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激光清洗的典型应用及对基体表面完整性影响的研究进展

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材料导报 2021年第11期35卷 11163-11172页

作者：单腾王思捷殷凤仕乔玉林刘鹏飞山东理工大学化学化工学院淄博255049 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072 山东理工大学机械工程学院淄博255049

随着社会对环保、清洗效率以及清洗后表面质量的要求越来越高,传统清洗方法如机械清洗、化学溶剂清洗、水射流辅助清洗以及超声波清洗等已无法满足工业清洗的需求,不仅清洗效率低,被清洗表面质量得不到保证,甚至产生二次损伤,还容易对... 详细信息

随着社会对环保、清洗效率以及清洗后表面质量的要求越来越高,传统清洗方法如机械清洗、化学溶剂清洗、水射流辅助清洗以及超声波清洗等已无法满足工业清洗的需求,不仅清洗效率低,被清洗表面质量得不到保证,甚至产生二次损伤,还容易对环境造成污染。先进激光清洗技术的出现为这些问题的解决提供了有效手段,这种清洗技术在不对环境造成污染的同时,还能有效保证清洗后的表面质量,展现了其特有的优越性,是21世纪最具潜力的清洗技术之一。激光清洗技术作为一种通过激光与污染物快速作用达到清洁目的的新型绿色清洗技术,可以广泛应用到除漆,除锈,除油,清除微米级、亚微米级颗粒,保护文物以及清洗城市涂鸦等各个方向。近年来,激光清洗成为工业清洗领域的研究热点,国内外研究人员在激光清洗的效率、工艺以及机理等方面做了大量研究工作,使激光清洗技术与理论体系日臻完善,激光清洗技术在各个领域的应用也逐渐成熟。但随着人们对激光清洗的工艺和机理研究不断深入,大多数研究的关注点仍集中在清洗效率和表面清洁度方面,在激光与污物层或基体的交互作用方向、表面完整性和性能演变方向的机理研究仍未取得进展,对清洗后表面质量的研究仍集中于表面粗糙度及显微硬度,对清洗后表层显微组织结构以及表面内应力等表面完整性方面的研究较少。本文列举了国内外各领域在激光清洗方面的典型应用,针对参数匹配的优化、清洗机理、清洗范围以及清洗后表面完整性的相关研究展开了讨论,并对激光清洗技术的未来发展方向进行了展望。

关键词：激光清洗表面清洁度表面完整性工艺优化清洗机理

浇注温度对K438高温合金组织和力学性能的影响

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热加工工艺 2022年第13期51卷 61-63页

作者：逯红果刘成红殷凤仕李道乾山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 山东瑞泰新材料科技有限公司山东淄博256100

通过金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验研究了不同浇注温度下的K438合金试样组织和力学性能。结果表明:1450℃浇注后,合金中碳化物以块状和长条状为主;1410℃浇注后,合金中碳化物以块状为主。随着浇注温度的降低,室温抗拉强度和屈服强度由... 详细信息

通过金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验研究了不同浇注温度下的K438合金试样组织和力学性能。结果表明:1450℃浇注后,合金中碳化物以块状和长条状为主;1410℃浇注后,合金中碳化物以块状为主。随着浇注温度的降低,室温抗拉强度和屈服强度由991 MPa和922 MPa升高至1006 MPa和936 MPa,伸长率和断面收缩率由5.0%和15.3%降低至4.0%和7.5%,而650℃高温抗拉强度和屈服强度由982 MPa和657 MPa升高至1075 MPa和849 MPa,伸长率和断面收缩率由10.1%和21.9%降低至8.8%和10.5%。

关键词： K438高温合金浇注温度碳化物

一种大尺寸20CrMnTi渗碳齿轮断裂失效分析

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热加工工艺 2023年第4期52卷 160-162页

作者：赵祥路王壮壮苏广兰殷凤仕山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

通过金相分析、化学成分分析、硬度测试、扫描电镜分析等,对一种大尺寸20CrMnTi渗碳齿轮的断裂失效事故进行试验研究。结果表明:齿轮断裂发生在弯曲应力最大的齿根部,在渗碳层发生沿晶断裂,心部为穿晶准解理断裂。齿轮失效的原因是该20C... 详细信息

