首页期刊导航|材料保护
期刊信息/Journal information
材料保护
材料保护

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。
正式出版
收录年代

    冷喷涂铜颗粒沉积过程及残余应力的数值研究

    何超刘灿森孙澄川卢静...
    1-9页
    查看更多>>摘要：为了探究冷喷涂过程中颗粒的加速和变形行为,采用有限元方法模拟了不同粒径铜颗粒在Laval喷枪内的加速过程,并通过粒子图像测速验证模拟结果的准确性.采用耦合欧拉-拉格朗日方法,借助Python语言建立多颗粒碰撞模型,模拟铜颗粒的沉积过程并分析铜涂层的残余应力.颗粒加速模拟结果表明:在相同喷涂条件下,颗粒粒径越大,速度越小.模拟计算得到的颗粒速度分布与实际喷涂中的速度分布接近,平均值相差3.5％.在3 MP a、723 K条件下,模拟了颗粒在不同时刻的碰撞过程,已沉积的颗粒受到后续颗粒的夯实作用,颗粒剧烈变形并填充已沉积颗粒间的孔隙,形成致密的涂层.多颗粒碰撞模型模拟得到的涂层残余应力值(-57.02 MPa)与实际测量值(-42.68 MPa)接近,故该模型能够反映涂层的形成过程及内部残余应力分布.

    冷喷涂数值模拟颗粒速度颗粒图像测速残余应力

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    基于多角度下TC4钛合金表面多颗粒动态冲蚀仿真研究

    张亚辉吕晓仁柏春光杜菲菲...
    10-17,41页
    查看更多>>摘要：为了准确地预测TC4钛合金材料固体颗粒冲蚀的损伤过程,采用显式动力学有限元分析手段,建立了一个弹塑性有限元模型来模拟三维结构中多颗粒模型的动态冲蚀过程,并结合了Johnson-Cook材料模型和应变累积失效模型.结果表明:最大塑性变形发生在第一次碰撞时,且随着碰撞次数的增加而减小.冲蚀角度和速度显著影响颗粒和靶材表面之间的接触时间,动能损失随着冲蚀速度和角度的增加而增加.在低冲蚀角下,动态冲蚀过程中切向接触力和法向接触力有多个极大值和极小值,冲蚀机理主要是塑性变形和切向剪切.在高冲蚀角下,球形颗粒能很好地模拟冲蚀过程中对材料的剪切和挤压作用.从微观机制上解释了入射角度和入射速度对多颗粒连续冲蚀行为的影响,明确了冲蚀坑的动态冲蚀机理和几何演化规律.

    TC4冲蚀角度冲蚀速度动能损失率接触时间冲蚀率

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    B元素对激光熔覆AlCoCrFeNiTi高熵合金涂层摩擦学性能的影响

    王苓寒纪秀林
    18-24,41页
    查看更多>>摘要：为了增强高熵合金涂层对钢铁零部件的防护作用并探究非金属元素硼的强化作用,采用激光熔覆技术制备AlCoCrFeNiTiBx涂层,并借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和多功能摩擦试验机等仪器,探究不同B含量对涂层显微组织结构和摩擦学性能的影响.结果表明:AlCoCrFeNiTiBx(x=0.05、0.10、0.30)高熵合金(HEA)涂层的晶体结构主要由BCC相和FCC相构成.随着B含量的增加,BCC相增加,晶格畸变加剧.涂层表面平均硬度随着B含量的增加而先增加后减小.高熵合金涂层在10、20、30 N 3个载荷下的平均摩擦系数和磨损率均显著低于GCr15.随着载荷增加,HEA涂层的摩擦系数下降.B元素的添加,有利于降低HEA涂层的摩擦系数和磨损率.AlCoCrFeNiTiB0.10高熵合金涂层具有最低的平均摩擦系数和磨损率,在20 N载荷下比GCr15的平均摩擦系数下降约20.4％、磨损率下降约95.9％.HEA涂层的主要磨损形式为塑性变形控制的逐层剥落.B元素的添加,在提高涂层硬度的同时,有利于促进氧化膜的生成,从而降低了HEA涂层的摩擦系数和磨损率.

