首页期刊导航|中国表面工程
期刊信息/Journal information
中国表面工程
中国表面工程

刘世参　

双月刊

1007-9289

cse1988@263.net

010-66719584

100072

北京市丰台区杜家坎21号

中国表面工程/Journal China Surface EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>1988年创刊的《表面工程》杂志，1997年由国家科委批准正式更名为《中国表面工程》并在国内外公开发行。《中国表面工程》杂志是中国科协主管、中国机械工程学会主办的科技期刊，其编委会由58位国内外知名专家组成。它主要内容有：热喷涂、电镀、电刷镀、化学镀、离子渗镀和浸没、高能束表面改性、喷丸强化、表面工程技术设计以及纳米表面工程等方面的理论研究、工艺试验、工程应用及前瞻综述等。主要技术和工艺：热处理、热喷涂、电镀、电刷镀、离子渗扩（PVD、CVD）、高能束（激光束、电子束）熔覆、喷丸强化等。《中国表面工程》已经是中国期刊方阵“双效”期刊、中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国核心学术期刊（RCCSE）、中国期刊全文数据库收录期刊、中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊；同时被五大国际重要数据库收录，如美国《化学文摘》(CA)、美国《剑桥科学文摘》(CSA(Technology))、美国《剑桥科学文摘》CSA(Natural Science)）、俄罗斯《文摘杂志》（AJ）、美国《乌利希期刊指南》（UPD）；且于2008年荣获第三届中国科协优秀科技期刊奖。
正式出版
收录年代

    NiRe层对NiAl涂层抗氧化性能的影响

    贺文燮李伟姜肃猛宫骏...
    305-313页
    查看更多>>摘要：在β-NiAl涂层中添加改性元素仍是目前的研究热点,但关于活性元素(Re)改性β-NiAl的研究较少.为了探究NiRe层对铝化物涂层抗氧化性能的影响,对比评价Al扩散涂层和1Re-NiAl涂层在1100 ℃时的恒温氧化行为.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的截面、表面形貌以及组织演变过程进行分析.研究结果表明,Al扩散涂层的Zone 1和Zone 2、1Re-NiAl涂层的Zone2基本都由β-NiAl相和白色的α-W析出相构成,1Re-NiAl涂层外层的Zone 1则由β-NiAl相和白色的γ-Re析出相构成;恒温氧化300 h后,1Re-NiAl涂层的氧化总增重值为0.62 mg/cm2,低于Al扩散涂层的氧化总增重(2.77 mg/cm2);Al扩散涂层发生严重的内氧化和氧化膜剥落,1Re-NiAl涂层仅发生轻微的氧化膜剥落;涂层中添加电镀NiRe层后显著提高涂层的抗氧化性能.通过电镀和电弧离子镀相结合的工艺成功引入Re,并研究NiRe层对涂层抗氧化性能的影响,可为后续深入研究Re及其他元素改性的β-NiAl涂层提供新思路.

    NiRe复合镀电弧离子镀β-NiAl涂层恒温氧化

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    La2O3对氩弧熔覆制备Ti-BN-G复合涂层组织及性能的影响

    郝晨帆孟君晟李钦东李成硕...
    314-324页
    查看更多>>摘要：在表面工程领域中,适量添加稀土 La2O3可以使涂层组织细化硬度耐磨性提升,添加少量或过量的稀土 La2O3均不能使复合涂层的性能达到最佳.为探究不同质量分数稀土 La2O3对复合涂层组织及性能的影响,利用氩弧熔覆技术在TC4表面制备La2O3/Ti-BN-G复合涂层.以Ti粉、BN粉、石墨烯粉和稀土 La2O3为原料,将配比好的粉末置于玛瑙研体中充分研磨使其混合均匀,预涂敷在TC4合金表面,利用氩弧熔覆技术制备出不同La2O3含量的Ti-BN-G涂层.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱分析仪分析涂层的物相及显微组织,利用显微维氏硬度仪测试涂层的显微硬度;采用摩擦磨损试验机测试涂层的磨损率和摩擦因数分析涂层的耐磨性能.结果表明:涂层物相由颗粒状、枝晶状Ti(C,N)、针棒状TiB和α-Ti相构成.随着La2O3含量的增多,组织发生不同的变化.当La2O3质量分数为4 wt.％时,复合涂层中组织细化效果最佳且分布均匀,通过面扫描分析可知,稀土 La元素均匀分布在复合涂层中,抑制了组织的生长,从而使性能得到进一步优化,与基体相比复合涂层的显微硬度提高了 3.7倍,耐磨性提高了 9.6倍,磨损机制为磨粒磨损;当La2O3质量分数为5 wt.％时,复合涂层组织粗大、分布不均匀,硬度与耐磨性均降低.最后得出结论,当稀土 La2O3质量分数为4wt.％时,复合涂层组织致密、细化效果最为显著,表现出较高的硬度和优异的耐磨性,进一步提高了 TC4合金的力学性能.通过优化复合涂层中稀土La2O3质量分数得到高性能涂层,研究成果可为解决零部件表面磨损失效问题提供试验依据和理论基础.

