熔覆电流对铁基TiC耐磨层组织与性能的影响

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作者 陈彦涛 芦海俊 +4 位作者 尚勇 李英发 李焕旭 姜海峰 王花 《山西冶金》 CAS 2024年第4期57-59,共3页

为研究等离子熔覆电流对铁基TiC耐磨层组织和性能得影响,分别制备了熔覆电流为140 A、160 A、180 A和200 A的铁基TiC耐磨层,并对其微观形貌、显微硬度及耐磨粒磨损性能进行了表征分析。结果表明:耐磨层显微硬度先增加后减小,而磨损失重... 为研究等离子熔覆电流对铁基TiC耐磨层组织和性能得影响,分别制备了熔覆电流为140 A、160 A、180 A和200 A的铁基TiC耐磨层,并对其微观形貌、显微硬度及耐磨粒磨损性能进行了表征分析。结果表明:耐磨层显微硬度先增加后减小,而磨损失重量呈逐渐增加趋势。熔覆电流为140 A时,耐磨层耐磨损性最好,显微硬度HV达755,可获得较好的综合性能。 展开更多

关键词 等离子熔覆 电流 TIC 耐磨层 组织与性能

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TBM刀圈材料H13磨损行为仿真分析

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作者 姜海峰 邢天齐 +2 位作者 芦海俊 曾婧 郭浩 《金属功能材料》 CAS 2024年第3期86-91,共6页

刀圈作为掘进机破岩的关键零部件,其表面的磨损性能是影响掘进机服役寿命的主要因素之一,因此对TBM刀圈材料H13磨损行为进行仿真分析。通过试验研究TBM刀圈材料H13的磨损深度和磨损形貌;建立有限元模型,基于Archard模型计算磨损深度;引... 刀圈作为掘进机破岩的关键零部件,其表面的磨损性能是影响掘进机服役寿命的主要因素之一,因此对TBM刀圈材料H13磨损行为进行仿真分析。通过试验研究TBM刀圈材料H13的磨损深度和磨损形貌;建立有限元模型,基于Archard模型计算磨损深度;引入ABAQUS二次开发UMESHMOTION子程序,配合ALE自适应网格修复机制,搭建刀圈原料受损情况的有限元磨损模型,得到H13材料的磨损分布特征和磨损深度分析结果。结果表明:随着磨损圈数增加,试样的磨损深度逐渐增加。仿真磨损深度与试验测验值较吻合。当磨损圈数为3000时,试样的磨损形貌及其内部区域单元节点分布特征为在高应力集中区内节点沿厚度方向(z向)发生偏移。在磨损时间为1 s时,试样接触应力达到最大值,随着磨损的进行,磨损深度下降速度逐渐降低。磨损区域的滑移距离与磨损分布特征保持一致,发生滑移越大区域磨损越深。 展开更多

关键词 掘进机刀圈 磨损仿真 Archard模型 UMESHMOTION子程序 H13

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Fe-N-Cr电子结构及耐蚀性第一性原理研究 被引量：4

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作者 张旭昀 郑冰洁 +2 位作者 郭斌 芦海俊 吴戆 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第18期155-158,163,共5页

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对Fe-N-Cr电子结构和腐蚀机理进行了研究。建立Fe、Cr、Fe-N、Fe-N-Cr晶胞模型并计算其能量、电荷密度、能带结构、态密度、局域态密度等电子结构参数,进而分析高氮不锈钢的耐蚀机理。结果表明... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对Fe-N-Cr电子结构和腐蚀机理进行了研究。建立Fe、Cr、Fe-N、Fe-N-Cr晶胞模型并计算其能量、电荷密度、能带结构、态密度、局域态密度等电子结构参数,进而分析高氮不锈钢的耐蚀机理。结果表明,氮固溶后,Fe与N之间存在明显的电荷转移,构成了二者之间的离子键;Fe-N-Cr的能带宽度小于其他两种固溶体,原子轨道扩展性较弱;Fe、Fe-N、Fe-N-Cr的态密度成键峰高度依次增大,成键电子数增加,Fe-N-Cr结构的耐蚀性能最好。 展开更多

关键词 Fe-N-Cr 第一性原理 电子结构 耐蚀性

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WC颗粒熔解析出对Ni60熔覆层性能的影响 被引量：1

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作者 芦海俊 水剑虹 +3 位作者 王锴 尚勇 姜海峰 魏金 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期189-196,共8页

