何星华 作品数:8 被引量:44 H指数:5 供职机构: 江苏大学 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 更多>>
TC4钛合金表面激光合金化制备Ti-Si涂层 被引量:6 2017年 以Ti、Si单质元素混合粉末为原料,采用激光合金化技术在钛合金表面成功制备出了Ti-Si合金涂层。分析了涂层的组织形貌、成分和物相组成,测试了涂层的显微硬度及与YG6在干摩擦磨损条件下的摩擦磨损性能。结果表明:在合适的激光合金化参数下制备的Ti-Si涂层整体均匀致密,无裂纹且与TC4基体呈良好的冶金结合;涂层组织主要由针状的α-Ti基体和网状分布的Ti_5Si_3/β-Ti共晶体(室温下为Ti_5Si_3/α-Ti)组成;自下而上涂层组织细化,硬度HV在6600~7300 MPa之间,与TC4钛合金相比,平均摩擦系数降低(0.39 vs 0.45),耐磨性提高2.4倍。 吴桂兰 许晓静 戈晓岚 陶俊 刘庆辉 仲奕颖 何星华关键词:TC4钛合金 激光合金化 耐磨性 TC4钛合金表面氧化镧催渗渗硼工艺优化 被引量:8 2014年 以渗层厚度和表面硬度为评定依据,采用正交试验对TC4钛合金表面氧化镧催渗渗硼工艺进行优化。结果表明,渗硼温度对渗硼层影响最大,其次为渗硼时间、B4C含量和La2O3含量。最优的催渗渗硼工艺为:渗硼温度1050℃,渗硼时间20 h,渗硼剂配比20wt%B4C+4wt%La2O3+76wt%SiC。渗层表面由TiB、Ti2B5、TiC和Ti组成;与未添加氧化镧渗硼层相比,添加氧化镧渗硼层厚度与表面硬度明显提高,耐磨性也得到显著改善。 吴桂兰 戈晓岚 许晓静 宋振华 陶俊 刘云辉 何星华关键词:TC4钛合金 氧化镧 渗硼 TC4钛合金表面激光合金化Ti-Al-Nb涂层的研究 被引量:9 2017年 以钛铝铌单质元素球磨混合粉末为原料,采用激光合金化技术在TC4钛合金表面成功制备出Ti-Al-Nb合金涂层。分析了涂层的物相组成、组织形貌及成分、显微硬度,并利用YG6球对磨来测试涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。结果表明:在激光功率P=1.8 k W,扫描速度V=5 mm/s,光斑直径D=2 mm下制备的涂层整体均匀致密、无裂纹,与TC4基体呈良好的冶金结合;涂层组织主要由Ti_3Al、AlNb_2、α-Ti 3种物相组成;Ti-Al-Nb涂层的显微硬度值沿层深方向呈平缓的梯度分布,平均硬度(HV)为5970 MPa,比TC4基体(3600 MPa)提高了66%;涂层平均摩擦系数为0.33,比TC4钛合金(0.45)降低了27%;涂层的磨损体积为0.044 mm3,耐磨性是钛合金基体(0.130 mm^3)的2.95倍。 戈晓岚 仲奕颖 许晓静 陶俊 刘庆辉 吴桂兰 何星华关键词:TC4钛合金 激光合金化 摩擦磨损性能 TC4钛合金表面氧化锆催渗渗硼工艺的优化 被引量:3 2013年 以渗层厚度和表面硬度为评定依据,采用正交试验对TC4钛合金表面氧化锆催渗渗硼工艺进行了优化,其中渗硼温度影响最大,其次为渗硼时间和ZrO2含量,B4C含量影响最小,最优工艺为:渗硼温度1 050℃,渗硼时间25h,渗硼剂配比(质量分数):B4C 20%,ZrO24%,SiC 76%。利用X射线衍射仪和光学显微镜对渗层的物相组成和厚度进行分析,结果表明:渗层表面主要由TiB2、TiB、TiB12、TiC、TiN组成,渗层厚度为46.67μm。与基础渗硼剂所得渗层相比,渗硼层厚度、渗层硬度、界面结合力和耐磨性都有所提高。 何星华 戈晓岚 许晓静 刘云辉 陶俊 宋振华关键词:固体渗硼 氧化锆 添加Cu对Ti-16.28Si合金高温抗氧化行为的影响 被引量:2 2018年 选用Ti、Si、Cu粉末通过高能球磨-冷压-无压烧结制备了Ti-16.28Si和Ti-15.46Si-5Cu两种合金,并在800,900,1000℃空气中对其进行高温氧化试验。利用SEM、EDS及XRD对烧结和氧化试样的表面及横截面形貌、物相组成进行分析,以研究合金的氧化机制。