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SP-700钛合金超塑性能及双层结构SPF/DB工艺研究
1
作者 刘明刚 王珏 +3 位作者 杨堃 赵天章 张晓巍 张懋达 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期71-77,共7页
在720~820℃,5×10^(-2)~1×10^(-3) s^(-1)应变率范围内对SP-700钛合金超塑性能进行测试和研究。结果表明:在780~800℃,1×10^(-3) s^(-1)应变率下,材料展现出良好超塑性,伸长率超过762%。为验证SP-700钛合金低温超塑成形... 在720~820℃,5×10^(-2)~1×10^(-3) s^(-1)应变率范围内对SP-700钛合金超塑性能进行测试和研究。结果表明:在780~800℃,1×10^(-3) s^(-1)应变率下,材料展现出良好超塑性,伸长率超过762%。为验证SP-700钛合金低温超塑成形工程化应用的工艺性,实现高效率研制,选定工艺参数为780~800℃,应变率为5×10^(-3) s^(-1),采用SPF/DB技术进行典型双层结构件试制,采用三维扫描测量技术分析构件成形精度,进行力学性能测试、金相组织分析和氢氧含量测试,并与Ti-6Al-4V合金相应性能进行对比。结果表明:在选定的工艺参数下,SP-700钛合金可成形符合标准的多层结构SPF/DB零件,成形精度<0.5 mm;与Ti-6Al-4V相比,该材料具有良好低温超塑性,可替代Ti-6Al-4V工程化应用。 展开更多
关键词 SP-700钛合金 超塑性能 超塑成形/扩散连接 双层结构 成形精度
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纳米复合薄膜水润滑摩擦学性能的研究进展 被引量：3
2
作者 周飞 王谦之 +1 位作者 付永强 张懋达 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期34-44,共11页
评述了类金刚石基(DLC、a-C)、非晶氮化碳基(a-CNx)、过渡金属氮化物基(TiN、CrN)及其改性纳米复合薄膜的水润滑摩擦学性能,分析了微观结构、梯度结构、元素掺杂、对磨材料及摩擦参数对其水润滑摩擦磨损性能的影响,并揭示了水润滑中纳... 评述了类金刚石基(DLC、a-C)、非晶氮化碳基(a-CNx)、过渡金属氮化物基(TiN、CrN)及其改性纳米复合薄膜的水润滑摩擦学性能,分析了微观结构、梯度结构、元素掺杂、对磨材料及摩擦参数对其水润滑摩擦磨损性能的影响,并揭示了水润滑中纳米复合薄膜存在的摩擦磨损机制,指出了三种纳米复合薄膜体系在水润滑中均可表现出优异的减摩抗磨特性,但与薄膜成分、层状结构、力学性能及对磨材料物理化学性能密切相关。一般而言,相比于过渡金属氮化物基薄膜,类金刚石基及非晶氮化碳基薄膜由于在水润滑中形成转移层和水合润滑层而呈现出更低的摩擦系数和磨损率。当选用的对磨材料易于发生摩擦水合反应时,形成的水合层起到的保护作用使得纳米复合薄膜均表现出了更低的磨损率。在保证薄膜未发生剥落而失效时,适当地加载载荷和滑移速度也是获得最优水润滑摩擦学性能的关键因素。为薄膜应用在水润滑器械作业提供了一定的参考,并展望了纳米复合薄膜水润滑摩擦学未来的研究方向。 展开更多
关键词 碳基薄膜 氮化物基薄膜 水润滑 水合反应 摩擦 磨损
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含Ag硬质涂层的结构及其摩擦腐蚀与抗菌特性的研究进展 被引量：2
3
作者 吴耀佳 张懋达 +1 位作者 付永强 周飞 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期94-106,161,共14页
从含Ag元素的硬质涂层入手,综述了二元含Ag的Ag-DLC涂层到三元含Ag的CrN/Ag、TiN/Ag、ZrN/Ag涂层,再到多元含Ag的CrSiN/Ag、TiCN/Ag、Zr CN/Ag等涂层的研究进展,分析了不同制备技术和参数、不同元素添加等手段对涂层结构、摩擦腐蚀及抗... 从含Ag元素的硬质涂层入手,综述了二元含Ag的Ag-DLC涂层到三元含Ag的CrN/Ag、TiN/Ag、ZrN/Ag涂层,再到多元含Ag的CrSiN/Ag、TiCN/Ag、Zr CN/Ag等涂层的研究进展,分析了不同制备技术和参数、不同元素添加等手段对涂层结构、摩擦腐蚀及抗菌特性的影响。在含Ag硬质涂层从二元到多元的研究过程中,发现元素的含量和制备参数会对涂层的微观组织结构产生重要的影响,并且Ag元素的含量极大地影响着硬质涂层的摩擦学特性、耐腐蚀性能和抗菌性。已有研究表明:低剪切强度的软质Ag相的添加往往能提高涂层的耐磨特性,故将具有高热化学稳定性的Ag固体润滑剂与高耐磨性的硬质涂层相结合,可以改善硬质涂层的摩擦学特性;少量的Ag元素添加可以保持或略微改善涂层的耐腐蚀性能,但是掺杂较高含量的Ag会使硬质涂层的耐腐蚀性能降低;同时,Ag元素对能够引起金属腐蚀的细菌有很好的抗菌效果,且是对环境和人体安全性好的金属元素。若能在金属部件表面沉积含Ag的纳米复合涂层,可以满足水润滑部件耐磨和防污的使用要求。研究在水环境中具有耐磨、抗生物腐蚀的含Ag纳米复合涂层,有利于对机械工程设备中关键零部件的保护,对于海洋开发和社会发展具有重大意义。 展开更多
