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tc4合金表面Cu/石墨复合镀层的组织结构和摩擦磨损行为

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稀有金属材料与工程 2020年第8期49卷 2861-2868页

作者：赵东平郭金强李轩西安航空学院陕西西安710077 四川轻化工大学四川自贡643000

采用无氰电镀工艺在tc4合金表面制备了Cu/石墨复合镀层,研究了镀层的组织结构和摩擦磨损行为。结果表明,采用无氰电镀方法能够在tc4合金表面制备出组织致密且与基体结合紧密的Cu/石墨复合镀层,但增加镀层中石墨的含量会降低镀层与基体... 详细信息

采用无氰电镀工艺在tc4合金表面制备了Cu/石墨复合镀层,研究了镀层的组织结构和摩擦磨损行为。结果表明,采用无氰电镀方法能够在tc4合金表面制备出组织致密且与基体结合紧密的Cu/石墨复合镀层,但增加镀层中石墨的含量会降低镀层与基体合金的结合强度,并导致硬度小幅下降。摩擦磨损实验结果表明,Cu/石墨复合镀层具有优良的摩擦磨损防护性能,归因于石墨有效降低了镀层的摩擦系数和磨损率;对镀层磨损形貌、磨损产物和摩擦系数的综合分析结果表明,纯铜镀层的摩擦磨损机制主要为犁削磨损、黏着磨损和剥层磨损,Cu/石墨复合镀层的磨损机制为轻微的削层磨损和疲劳磨损。

关键词： tc4合金无氰电镀 Cu/石墨复合镀层摩擦磨损磨损机制

tc4合金表面渗钼层在模拟油田介质中的耐蚀性

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稀有金属材料与工程 2016年第12期45卷 3233-3237页

作者：林乃明谢瑞珍秦林田伟郭俊文唐宾太原理工大学山西太原030024 中联西北工程设计研究院陕西西安710082

采用等离子表面合金化技术对tc4合金进行渗钼表面改性,使用光学显微镜,辉光光谱分析仪和X射线衍射仪分析渗钼层的特征,借助电化学测试技术评价tc4合金和渗钼层在模拟油田介质中的耐蚀性。结果表明:渗钼层均匀、连续,渗层由钼的沉积层和... 详细信息

采用等离子表面合金化技术对tc4合金进行渗钼表面改性,使用光学显微镜,辉光光谱分析仪和X射线衍射仪分析渗钼层的特征,借助电化学测试技术评价tc4合金和渗钼层在模拟油田介质中的耐蚀性。结果表明:渗钼层均匀、连续,渗层由钼的沉积层和扩散层组成;渗钼层的耐蚀性略低于tc4合金。

关键词： tc4合金渗钼腐蚀+

tc4合金表面TiNi/Ti_2Ni改性层不同载荷滑动干摩擦性能研究

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稀有金属材料与工程 2012年第7期41卷 1186-1190页

作者：王振霞贺志勇王英芹刘小萍唐宾太原理工大学山西太原030024

利用等离子表面合金化技术在Ti6Al4V合金表面制备了TiNi/Ti2Ni合金层,考察了合金层的表面形貌、成分分布、截面组织形貌、相结构。采用球盘磨损试验机分析了TiNi/Ti2Ni合金层在不同载荷下的滑动干摩擦学性能,并与基体进行对比。结果表明... 详细信息

利用等离子表面合金化技术在Ti6Al4V合金表面制备了TiNi/Ti2Ni合金层,考察了合金层的表面形貌、成分分布、截面组织形貌、相结构。采用球盘磨损试验机分析了TiNi/Ti2Ni合金层在不同载荷下的滑动干摩擦学性能,并与基体进行对比。结果表明,基体和TiNi/Ti2Ni合金层磨损机制主要表现为磨粒磨损。在同一磨损条件下,TiNi/Ti2Ni合金层的摩擦系数略低于基体,耐磨性优于基体。TiNi/Ti2Ni合金层在不同载荷的摩擦系数接近,在0.29~0.32之间波动。随着载荷的增加,磨损率增加。

关键词： tc4合金等离子 TiNi/Ti2Ni合金层干摩擦

tc4合金和P110油管钢摩擦磨损性能的比较

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稀有金属材料与工程 2012年第9期41卷 1539-1543页

