【摘 要】
：
为提高钛合金的摩擦磨损和高温抗氧化性能,采用激光熔覆技术在Ti6A14V (TC4)钛合金表面制备了近等原子比的AlCoCrFeMoVTi高熵合金(HEA)涂层.借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析了涂层的物相组成和显微组织;利用HDX-1000维氏硬度仪测试了熔覆层显微硬度;通过UMT-3摩擦磨损试验机和GSL-1400X型管式电阻炉分别测试了HEA涂层的摩擦磨损性能和高温抗氧化性能.结果 表明,HEA涂层主要由面心立方(fcc)、体心立方(bcc)二元共晶相组成;HEA
【机 构】
：
昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093
论文部分内容阅读
为提高钛合金的摩擦磨损和高温抗氧化性能,采用激光熔覆技术在Ti6A14V (TC4)钛合金表面制备了近等原子比的AlCoCrFeMoVTi高熵合金(HEA)涂层.借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析了涂层的物相组成和显微组织;利用HDX-1000维氏硬度仪测试了熔覆层显微硬度;通过UMT-3摩擦磨损试验机和GSL-1400X型管式电阻炉分别测试了HEA涂层的摩擦磨损性能和高温抗氧化性能.结果 表明,HEA涂层主要由面心立方(fcc)、体心立方(bcc)二元共晶相组成;HEA涂层最高显微硬度HV0.2为10990 MPa,是基体TC4的3.29倍;涂层摩擦系数为0.31,磨损体积为1.79×10-4 mm3,分别为基体的59.62％和12.01％;在800℃恒温下氧化50 h后,HEA涂层的氧化增重为1.49 mg,仅为基体的16.37％.激光熔覆高熵合金AlCoCrFeMoVTi涂层能显著改善Ti6Al4V钛合金的摩擦磨损和高温抗氧化性能.
其他文献
采用金相、XRD、SEM、拉伸等检测手段探究45°交叉光栅式与往复交叉光栅式2种扫描路径对激光立体成形GH3536合金的影响.结果 表明,2种扫描路径对成形后的GH3536合金显微组织影响不大.基体都是y相,并存在M23C6与M6C 2种类型的碳化物.往复交叉光栅式的热量累积稍高于45°交叉光栅式,导致其孔隙率较大,成形高度较高.2种扫描路径的拉伸性能相近,断裂方式均为韧性断裂.裂纹发生在碳化物处,以沿晶断裂为主.
利用真空感应炉制备了3种W质量分数(1.02％、0.52％和0％)的难变形高温合金U720Li铸件并对其进行了均匀化处理,重点研究了W对均匀化态U720Li合金热变形行为和开裂特征的影响.结果 表明,W含量的减少导致均匀化炉冷态合金在1000℃的变形抗力逐渐降低,当W含量减小至0％时拉伸塑性大幅提高,断裂模式由沿晶断裂转变为沿晶-穿晶混合断裂.随着W含量的降低均匀化炉冷态和空冷态合金晶内的显微硬度均逐渐下降,γ\'尺寸明显增大,体积分数逐渐减小.W对变形抗力和热塑性造成影响的主要原因是,W的减少不仅降
采用真空电弧熔炼法制备了AlCoCrFeNiSix(x=0,0.2,0.5,0.8,1.0)高熵合金,利用75％Na2SO4+25％NaCl(质量分数,下同)热盐涂覆的方法,对比研究了 Si的添加及其含量对等摩尔比AlCoCrFeNi高熵合金在950℃下热腐蚀行为的影响.结果表明:经100 h热腐蚀后,由于发生Al的选择性氧化,合金表层相组成由bcc转变为fcc.适量Si的添加,会促使合金表面快速生成单一Al2O3膜,提高合金的热腐蚀抗力.但随着Si含量的增加,合金表面生成了由Al2O3和富Cr-Fe-C
针对超瞬态凝固增材制造梯度整体涡轮叶盘用高温合金粉末特性开展研究.根据合金的承温能力和JMatPro相平衡计算结果,分别选用GH4169和K418合金作为盘体心部和轮盘边缘部位材料,DZ4125合金作为叶片材料.采用真空感应熔炼氩气雾化制粉(VIGA)制备高温合金粉末,机械筛分至53～105μm粒度范围,采用差示扫描量热仪(DSC)、场发射扫描电镜(FESEM)、电子探针(EPMA)、激光粒度仪、动态图像粒度粒形分析仪以及综合粉体性能测试仪对高温合金粉末的相变温度、显微组织、元素偏析行为、粒度、粒形、松装
