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| 1 | 面向绿色制造与再制造的表面工程显示文摘表面工程是机械制造中赋予零件表面耐磨损、耐腐蚀和耐疲劳等特殊性能的重要技术途径。近零排放的表面工程新技术替代传统表面工程技术,可满足绿色制造要求,减小对环境的负面效应;以较少能源和材料获得比基体更高性能的表面工程技术,可在恢复零件尺寸的同时提升其性能,并广泛应用于装备的再制造。近年来,面向绿色制造与再制造的表面工程技术得到较快的发展,如替代传统电镀铬的绿色镀膜技术、工程化超润滑复合碳膜技术、纳米减摩自修复添加剂技术、纳米电刷镀技术、热喷涂新技术和激光表面强化技术等。从以上技术的基础研究及应用背景等方面,介绍我国表面工程研究的新进展、新成果、新观点、新方法和新技术,并对其未来发展做出思考。 | 谭俊 陈建敏 刘敏 李长久 蒋百灵 | 2011 | 机械工程学报2011，47，20： | 29 |
| 2 | 颗粒致密度对WC-10Co-4Cr涂层性能的影响显示文摘利用超声速火焰喷涂技术(High velocity oxygen fuel,HVOF)并采用两种不同颗粒致密度的WC-10Co-4Cr合金粉末在300M钢表面制备涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计等设备对两种涂层的微观组织结构及特性进行分析,重点研究碳化钨颗粒的沉积过程,并通过腐蚀电化学试验研究两种涂层的耐腐蚀性能。结果表明,高颗粒致密度粉末在喷涂过程中WC相分解率为15.74%,是低颗粒致密度粉末的1.34倍,喷涂过程中WC相的分解率由碳化钨颗粒在超声速焰流中吸收的热能和颗粒中钴包WC粒子的包覆性两方面因素共同决定;高颗粒致密度粉末制备的涂层的孔隙率为1.52%,显微硬度为1 218 HV,分别是低颗粒致密度粉末制备的涂层的1.95倍和1.04倍,颗粒中钴包碳化钨粒子的铺展性是影响涂层孔隙率及显微硬度的关键因素;腐蚀电化学试验结果表明,颗粒致密度较低的碳化钨粉末制备的涂层耐腐蚀性能较好。 | 王志平 程涛涛 丁坤英 | 2011 | 机械工程学报2011，47，24： | 14 |
| 3 | 毫米波检测热障涂层缺陷的方法研究显示文摘在毫米波段利用CST微波工作室仿真软件对热障涂层脱黏和热生长氧化层(Thermal growth oxide,TGO)的无损检测进行理论仿真研究,目的是确定不同工作频率段检测时的检测灵敏度和分辨率,以指导试验检测中波导探头的选择。在40~50 GHz和50~60 GHz两个频率段对热障涂层中陶瓷顶层和黏结层间的脱黏检测进行研究,主要包括由裂缝演变为脱黏时脱黏宽度的检测,脱黏面积及形状的检测和脱黏层厚度的检测。在18~26.5 GHz,26.5~40 GHz,40~50 GHz和50~60 GHz4个频率段对热障涂层中TGO层的厚度进行检测。结果显示,在毫米波段可以利用反射系数的相位差来良好的表征长脱黏的宽度,面脱黏时的脱黏面积,大脱黏时的脱黏深度以及TGO层的厚度;采用的工作频率越高时检测的灵敏度越高,并且对检测参数的检测分辨率越高。 | 何存富 杨玉娥 杨申 吴斌 | 2013 | 机械工程学报2013，49，20： | 10 |
| 4 | 梯度结构对氧化铝陶瓷涂层结合强度及抗冲击性能影响的试验研究显示文摘理论分析表明梯度结构能有效减缓氧化铝陶瓷层与基体结合面上的应力突变,涂层内部最大Mises应力明显降低,合理的梯度结构能改善涂层内部Mises应力分布,改变应力分布特征.为验证理论分析结果的正确性,采用等离子喷涂制备具有不同幂指数分布特征的6层“三明治”式梯度结构涂层,对梯度涂层结构进行表征,并试验研究涂层的结合强度及抗冲击性能.结果表明,试验用梯度结构具备=0.25,1.00,4.00次方幂指数梯度结构特征,不同结构梯度层结合强度均在14.0~18.0 MPa,幂指数p=1.00的涂层结合强度最好,而幂指数p=0.25涂层抗冲击性能最好,较线性结构梯度涂层提高了30%,较幂指数=4.00结构的梯度涂层提高了45%,冲击失效后涂层截面分析证实p=0.25次方幂指数梯度结构减少了表面陶瓷层的应力,减缓了陶瓷层基体间应力突变梯度,涂层失效是从底层开始的,失效形式为梯度涂层层状结构间出现分层,而p=1.00、4.00次方幂指数梯度结构涂层冲击失效表现为表面陶瓷层脱落. | 程西云 肖舒 何俊 | 2014 | 机械工程学报2014，50，10： | 9 |
