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材料保护
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徐军

月刊

1001-1560

bjb@mat-pro.com

027-83641679

430030

湖北省武汉宝丰二路126号

材料保护/Journal Materials ProtectionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1960年，是由武汉材料保护研究所、中国腐蚀与防护学会、中国表面工程协会，中国机械工程学会表面工程分会主办的全国性表面应用技术杂志，面向国内外公开发行，属中文核心期刊。曾荣获首届国家期刊奖，第二届中国期刊提名奖，入选中国期刊方阵双高期刊。
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    深冷循环处理对铁基非晶涂层结构和摩擦磨损性能的影响

    赵建华黄莉婷庄曙东田芳...
    93-100,109页
    查看更多>>摘要：针对铁基非晶涂层塑韧性差的问题,对铁基非晶涂层进行了不同循环次数的深冷循环处理,研究了 30次和60次深冷循环处理对涂层结构和摩擦磨损性能的影响.结果表明:深冷循环处理后,涂层仍与基体结合良好,呈典型的层状结构.深冷循环处理没有改变涂层的结构和非晶态本质,但提高了涂层的驰豫焓,涂层的自由体积含量增加,发生了回春现象.深冷循环处理的涂层在不同载荷(5,10,20 N)下的平均摩擦系数和磨损率均在30次时最低,H/E和H3/E2值最大,耐磨性最好.未处理涂层在不同载荷下的磨损机制以脆性剥落为主.深冷循环处理后,涂层的磨损机制由脆性剥落向磨粒磨损转变.深冷循环处理有助于提高铁基非晶涂层的耐磨性.

    铁基非晶涂层深冷循环处理结构摩擦磨损

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    常规喷丸和微粒喷丸工艺对42CrMo钢表面性能的影响

    黄怀玉张富林王光宏李欣硕...
    101-109页
    查看更多>>摘要：为了研究常规喷丸和微粒喷丸2种工艺对42CrMo钢表面性能的影响,利用ABAQUS软件通过正交试验确定了这2种工艺对材料表面粗糙度和残余压应力层深的主次影响因素.根据正交试验的分析结果,开展了一定的实际试验验证.考虑微粒喷丸和常规喷丸的特点,针对喷丸覆盖率单因素研究了 2种工艺对42CrMo钢残余应力、表面粗糙度和等效塑性应变的影响.结果表明:微粒喷丸在相同覆盖率条件下能够获得更大的残余压应力、更低的表面粗糙度和更高的等效塑性应变,但强化层深度稍浅.残余压应力的提高有助于提高材料的耐磨损和抗疲劳性能,而较低的表面粗糙度有助于降低裂纹的萌生,更高的等效塑性应变可以进一步细化晶粒,同时有利于产生残余压应力,说明微粒喷丸在机械零部件的表面强化上具有广阔的应用前景.

    喷丸42CrMo钢正交试验残余应力粗糙度

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    CVD法制备SiC涂层的工艺影响分析

    陈良财尹翔王青春龙连春...
    110-117页
    查看更多>>摘要：化学气相沉积(CVD)法制备的碳化硅(SiC)涂层是碳基材料表面防氧化涂层的理想选择,各项工艺直接影响涂层的沉积结果.为指导碳/碳(C/C)复合材料高温抗氧化SiC涂层的工艺调控,建立了 CVD法制备SiC涂层的沉积炉仿真模型,采用计算流体力学软件对沉积结果进行数值模拟研究,探究了工件摆放和主要工艺参数对沉积结果的影响,量化了主要工艺参数的影响并优选了工艺参数组合.结果表明:建立的有限元分析模型合理可靠;工件摆放方式与间距协同影响沉积结果.在工艺参数范围内,温度对沉积均匀性影响较大,影响程度达28.39％;其次是压力,影响程度为13.90％;反应物甲基三氯硅烷(MTS)流量影响最小,影响程度为6.43％.此外,随着温度、压力的减小和MTS流量的增大,沉积均匀性提高;根据影响规律对工艺进行优化后沉积均匀性提高了 102.45％.