    高熵合金激光熔覆摩擦磨损性能微合金化

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    添加不同含量Ga对新型SnInAg无铅焊料合金耐酸碱性的影响研究

    任鹏凯徐冬霞曹福磊褚亚东...
    25-32页
    查看更多>>摘要：为改进Sn-11In-1.5Ag无铅焊料合金焊料的耐蚀性,采用失重法和电化学实验研究了Sn-11In-1.5Ag-xGa(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,质量分数,％)焊料合金在腐蚀环境中的腐蚀行为.利用扫描电镜(SEM)观察Sn-11In-1.5Ag-xGa焊料合金的表面形貌,利用X射线衍射仪(XRD)对焊料表面的腐蚀产物进行表征.结果表明:无论是在酸性还是碱性溶液中,添加的Ga均能提高Sn-11In-1.5Ag焊料合金的耐蚀性.随Ga含量的增加,焊料的耐蚀性也随之增强.对于相同成分的焊料合金,其耐蚀性在碱性溶液中优于酸性溶液.SEM观察表明,在Sn-11In-1.5Ag合金中加入Ga可以明显减轻焊料的腐蚀程度.XRD分析表明,焊料合金在酸性和碱性溶液中的腐蚀产物均为In2 O3.

    无铅焊料Sn-In-Ag合金Ga耐蚀性

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    磁场对X70管线钢电化学腐蚀行为的影响

    陈旭郭大成刘付刚谢飞...
    33-41页
    查看更多>>摘要：为研究磁场对X70管线钢电化学腐蚀行为的影响以及磁场对在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡后X70钢腐蚀行为的影响,利用电化学试验、浸泡试验和金相分析等手段,考察了不同磁场强度、不同磁场方向和有无产物膜时管线钢的电化学腐蚀行为.结果表明:随着磁场强度的增加,X70钢的腐蚀速率先增大后减小;改变磁场方向对X70钢的电化学腐蚀行为无明显影响.X70钢分别浸泡3、5 d后,2种情况下管线钢的腐蚀趋势是相同的,都是随着外加磁场的增加,腐蚀速率增大.X70钢表面有产物膜时的吸附电阻比无产物膜时的大,有产物膜时的腐蚀电流密度也较小,腐蚀程度较轻;而不同浸泡时间对腐蚀电流密度的影响不大.

    X70钢磁场浸泡电化学腐蚀产物膜

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    TLM钛合金表层TiN/Sn复合涂层的制备及磨损行为研究

    杨超代燕石桦荥杨峰...
    42-51页
    查看更多>>摘要：为了提高Ti-25Nb-3Zr-2Sn-3Mo(TLM)钛合金的耐磨性能,采用表面机械复合强化(SMCS)工艺在合金表层制备了复合涂层并研究了复合涂层的显微组织、微观力学性能和摩擦学性能.结果表明:采用表面机械复合强化技术可在合金表层成功制备TiN/Sn复合涂层,随着Sn含量的增加,复合涂层的厚度和粗糙度不断增大,10％、20％、30％、40％Sn涂层的厚度分别为9.08、14.05、18.33、23.55μm;10％、20％、30％、40％Sn涂层的表面硬度分别为590、529、465、400 HV,相比基体硬度(～230 HV)有所提高.复合涂层的磨损量随Sn含量的增加先减小后增大,20％Sn样品具有最低的磨损量;在干磨损试验中,原样的磨损机制以黏着磨损为主,同时伴随磨粒磨损,复合强化样的磨损机制为磨粒磨损、黏着磨损,同时伴随氧化磨损.

    TLM钛合金表面机械复合强化Ti/Sn涂层耐磨性

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    H2S/CO2共存体系气液相中P110钢的腐蚀行为

    全青张源雷鸣夏杨...
    52-60页
    查看更多>>摘要：为了研究油套管在H2S/CO2共存体系高温高压环境气液相中的腐蚀行为及腐蚀机理,利用高温高压反应釜展开了油套管P110钢在CO2/H2S共存体系中的动态腐蚀模拟试验.采用失重法计算了试样的均匀腐蚀速率和点腐蚀速率,采用XRD、SEM/EDS、三维光学轮廓显微镜等手段研究了CO2/H2S共存体系中P110钢处于液相和气相中的腐蚀行为特征.结果表明:液相中P110钢的均匀腐蚀速率和点腐蚀速率分别为0.0263 mm/a和0.2081 mm/a,均大于在气相环境中P110钢的均匀腐蚀速率(0.0148 mm/a)和点蚀速率(0.1569 mm/a).液相中P110钢表面生成的腐蚀产物主要为红褐色粉状疏松的FeCO3,气相中P110钢表面所形成的腐蚀产物主要为FeCO3和黑褐色致密均匀的FeS,FeS能抑制环境介质中CO2、H2S及Cl-对基体材料的进一步腐蚀.P110钢在液相和气相中发生的腐蚀主要为均匀腐蚀,局部区域有点蚀,存在局部腐蚀倾向.