作者：姚小飞谢发勤韩勇赵国仙吴向清西北工业大学陕西西安710072 西安摩尔石油工程实验室陕西西安710065

对tc4合金和P110油管钢在不同温度下的摩擦磨损性能进行对比研究,分析其摩擦系数、磨损率和磨痕形貌随温度的变化规律,探讨磨损机制。结果表明:P110油管钢的耐磨性明显优于tc4合金,tc4合金的耐磨性随温度的升高无显著变化,磨痕呈犁沟形... 详细信息

对tc4合金和P110油管钢在不同温度下的摩擦磨损性能进行对比研究,分析其摩擦系数、磨损率和磨痕形貌随温度的变化规律,探讨磨损机制。结果表明:P110油管钢的耐磨性明显优于tc4合金,tc4合金的耐磨性随温度的升高无显著变化,磨痕呈犁沟形貌,在较低温度时的磨损机制为剥层磨损、黏着磨损和疲劳磨损,在较高温度时为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损;P110油管钢耐磨性随温度的升高而降低,在较低温度时磨痕呈磨坑形貌,磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损,在较高温度时磨痕形貌呈犁沟形貌,主要为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损。

关键词：高强耐腐蚀油管 tc4合金 P110油管钢磨损

tc4合金表面扩散渗硅涂层的高温氧化行为和失效机制

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稀有金属材料与工程 2021年第2期50卷 544-551页

作者：黄波李轩谢小青来升田进田伟柳忠彬四川轻化工大学机械工程学院四川自贡643000 钒钛资源综合利用四川省重点实验室四川攀枝花617000 中联西北工程设计研究院有限公司陕西西安710082

为提高钛合金的高温抗氧化性能,采用固体粉末扩散渗方法在其表面制备了扩散渗硅涂层,研究了涂层的组织结构、高温氧化行为和失效机制。结果表明,所制备涂层具有致密的多层梯度组织结构,主要由TiSi_(2)外层,TiSi中间层和Ti_(5)Si_(4)+Ti_... 详细信息

为提高钛合金的高温抗氧化性能,采用固体粉末扩散渗方法在其表面制备了扩散渗硅涂层,研究了涂层的组织结构、高温氧化行为和失效机制。结果表明,所制备涂层具有致密的多层梯度组织结构,主要由TiSi_(2)外层,TiSi中间层和Ti_(5)Si_(4)+Ti_(5)Si_(3)内层组成。高温氧化实验结果表明,涂层在850℃空气中氧化时表面形成了由SiO_(2)和TiO_(2)混合组成的保护膜,高温抗氧化性能优良;氧化过程中,涂层与基体合金中Si和Ti的互扩散引起氧化膜内TiO_(2)含量增加及Si源不足,导致氧化膜保护性变差;氧化产物与涂层之间较高的P-B比、氧化膜与涂层组织间热膨胀系数不匹配导致了氧化膜开裂和剥落。

关键词： tc4合金扩散渗硅涂层组织高温氧化失效机制

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tc4合金微动磨损颗粒的运动分布

稀有金属材料与工程 2020年第4期49卷 1250-1255页

作者：何燕妮俞树荣李淑欣邵晨尘强兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 兰州理工大学甘肃兰州730050 宁波大学浙江宁波315211

完善钛合金微动摩擦磨损特性数据,以磨损颗粒在不同位移幅值下于界面间的运动分布为手段,研究不同运动分布下的微动行为和损伤机制。结果表明:位移幅值显著影响着磨损颗粒的运动分布。小位移下中心粘着撕裂形成的片状脱层沿垂直于微动... 详细信息

完善钛合金微动摩擦磨损特性数据,以磨损颗粒在不同位移幅值下于界面间的运动分布为手段,研究不同运动分布下的微动行为和损伤机制。结果表明:位移幅值显著影响着磨损颗粒的运动分布。小位移下中心粘着撕裂形成的片状脱层沿垂直于微动的方向堆积成"脊";中等位移下磨屑颗粒平铺于接触表面;较大位移下团簇状磨屑沿平行于微动的方向重新聚集成水平"脊"。磨屑在接触界面不同的运动分布导致磨损机制由粘着磨损,过渡到磨粒伴随轻微粘着,最终以磨粒伴随氧化磨损为主。

关键词： tc4合金微动磨损磨损颗粒位移幅值运动分布

tc4合金表面Zr增效硅化物涂层的组织及高温摩擦磨损性能

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无机材料学报 2017年第10期32卷 1102-1108页

作者：李轩田进田伟谢文玲李秀兰四川理工学院机械工程学院自贡643000 四川理工学院材料腐蚀与防护四川省重点实验室自贡643000 中联西北工程设计研究院西安710082