结果表明:两种配方试样烧结之后主要含有Ti、Ti_5Si_3、Ti_5Si_4相,加Cu配方出现Cu_3Si相;加Cu后致密度升高。高温氧化80h后,氧化试样的主要物相为TiO_2,还含有少量的SiO_2、Ti_3O_5、TiO、CuO或Cu_2O相。Ti-16.28Si合金在900℃时氧化膜表层基本上全是金红石TiO_2,抗氧化性能最好,平均氧化速度k^+值约为0.521,达到抗氧化等级。800℃下,添加Cu显著改善Ti-16.28Si合金的抗氧化性能,其平均氧化速度k^+值约为0.623,也达到抗氧化等级;在Cu含量为5%(质量分数)时其平均氧化速度仅为Ti-16.28Si合金的57.8%。但在900和1000℃下,添加Cu降低了合金的抗氧化性能。 刘庆辉 许晓静 戈晓岚 吴桂兰 仲奕颖 何星华 韩天 陈洋关键词:球磨 高温氧化 氧化动力学 抗氧化性能 TC4钛合金表面激光合金化Ti-Si-C涂层的研究 被引量:12 2016年 以Ti-Si-C单质元素混合粉末为原料,采用激光合金化技术在TC4钛合金表面成功制备出Ti-Si-C合金涂层。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计以及摩擦磨损试验机,分析了涂层的组织形貌、成分和物相,测试了涂层的显微硬度及与YG6在干摩擦磨损条件下的摩擦磨损性能。结果表明:在激光功率P=2.0 k W,扫描速度v=9 mm·s^(-1),光斑直径D=2 mm下制备的涂层整体均匀致密、无裂纹,与TC4基体具有较高的冶金结合性;涂层组织主要由α-Ti基体、网状分布的Ti_3Si C_2,Ti_5Si_3/β-Ti共晶体(室温下为Ti_5Si_3/α-Ti)和弥散分布的Ti C相组成;Ti-Si-C涂层的显微硬度值沿层深变化比较平缓,平均硬度为HV 649,比TC4基体(HV 360)提高了80%;涂层平均摩擦系数为0.38,比钛合金基体(0.45)降低了16%;涂层的磨损体积为0.048 mm^3,耐磨性是钛合金基体(0.13 mm^3)的2.71倍。 刘庆辉 许晓静 戈晓岚 何星华 陶俊 仲奕颖关键词:TC4钛合金 激光合金化 摩擦磨损性能 氧化镧对TC4钛合金固体渗硼的影响 被引量:4 2014年 对固体渗硼剂(碳化硼+碳化硅)中添加氧化镧对钛合金渗硼层的表面形貌与相组成、渗层厚度、渗层硬度、渗层与基体的界面结合力以及渗层摩擦磨损性能的影响进行了研究。结果表明,固体渗硼剂中添加氧化镧(4.0%,质量分数)细化了渗层表面形貌组织;显著提高了渗层的厚度与表面硬度(增幅分别为50.7%和34.8%);提高了渗层与基体的界面结合力(增幅为37.25%);大幅提高了渗层在摩擦磨损过程中抗剥落性能以及渗层自身的抗裂性能。自身抗裂性能的提高与渗层中含有Ti金属物相从而提高渗层的韧性有关。添加氧化镧渗层与未添加氧化镧渗层相比,具有低的摩擦系数(0.12)且摩擦磨损表面无对摩件中Fe元素。 陶俊 许晓静 戈晓岚 刘云辉 宋振华 何星华 吴桂兰关键词:氧化镧 固体渗硼 TC4钛合金 界面结合力 摩擦磨损性能 TC4钛合金表面激光熔覆含La_2O_3的F101镍基涂层 被引量:7 2017年 以F101镍基自熔性合金粉末和含氧化镧(2%,质量分数)的F101镍基自熔性合金粉末为原料,在合适的激光熔覆参数下,在TC4钛合金表面制备了F101镍基合金涂层及F101+2%La_2O_3镍基合金涂层,对比分析了2种涂层的宏观形貌、相组成、微观组织、显微硬度及与YG6在干摩擦磨损条件下摩擦磨损性能。结果表明:稀土La2O3的添加有效提高了F101镍基合金粉末对激光辐照能量的吸收率;涂层形成更多富Ti物相,组织更加均匀致密;虽然基材元素扩散到涂层中一定程度上降低了涂层的硬度和耐磨性,但与TC4钛合金相比,涂层仍具有较低的摩擦系数(0.41 vs 0.45)和较高的耐磨性(TC4的2.89倍)。 何星华 许晓静 戈晓岚 陶俊 仲奕颖 刘庆辉 吴桂兰关键词:TC4钛合金 激光熔覆 镍基合金 LA2O3 摩擦磨损性能