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表面技术杂志

Surface Technology

主管单位:中国兵器装备集团公司
主办单位:中国兵器工业第五九研究所
国际刊号:1001-3660
国内刊号:50-1083/TG
审稿时间:1-3个月
全年订价:¥ 536.00
创刊:1972
类别:工程科技I
周期:月刊
发行:重庆
语言:中文
起订时间:
曾用名:《防腐消息》;《防腐包装》;《防腐与包装》;《表面技术》
出版社:公司类
邮编:400039
主编:吴护林
邮发:78-31
库存:198
金属学及金属工艺
表面技术杂志简介
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《表面技术》杂志由兵器工业第五九研究所、中国兵工学会防腐包装分会和兵器工业防腐包装情报网主办,并向国内外公开发行的应用型技术刊物。主要报道电镀技术、涂料与涂装技术、化学转化膜技术、真空镀膜、三废治理及环保方面的科学研究、新技术、新工艺等方面的内容,是从事金属、非金属表面处理的广大科研人员、工程技术人员以及与表面技术专业相关的大专院校师生,厂矿技术人员、管理人员的良师益友,在全国拥有众多读者。《表面技术》杂志为从事工业材料和机械产品表面处理技术的科技工作者提供学术交流、沟通信息。并坚持理论与实践相结合,提高与普及相结合的办刊方针,为我国经济建设服务。

《表面技术》获重庆市第四届期刊综合质量考评一级期刊。

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1)《表面技术》来稿不宜太长,一般不超过6000字,综述不超过8000字。

2)《表面技术》研究类文章应具备:引言(本技术目前在国内外所处的地位,所用方法,所解决的问题);试验(包含设备、工艺、条件、参数及配方等);结果和讨论;结论(应简明扼要)。

《表面技术》3)应用性文章从结构方面讲应具备:问题的提出;方法的应用(含技术、设备、工艺条件、参数、配方等);应用的效果。

4)无论哪类文章均应:文题简洁;论点清楚(通常指用以说明论题的观点);论据确凿(指试验、测试数据、图、表等准确无误);论证充分(指讨论、结果分析和机理探讨详而不累);结论完整。

5)文章题目通常为20字以内,言简意赅,避免使用非标准的缩略语、字符和代号等。

6)中文摘要要用第三人称形式表达文章的核心内容,应包含本研究的目的、方法、结果和结论四点,字数在200字左右;英文摘要的文题第一个词不要用定冠词,文题名不要与文摘的第一句重复,用过去时叙述其研究,用现在时作结论。

7)关键词从主题词表、当前常用词或正文中选出3~8个。

8)尽可能标出“中图分类号”和“文献标识码”。文献标识码规定:A——综述及研究论文;B——应用和实用技术成果报告;C——业务指导与技术管理类文章;D——一般动态信息。

9)获得基金资助的项目,应注明基金项目名称(国家有关部门规定的正式名称)和基金项目编号,多项基金项目应依次列出。

10)文章章节为:一级标题1,2…;二级标题1.1,1.2,…,三级标题1.1.1,1.1.2…等。标题一般不超过4级。引言、前言等编号用0。

11)应遵循先见文后见图表的排列原则,不跨章节,并按顺序编号,具有简单、确切的题名。图题标于图的下方;表题标于表上方,均用中文给出。金相图,请注明放大倍数。图片大小一般宜在40mm(高)×60mm(宽)为好。图中、表中的量和单位应标注清楚。

12)文中配方及其他技术参数可保留10%核心部分,其余公开。

13)请勿一稿多投;来稿请写清楚通信联系人的姓名、地址、邮编、电话及E-mail,3个月左右作者可向本刊打听稿件处理意见;来稿一律不退,请自留底稿;稿件一经刊出,即付稿酬,并赠送当期杂志2份。

