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Effects of particle density on depositing properties of WC-17Co by HVOF process

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China Welding 2014年第4期23卷 44-50页

作者：丁坤英王立君 School of Materials Science and Engineering Tianjin University Tianjin 300072. Tianjin KeyLaboratory of Advanced Joining Technology Tianjin 300072.

The in-flight and deposition properties of three types of WC-17 Co powder with different particle densities during a high-velocity oxygen fuel （HVOF） thermal spray process were investigated. Three types of powder exhibited similar velocity upon impact on the substrate surface. The powder with the lower particle density exhibited a higher temperature upon impingement process, resulting in the generation of a higher flattening ratio. Thus, the coating derived from the powder with the lower particle density possessed superior micro-hardness, porosity and surface roughness. However, the coating with the lowest particle density showed the poorest fracture toughness because of the generation of the largest amount of amorphous phase.

关键词： particle density WC-17Co deposition flattening HVOF

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航空发动机热障涂层存在的问题及其发展方向

表面技术 2016年第1期45卷 13-19页

作者：朱晨于建海郭亚飞丁坤英中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

热障涂层主要作用在发动机的热端部件,可以减少油耗,提高效率,延长热端部件使用寿命。热障涂层技术的高速发展使得航空发动机的性能得到了极大的提高,但是它在使用过程中存在着失效问题。主要对陶瓷面层存在的高温烧结、热生长氧化物生... 详细信息

热障涂层主要作用在发动机的热端部件,可以减少油耗,提高效率,延长热端部件使用寿命。热障涂层技术的高速发展使得航空发动机的性能得到了极大的提高,但是它在使用过程中存在着失效问题。主要对陶瓷面层存在的高温烧结、热生长氧化物生长应力、高温热腐蚀和界面应力失配四种问题进行了论述,并针对具体问题提出了解决方案。同时,对新型的低热导率热障涂层和应用在CMC基体上的热障涂层的研发情况进行了综述和展望。

关键词：热障涂层陶瓷层失效低热导率 EBC-CMC

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热障涂层高温氧化应力研究

焊接技术 2015年第10期44卷 27-30页

作者：丁坤英靖珍珠韩健中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

利用Abaqus软件,对热障涂层在高温热冲击下的应力、应变和残余能量变化进行了模拟研究。结果表明,冷却速率对残余应力有一定影响,且随着冷却速率的提高,涂层/基体接触面的应力随之增加,快速冷却使得涂层材料发生部分相变转化,残余应力较... 详细信息

利用Abaqus软件,对热障涂层在高温热冲击下的应力、应变和残余能量变化进行了模拟研究。结果表明,冷却速率对残余应力有一定影响,且随着冷却速率的提高,涂层/基体接触面的应力随之增加,快速冷却使得涂层材料发生部分相变转化,残余应力较大;随着热循环次数的增加,涂层残余应力随之增加,第4次热循环的残余应力和第1次热循环相比,增加了1/2,同时,涂层的应变量随着热循环次数的增加呈现递增趋势,第4次热循环冷却后达到了23.109 7×10-3μm;涂层内的残余能量在4次循环后增加至15.5J,与第1次热循环残余能量相比增加了1.2 J。

关键词：热障涂层残余应力热循环有限元

SiCp增强复合钎料薄膜活性钎焊SiC陶瓷接头的微观结构及力学性能

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机械工程材料 2018年第10期42卷 13-17,23页

作者：王志平杨斯楠刘岩丁坤英张辉中国民航大学天津民用航空器适航与维修重点实验室天津300300 中国科学院上海硅酸盐研究所结构陶瓷与复合材料工程中心上海201800

采用流延成型技术制备了不同体积分数(10%~40%)SiC_p增强Ag-Cu-Ti(SiC_p/AgCu-Ti)复合钎料薄膜,按照Ag-Cu-Ti合金箔片/(SiC_p/Ag-Cu-Ti复合钎料薄膜)/Ag-Cu-Ti合金箔片的三明治结构对SiC陶瓷进行钎焊,研究了钎焊接头的微观形貌和微区成... 详细信息

