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轴肩尺寸对异种铝合金材料搅拌摩擦焊接头显微组织的影响规律

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焊接学报 2016年第11期37卷 51-54页

作者：张津计鹏飞周俊连勇北京科技大学新材料技术研究院北京100083

对5083铝/6082铝异种材料搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)进行研究,重点分析轴肩直径对横截面形貌、显微组织与显微硬度的影响规律.结果表明,FSW接头焊核区由致密细小的等轴晶组成;增加轴肩直径可增加焊核区沿垂直焊缝方向的宽... 详细信息

对5083铝/6082铝异种材料搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)进行研究,重点分析轴肩直径对横截面形貌、显微组织与显微硬度的影响规律.结果表明,FSW接头焊核区由致密细小的等轴晶组成;增加轴肩直径可增加焊核区沿垂直焊缝方向的宽度以及增大焊核区、热影响区与热力影响区的晶粒尺寸.与后退侧的6082铝合金不同,前进侧5083铝合金的热力影响区发生了动态再结晶.显微硬度呈W形分布,最小值出现在热影响区.显微硬度的测试结果与焊核区的横截面形貌结果吻合.

关键词：搅拌摩擦焊 5083/6082异种材料显微组织显微硬度

基于SWRXD的5083/6082异种铝合金搅拌摩擦焊接头的残余应力分布规律

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焊接学报 2016年第10期37卷 41-45,131页

作者：张津计鹏飞周俊北京科技大学新材料技术研究院北京100083

以5083铝与6082铝为研究对象,利用搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)制备了异种材料对接接头.利用短波长X射线衍射(short-wavelength X-ray diffraction,SWRXD)技术,以{311}与{111}为衍射晶面,基于极图最外圈织构参量确定了残余应力测试方向,采用d0法研究了FSW焊件中心层的残余应力.结果表明,{111}和{311}晶面测试的纵向残余应力分布趋势相近,焊核区为拉应力并出现两个应力峰值;{111}晶面的测试结果更为离散,应力的峰值向前进侧偏移;采用{111}晶面测试的横向的残余应力分布趋势与{311}晶面测试的结果偏差较大.

关键词：搅拌摩擦焊 5083/6082异种铝合金短波长X射线衍射残余应力

Al_2O_3颗粒镀铜对铜基粉末冶金摩擦材料Al_2O_3-Fe-Sn-C/Cu摩擦磨损性能的影响

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复合材料学报 2015年第2期32卷 451-457页

作者：赵翔郝俊杰于潇彭坤北京科技大学新材料技术研究院北京100083

通过对陶瓷摩擦组元的表面进行化学镀铜来改善铜基粉末冶金摩擦材料中陶瓷相与基体间的结合效果,从而提高材料摩擦磨损性能。分别采用镀铜Al2O3颗粒和未镀铜Al2O3颗粒与铜粉和铁粉等经混合、压制、加压烧结制备Al2O3-Fe-Sn-C/Cu摩擦磨... 详细信息

通过对陶瓷摩擦组元的表面进行化学镀铜来改善铜基粉末冶金摩擦材料中陶瓷相与基体间的结合效果,从而提高材料摩擦磨损性能。分别采用镀铜Al2O3颗粒和未镀铜Al2O3颗粒与铜粉和铁粉等经混合、压制、加压烧结制备Al2O3-Fe-Sn-C/Cu摩擦磨损试样。测试并分析了摩擦材料的微观结构、力学性能及摩擦磨损性能。结果表明:摩擦组元镀铜可使硬质颗粒与铜基体结合紧密;摩擦材料的布氏硬度增加了12%,弹性模量提高了约7%,摩擦系数提高了5%~10%,线磨损量降低了20%~50%;表面镀铜后的Al2O3颗粒不易脱落,摩擦系数稳定性提高了13%~23%。研究结果表明,摩擦组元表面镀铜可提高材料的综合性能。

关键词：粉末冶金摩擦组元化学镀铜摩擦材料摩擦磨损

YO含量对燃烧合成Fe-YO纳米复合粉末性能的影响

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金属学报 2023年

作者：张德印郝旭贾宝瑞吴昊阳秦明礼曲选辉北京科技大学新材料技术研究院北京科技大学顺德研究生院北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心

采用溶液燃烧合成技术制备了不同Y2O3含量的Fe-Y2O3纳米复合粉末,分析了Y2O3含量对制备的复合粉末的微观结构、晶粒尺寸、磁性能和烧结性能的影响。结果表明,制备的Fe-Y2O3纳米复合粉末均呈现由纳米颗粒组成的连通的网状结构,随着Y2O3... 详细信息