    TC4合金La2O3氩弧熔覆显微硬度耐磨性

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    加热辅助超声滚压40Cr钢表面织构化

    王明远邓建新吴佳星田润洲...
    325-336页
    查看更多>>摘要：超声滚压织构化技术具有独特的表面强化效果.加热辅助超声滚压技术能够克服单一超声滚压适用范围和强化效果有限的缺点,但当前温度对于织构化表面性能的影响规律尚不清晰.为了克服超声滚压织构化技术的局限性,利用加热辅助超声滚压技术在40Cr钢表面进行微织构制备,研究温度对超声滚压织构化表面的形貌和力学性能的影响;建立加热辅助超声滚压制备表面织构的三维有限元模型,对超声滚压过程进行仿真分析.结果显示:加热可以加剧材料表面的塑性变形程度,获得更大尺度的超声滚压表面织构形貌,但200 ℃时会因为滚压球与基体之间发生粘附而造成表面损伤;通过截面形貌可以看出,加热辅助超声滚压能够形成更深的塑性变形层;织构化表面的残余压应力和显微硬度随温度升高先增大后减小,在温度为150 ℃时制备的微织构表面拥有最佳的综合力学性能.XRD结果显示,残余应力和显微硬度的提高与超声滚压造成的材料表面晶粒细化有关,加热可以加剧塑性变形程度进而促进晶粒细化,但温度升高也会使晶粒呈现生长粗化的趋势,150 ℃下制备的超声滚压织构化表面平均晶粒尺寸最小.将加热引入超声滚压表面织构化加工过程,并研究温度对材料表面性能的影响规律,研究结果有助于进一步改善织构化表面性能,也可以为超声滚压技术的研究和应用提供新思路.

    超声滚压表面织构温塑性成形40Cr有限元仿真

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    超高速激光熔覆镍包覆c-BN颗粒增强耐磨复合涂层及摩擦磨损行为

    刘康诚娄丽艳蔡志海邢志国...
    337-345页
    查看更多>>摘要：钛合金拥有较轻的密度和较高的比强度被广泛应用在航空航天以及航海等领域.然而,较差的耐磨性限制了其在各种工况下的应用.为提升钛合金在极端服役条件下耐磨性能,采用超高速激光熔覆工艺在高温钛合金表面成功制备出完整、致密的镍包覆c-BN复合耐磨涂层.利用XRD、SEM、EDS和显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段分析测试涂层微观组织形貌、物相组成和力学性能.结果显示,c-BN颗粒在激光照射下部分分解,并与熔池中的Ti反应,原位生成TiN、TiB等增强相;另外在涂层凝固过程中,c-BN表面包覆的镍进入Ti晶格并部分与Ti反应生成Ni-Ti金属间化合物,对涂层起到固溶强化和弥散强化,使得镍包覆的c-BN涂层硬度和耐磨性能相较于钛合金基体和未包覆镍的c-BN涂层均显著提升:涂层平均硬度值在1 200 HV0.3以上,达到钛合金基体3倍以上;经过摩擦磨损试验后,其磨损体积相较于钛合金基体和未包覆镍c-BN涂层分别减少72％和22％.磨损形貌显示,钛合金基体表现出明显的黏着磨损,未包覆镍的c-BN涂层表现为磨粒磨损;而镍包覆的c-BN涂层磨痕则出现大量"鱼鳞"状磨屑.研究采用镍包覆的方式在熔覆前将c-BN颗粒包裹,使得c-BN陶瓷粉末流动性提升,并进一步增强复合涂层的显微硬度,从而提升复合涂层的耐磨性能.

    超高速激光熔覆钛合金表面改性摩擦

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    超音速微粒轰击对冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢组织和性能的影响

    熊毅吕威杜楠厉勇...
    346-360页
    查看更多>>摘要：为了实现冷轧态低密度钢强度与塑韧性的良好匹配及优良的表面完整性,提升车辆行驶过程中的可靠性和安全性,延长其在服役环境下的使役寿命,通过超音速微粒轰击(SFPB)技术对冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢进行表面纳米化处理,借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、万能材料试验机等测试手段,系统研究SFPB冲击时间及气体压力对其表面形貌、微观结构和力学性能的影响.研究结果表明:SFPB处理可在冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢表面形成梯度纳米结构,可将表层晶粒尺寸细化至纳米量级,在气体压力为1.0 MPa,冲击时间为120 s时,相应的强度指标达到最大值.随着冲击时间的延长和气体压力的增大,表层纳米晶尺寸逐渐减小,相应的显微硬度值及严重塑性变形(SPD)层深度也随之增大.然而,冲击时间过长或气体压力过大会导致表层微裂纹的形成,致使其强度指标降低.不同SFPB工艺参数下的冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢伸长率未发生明显变化,拉伸断口形貌均表现为韧-脆混合型断裂特征.SFPB技术通过在低密度钢表面构筑梯度纳米结构,能实现低密度钢组织性能的可控制备,同时在诱导背应力强化以及残余压应力抑制裂纹萌生和扩展的耦合作用下,能有效提升低密度钢的综合力学性能,可为其在汽车领域的生产及应用提供参考.

    冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C低密度钢超音速微粒轰击(SFPB)表面形貌微观组织力学性能

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    低压等离子喷涂CoNiCrAlY粉末颗粒沉积行为及涂层性能

    杨焜邓子谦牛少鹏徐丽萍...
    361-372页
    查看更多>>摘要：低压等离子喷涂MCrAlY涂层具有优良的抗高温氧化和热腐蚀性能,广泛应用于涡轮发动机热端部件的防护,但对于喷涂过程中单个熔融MCrAlY粉末颗粒的沉积及堆叠过程与涂层结构及性能之间的关联仍不够清晰.采用低压等离子喷涂方法,在镍基高温合金GH3536基体及抛光涂层表面收集CoNiCrAlY扁平颗粒沉积物及厚度数百微米的涂层,并对单个及堆叠扁平颗粒沉积物的形貌以及涂层的微观结构和性能进行表征.结果表明,喷涂腔室内保护气氛压强降低时,熔融的CoNiCrAlY粉末颗粒在基体表面快速铺展并凝固沉积为边缘存在一定数量溅射物的扁平化盘状物,而熔融粉末颗粒在已沉积涂层表面铺展得更为充分,大量充分熔化并铺展的扁平颗粒沉积物以机械咬合的方式相互结合并逐层堆垛形成致密涂层.涂层的孔隙率可控制在1％以内,氧含量低至0.32％,结合强度75 MPa以上,涂层经真空热处理后在1 050 ℃时达到完全抗氧化级别,真空热处理还可提高涂层的组织均匀性以及涂层的内聚强度,并在涂层与基体界面处形成厚度数十微米的互扩散层,进一步改善涂层与基体的结合强度.低压等离子喷涂CoNiCrAlY厚涂层的组织均匀致密、综合性能优良,与单个熔融粉末颗粒在基体及已沉积涂层表面的沉积堆垛行为密切相关.研究结果可为基于对熔融粉末颗粒沉积堆叠行为调控以实现涂层结构和性能优化提供依据.

    低压等离子喷涂钴镍铬铝钇沉积行为微观结构涂层性能

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    高速列车制动摩擦块表面微织构影响粘滑振动的有限元及试验研究

    张棋翔莫继良项载毓王权...
    373-383页
    查看更多>>摘要：高速列车在制动过程中出现的低频粘滑振动现象给制动系统的安全性和稳定性构成了极大的挑战,因此,降低或抑制制动过程中的粘滑振动对于提高列车安全运营具有重要意义.为此,通过在摩擦块表面设计了一系列不同数量的平行微织构,并结合有限元仿真和试验分析,研究了其对粘滑振动的抑制效果.结果表明,表面微织构能改善盘/块界面接触状态,增加实际接触面积,使接触应力分布均匀,降低磨损并提高界面贴合稳定性.在所设计的微织构参数范围内,粘滑振动强度随表面微织构数量的增加而降低,其振动形式由不规则粘滑振动逐渐转为近简谐振动.因此,改善摩擦界面接触状态是降低粘滑振动强度的主要因素,良好的界面贴合度和轻微的磨损有助于实现粘滑振动的有效抑制.研究成果可为抑制高速列车制动系统粘滑振动的摩擦界面调控方案提供一定的理论依据和应用指导.

    高速列车制动系统表面微织构粘滑振动接触行为

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    304L不锈钢局部干法水下激光填丝角焊接头的组织及性能

    赵志博朱加雷李桂新李松钊...
    384-392页
    查看更多>>摘要：核电乏燃料池在长期的服役过程中不可避免会出现缺陷,目前针对核电站乏燃料池底面和壁面交界处L型拐角位置存在的裂纹缺陷修复研究还鲜有报道.自主设计一款局部干法水下角焊排水罩,并以第二代核电站乏燃料池覆板用的304L不锈钢为研究对象,开展局部干法水下激光填丝角焊试验.通过光学显微镜分析多层多道角焊缝的显微组织;用DPT-5着色渗透探伤剂对焊缝表面及其横截面进行渗透检测;采用显微硬度计测试不同区域的显微硬度分布情况:使用VersaSTAT3F电化学工作站测定3.5％NaCl溶液中不同区域的极化曲线和Nyquist图谱.结果表明:焊缝的成型质量高,宏观和微观均无明显缺陷,显微组织主要由奥氏体和铁素体组成;焊缝区域层与层之间有明显的分界,热影响区不明显;搭接区由于多次热积累,铁素体含量减少,奥氏体晶粒变大;各区域晶粒尺寸大小的不同,致使硬度呈近似"M"形分布;极化曲线和Nyquist图谱结果均表明不同区域抗电化学腐蚀能力的顺序为BM＞WM＞HAZ.利用自主设计的角焊排水罩进行了水下激光填丝角焊修复试验,获得良好的角焊接头工艺性能,可为乏燃料池的裂纹修复提供技术参考.

    局部干法水下激光焊接乏燃料池拐角修复显微组织电化学腐蚀

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普