采用XRD、FEG-SEM和EDS等实验技术对不同Ta含量合金在800℃条件下进行抗氧化性能的研究.结果 表明,含Ta合金的氧化增重和氧化时间的关系曲线符合抛物线规律,氧化层为A12Os+NiCr2O4+Ta2O5+(Ti/Cr) TaO4的复合氧化物结构,而随着Ta含量的增加,氧化层厚度减小,且氧化深度变浅,氧化层也变得更加平滑而致密.实验发现,在外层和内层氧化层之间存在富Ta的氧化物Ta2O5、(Ti/Cr) TaO4,很容易与Cr2O3结合形成CrTaO4,从而减少高温下Cr2O3氧化物的挥发损失,
为改善Ti6A14V (TC4)合金作为骨科硬组织植入物长期在人体内服役时发生细菌感染及体液腐蚀后有害离子释放的弊端,采用溶胶-凝胶法梯度动态升温处理氧化锌(ZnO)溶胶,分别在TC4表面成功制备了纳米ZnO涂层和ZnO/PDA(聚多巴胺)复合涂层.系统分析了2种涂层的物相结构、微观形貌、涂层结合力、润湿性以及在模拟体液中的耐腐蚀性能.结果 表明:TC4基材上所制备的ZnO/PDA复合涂层相较于单一ZnO涂层具有更为均匀的纳米ZnO颗粒分布,PDA对金属离子的螯合作用通过Ti-O-Zn键促进了基底与ZnO
通过化学镀再电化学氧化的方法在铜片表面制备出带有微米微坑和微米微球的均一NiO/Ni(OH)2和B掺杂的NiO/Ni(OH)2(B)2种电极材料,采用扫描电镜/能谱(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(xPs)和电化学技术对所制备的2种电极材料进行表征和电化学性能测试.SEM、XRD和XPS的测试结果表明,所制备的2种电极材料由Ni、NiO和Ni(OH)2组成,并且NiO/Ni(OH)2(B)中B的掺杂量可达14.6％(质量分数).循环伏安测量和恒电流充放电试验表明,2种电极材料均
以0.1 mm厚的Ti箔作中间夹层,使用低功率激光-TIG复合焊的方式对SiCp/6061-T6AlMMCs进行焊接,并对接头的宏观形貌、显微组织、物相、电阻率、抗拉强度及断口形貌进行分析.结果表明:激光功率对焊缝的成形有着较大影响;Ti箔的加入基本抑制了焊缝中针状Al4C3的生成,并生成TiC增强相以及条状TiAl3;焊缝区为等轴晶组织,熔合区为柱状晶组织,热影响区组织变化不明显;随着激光功率的增加,接头的电阻率呈现出增加的趋势,并明显高于母材;在554W时,接头的抗拉强度可达196.98 MPa,是母
采用熔盐燃烧合成了Ni-F共掺的纳米LiNi0.03Mn1.97O3.95F0.05(LNMOF)正极材料.结果 表明,Ni-F共掺显著提高了材料的倍率性能、循环稳定性及初始比容量,在5、10、15和20 C倍率下,首次放电比容量分别为101.4、92.5、89.4和66.8 mAh.g-1,循环1000次后容量保持率分别为77.9％、70.8％、70.9％和72.9％.循环伏安和电化学阻抗测试结果表明,与LiMnzO4样品相比,LNMOF正极材料有较低的表观活化能24.72kJ.mol-1与较大的锂离子
采用帽形试样,对一种典型近α型Ti-6Al-2Zr-lMo-1V钛合金在不同应变率条件下的绝热剪切特征进行了研究.结果表明:合金的动态真应力-应变曲线呈现典型的3阶段特征,分别对应于应变硬化、热软化和剪切局部化阶段,最终形成绝热剪切带(ASB).在近剪切带处,初生α相和次生α相在过渡区内发生扭曲变形,甚至断裂,出现孪晶变形特征.近剪切带区域由于微观取向差增大,利于位错滑移/孪晶取向的α相优先发生塑性变形,形成亚结构,晶粒碎化,发生动态再结晶;随着应变率的提高,剪切带宽度呈增大趋势,且出现旋涡结构以协调和适