛张林赵栋才张腾飞张世宏安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002

电弧离子镀是当前应用最广泛的物理气相沉积技术,其制备的涂层具备高硬度、高沉积效率和良好的结合力等优点,在刀具及模具涂层领域展现出显著优势。然而,该技术存在涂层表面大颗粒缺陷的问题,严重限制了其在高精密加工、高致密性防护涂... 详细信息

电弧离子镀是当前应用最广泛的物理气相沉积技术,其制备的涂层具备高硬度、高沉积效率和良好的结合力等优点,在刀具及模具涂层领域展现出显著优势。然而,该技术存在涂层表面大颗粒缺陷的问题,严重限制了其在高精密加工、高致密性防护涂层以及传感器绝缘膜等领域的推广应用。因此,如何有效减少涂层表面大颗粒缺陷的数量和密度已成为相关机构关注的重要研究方向之一。总结了电弧离子镀技术在大颗粒缺陷控制和抑制方面的最新进展和应用,探讨了当前存在的问题及解决方案。对大颗粒产生、传输和到达3个阶段下的产生/运动机理和控制手段进行了总结。针对大颗粒产生过程,通过优化弧源设计,改善磁场分布,提高弧斑运动速度,实现了更加均匀、快速的弧斑运动轨迹,减少了大颗粒生成概率;在传输过程中,采用物理屏蔽/磁过滤与辅助阳极辅助等手段有效控制了离子和大颗粒运动轨迹;在基体区域沉积阶段,通过增加基体偏压来调控到达基体的大颗粒数目。此外沉积参数的改变也广泛用于减少大颗粒缺陷。这些方法思路和研究进展将为解决电弧离子镀技术中存在的大颗粒缺陷问题提供新思路,并有望推动该项技术在各个行业中得到更广泛的应用。

关键词：电弧离子镀大颗粒去除电弧源磁过滤工艺参数

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硬质合金刀具表面AlCrBN/AlTiN多层涂层制备及高速干式切削钛合金性能

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中国表面工程 2025年

作者：陶朗朗陶文远方炜蔡飞薛海鹏张世宏安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽工业大学材料科学与工程学院

针对AlTiN涂层难以满足高速干式切削加工钛合金的苛刻需求，采用电弧离子镀技术在硬质合金刀具表面制备不同多层结构的AlCrBN/AlTiN多层涂层（交替沉积5次和10次，分别标记为AlCrBN-5和AlCrBN-10），研究多层涂层的结构、硬度、摩擦磨... 详细信息

针对AlTiN涂层难以满足高速干式切削加工钛合金的苛刻需求，采用电弧离子镀技术在硬质合金刀具表面制备不同多层结构的AlCrBN/AlTiN多层涂层（交替沉积5次和10次，分别标记为AlCrBN-5和AlCrBN-10），研究多层涂层的结构、硬度、摩擦磨损、高温性能及涂层刀具高速干式切削钛合金性能。多层涂层物相由fcc-（Cr,Al）N和fcc-（Ti,Al）N组成；多层结构可以显著提升涂层的硬度，其中AlCrBN-10涂层具有最高的硬度(4470HK0.05)；多层涂层经1 000℃真空退火处理后，仍具有较高的硬度(～2 790 HK0.05)。摩擦磨损结果表明：多层涂层可以显著降低其摩擦因数和磨损率，其中AlCrBN-10涂层的摩擦因数和磨损率最低，分别为0.56和0.21×10-15m3·N-1·m-1。涂层刀具高速干式切削钛合金结果显示：当速度为100 m/min时，多层涂层刀具的切削寿命略有提升，其中AlCrBN-5涂层刀具的切削寿命为15 min，与AlTiN涂层相比（12 min）提升25%；当切削速度提升至150 m/min时，多层涂层刀具的切削寿命显著提升，其中AlCrBN-10涂层刀具的切削寿命为280 s，与AlTiN涂层相比（80 s）提升250%；不同切削速度下，刀具前刀面和后刀面的磨损均为粘着磨损和氧化磨损。通过在硬质合金刀具表面构筑AlTiN/AlCrBN多层结构涂层，可以显著提升其硬度和高温稳定性，降低其前刀面和后刀面的粘着磨损和氧化磨损，进而提升涂层刀具的高速干式切削钛合金性能。所制备的AlCrBN/AlTiN多层涂层能有效提高刀具表面的高温和抗磨损性能，在高速干式切削领域具有较好的应用情景。

关键词： AlCrBN涂层刀具涂层高速干式切削多层涂层磨损

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钎焊工艺对钎焊金刚石界面组织和性能的影响

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金刚石与磨料磨具工程 2025年第1期45卷 56-66页