通过金相分析、化学成分分析、硬度测试、扫描电镜分析等,对一种大尺寸20CrMnTi渗碳齿轮的断裂失效事故进行试验研究。结果表明:齿轮断裂发生在弯曲应力最大的齿根部,在渗碳层发生沿晶断裂,心部为穿晶准解理断裂。齿轮失效的原因是该20CrMnTi钢齿轮尺寸大,齿轮的淬透性不足导致心部不能获得马氏体组织,而是形成了上贝氏体组织,贝氏体组织中的不连续片状碳化物分布在铁素体条间,在应力作用下促进了裂纹扩展,使齿轮最终失效。

关键词： 20CrMnTi 渗碳齿轮沿晶断裂准解理断裂上贝氏体

镍基高温合金修复强化技术研究现状及发展趋势

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表面技术 2020年第8期49卷 105-122页

作者：李丹阳殷凤仕王晓明朱胜韩国峰山东理工大学化学化工学院山东淄博255000 山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

镍基高温合金具有优良的高温强度和抗氧化性能,广泛应用于航空发动机、涡轮叶片等热端部件。其在高温、高压、高转速及交变负荷等恶劣条件下长期使用过程中,易出现烧蚀、磨损等表面损伤和掉块、断裂等体积损伤。采用特定的表面工程技术... 详细信息

镍基高温合金具有优良的高温强度和抗氧化性能,广泛应用于航空发动机、涡轮叶片等热端部件。其在高温、高压、高转速及交变负荷等恶劣条件下长期使用过程中,易出现烧蚀、磨损等表面损伤和掉块、断裂等体积损伤。采用特定的表面工程技术和增材修复技术可有效恢复损伤零件的尺寸和性能,为镍基高温合金综合使役性能的保持和再生提供可行途径。重点综述了表面改性、表面镀层、表面涂层、载能束增材、能束能场复合等镍基高温合金修复强化技术国内外研究现状,归纳总结了各修复方法的技术原理、工艺特点及应用范围。加强能束能场复合修复技术开发、能束能场与材料的作用机理,以及修复过程形性协同调控等方面的研究,对拓宽工艺适用范围、降低修复强化层缺陷以及增强修复机动时效性具有重要意义,是镍基高温合金修复强化技术未来发展趋势。

关键词：镍基高温合金表面工程增材修复修复强化多能束能场复合

化学镀镍-铜-磷三元合金层的制备及其组织与性能研究

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热加工工艺 2007年第8期36卷 55-57页

作者：周丽殷凤仕山东理工大学化学工程学院山东淄博255049 山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

对45钢表面用化学镀方法镀镍-铜-磷三元合金层,采用金相显微镜、扫描电镜能谱分析、X射线衍射和显微硬度计研究了镀层的组织、相结构和性能。结果表明,600℃×1h热处理后,镀层由Ni基固溶体、Ni3P和Cu3P化合物相组成;镀层的硬度随着热处... 详细信息

对45钢表面用化学镀方法镀镍-铜-磷三元合金层,采用金相显微镜、扫描电镜能谱分析、X射线衍射和显微硬度计研究了镀层的组织、相结构和性能。结果表明,600℃×1h热处理后,镀层由Ni基固溶体、Ni3P和Cu3P化合物相组成;镀层的硬度随着热处理温度升高先增大后降低,400℃热处理后的硬度最高;在相同的模拟酸性腐蚀条件下,Ni-Cu-P三元合金化学镀层与1Cr18Ni9不锈钢相比,具有更加良好的耐腐蚀性能。

关键词：化学镀镍-铜-磷三元合金热处理

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铸造镍基高温合金重熔工艺的研究进展

热加工工艺 2023年第13期52卷 1-5,11页

作者：逯红果马中钢李化坤王光华李道乾殷凤仕山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 山东瑞泰新材料科技有限公司山东淄博256100

重熔浇注工艺对浇注试棒的力学性能影响较大。本文归纳了重熔浇注工艺过程中不同熔体处理温度、时间和浇注温度、模壳温度、砂箱温度及浇注试棒形状对浇注试棒显微组织的影响,并分析了原因。对未来重熔铸造镍基合金浇注试棒的重点关注... 详细信息

重熔浇注工艺对浇注试棒的力学性能影响较大。本文归纳了重熔浇注工艺过程中不同熔体处理温度、时间和浇注温度、模壳温度、砂箱温度及浇注试棒形状对浇注试棒显微组织的影响,并分析了原因。对未来重熔铸造镍基合金浇注试棒的重点关注方向进行了展望。