采用溶液燃烧合成技术制备了不同Y2O3含量的Fe-Y2O3纳米复合粉末,分析了Y2O3含量对制备的复合粉末的微观结构、晶粒尺寸、磁性能和烧结性能的影响。结果表明,制备的Fe-Y2O3纳米复合粉末均呈现由纳米颗粒组成的连通的网状结构,随着Y2O3含量的增加,晶粒尺寸逐渐降低。通过磁性能测试,未含有Y2O3的纳米铁粉,饱和磁感应强度为1.97 T,相应的矫顽力为6.4 kA/m。随着Y2O3含量的增加,Fe-Y2O3纳米复合粉末的饱和磁感应强度逐渐降低,矫顽力逐渐增大。当Y2O3含量为2%时,Fe-Y2O3纳米复合粉末的饱和磁感应强度为1.45 T,相应的矫顽力为58.9kA/m。对制备的纳米粉末进行常压烧结,当Y2O3含量低时,该粉末在较低的700℃烧结温度下可以获得较高的相对密度,当Y2O3含量增加到1%或2%时,在高的1300℃烧结温度下也难以实现致密化。

关键词：溶液燃烧合成 Fe-Y O 纳米复合粉末 Y O 含量微观结构磁性能

阴极等离子电解大面积沉积弥散Pt微粒增韧8YSZ热障涂层

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材料热处理学报 2015年第5期36卷 191-197页

作者：邓舜杰何业东王鹏张津北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用大气等离子喷涂(APS)在高温合金表面制备一层Ni Co Cr Al Y粘结层,然后采用阴极等离子电解沉积(CPED)制备一层弥散Pt微粒的8YSZ涂层。通过在电解液中加入陶瓷微珠,促使阴极表面发生均匀的等离子微弧放电,实现了在大面积样品上沉积8... 详细信息

采用大气等离子喷涂(APS)在高温合金表面制备一层Ni Co Cr Al Y粘结层,然后采用阴极等离子电解沉积(CPED)制备一层弥散Pt微粒的8YSZ涂层。通过在电解液中加入陶瓷微珠,促使阴极表面发生均匀的等离子微弧放电,实现了在大面积样品上沉积8YSZ涂层。获得的涂层厚度到达120μm,具有多孔结构,由立方相和四方相8YSZ以及Pt组成。1100℃空气中循环氧化的结果表明,随着涂层中Pt含量的的增加,涂层的抗高温氧化和抗剥落性能得到明显提高。Pt微粒对8YSZ涂层的增韧作用主要为:Pt微粒塑性变形吸收裂纹扩展的能量,钝化裂纹尖端,减小裂纹尺寸,提高涂层的临界断裂应力。

关键词：阴极等离子电解沉积 8YSZ热障涂层颗粒增韧高温循环氧化

稀土镧对H13模具钢回火稳定性和抗氧化性的影响

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材料导报 2023年第2期37卷 124-129页

作者：赵帆周文健张志豪北京科技大学新材料技术研究院材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083 北京科技大学新材料技术研究院现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

本工作研究了稀土镧对H13模具钢在极限服役温度下的回火稳定性和抗氧化性的影响。随着镧元素的质量分数由0%增大至0.570%,H13模具钢在620℃下加热50 h后的硬度降低值先减小后增大,镧含量为0.052%时H13模具钢的回火稳定性最好,这主要是... 详细信息

本工作研究了稀土镧对H13模具钢在极限服役温度下的回火稳定性和抗氧化性的影响。随着镧元素的质量分数由0%增大至0.570%,H13模具钢在620℃下加热50 h后的硬度降低值先减小后增大,镧含量为0.052%时H13模具钢的回火稳定性最好,这主要是因为碳化物在回火过程中的融合长大受到了抑制。但是,当镧含量达到0.570%时,铁素体的再结晶受到显著抑制,基体组织为粗大的板条状铁素体,导致H13模具钢回火稳定性降低。添加0.052%的镧对长时间加热后的位错密度影响不显著,这说明稀土镧对H13模具钢回火稳定性的影响主要体现在碳化物和铁素体晶粒的演化。另外,随着镧元素的质量分数由0%增大至0.094%,在650℃加热100 h后H13模具钢的氧化层变得更加光滑和致密,氧化层厚度由48.4μm减小至30.6μm。添加镧元素促进了针状氧化物的形成,并减弱了内氧化。

关键词：模具钢稀土镧回火稳定性抗氧化性

金刚石自支撑膜拉曼光谱1420cm^(-1)特征峰研究

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人工晶体学报 2015年第4期44卷 867-871,884页

作者：朱瑞华刘金龙陈良贤魏俊俊黑立富李成明北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用带有半封闭式气体循环系统的100千瓦级直流电弧等离子体喷射CVD设备制备三组不同质量的金刚石膜,通过532 nm激光激发金刚石膜的拉曼光谱时,除1332 cm-1金刚石一阶拉曼峰外还出现了1420 cm-1宽峰,本文针对这一峰位的由来及分布进行... 详细信息