| 5 | 激光重熔和时效处理的镍基合金热喷焊层组织和性能的研究显示文摘利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等分析手段,重点研究激光重熔镍基合金热喷焊层经不同时效工艺处理后的组织结构变化过程,并对其进行显微硬度测定的比较。试验结果表明,镍基合金热喷焊层经激光重熔处理后,组织得到明显的细化和改善,重熔喷焊层组织主要由细小的树枝晶及枝晶间极细的层片状共晶构成;在时效温度(600℃)一定的条件下,随着时效时间的延长,树枝晶仍保持原来的形态,而共晶组织发生球状化过程改变了层片状组织形态,同时基体中析出了大量弥散分布的硬质相,使重熔喷焊层仍保持较高的硬度;在时效时间(6 h)一定的条件下,随着时效温度的不断升高,树枝晶也发生明显的变化,转变为等轴状,同时基体中析出的碳化物相不但发生聚集长大,而且类型也发生转变,使重熔喷焊层的硬度开始逐渐下降;当时效温度超过800℃后,重熔喷焊层的硬度出现较大幅度下降的趋势。 | 洪永昌 王明辉 | 2012 | 机械工程学报2012，48，10： | 8 |
| 6 | 等离子喷涂NiCrBSi涂层接触疲劳过程中残余应力变化规律研究显示文摘采用超声速等离子喷涂技术在45钢基体上制备NiCrBSi合金涂层,涂层整体结构致密,含有少量微缺陷。使用球盘式接触疲劳试验机在接触应力为1.86 GPa,转速为1 500 r/min的条件下对涂层试样进行接触疲劳试验,得到涂层的接触疲劳寿命为9.0×105周次;同时建立Weibull失效概率图,通过该图可以直观地得到在同一工作条件下,涂层任意循环次数的失效概率。测量涂层不同疲劳阶段的残余应力,结果表明:一旦进行接触疲劳试验,其残余应力形式由拉应力迅速转化为压应力,在整个疲劳过程的前半段,应力增强较为缓慢,在疲劳过程的后半段,应力值迅速增大,疲劳过程的中期成为了应力变化的转折点。根据这一规律,可以有效地判定涂层处于疲劳过程的哪个阶段,从而为预防涂层的突然失效提供了一种新的手段。 | 李国禄 王韶云 王海斗 刘金海 朴钟宇 | 2012 | 机械工程学报2012，48，10： | 8 |
| 7 | 耐磨性金属基陶瓷涂层的制备及其高温抗氧化性能显示文摘以磷酸二氢铝黏结剂与陶瓷骨料(氧化铝,硅酸锆,氧化锆)结合,制备出高温抗氧化耐磨损的金属基陶瓷涂层.对影响涂层耐磨性能的因素进行了研究,实验得到最优的耐磨金属基陶瓷涂层工艺:硅酸锆微粉和骨料添加量分别为陶瓷涂层总质量的21%和35%,无机黏结剂中Al/P比在1.3:3~1.4:3之间,骨料粒度中粗颗粒所占质量比为40%.对最佳工艺下的金属基陶瓷涂层进行抗氧化性能研究,涂覆金属基陶瓷涂层的金属的氧化增量比未涂覆的金属的氧化增量降低74 %,具有很强的抗氧化性能. | 卞达 黄国栋 赵治安 赵永武 王永光 杨大林 | 2013 | 陕西师范大学学报(自然科学版)2013，41，6： | 5 |
| 8 | 同轴探头微波检测热障涂层的参数敏感性研究显示文摘为实现低频率段对热障涂层(Thermal barrier coating,TBC)的微波无损检测,利用同轴探头在0~17GHz工作频率范围内对热障涂层的厚度、孔隙率和金属基体表面的裂缝进行微波无损检测理论仿真,对检测中的参数敏感性进行研究,从而提高检测的灵敏度,防止漏检现象的产生。采用CST微波工作室对检测中同轴探头的尺寸和热障涂层的厚度等参数的检测敏感性进行理论计算。热障涂层厚度检测结果显示,同轴探头越小时检测灵敏度越高,并且对应的相位差零点处的工作频率越高;热障涂层孔隙率检测结果表明热障涂层的厚度越大时检测灵敏度越高;金属基体表面裂缝的检测结果表明扫描步长小于外导体内半径时可以防止漏检。由研究结果可知,利用合适尺寸的同轴探头可以实现在低频率段对热障涂层的微波无损检测。 | 杨玉娥 何存富 吴斌 | 2014 | 机械工程学报2014，50，2： | 5 |
| 9 | 超音速等离子弧喷涂ZrO_2/CoNiCrAlY热障涂层界面高温氧化性能研究显示文摘采用超音速等离子弧喷涂设备在35Cr Mo钢基体上制备了Zr O_2/Co Ni Cr Al Y热障涂层,并将涂层加热到1 150℃进行氧化试验。利用扫描电子显微镜和X射线衍射方法对涂层的组织结构和相组成进行了分析,并对元素扩散情况进行研究。结果表明,涂层组织致密,界面结合良好,无剥落;粘结层表面存在少量尖角和钩状突出颗粒。热障涂层经过1 150℃加热后,在粘结层与陶瓷层的界面处出现少量深颜色的热生长氧化物(thermally grown oxide,简称TGO);随着氧化时间的延长,TGO层厚度明显增加并且开始连续。通过对Zr O_2-8Y2O3/Co Ni Cr Al Y界面扫描发现,该处Al元素出现了的富集峰,而Cr和Ni元素的含量远小于金属黏结层中含量,并且Cr和Ni元素的变化趋势为沿界面呈梯度下降,TGO层由亚稳态的θ-Al2O3逐渐转变为稳定态的α-Al2O3,有效地提高了涂层的抗高温氧化性能。 | 张广伟 张楠楠 李德元 赵维艳 段思华 李超 | 2015 | 焊接技术2015，44，12： | 0 |
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