表面技术较新文章
  • 模拟油田CO2驱采出环境下管柱腐蚀规律研究

    作者:赵雪会; 黄伟; 张华礼; 李玉飞; 付安庆; 徐秀清 期刊:《表面技术》 2019年第05期

  • 基于有限元模拟分析重沸器管束失效行为

    作者:宋成立; 冯泉; 夏明明; 付安庆; 武刚; 刘新宝 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的针对某重沸器在生产过程中发生的管束泄漏问题,开展失效行为及原因分析,为此类重沸器的失效控制提供理论依据。方法基于此类管束的服役工况和生产标准,通过化学成分分析、金相组织检验、腐蚀产物分析等理化检验,以及有限元数值模拟的方法,综合分析重沸器管束材料性能、腐蚀机理和温度场及流场的特征。结果该重沸器管束理化检验结果表明,其化学成分符合相关标准的要求,金相组织未见异常,其外壁穿孔处堆积了一层疏松的腐蚀产物,其化学成分组成为C、O、S、Fe和少量Cl,物相组成为Fe3O4、Fe2O3、FeCO3和CaSO4。流场有限元模拟结果表明,壳程凝析油的流速整体较低,存在流体滞留现象(约1.5×10-4 m/s)。温度场有限元模拟结果表明,壳程存在一处局部高温区(约105~112℃)。结论该重沸器管束失效行为是在局部高温区和流体滞留区的管束外壁发生严重的CO2局部腐蚀,较高含量的Cl-穿透FeCO3腐蚀产物膜促进点蚀而进一步加剧了管束腐蚀的进程,进而导致管束发生外腐蚀穿孔泄漏。

  • 热浸铝镀层在氯化铵环境中的腐蚀行为研究

    作者:徐秀清; 杜小英; 索涛; 盛刚; 来维亚 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究改进工艺热浸铝后的炼化加氢换热器管束在不同氯化铵环境下的耐腐蚀性能,并对其耐蚀机理进行分析。方法采用改进的热浸铝工艺对20#钢、15CrMo钢和321不锈钢进行表面处理,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对镀层厚度、组织和成分进行分析,采用氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验评价热浸铝镀层的耐氯化铵腐蚀性能。结果 20#钢、15CrMo钢和321不锈钢热浸铝层无表面缺陷,热浸镀铝层厚度均≥0.080 mm,镀层结构主要由纯Al层、Fe-Al合金层以及少量的Al2O3组成。在潮湿氯化铵条件下,20#钢和15CrMo钢的腐蚀速率均随着温度的升高而明显增大,80℃时的腐蚀速率分别达到21.6mm/a和19.9mm/a;321不锈钢有明显点蚀现象。热浸镀铝后,在相同介质中放置一个月,发现三种试样没有腐蚀现象出现。高温高压釜模拟工况实验后,热浸铝镀层表面同样也没有腐蚀现象发生。结论采用改进工艺获得的20#钢、15CrMo钢和321不锈钢换热器管束热浸铝镀层质量符合国家标准要求,潮湿氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验结果证实,热浸铝镀层在氯化铵服役环境下具有良好的防腐性能。

  • 快速激光熔覆Ni/不锈钢堆焊层组织及耐蚀性能研究

    作者:董会; 韩燕; 付安庆; 周勇; 李霄 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的提高CT90钢耐腐蚀性能的同时,大幅度提升激光熔覆效率。方法用快速激光熔覆在CT90连续油管表面堆焊一层Ni/不锈钢涂层。用扫描电子显微镜(SEM)及能谱(EDS)研究涂层组织结构特征,用电化学工作站测试涂层耐全面腐蚀和点蚀的能力,通过SEM分析试样表面腐蚀形貌。结果一次扫描后,CT90连续油管表面制备了一层约200μm厚的316L/Ni堆焊层,堆焊层由约50μm厚的扩散区与150μm厚的涂层区组成。堆焊层致密程度较高,其孔隙率仅约为0.4%,稀释率约为1.7%。熔覆层晶粒主要以柱状晶的方式垂直于熔覆层/基体界面生长,表面存在少量等轴晶区和板条形貌的晶粒。与涂层区晶粒内部相比,涂层区晶界处的Cr含量降低约1.2%。熔覆316L/Ni堆焊层后,CT90连续油管的自腐蚀电位升高约0.55 V,自腐蚀电流密度降低约95%,点蚀电位约为0.34 V。电化学测试后,CT90试样表面腐蚀严重,而熔覆层大部分区域仍保持测试前形态,少量区域发生局部腐蚀,腐蚀区域呈现蜂窝形貌。结论快速激光熔覆在保证熔覆层低孔隙率、高致密度、低稀释的同时,还显著提升了激光熔覆的生产效率。涂层能够显著提升CT90钢耐全面腐蚀及局部腐蚀的能力,使得CT90钢的腐蚀形式发生变化。