采用带有半封闭式气体循环系统的100千瓦级直流电弧等离子体喷射CVD设备制备三组不同质量的金刚石膜,通过532 nm激光激发金刚石膜的拉曼光谱时,除1332 cm-1金刚石一阶拉曼峰外还出现了1420 cm-1宽峰,本文针对这一峰位的由来及分布进行研究。结果表明,增加或降低拉曼激发波长该峰为都不复存在,不符合材料的拉曼特征频移与激发波长无关这一原则,证明其并非本征拉曼峰;采用488 nm激发和514 nm激发时拉曼光谱分别出现了与1420 cm-1峰型一致的3125 cm-1和2060 cm-1峰,将拉曼频移转换为波长后发现,三个峰位都对应于波长575 nm(2.156e V);575 nm为金刚石膜荧光光谱中常见峰位,对应于氮杂质相关的[N-V]0中心,这表明含氮杂质金刚石膜采用532nm激发时产生的1420 cm-1峰是[N-V]0相关的氮杂质引起的荧光峰;采用532 nm对金刚石膜形核面和生长面的拉曼面扫描结果表明,[N-V]0相关的氮杂质存在于金刚石膜表面晶粒与晶界各处,并存在一定程度的偏聚。

关键词：金刚石膜拉曼光谱激发波长

铜铁预合金粉末对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

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粉末冶金技术 2022年第1期40卷 4-12页

作者：魏东彬章林张鹏吴佩芳曹静武释加才让丁向莹赵尚节曲选辉北京天仁道和新材料有限公司北京100094 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

利用粉末冶金方法制备了含不同质量分数铜铁预合金粉末的铜基摩擦材料,并在不同温度下对材料摩擦性能进行测试。结果表明:铜铁预合金粉末的引入使得铁元素在烧结后铜基体中及铜基体与其他组元界面处析出,阻碍了烧结,导致材料密度下降。... 详细信息

利用粉末冶金方法制备了含不同质量分数铜铁预合金粉末的铜基摩擦材料,并在不同温度下对材料摩擦性能进行测试。结果表明:铜铁预合金粉末的引入使得铁元素在烧结后铜基体中及铜基体与其他组元界面处析出,阻碍了烧结,导致材料密度下降。存在于界面处的铁以及反应生成的珠光体成为硬质强化相,使得材料的磨损机理从纯铜基体时的黏着磨损向添加铜铁预合金粉末之后的磨粒磨损转变,导致摩擦系数先下降后上升。200~250℃为摩擦系数保持稳定的临界温度。当超过临界温度时,摩擦表面铜软化,其自润滑作用使得摩擦系数下降。含30%铜铁预合金粉末的铜基摩擦材料(质量分数)的摩擦磨损性能最佳,这是由于此时摩擦材料兼具铜良好的塑性以及生成的适量硬质相能够强化摩擦表面。

关键词：铜基摩擦材料铜铁预合金粉末析出摩擦系数磨损表面

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不同激光功率下金刚石微孔成型及缺陷特征

中国激光 2023年

作者：董春燕张晓宇顾德华邵思武刘金龙陈良贤李成明魏俊俊北京科技大学顺德研究生院北京科技大学新材料技术研究院北京遥感设备研究所

具有通孔结构的金刚石在高精度引线成型及高功率微波器件散热领域，具有良好的应用前景。本研究使用激光技术对自支撑多晶金刚石膜进行微孔加工，并采用场发射环境扫描电子显微镜进行形貌分析，当功率达到17.6 W时，微孔表面发生破坏和... 详细信息

具有通孔结构的金刚石在高精度引线成型及高功率微波器件散热领域，具有良好的应用前景。本研究使用激光技术对自支撑多晶金刚石膜进行微孔加工，并采用场发射环境扫描电子显微镜进行形貌分析，当功率达到17.6 W时，微孔表面发生破坏和断裂，断裂位置有明显的条纹结构，这可能是热应力引起的裂纹扩展的互连形成的。采用激光共聚焦扫描显微镜测量微孔剖面，进一步分析微孔锥度变化，结果表明微孔上端内表面粗糙，微孔锥度随激光功率增大而减小。通过使用激光拉曼光谱和X射线光电子能谱进行表面成分表征等，分析激光功率对微孔外表面及内表面的影响，以及表面成分及缺陷产生的原因，我们发现金刚石沉积物的主要成分为石墨，且石墨化程度随着激光功率的增加而增加，在能量向下传递的过程中，它被金刚石吸收并生成石墨，在微孔下端接收的能量减少，金刚石微孔最终呈现圆锥形。通过引入金刚石烧蚀阈值分析，揭示激光微孔加工过程中的材料去除机理及微孔成形过程。结果表明：在高功率下微孔外表面出现破损，内表面出现明显的条纹状结构；微孔外表面及内表面石墨化程度均随着激光功率的增加而增加；微孔孔型锥度随激光功率增加而减小，微孔垂直度变好；激光加工过程中对微孔内表面的应力影响大于微孔边缘位置。

关键词：激光技术金刚石微孔石墨化热应力