作者：崔冰姜雪杜全斌徐凡严佩佩王蕾张黎燕安徽工业大学材料科学与工程学院教育部先进金属材料绿色制造与表面技术重点实验室安徽马鞍山243002 河南机电职业学院河南省超硬材料智能制造装备集成重点实验室河南新郑451191

采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段,研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明:金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化... 详细信息

采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段,研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明:金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化合物层均匀连续且致密,且在金刚石颗粒表面形成了薄而连续的层片状TiC和少量W_(2)C相,提高了金刚石与钢基体的结合强度;随着钎焊温度升高及保温时间延长,钎焊界面缺陷逐渐减少,金刚石石墨化程度升高;在钎焊温度为980℃、保温时间为15 min的条件下,金刚石颗粒在磨削过程中的摩擦力和摩擦系数相对较小,对大理石工件的磨削体积最大,且金刚石颗粒的脱落率最低。

关键词： Cu-Sn-Ti钎料钎焊工艺力学性能金刚石磨具

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合金元素对RE_(2)Fe_(14)B(RE=Nd,Pr)基纳米复合永磁体的影响

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过程工程学报 2025年第3期25卷 221-232页

作者：霍传友张电宝卜晓宇钱二宝张振牛敬涵姜胜男李海玲安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002

纳米复合磁体因其潜在的高磁能积成为颇具发展前途的下一代永磁材料。高磁性能的实现依赖于对微观结构的精确控制,包括软硬磁相的晶粒尺寸及分布、软磁相的含量、硬磁相的取向、界面的结构和化学成分等。目前主要通过调整合金成分和制... 详细信息

纳米复合磁体因其潜在的高磁能积成为颇具发展前途的下一代永磁材料。高磁性能的实现依赖于对微观结构的精确控制,包括软硬磁相的晶粒尺寸及分布、软磁相的含量、硬磁相的取向、界面的结构和化学成分等。目前主要通过调整合金成分和制备工艺来控制纳米复合磁体的微观结构。通过添加合金元素不仅可以改善纳米复合永磁体的微观结构,还可以改变磁体中主相的内禀磁参数,是提高磁体磁性能的常用手段。本工作总结和评述了合金元素在RE_(2)Fe_(14)B(RE=Nd,Pr)基纳米复合永磁材料的微观结构控制方面的作用。稀土元素(La,Ce,Pr,Dy,Tb等)加入取代了Nd原子,改变了Nd_(2)Fe_(14)B相的内禀磁参数;Co,Cr,Ni和Mn等元素可以进入α-Fe和RE_(2)Fe_(14)B晶格并置换Fe的点位,同时改变软、硬磁相的内禀磁参量,从而改变磁体的磁性能。Nb,Ti,Zr等元素被证实可以进入主相Nd_(2)Fe_(14)B内,但更多的是富集在晶界处,起到增强畴壁钉扎和细化晶粒的作用;Sn和Ga等元素可以改善磁体的高温磁性能,提高磁体的热稳定性。通过添加合金元素调控合金成分是控制纳米复合磁体微观结构的有效途径,但合金元素的含量需要控制在一定范围内,过量添加会恶化磁体的磁性能。

关键词：纳米复合永磁材料交换耦合作用合金元素微观结构内禀磁参数

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保护气成分对CMT熔覆9Cr-1Mo涂层成形及稀释率的影响

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热加工工艺 2025年第1期54卷 93-97,103页

作者：朱龙龙胡磊刘辉安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243000 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002

保护气在焊接中担任重要角色,其成分对熔滴过渡与熔池金属的流动有重要影响。采用冷金属过渡技术在Q235A钢表面制备了一层9Cr-1Mo涂层,研究了纯Ar、95%Ar+5%O2和80%Ar+20%CO_(2)三种保护气氛对涂层成形、稀释率及组织性能的影响。结果表... 详细信息

保护气在焊接中担任重要角色,其成分对熔滴过渡与熔池金属的流动有重要影响。采用冷金属过渡技术在Q235A钢表面制备了一层9Cr-1Mo涂层,研究了纯Ar、95%Ar+5%O2和80%Ar+20%CO_(2)三种保护气氛对涂层成形、稀释率及组织性能的影响。结果表明,95%Ar+5%O2条件下涂层成形性最好,纯Ar条件下在焊趾处有明显的咬边,而在80%Ar+20%CO_(2)保护气氛下出现了明显的飞溅。95%Ar+5%O2保护气氛下得到的涂层平均稀释率为25.08%,涂层与基体冶金结合良好,同时避免了因稀释过高而导致的涂层性能下降问题。这三种保护气条件下涂层的组织均为板条马氏体,热影响区组织由淬火马氏体、珠光体与铁素体组成,但95%Ar+5%O2保护气氛下马氏体含量明显低于另外两种保护气氛,并且晶粒更为细小。