采用流延成型技术制备了不同体积分数(10%~40%)SiC_p增强Ag-Cu-Ti(SiC_p/AgCu-Ti)复合钎料薄膜,按照Ag-Cu-Ti合金箔片/(SiC_p/Ag-Cu-Ti复合钎料薄膜)/Ag-Cu-Ti合金箔片的三明治结构对SiC陶瓷进行钎焊,研究了钎焊接头的微观形貌和微区成分,测试了其室温和高温抗弯强度。结果表明:SiC_p均匀分散在钎缝金属中,其周围包裹着厚0.6~0.8μm的反应产物层;SiC陶瓷与钎缝金属结合紧密,二者之间形成了厚0.75~0.90μm的界面反应层,界面反应层主要由TiC和Ti5Si3组成;随着复合钎料薄膜中SiC_p含量的增加,接头的室温抗弯强度先略微下降再增大,当SiC_p体积分数为40%时达到最高,为301 MPa,同时其600℃高温抗弯强度达到193MPa,明显高于无SiC_p增强的普通钎焊接头的。

关键词：复合钎料 SiC陶瓷接头微观结构抗弯强度

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孔隙对等离子喷涂YSZ涂层热导率的影响

热加工工艺 2021年第24期50卷 100-102,105页

作者：丁坤英赵锦程涛涛韩志勇中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

采用包覆型的聚苯酯颗粒混合在YSZ原料粉末中,以提高YSZ涂层的孔隙率。利用氙灯导热仪测量了不同孔隙率涂层的热导率,并将热导率测量值与理论计算值进行了比较。结果表明:当包覆型聚苯酯含量增加到30%时,涂层的孔隙率增加到28.5%;当包... 详细信息

采用包覆型的聚苯酯颗粒混合在YSZ原料粉末中,以提高YSZ涂层的孔隙率。利用氙灯导热仪测量了不同孔隙率涂层的热导率,并将热导率测量值与理论计算值进行了比较。结果表明:当包覆型聚苯酯含量增加到30%时,涂层的孔隙率增加到28.5%;当包覆型聚苯酯的含量继续增加时,涂层的孔隙率增加并不显著。随着孔隙率的增加,涂层的热导率下降。当涂层773 K时的孔隙率增加到28.5%时,涂层的热导率为0.77 W·m^(-1)·K^(-1)。热导率的理论计算结果与测试结果具有相同变化的趋势。当温度由773 K上升到1173 K时,孔隙率为2.1%的涂层的热导率下降17.2%,而孔隙率为28.5%的YSZ涂层的热导率下降5.2%。

关键词：氧化锆涂层等离子喷涂孔隙热导率温度

熔体快淬铜磷合金对ZL109变质效果的影响

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热加工工艺 2007年第1期36卷 5-7页

作者：董天顺崔春翔丁坤英李国禄河北工业大学材料科学与工程学院天津300130 中国民航大学理学院天津300300

采用金属熔融铸造法,用熔体快淬Cu-P中间合金对ZL109活塞合金进行了变质处理,随后对变质后的合金试样进行了金相组织观察和性能检测,并对晶粒细化的机理进行了研究。结果表明:与加入传统Cu-P变质剂相比,在ZL109合金中加入熔体快淬Cu-P... 详细信息

采用金属熔融铸造法,用熔体快淬Cu-P中间合金对ZL109活塞合金进行了变质处理,随后对变质后的合金试样进行了金相组织观察和性能检测,并对晶粒细化的机理进行了研究。结果表明:与加入传统Cu-P变质剂相比,在ZL109合金中加入熔体快淬Cu-P变质剂,使组织中的初晶硅和共晶硅得到了更好的细化,增加了界面能,减少了铸造缺陷,使其综合性能得到了进一步的提高。因此,熔体快淬处理是提高Cu-P变质剂变质效果的一种有效方法。