目的确定含WC微粒镍基熔覆层中不同共晶相对熔覆层性能的影响规律。方法通过等离子工艺制备含WC(质量分数10%)的Ni60熔覆层,并调整电流,以控制WC的熔解析出。通过维氏硬度计、剪切试验、磨粒磨损试验研究不同电流下熔覆层硬度、抗剪强... 目的确定含WC微粒镍基熔覆层中不同共晶相对熔覆层性能的影响规律。方法通过等离子工艺制备含WC(质量分数10%)的Ni60熔覆层,并调整电流,以控制WC的熔解析出。通过维氏硬度计、剪切试验、磨粒磨损试验研究不同电流下熔覆层硬度、抗剪强度和耐磨性的变化情况,并通过扫描电镜和X射线衍射仪分析不同熔覆层的磨损形貌、组织和物相组成。结果在不同电流下制备的熔覆层物相均主要为γ-(Fe,Ni)、M_(23)C_(6)、M_(7)C_(3)、WC、W_(2)C、FeNi_(3)、FeW_(2)B_(2)等。熔覆电流由110 A增至200 A时,熔覆层的硬度由846.7HV降至665.8HV,抗剪强度由174.9 MPa增至373.2 MPa。当电流低于140 A时,W、Cr、C等合金元素生成了块状先共晶相,可有效减轻磨粒磨损程度,提高耐磨性;当电流进一步增大时,W、Cr、C等合金元素以鱼骨状过共晶相析出,在磨粒磨损过程中易断裂、脱落,导致耐磨性下降。结论熔覆电流的变化会影响含WC微粒Ni60熔覆层的共晶碳化物成分、形态和数量,在熔覆电流较小时有利于块状先共晶相的生成,可提高其耐磨性。在熔覆电流为140 A时,Ni60+WC(10%)熔覆层的综合性能最优。 展开更多

关键词 WC NI60 抗剪强度 磨粒磨损 熔覆电流

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氮对Cr13钢组织及耐CO_2腐蚀性能的影响研究 被引量：2

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作者 张旭昀 芦海俊 +3 位作者 许东饶 孙振旭 毕凤琴 王勇 《化工机械》 CAS 2015年第3期329-332,344,共5页

以Cr13钢为母材,采用真空等离子电弧炉制备不同含氮量的Cr13合金,分析氮含量对其金相组织和维氏硬度的影响,并通过电化学测试研究制备合金在含CO2腐蚀介质中的腐蚀行为,分析其耐蚀机理。研究表明:含氮Cr13钢组织为黑色索氏体和共晶莱氏... 以Cr13钢为母材,采用真空等离子电弧炉制备不同含氮量的Cr13合金,分析氮含量对其金相组织和维氏硬度的影响,并通过电化学测试研究制备合金在含CO2腐蚀介质中的腐蚀行为,分析其耐蚀机理。研究表明:含氮Cr13钢组织为黑色索氏体和共晶莱氏体,氮的加入减少了δ铁素体含量,增加了奥氏体含量,合金组织均匀,无明显偏析;氮的加入(由于其固溶强化作用)改善了Cr13钢的机械性能,提高了钢的硬度,并随着氮含量的增加,其硬度增大;含氮Cr13钢在含CO2腐蚀介质中维钝电流较小,击穿电位较大,钝化稳定性增大,耐腐蚀性提高。 展开更多

关键词 Cr13钢 氮 耐CO2腐蚀 金相组织 维氏硬度 电化学测试

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含Cl^-环境下温度及pH值对316LN耐蚀性能的影响 被引量：2

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作者 吴戆 张旭昀 +3 位作者 徐德奎 汪洋 郑冰洁 芦海俊 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期69-72,共4页

利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱,研究316LN在不同温度以及不同pH值的NaCl溶液中的电化学行为。结果表明:随着温度的升高,钝化区间逐渐缩小,腐蚀电流密度增大,316LN的腐蚀越容易,温度对316LN有腐蚀促进作用;随着pH值的增大,钝化区间... 利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱,研究316LN在不同温度以及不同pH值的NaCl溶液中的电化学行为。结果表明:随着温度的升高,钝化区间逐渐缩小,腐蚀电流密度增大,316LN的腐蚀越容易,温度对316LN有腐蚀促进作用;随着pH值的增大,钝化区间不断增大,腐蚀电流密度减小,钝化稳定性越来越好。 展开更多