关键词：保护气成分涂层成形稀释率组织性能

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纳米碳/铝复合材料的界面调控与混合强化研究进展

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航空制造技术 2025年第6期68卷 14-27页

作者：邓海亮史雨程董正学范晨露刘嘉彬杨康邓先功安徽工业大学材料科学与工程学院先进陶瓷研究中心马鞍山243032 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002

碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)和石墨烯纳米片(Graphene nanoplatelets,GNP)等纳米碳材料具有超高的强度和模量、优异的导热与导电性能,是高性能铝基复合材料的理想增强体。然而,纳米碳与铝的润湿性差,高温下界面反应易生成脆性的Al_4C... 详细信息

碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)和石墨烯纳米片(Graphene nanoplatelets,GNP)等纳米碳材料具有超高的强度和模量、优异的导热与导电性能,是高性能铝基复合材料的理想增强体。然而,纳米碳与铝的润湿性差,高温下界面反应易生成脆性的Al_4C_3,损伤纳米碳,不仅限制增强效果,还会恶化复合材料强韧性,因此调控界面反应与界面结合、协同提升强韧性成为纳米碳/铝复合材料研究的关键。本文在界面结合机制分析的基础上,从纳米碳表面改性和复合工艺优化等方面综述了界面的调控研究及效果,随后总结了CNT和GNP的多维网络强化及与陶瓷颗粒混合强化的研究,期望通过CNT和GNP及与陶瓷颗粒的增强网络设计,进一步提升纳米碳/铝复合材料的强韧性。

关键词：铝基复合材料碳纳米管石墨烯界面强化

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30CrMnSiA结构钢表面渗氮-氧化复合改性研究

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电镀与精饰 2025年第2期47卷 67-73页

作者：云庆文吴新宇陈秋宇李富霖刘瑞良哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150066 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西南交通大学利兹学院四川成都611756

本文以30Cr Mn Si A结构钢为研究对象,利用低温等离子体渗氮及低温渗氮-低温氧化复合技术对其进行表面改性研究,重点研究了氧化时间对渗氮30Cr Mn Si A钢表面组织结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析渗氮层及渗氮-... 详细信息

本文以30Cr Mn Si A结构钢为研究对象,利用低温等离子体渗氮及低温渗氮-低温氧化复合技术对其进行表面改性研究,重点研究了氧化时间对渗氮30Cr Mn Si A钢表面组织结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析渗氮层及渗氮-氧化复合改性层的表面形貌、截面组织和相结构;利用维氏硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站对渗氮层及复合改性层的硬度、耐磨性和耐蚀性进行评价。结果表明,渗氮层表面主要由ε-Fe_(23)N、γ'-Fe_(4)N和α_N相组成,经不同时间的氧化处理后,渗氮层表面生成Fe_(3)O_(4)相和Fe_(2)O_(3)相;随着氧化时间的延长,氧化物的含量增大,表面硬度增大,最大可达1012 HV_(0.05),改性层的有效硬化层厚度约为200μm;在防腐耐磨方面,渗氮层和渗氮-氧化复合改性层的耐磨性和耐蚀性均显著提高,且短时间氧化的复合改性层具有更好的耐磨性和耐蚀性。

关键词：结构钢多功能改性层防腐耐磨低温等离子体渗氮 30CrMnS iA钢

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“高强韧PVD硬质防护及功能涂层”专题序言

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表面技术 2025年第1期54卷 I0006-I0006,I0005页

作者：张世宏常可可安徽工业大学安徽工业大学“先进金属材料绿色制备与表面技术”教育部重点实验室 ISO中央秘书处 ISO/TC107 PVD涂层国际标准分委会中国表面工程协会中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料全国重点实验室

随着航空航天、精密机械等领域的关键部件向高可靠性、高效率和高精度方向持续转变,关/重部件对长寿命化要求也日益增加。通过对关/重部件表面进行高强韧PVD硬质防护/功能化涂层处理,可以赋予其抗磨、减摩、耐蚀、耐热等性能,提升其在... 详细信息

随着航空航天、精密机械等领域的关键部件向高可靠性、高效率和高精度方向持续转变,关/重部件对长寿命化要求也日益增加。通过对关/重部件表面进行高强韧PVD硬质防护/功能化涂层处理,可以赋予其抗磨、减摩、耐蚀、耐热等性能,提升其在苛刻条件下的使役性能和服役寿命,助力制造业高质量发展,为新质生产力“蓄势赋能”。

关键词：高强韧服役寿命 PVD 苛刻条件功能涂层航空航天精密机械制造业

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