关键词：熔体快淬变质处理 Cu-P合金 ZL109

航空发动机燃烧室壁面“热斑”对热障涂层失效的影响

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中国陶瓷 2023年第4期59卷 11-20页

作者：孔祥芬郭万森张涛王者丁坤英中国民航大学交通科学与工程学院天津300300 中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

航空发动机燃烧室壁面热障涂层的脱落直接影响着相关部件使用寿命,其重要原因是“热斑”环境下涂层的局部烧结使得涂层内具有更复杂的应力状态,从而产生新的失效模式。采用ANSYS稳态流场与ABAQUS瞬态耦合对瓦片涂层系统进行分析,并借助... 详细信息

航空发动机燃烧室壁面热障涂层的脱落直接影响着相关部件使用寿命,其重要原因是“热斑”环境下涂层的局部烧结使得涂层内具有更复杂的应力状态,从而产生新的失效模式。采用ANSYS稳态流场与ABAQUS瞬态耦合对瓦片涂层系统进行分析,并借助断裂力学与实验方法对涂层的开裂规律进行表征,结果表明涂层具有升温350℃的“热斑”表面温度场与139 MPa的内部集中剪应力,并受此影响在“热斑”边缘区域优先发生以I型载荷为主导的面内复合型开裂失效。

关键词：燃烧室壁面热障涂层热斑非均匀烧结开裂

涂层致密度对MCrAlY涂层氧化行为的影响

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焊接技术 2015年第2期44卷 10-12页

作者：丁坤英郭亚飞中国民航大学理学院天津300300

采用等离子弧喷涂工艺和超音速火焰喷涂工艺分别制备MCrAlY涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪等研究不同工艺条件下涂层的结构特征,并研究2种涂层在1050℃时的高温氧化行为。结果表明:超音速火焰喷涂工艺可以使MCrAlY涂层获得更高的致密度... 详细信息

采用等离子弧喷涂工艺和超音速火焰喷涂工艺分别制备MCrAlY涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪等研究不同工艺条件下涂层的结构特征,并研究2种涂层在1050℃时的高温氧化行为。结果表明:超音速火焰喷涂工艺可以使MCrAlY涂层获得更高的致密度,在高温氧化过程中该涂层表面可以形成致密的Al2O3膜层,减少NiO,尖晶石类复杂氧化物的出现。同等离子弧喷涂工艺相比,超音速火焰喷涂工艺制备的MCrAlY涂层在高温氧化过程中表现出较小的增重速率和致密的氧化物结构,有利于热障涂层整体寿命的提升。

关键词： MCrAlY 致密度超音速火焰喷涂热障涂层氧化行为

热机械“训练”工艺对Fe-20Mn-5Si-8Cr-5Ni-0．05N合金组织及形状记忆效应的影响

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热加工工艺 2006年第4期35卷 53-54,56页

作者：丁坤英李海鹏赵雪博林晓娉河北工业大学材料学院天津300132

利用透射电镜、扫描电镜等设备研究了Fe-20Mn-5Si-8Cr-5Ni-0．05N合金在不同“训练”工艺下的组织,得到结论如下:“训练”2次时,试验合金的形状记忆效应最佳,此时可恢复的ε马氏体含量最大,并呈单一切变模式生长:“训练”3次时试验合金... 详细信息

利用透射电镜、扫描电镜等设备研究了Fe-20Mn-5Si-8Cr-5Ni-0．05N合金在不同“训练”工艺下的组织,得到结论如下:“训练”2次时,试验合金的形状记忆效应最佳,此时可恢复的ε马氏体含量最大,并呈单一切变模式生长:“训练”3次时试验合金的母相中产生位错缠结,抑制了ε马氏体的逆转变,合金的形状记忆效应开始下降。

关键词：训练形状记忆效应 ε马氏体位错缠结