  • 油气生产过程中套损腐蚀失效与防治技术研究进展

    作者:朱世东; 李金灵; 付安庆; 陈永楠; 杜明; 宋少华 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    随着油气需求的不断增加,井况严酷的油气田相继投入开发,加之强化采油措施的不断应用以及油气井开采年限的不断延长,套管服役工况越来越苛刻,套管损坏(简称"套损")日趋严重,套损井次逐年加速上升,严重影响了油气正常生产,甚至导致油气井报废停产,引起安全和环保风险。腐蚀,尤其是点蚀,是造成套损问题的主要诱因(套损腐蚀井次有的高达19/36),也是影响套管工作可靠性及使用寿命的关键因素。基于此,简述了油气田套损的定义,概述了国内外油气田套损现状,阐述了套损腐蚀失效的形式、特点及其危害,重点从材质和环境(温度、CO2、H2S、Cl-、矿化度等)两方面综述了套损腐蚀机理、主要影响因素及其作用机制、影响权重和因素类别,并针对不同的阶段归结了耐蚀材料、表面技术等相应预防与治理措施,同时对套损的研究关注点及其采用的研究手段进行了展望,以期为有效遏制套管因腐蚀而损坏的增长势头以及保持油气安全、绿色可持续开发提供借鉴和理论依据。

  • HCO3^-对超级13Cr马氏体不锈钢钝化行为及点蚀行为的影响

    作者:吕乃欣; 刘开平; 尹成先; 付安庆; 訾杨; 雷晓维 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究在0.1 mol/L NaCl硼酸缓冲溶液中,研究HCO3^-对超级13Cr马氏体不锈钢的钝化及点蚀行为的影响。方法采用动电位极化、恒电位极化、Mott-Schottky曲线、电化学阻抗谱等电化学测试手段,并结合3D超景深显微镜进行点蚀形貌观察,研究超级13Cr马氏体不锈钢的电化学腐蚀行为。结果随着HCO3^-浓度的增加,超级13Cr的钝化区间变宽,点蚀电位向正向移动,稳态点蚀发生的敏感性降低。HCO3^-减少了超级13Cr亚稳态点蚀数量,降低了亚稳态点蚀电流密度峰值的平均值。随着HCO3^-浓度的增大,超级13Cr钝化膜电阻Rf升高,电荷转移电阻Rct升高,钝化膜电容Cf逐渐减小。HCO3–使得超级13Cr钝化膜半导体特性由n型转变为n+p型双极性,且随着溶液中HCO3^-浓度的增大,钝化膜中的施主密度ND和受主密度NA减小。结论 HCO3^-的加入使得超级13Cr不锈钢钝化膜厚度增大,钝化膜内点缺陷密度降低,对基体的保护作用增强,抑制了超级13Cr的亚稳态和稳态点蚀发生。

  • 基于PSO-SVM模型的油气管道内腐蚀速率预测

    作者:马钢; 李俊飞; 白瑞; 戴政 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的针对油气管道的运行安全问题,建立油气管道内腐蚀速率预测新模型,对管道的内腐蚀状况进行准确预测。方法首先对内腐蚀的原理进行简单分析,探讨引起管道内腐蚀的主要原因。对PSO(粒子群算法)、SVM(支持向量机)以及PSO-SVM模型的原理及结构进行探讨,结合文献中获取的管道内腐蚀数据,使用PSO算法对SVM算法的参数C和g进行寻优。在此基础上,对Sine函数、Sigmoidal函数和Radial basis函数三种核函数进行对比优选。最终将PSO-SVM模型与GA-SVM模型、CV-SVM模型、LS-SVM模型和FOA-SVM模型四种模型进行预测误差对比,以此证明PSO-SVM模型的先进性。结果当SVM算法的参数C=83.9243、g=0.6972,核函数选择Sine函数时,PSO-SVM模型的平均绝对误差和均方根误差最小,平均绝对误差和均方根误差分别为0.58%和0.000618,但是该模型在使用的过程中,其训练数据所使用的时间为11.26 s,与GA-SVM模型、CV-SVM模型、LS-SVM模型和FOA-SVM模型四种模型相比,其预测误差较小,但训练数据所使用的时间较长。结论利用PSO-SVM模型对油气管道内腐蚀速率进行预测是可行的,预测误差相对较小,但是由于受限于数据训练速度问题,今后仍需要对该领域进行深入研究。