采用扩散共渗的方法在tc4合金表面制备了Zr增效硅化物涂层,研究了涂层在600℃时的摩擦磨损性能,讨论了其磨损机制。结果表明:所制备的涂层具有多层结构,由(Ti,X)Si_2(X代表Zr,Al和V)外层,Ti Si中间层和Ti_5Si_4+Ti_5Si_3内层组成;渗剂... 详细信息

采用扩散共渗的方法在tc4合金表面制备了Zr增效硅化物涂层,研究了涂层在600℃时的摩擦磨损性能,讨论了其磨损机制。结果表明:所制备的涂层具有多层结构,由(Ti,X)Si_2(X代表Zr,Al和V)外层,Ti Si中间层和Ti_5Si_4+Ti_5Si_3内层组成;渗剂中添加Zr能够抑制涂层的生长速率,有利于降低涂层的内应力,改善其组织致密性。涂层的硬度明显高于tc4合金,且由外向内呈梯度降低趋势。高温摩擦磨损试验结果表明,Zr增效硅化物涂层能够为tc4合金提供良好的高温磨损防护;与GCr15对磨时,涂层的表面只发生了轻微的磨损,主要为GCr15在其磨损面的擦涂和一定程度的氧化磨损;与Al_2O_3球对磨时,磨损机制为犁削磨损、疲劳磨损、黏着磨损和氧化磨损。

关键词： tc4合金硅化物涂层 Zr增效组织结构高温磨损磨损机制

tc4合金渗硼层TiB和TiB_2价电子结构与渗层硬化

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稀有金属材料与工程 2015年第5期44卷 1139-1143页

作者：刘海平刘伟东屈华刘斯琦辽宁工业大学辽宁锦州121001

计算了TiB与TiB2的价电子结构,研究了TiB、TiB2的价电子结构与tc4合金渗硼层硬化的关系。研究发现:tc4合金渗硼层的TiB2和TiB相中B-B原子键合力最强,且远大于合金基体组成原子的键合力;TiB2相最强共价键的共价电子对数nTiB2为A 0.5554,... 详细信息

计算了TiB与TiB2的价电子结构,研究了TiB、TiB2的价电子结构与tc4合金渗硼层硬化的关系。研究发现:tc4合金渗硼层的TiB2和TiB相中B-B原子键合力最强,且远大于合金基体组成原子的键合力;TiB2相最强共价键的共价电子对数nTiB2为A 0.5554,TiB相最强共价键的共价电子对数nTiB A为0.4042,因此TiB2相对基体的硬化作用更强;TiB2相的原子状态组数σN为123,而TiB相的原子状态组数σN为19,所以TiB2相的稳定性更高;由相成键能力F的计算可知,从热力学角度看,渗层中TiB应比TiB2多;共价键空间分布决定了TiB晶体易沿[010]晶向生长成短纤维状,而TiB2相易于生成高对称性的粒状或球状,故TiB2比TiB更有利于硬化基体。

关键词： tc4合金渗硼层 TiB TiB2 价电子结构硬化

tc4合金绝热剪切动态演变过程数值模拟研究

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稀有金属材料与工程 2010年第12期39卷 2193-2195页

作者：李建崇李树奎范群波 Beijing Inst Technol Sch Mat Sci & Engn Beijing 100081 Peoples R China

对tc4合金强迫剪切过程进行了数值模拟,获得了绝热剪切过程中变形局域化区域内的von-Mises应力、有效塑性应变以及温度的分布规律。通过分析发现:大量应变集中于帽形试样变形局域化区域内,且在试样两拐角处最大;变形局域化区域内温度明... 详细信息

对tc4合金强迫剪切过程进行了数值模拟,获得了绝热剪切过程中变形局域化区域内的von-Mises应力、有效塑性应变以及温度的分布规律。通过分析发现:大量应变集中于帽形试样变形局域化区域内,且在试样两拐角处最大;变形局域化区域内温度明显高于基体温度,且在试样两拐角处最高。结果表明,绝热剪切带内温度达到了tc4合金的再结晶温度,这为tc4合金绝热剪切带内微观组织变形机制的研究提供了依据。

关键词： tc4合金绝热剪切带动态演变过程数值模拟研究 Dynamic Loading during 变形局域化再结晶温度剪切过程有效塑性应变帽形试样区域应变集中微观组织基体温度分布规律变形机制应力结果