    化学气相沉积SiC抗氧化数值模拟工艺调控

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    油润滑下水含量对DLC薄膜摩擦学性能的影响

    马仲哲耿中荣王福陈琳...
    118-126,165页
    查看更多>>摘要：类金刚石(DLC)薄膜已被广泛应用于发动机核心部件的摩擦学防护.为了研究在发动机运行工况下水含量对DLC薄膜摩擦学性能的影响,本研究以水-PAO6混合乳液为润滑剂,考察了发动机中广泛使用的2种DLC薄膜(a-C薄膜和a-C∶H薄膜)在不同温度下的摩擦磨损性能.结果表明:在水-PAO6混合乳液的润滑条件下,摩擦系数受含水量的影响较小,总体上存在小幅增加.a-C薄膜部分失效,而a-C∶H薄膜尚未出现基底暴露现象,2种薄膜的磨损率随着含水量的增加而降低.表面分析表明,水含量的增加抑制了二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)的降解过程,从而减少了润滑添加剂MoS2的形成.此外,水含量的升高还促进了碳向对偶球表面的转移.碳质转移膜、MoS2和铁氧化物的共同作用影响了 DLC薄膜的摩擦学行为.

    DLC薄膜油水混合乳液摩擦磨损性能摩擦化学反应

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    激光重熔功率对HVOF喷涂WC-Ni涂层耐磨性的影响

    乔振鑫周平赵菲杨睿...
    127-138页
    查看更多>>摘要：为了探究微观组织结构的改变对涂层的硬度和耐磨性的影响,使用低成本的超音速火焰喷涂(HVOF)技术预沉积WC-Ni涂层,并利用50～150 W功率激光重熔后处理涂层,研究了激光重熔功率对WC-Ni涂层的显微组织、物相组成、显微硬度、耐磨损性能的影响.结果表明:采用150 W激光重熔后,涂层中的WC形成了蜂窝状骨架结构,使材料的韧性增强,可以显著抑制裂纹的生成和扩展;当激光功率较低时(50 W和100 W),涂层中并没有形成蜂窝状的骨架结构,但由于激光热作用,原始涂层扁平粒子之间的内聚力增强,硬度和耐磨性都有一定的提高.原始的WC-Ni涂层的硬度平均为327 HV0.2,50 W和100 W处理后涂层的硬度分别变为335 HV0.2和346 HV0.2.但150 W处理后的涂层中形成了均匀的蜂窝状WC骨架结构,且有部分WC和Ni形成了 Ni4W,故150 W处理后的涂层硬度略有降低(288 HV0.2),不过150 W处理后的涂层中的WC演变成了网状骨架结构,可以良好地抑制裂纹的形成与扩展,其磨损率最低,仅为3.544×10-5 mm3/(N·m),相较于WC-Ni涂层[2.025×10-4 mm3/(N·m)]、50 W[1.424×10-4 mm3/(N·m)]和 100 W[1.132×10-4 mm3/(N·m)]激光重熔后涂层的磨损率分别降低了 83.9％、75.1％和68.7％.蜂窝状WC-Ni结构涂层为开发耐磨材料提供了新的思路.

    激光表面重熔超音速火焰喷涂金属陶瓷涂层蜂窝结构摩擦磨损

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    铝合金表面冷喷涂不锈钢涂层性能研究

    刘晨阳蒋北平黄国胜马力...
    139-146页
    查看更多>>摘要：为研究冷喷涂工艺参数对3003铝合金表面的430不锈钢涂层的性能影响,利用3种冷喷涂工艺参数在3003铝质锅具表面制备了 430不锈钢导磁涂层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验、热震试验等研究了涂层的微观形貌、结合强度以及耐冷热冲击性能.结果表明:在3003铝合金表面喷涂430不锈钢涂层,涂层氧化程度和结合强度随喷涂温度和压力的提升而升高,氧含量最高达到了 0.55％(质量分数),结合强度可达到31.78 MPa,孔隙率随喷涂温度和压力的提升而降低,最低可达到1.2％,导电率在1.07～1.27 MS/m之间,在100个周期的热震试验中,结合强度从31.78 MPa降低到28.67 MPa,降低幅度较小,电导率也降低到了 1.05 MS/m.提升冷喷涂温度和压力等参数,可以明显改善涂层的微观组织及结合性能,提高涂层在使用过程中的可靠性.同时也证明了冷喷涂工艺沉积的涂层具有结合强度高、孔隙率低、氧化程度小等显著特点,在锅具导磁涂层加工方面具有明显的优势.