  • 低Cr钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为研究

    作者:田永强; 付安庆; 胡建国; 郑欣; 胥聪敏; 任康; 吕乃欣; 李文升; 尹成先; 袁军涛 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究低Cr钢(3%~9%)在60℃的CO2/H2S环境中的腐蚀行为。方法将三种低Cr钢(3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H)加热到900℃之后,保温40min,进行水冷。对热处理之后的钢试样(依次编号3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H)进行高温高压CO2/H2S腐蚀模拟实验,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物膜的微观形貌和成分以及物相组成进行分析。结果 3Cr、5Cr、9Cr钢的腐蚀速率分别为0.0443、0.0372、0.0060 mm/a,且腐蚀速率随着Cr含量的增加而降低。3Cr-H、5Cr-H、9Cr-H钢的腐蚀速率分别为0.1527、0.0445、0.0070mm/a,其腐蚀速率也是随着Cr含量的增加而降低。其中,3Cr-H钢的腐蚀速率是3Cr钢的3.4倍,耐蚀性能变化明显。5Cr-H钢的腐蚀速率是5Cr钢的1.19倍。9Cr-H钢的腐蚀速率与9Cr钢相比,几乎没有差别。六种材料的腐蚀产物均为FeS化合物,并没有发现典型的FeCO3晶体(CO2腐蚀产物)。3Cr、5Cr、3Cr-H、5Cr-H钢的腐蚀产物均为双层膜结构,9Cr、9Cr-H钢的腐蚀产物为单层膜结构。结论热处理未影响腐蚀速率随Cr含量的变化趋势,基体中Cr含量越高,腐蚀产物膜中的Cr富集量越大,从而有助于降低其腐蚀速率。热处理对3Cr钢的显微组织及其腐蚀行为影响最为显著,不仅加剧了其均匀腐蚀,而且促进了点蚀的发生,这是因为热处理后,显微组织中析出第二相含Cr的碳化物,使部分区域出现了贫Cr的现象。

  • 某L245集输管道腐蚀失效原因分析

    作者:蔡锐; 吴鹏; 赵金龙; 李云; 李发根; 徐秀清 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的分析某集输管道的腐蚀失效行为,明确腐蚀特征、腐蚀类型及腐蚀机理,指导其防腐处理,从而延长管道的使用寿命。方法通过几何尺寸测量、宏观观察分析了管道内外壁的腐蚀部位及宏观特征。通过化学成分分析、金相分析对管道材质进行了检验。在腐蚀穿孔处取样,采用扫描电镜对腐蚀表面进行了微观形貌分析及微区能谱分析。采用X射线衍射仪对腐蚀产物进行了物相分析。结果穿孔管样的化学成分符合GB/T 9711-2017标准要求,金相组织无异常。管样以内壁腐蚀为主,腐蚀位置为4点-8点钟以下部位,外壁基本无腐蚀。腐蚀产物为片层状,且呈现出多层结构,其中最外层相对比较疏松,主要含有C、Si、O、Ca等元素,为表面附着的污垢;中间层和内层则比较致密,主要由Fe、O元素组成,并含有一定量的Cl元素。X射线衍射结果表明,腐蚀产物主要由Fe3O4和FeOOH组成。结论管道内表面底部腐蚀及穿孔主要是由于油水呈层流状态,水在管道底部沉积,对管道底部形成电化学腐蚀所致,基本类型为溶解氧腐蚀,Cl-及表面腐蚀产物膜的破坏加速了局部腐蚀。