关键词 电化学 腐蚀 316LN PH值 温度

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偏刃刀圈在小转弯半径隧道施工工况中的研究与应用 被引量：3

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作者 徐艳群 姜海峰 +3 位作者 尚勇 李英发 郭浩 芦海俊 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S02期306-313,共8页

为开发出适合在小转弯隧道中使用的新型滚刀刀圈,在磨粒磨损原理的基础上,通过研究CSM刀圈侧边受力模型、边缘滚刀破岩机制、磨损量预测公式,进行滚刀切削岩石试验,建立了刀圈与岩石接触力模型,分析了转弯段边缘滚刀刀圈受力情况、针对... 为开发出适合在小转弯隧道中使用的新型滚刀刀圈,在磨粒磨损原理的基础上,通过研究CSM刀圈侧边受力模型、边缘滚刀破岩机制、磨损量预测公式,进行滚刀切削岩石试验,建立了刀圈与岩石接触力模型,分析了转弯段边缘滚刀刀圈受力情况、针对性设计了偏刃刀圈,并在山东文登小转弯半径隧道掘进段工况下进行常规刀圈和偏刃刀圈工业试验。得出结论如下:1)TBM掘进直线隧道时边缘滚刀所受侧向力不可忽视,侧向力与刀圈同岩石的接触面积和所受的压力有关;2)在直线工况掘进下的边缘滚刀外侧岩石几乎不发生破坏,边缘滚刀内侧对岩石具有“刮擦剪切效应”,刀圈内侧所受侧向力远大于外侧;3)转弯段刀圈内侧受力严重偏离了正压力方向,加速边缘滚刀刀圈内侧的磨损;4)在掘进距离达145.43 m时,19^(#)和20^(#)刀位的偏刃刀圈较常规刀圈磨损速率分别降低7.4%和17.5%。因此,偏刃刀圈更加适用于小转弯工况下的隧道掘进。 展开更多

关键词 常规刀圈 偏刃刀圈 磨损速率 小转弯半径隧道 TBM

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316LN在含Cl^-、NO_3^-环境中的腐蚀规律研究 被引量：1

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作者 张旭昀 芦海俊 +3 位作者 徐德奎 汪洋 吴戆 郑冰洁 《化工机械》 CAS 2016年第2期166-169,共4页

通过极化曲线、阻抗谱及循环极化曲线等电化学测试方法研究不同酸性介质中Cl^-与NO_3^-对316LN腐蚀规律的影响。结果表明,随着Cl^-的减少和NO_3^-的增加,316LN的钝化区间变宽,维钝电流减小,腐蚀速率降低,膜层间电荷传递电阻增大,腐蚀阻... 通过极化曲线、阻抗谱及循环极化曲线等电化学测试方法研究不同酸性介质中Cl^-与NO_3^-对316LN腐蚀规律的影响。结果表明,随着Cl^-的减少和NO_3^-的增加,316LN的钝化区间变宽,维钝电流减小,腐蚀速率降低,膜层间电荷传递电阻增大,腐蚀阻力增加,耐蚀性增强。Cl^-破坏钝化膜,NO_3^-促进钝化膜的形成和修复,并对两种离子的作用机理进行了解释。 展开更多

关键词 316LN 极化曲线 阻抗谱 钝化区间

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氯离子对316LN在CO_2饱和水溶液中电化学行为的影响

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作者 芦海俊 张旭昀 +2 位作者 徐德奎 汪洋 吴戆 《新技术新工艺》 2016年第2期96-98,共3页

通过极化曲线、阻抗谱等电化学测试方法,研究了316LN在含氯离子的CO2饱和水溶液中的电化学行为,并分析了不同因素对其耐蚀性的影响。结果表明,在通入CO2的NaCl溶液中,与316L相比,316LN的钝化区间更宽,维钝电流更小。在CO2饱和水溶液中,3... 通过极化曲线、阻抗谱等电化学测试方法,研究了316LN在含氯离子的CO2饱和水溶液中的电化学行为,并分析了不同因素对其耐蚀性的影响。结果表明,在通入CO2的NaCl溶液中,与316L相比,316LN的钝化区间更宽,维钝电流更小。在CO2饱和水溶液中,316LN的维钝电流随着氯离子的增大而增大,耐蚀性降低,当氯离子浓度增大到一定程度时,316LN的耐蚀性增强。 展开更多