    H2S/CO2气相液相P110腐蚀

      原文链接:
    • 万方数据

    表面喷丸及退火处理对Fe-30Mn-3Al-3SiTWIP钢组织与性能的影响

    王坤王邦林廖兴利卢承宏...
    61-67页
    查看更多>>摘要：为实现强韧化,对Fe-30Mn-3Al-3Si TWIP钢进行了表面喷丸及退火热处理.采用金相显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜等手段分析了喷丸以及喷丸结合退火处理对TWIP钢显微组织结构的影响,并利用显微维氏硬度计和万能材料试验机对原始样品、喷丸以及喷丸结合退火处理样品的硬度分布、力学性能及加工硬化行为进行了研究.分析结果表明,喷丸可在TWIP钢表面引起强烈的塑性变形,并形成包含60～100 nm大小的位错胞块的强烈形变层和包含微纳尺度形变孪晶结构的过渡层.该纳米-微米尺度的晶粒尺寸梯度结构可以将TWIP钢表面强烈形变层的硬度显著提升至366 HV0.1,并在残余压应力联合作用下使试样的屈服强度提升至485 MPa,均远高于初始样品的对应值.但受喷丸引起的表面粗糙和强烈形变层纳米晶塑性低的影响,其断后延伸率仅为41.8％.退火处理后,喷丸样品中的形变组织发生回复与再结晶,其中强烈形变层位置的再结晶晶粒尺寸为1～3μm,硬度也降低至215 HV0.1.所形成的微米-微米尺度晶粒尺寸梯度结构试样的屈服强度降低至261 MPa,但延伸率增加至65.3％.晶粒尺寸梯度结构有助于增加TWIP钢屈服与抗拉强度,但不利于延伸率的提升.

    喷丸退火形变孪晶位错Fe-30Mn-3Al-3SiTWIP钢梯度结构

      原文链接:
    • 万方数据

    Nb掺杂对VN薄膜组织、力学及摩擦学行为的影响

    蒋成燕贾金龙冯毅郭小汝...
    68-75,171页
    查看更多>>摘要：为理解Nb元素的纳米复合掺杂对VN薄膜的结构、力学和摩擦学性能的影响,利用反应磁控溅射方法制备氮化钒(VN)和氮化钒铌(VNbN)薄膜,借助场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、纳米压痕仪、摩擦试验机、光学显微镜和台阶仪等仪器对2种薄膜的微观结构、力学行为以及摩擦学行为进行了对比分析.结果表明:原子分数10.37％的Nb元素的掺杂,使得VNbN薄膜柱状晶结构的致密度更高,且表面粗糙度下降了45.26％.纳米压入结果显示,VNbN薄膜的硬度为20.47 GPa,比VN薄膜的硬度增加了7.51％,H/E和H3/E2值也比VN薄膜的分别高18.64％和49.25％.摩擦学分析表明,Nb的加入使得VNbN薄膜的常温摩擦学性能显著改善,其摩擦系数低至0.35,磨损率低至3.30×10-6 mm3/(N·m);400℃及600℃高温下VNbN薄膜的摩擦系数低至0.58,同样低于VN薄膜的.但其高温时的耐磨性明显下降,这是由于Nb元素的加入并未改善VN薄膜的高温抗氧化性,高温下VNbN薄膜的硬度相比于VN退化得更快,摩擦时承载力更低,薄膜更易脱落所致.

    VNbN薄膜微观组织力学行为摩擦学行为

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    微纳米α-Al2O3改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化对不锈钢硬度及耐蚀性的影响

    伏建康马常帅冉长荣王运厚...
    76-82页
    查看更多>>摘要：通过微纳米α-Al2O3改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合而成的无铬钝化液作用于不锈钢基板表面,探究其在不锈钢表面形成的微纳米α-Al2O3钝化膜对不锈钢表层性能的影响.通过表面硬度测试、扫描电镜测试,分析基板表面特征.同时,通过涂层附着力测试和电化学测试,探究涂层的粘结强度和基板的耐蚀性能.结果表明,经微纳米α-Al2O3改性的无铬钝化液使不锈钢板材的耐蚀性显著提升,同时对其表面硬度的提升效果达到80％.

    微纳米α-Al2O3无铬钝化改性丙烯酸树脂-有机硅烷不锈钢基板硬度耐蚀性

      原文链接:
    • 万方数据