    冷喷涂结合强度不锈钢电磁加热锅具

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    工艺参数对磁控溅射制备Ag涂层微观性能的影响研究

    黄鑫宇戎文娟黄永玲王佳琳...
    147-155页
    查看更多>>摘要：采用正交试验法,探究磁控溅射工艺下的溅射温度、磁控靶功率、溅射时间对Ag涂层与基体结合性能与疏水性能的影响,研究总结出Ag沉积涂层形貌变化规律与最佳成形参数指标.采用能谱仪对正交试验参数下的涂层进行化学成分分析;采用扫描电镜(SEM)分析涂层微观形貌,推断涂层微观组织演变过程;采用划痕仪以及接触角测量仪进行涂层与基体结合强度表征与涂层疏水性能测试.结合以上测试,对正交试验结果进行极差分析,归纳汇总影响涂层性能指标因素的强弱排序与最佳的成形工艺参数.结果表明,各因素影响强弱排序为:Ag靶材溅射功率＞溅射时间＞溅射温度.标号为Sl(Ag靶材溅射功率10 W,溅射时间10 min,溅射温度150 ℃)对应涂层的性能最优,涂层厚度控制在0.7～1.4μm最佳.研究结果可作为后续大批量工业生产关节假体工艺优选提供一定的参考依据与思路.

    正交试验磁控溅射Ag涂层微观性能

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    316L不锈钢连续油管在塔里木油田应用的适用性研究

    胡芳婷赵密锋耿海龙龙岩...
    156-165页
    查看更多>>摘要：近些年来,随着材料技术和制管技术的不断发展,连续油管的制造质量不断提高,选用材料更加多元化.为了给油气田连续油管作业选材提供依据,考虑油田抗腐蚀性和经济安全性要求,对316L奥氏体不锈钢开展材料性能系统检测,并模拟油气井钻完井、酸化、生产阶段井下高温腐蚀作业环境,开展高温高压腐蚀试验研究,对该材质在油田应用的适用性进行探讨.结果表明:该3种工况下316L不锈钢虽具有优异耐蚀性,但其应力开裂敏感性较高,同时受屈服强度的限制,不适合在超深井中的该3种工况下应用.

    连续油管油气田316L不锈钢力学性能腐蚀作业适应性

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    架空输电线路连接金具U型挂环的尺寸优化设计及耐磨性能研究

    李冬青郑树会刘臻刘胜春...
    166-171页
    查看更多>>摘要：在强风沙环境下,传统架空输电线路连接金具在运行时会发生剧烈磨损,严重影响架空输电线路的安全可靠运行.为解决这一问题,对连接金具U型挂环进行了尺寸优化设计以及材料比选研究,并开展了新型U型挂环的磨损试验.结果表明:35CrMo钢U型挂环的耐磨性能较好,U型挂环经过尺寸优化设计后,磨损接触面增大,在同样磨损体积下,磨损深度略有降低,磨损试验后破坏载荷均满足标准要求.Q355NH耐候钢U型挂环的耐磨性能较差,15万次磨损试验后,磨损深度是35CrMo钢的2.3倍.因此,优化设计后的35CrMo钢U型挂环可以考虑应用于输电线路工程中.

    U型挂环磨损Q235钢35CrMo钢Q355NH钢

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    某炼厂环氧乙烷/乙二醇装置中304和304L的应力腐蚀敏感性研究

    汤镇华刘希武李辉刘旭霞...
    172-177页
    查看更多>>摘要：环氧乙烷(EO)是一种仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机合成原料,主要用于生产乙二醇(EG).EO/EG装置的SD工艺(美国SD公司的EO/EG专利技术)存在典型的应力腐蚀问题.为此,模拟了炼厂304和304L材质在EO精制塔等典型环境的腐蚀情况及规律,通过慢拉伸试验,评价了 2种材质的应力腐蚀开裂敏感性.结果表明:EO/EG装置的应力腐蚀与不锈钢的敏化有关,敏化后的304和304L产生应力腐蚀开裂敏感性.给出了对应的材料和工艺优化等措施改进,为EO/EG装置的安稳运行提供了技术保障.

    环氧乙烷精制塔慢拉伸敏化304和304L应力腐蚀开裂敏感性

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