关键词：铸造镍基高温合金初生MC型碳化物晶粒尺寸

X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢的组织和高温力学性能

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材料热处理学报 2012年第12期33卷 72-75页

作者：殷凤仕杨钢李茹田丽倩徐振山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 钢铁研究总院北京100081 北京北重汽轮电机有限责任公司北京100040

试验研究了X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢的显微组织和高温力学性能。结果表明:该钢经1075℃#1 h油冷淬火+570℃×4 h,空冷一次回火+720℃×2 h,空冷二次回火后的显微组织为典型的回火板条状马氏体组织,在原奥氏体晶界和板条界分布M23C6型... 详细信息

试验研究了X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢的显微组织和高温力学性能。结果表明:该钢经1075℃#1 h油冷淬火+570℃×4 h,空冷一次回火+720℃×2 h,空冷二次回火后的显微组织为典型的回火板条状马氏体组织,在原奥氏体晶界和板条界分布M23C6型碳化物,在马氏体板条内分布有纳米尺寸的MX相,此外还有少量在淬火加热时未溶解的尺寸达到0.6μm的残余MX相;在500～650℃范围内抗拉强度和屈服强度随试验温度的升高而降低,伸长率和断面收缩率随试验温度的升高而升高;持久强度与Larson-Miller参数P=T(25+lg(tf))/1000之间符合抛物线关系。

关键词： X12CrMoWVNbN10—1 1耐热钢蠕变持久强度

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高Cr铁素体耐热钢的相变行为研究

热加工工艺 2016年第8期45卷 63-65页

作者：张文学孙国栋贾贺泽殷凤仕山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

利用差热分析（DTA）、扫描电镜（SEM）以及X射线衍射分析研究了一种超超临界火力发电机组用高铬铁素体系耐热钢的显微组织和相变行为。结果表明试验钢加热时在600-1100℃依次发生磁性转变、奥氏体形成、M23C6型碳化物溶解和奥氏体向δ... 详细信息

利用差热分析（DTA）、扫描电镜（SEM）以及X射线衍射分析研究了一种超超临界火力发电机组用高铬铁素体系耐热钢的显微组织和相变行为。结果表明试验钢加热时在600-1100℃依次发生磁性转变、奥氏体形成、M23C6型碳化物溶解和奥氏体向δ-铁素体转变,奥氏体开始形成温度为853℃,空冷或以40℃/min的速度冷却时发生马氏体转变,马氏体开始转变温度为382℃。含Nb的MC型碳化物非常稳定,在试验温度范围不能完全溶解到奥氏体中。

关键词：耐热钢相变差热分析

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激光防护材料及其在涂层中的应用研究进展

中国表面工程 2022年第6期35卷 51-72页

作者：王鸿琪赵永峰滕涛赵阳王晓明鲁克锋樊世冲刘亚凡殷凤仕山东理工大学机械工程学院淄博255000 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国人民解放军32381部队北京100072

激光武器由于打击能量大、打击精度高、抗干扰能力强等优势已成为各军事强国竞相研究的技术领域。相应地如何开展激光防护工作成为科研人员巫须解决的难题,而之前对于激光防护材料及其在涂层中的应用研究进展仍未有较全面的归纳总结。... 详细信息

激光武器由于打击能量大、打击精度高、抗干扰能力强等优势已成为各军事强国竞相研究的技术领域。相应地如何开展激光防护工作成为科研人员巫须解决的难题,而之前对于激光防护材料及其在涂层中的应用研究进展仍未有较全面的归纳总结。首先介绍激光武器的优越性能和激光防护的重要意义;接着总结激光防护机制,包括激光与材料相互作用机理和三种激光对材料的破坏形式,提出激光防护材料的原理和要求,并归纳激光防护材料的研究进展,包括高反射率材料、耐烧蚀材料,以及相变材料等的防护特点和防护效果。随后归纳这几种材料在涂层中的应用研究进展。最后指出目前激光防护技术存在的局限性,并探讨激光防护材料未来的研究方向。根据激光与材料的作用机理,分别从高反射、耐烧蚀和激光软防护方面对防护材料进行综述,并分别综述各类材料在涂层中的应用,对防护材料的发展方向进行展望。填补了对于激光防护材料及其在涂层中应用研究进展总结的空白,可为激光防护新技术的发展提供借鉴。

关键词：激光-材料相互作用激光防护原理防护材料防护涂层