关键词 316LN 氯离子 二氧化碳 电化学

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高氮钢在含Na_2S饱和CO_2溶液中的腐蚀电化学行为

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作者 张旭昀 吴戇 +1 位作者 芦海俊 王勇 《化工机械》 CAS 2017年第1期12-16,共5页

通过电化学测试方法,对高氮钢在含Na_2S饱和CO_2溶液中的腐蚀电化学行为进行研究,得到高氮钢的钝化稳定性和腐蚀规律。在含Na_2S的饱和CO_2腐蚀介质中,Cr13的钝化膜表面载流子密度最大,钝化稳定性最差,耐蚀性最差,316L钢较好,高氮钢最... 通过电化学测试方法,对高氮钢在含Na_2S饱和CO_2溶液中的腐蚀电化学行为进行研究,得到高氮钢的钝化稳定性和腐蚀规律。在含Na_2S的饱和CO_2腐蚀介质中,Cr13的钝化膜表面载流子密度最大,钝化稳定性最差,耐蚀性最差,316L钢较好,高氮钢最优。随着Na_2S浓度的增大,高氮钢的点蚀电位下降,钝化区间变窄,维钝电流变大,钝化膜层的电荷传递电阻降低,高氮钢钝化稳定性能变差,耐蚀性变差。随着温度的升高,高氮钢的自腐蚀电位和点蚀电位均下降,维钝电流增大,钝化膜表面的载流子浓度也增大,且其电荷传递电阻和膜层电阻也降低,钝化稳定性下降。 展开更多

关键词 高氮钢 腐蚀 电化学

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高氮钢在Cl^-/HCO_3^-共存环境中点蚀敏感性研究

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作者 张旭昀 郑冰洁 +1 位作者 芦海俊 王勇 《化工机械》 CAS 2017年第2期160-163,共4页

采用循环极化电化学测试方法,在不同浓度的Cl^-和HCO_3^-混合溶液中对高氮钢进行电化学测试,根据循环极化曲线滞回环面积的大小以及点蚀表面形貌特征,分析高氮钢在Cl^-/HCO_3^-共存环境中的点蚀敏感性。结果表明:高氮钢在Cl^-/HCO_3^-... 采用循环极化电化学测试方法,在不同浓度的Cl^-和HCO_3^-混合溶液中对高氮钢进行电化学测试,根据循环极化曲线滞回环面积的大小以及点蚀表面形貌特征,分析高氮钢在Cl^-/HCO_3^-共存环境中的点蚀敏感性。结果表明:高氮钢在Cl^-/HCO_3^-共存环境中的点蚀行为为钝化膜破裂型点蚀;高氮钢点蚀行为受Cl^-和HCO_3^-两种离子协同作用的影响,点蚀敏感性随Cl-浓度的增加而增大;当Cl^-浓度低于0.025mol/L时,高氮钢的点蚀敏感性随HCO_3^-浓度的增加而增大,当Cl^-浓度较高时,点蚀敏感性随HCO_3^-浓度的增加而降低。 展开更多

关键词 高氮钢 循环极化 滞回环面积 点蚀

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人体上肢在限臂板约束下对模拟气动载荷耐受限度的研究 被引量：1

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作者 吴桂荣 张云然 +3 位作者 刘炳坤 朱青安 芦海俊 欧阳钧 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 1997年第1期39-43,共5页

为探讨在弹射座椅上装有限臂板时人体上肢对气流吹袭的耐受限度，使用弹簧驱动的撞击试验机，对１３具人尸体上肢和７只活猴的上肢进行冲击试验。获得了在限臂板约束下，冲击力、肘关节力矩与上肢损伤的关系；获得了关节生物力学特性曲... 为探讨在弹射座椅上装有限臂板时人体上肢对气流吹袭的耐受限度，使用弹簧驱动的撞击试验机，对１３具人尸体上肢和７只活猴的上肢进行冲击试验。获得了在限臂板约束下，冲击力、肘关节力矩与上肢损伤的关系；获得了关节生物力学特性曲线与临床损伤的分级关系，探讨了从人尸体、猴的实验结果换算到活人的可行性。结果表明，在限臂板防护下，上臂的耐限比前臂的高；人体前臂冲击力安全限为１．２６ｋＮ，肘关节力矩为１７９．５Ｎｍ。 展开更多

关键词 气流吹袭 冲击耐力 弹射损伤 上肢 气动载荷

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