关键词 含Ag涂层 硬质涂层 微观结构 摩擦学性能 腐蚀行为 抗菌性
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高Mo含量的CrMoCN涂层的摩擦学与腐蚀特性研究 被引量：3
4
作者 齐元青 付永强 +1 位作者 张懋达 周飞 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期6-15,共10页
长期处于高温、高湿、高盐度环境下的机械设备零部件会出现严重的摩擦、磨损和腐蚀问题,采用高Mo含量多元薄膜对零部件进行表面防护可以有效提高其耐磨性和耐腐蚀性。采用非平衡闭合场磁控溅射技术在Si片和钛合金上制备CrMoCN涂层。在Ar... 长期处于高温、高湿、高盐度环境下的机械设备零部件会出现严重的摩擦、磨损和腐蚀问题,采用高Mo含量多元薄膜对零部件进行表面防护可以有效提高其耐磨性和耐腐蚀性。采用非平衡闭合场磁控溅射技术在Si片和钛合金上制备CrMoCN涂层。在Ar/N2混合气体中,通过改变Mo靶电流获得具有不同Mo含量的CrMoCN涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对涂层的微观结构及形貌、晶相结构和化学键组成进行表征,用纳米压痕仪测量涂层硬度,采用球盘式摩擦磨损试验机研究CrMoCN涂层与SiC小球在不同环境下对磨时的摩擦学特性,利用电化学工作站测量涂层的耐腐蚀特性。结果表明:随着Mo含量的增加,CrMoCN涂层结构变得致密,且形成了(Cr,Mo) N置换固溶体和γ-Mo2N相。由于Cr、Mo元素与水反应形成氧化物润滑相,使CrMoCN涂层和Si C小球在人工海水中对磨时的摩擦系数低于空气中的摩擦系数,CrMoCN涂层在人工海水中的磨损率低于在空气中的磨损率,说明CrMoCN涂层在人工海水中具有更好的摩擦学特性。同时,高Mo含量涂层在人工海水中具有更好的耐腐蚀性。 展开更多
关键词 磁控溅射 CrMoCN涂层 微观结构 硬度 摩擦特性 腐蚀特性
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含Mo的PVD涂层结构及其摩擦学特性的研究进展 被引量：1
5
作者 齐元青 付永强 +2 位作者 张懋达 王谦之 周飞 《机械制造与自动化》 2020年第2期1-6,共6页
从含Mo元素的代表性涂层入手,综述了二元、三元再到多元含Mo系列PVD涂层的研究现状和进展,探究了不同元素添加、不同制备参数等对涂层微观结构、力学性能和摩擦学性能等的影响。在涂层组分从二元发展到多元的过程中,改变掺杂元素种类、... 从含Mo元素的代表性涂层入手,综述了二元、三元再到多元含Mo系列PVD涂层的研究现状和进展,探究了不同元素添加、不同制备参数等对涂层微观结构、力学性能和摩擦学性能等的影响。在涂层组分从二元发展到多元的过程中,改变掺杂元素种类、含量,制备参数会引起涂层微观结构的变化进而提升涂层力学性能和摩擦学性能。涂层性能的改善,有利于增强对机械设备中关键传动零部件的保护,延长机械设备使用寿命,对军工及社会发展具有重大意义。 展开更多
关键词 含Mo涂层 PVD涂层 微观结构 力学性能 摩擦学性能
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多元Cr-Mo-Si-C-N系列薄膜结构及摩擦学特性研究进展
6
作者 张懋达 付永强 +1 位作者 王谦之 周飞 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期136-148,共13页
从三元含Mo的Cr-Mo-N、Mo-Si-N、Mo-C-N薄膜到四元Cr-Mo-Si-N、Mo-Si-C-N薄膜,综述多元系列薄膜的结构、力学及摩擦学性能的研究进展;分析在不同气体压力、制备方法与参数、不同元素含量下薄膜结构的变化,阐述薄膜结构与其力学性能和摩... 从三元含Mo的Cr-Mo-N、Mo-Si-N、Mo-C-N薄膜到四元Cr-Mo-Si-N、Mo-Si-C-N薄膜,综述多元系列薄膜的结构、力学及摩擦学性能的研究进展;分析在不同气体压力、制备方法与参数、不同元素含量下薄膜结构的变化,阐述薄膜结构与其力学性能和摩擦学特性的关联。指出:多元Cr-Mo-Si-C-N系列薄膜结构、硬度、摩擦因数强烈受到薄膜中Mo、Si、C、N元素含量的影响,其中力学特性还与薄膜微结构紧密相关;薄膜的摩擦学特性与晶粒生长细化和作为润滑剂的无定形基质有关;在摩擦过程中发生的摩擦化学反应也有效地提高了薄膜的耐磨性。对于四元Cr-Mo-C-N和多元Cr-Mo-Si-C-N薄膜,建议进一步研究在水润滑与非润滑的不同条件下,例如在海水或者空气干摩擦环境下,是否由于薄膜结构组分的不同而有效地形成含Mo的氧化物的自润滑膜,以提高薄膜在更多场合下的适应性和减摩性。 展开更多
关键词 磁控溅射 Cr-Mo-Si-C-N薄膜 薄膜结构 摩擦学特性
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