  • 独立阳极对石油钻杆内壁离子渗氮过程的影响

    作者:冯涛; 刘斌; 王引真; 杨青霖; 刘俊 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的利用脉冲离子渗氮提高石油钻杆内壁性能。方法在钻杆内部插入独立阳极,利用钻杆内部空腔作为渗氮炉体,完成钻杆内壁离子渗氮。通过测定渗氮过程的温度分布并对渗层的硬度分布、耐蚀性及耐磨性能进行测定,分析独立阳极对钻杆内壁渗氮过程、渗层显微组织、耐磨耐蚀性能的影响。结果采用L1700长阳极时的温度场比采用L600短阳极均匀。采用L600短阳极时,随距阳极距离的增加,渗层厚度减小。采用L1700贯穿长棒时,渗层形貌和厚度呈对称分布,渗氮层的显微硬度由表及里逐渐降低。两种不同阳极相比,L1700硬度变化更平缓。盐雾腐蚀及摩擦磨损试验表明,采用L600短阳极时,随着距离的增大,性能下降,而采用L1700长阳极时,性能呈对称分布,中间位置性能最低。结论采用内置独立阳极的方法可以实现钻杆内壁离子渗氮,独立阳极的影响范围约为260 mm。采用L1700长阳极渗氮后,表层最高硬度可达848.0HV0.2,渗层最小厚度0.33mm。L1700试样腐蚀速率最大为1.6917×10^-5g/(mm^2·h),磨损率最大为1.5513×10^-7 mm^3/(N·m)。

  • 硫磺再生塔内件腐蚀失效分析

    作者:杨立东; 赵永峰; 王蒙; 熊金平 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的查明硫磺再生塔内件腐蚀失效的原因,提出避免该内件再次失效的对策。方法采用目测、金相显微镜和电子显微镜以及能谱分析等手段,分析内件腐蚀失效的原因。结果能谱分析表明,该内件基体镍含量偏低,腐蚀产物中硫含量较高。目测可见内件断口表面粗糙,电子显微镜形貌与金相显微分析表明,在晶界处有大量颗粒状碳化物析出。结论导致该内件失效的原因主要是热处理不当,造成了晶间碳化物的析出,从而导致了晶间腐蚀的发生。同时镍含量偏低也降低了材料的耐蚀性,含硫腐蚀性介质的冲刷作用也加重了低耐蚀性内件的晶间腐蚀。应使用化学成分符合国标304不锈钢材料生产的内件,同时要避免内件在生产与使用过程中因热处理不当造成晶间碳化物的析出。

  • 钨合金镀层在油田井下环境中的腐蚀行为

    作者:马清杰; 梁根生; 郭玉洁; 孙海礁; 陈长风 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究钨合金在塔河油田井下(高温、高酸性及注氮气环境)的腐蚀行为规律。方法在高温高压釜中模拟塔河注气井下工况,结合腐蚀失重、镀层厚度测试、显微硬度测试以及扫描电镜、EDS、SRD等分析手段,对钨合金镀层的腐蚀行为进行研究。结果未腐蚀镀层的维氏硬度为825HV,但经过腐蚀后,镀层的显微硬度值因压痕边角塌陷而无法读取。在H2S主控环境中,镀层试样明显增重,当温度为130℃时,镀层未观察到分层现象,但镀层表面有腐蚀产物;200℃时镀层出现明显分层和鼓泡,并且鼓泡有破裂现象,微观观察镀层表面有局部腐蚀,局部腐蚀处检测到硫元素,说明硫元素渗入镀层内部,生成硫化物。在160℃的H2S/CO2共存和CO2主控环境中,试样增重不明显,也未发生失重,镀层有轻微的分层现象。在注氮气环境中,试样发生明显失重,镀层厚度减薄,镀层的腐蚀以均匀腐蚀为主,同时镀层出现分层现象。镀层在注气井井下环境中腐蚀后变脆。结论钨合金镀层在高含H2S环境中及注氮气环境中会发生明显分层,并会出现局部腐蚀,耐蚀性较差,而在其他环境中出现轻微分层现象。

  • 盐雾环境下X70管线钢等离子喷涂铝涂层的腐蚀行为

    作者:吴永忠; 任坤; 谢鸥; 卢金斌 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究X70管线钢的防腐工艺,以延长其使用寿命。方法采用等离子喷涂方法在X70管线钢基体表面制备铝涂层,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对涂层表面、界面质量和微观形貌进行分析。利用盐雾腐蚀试验,对比分析涂层对基体的保护作用机制。结果涂层为富铝层,主要以富铝脆性物相存在,并受环境空气的影响,涂层出现孔洞、裂纹和未熔颗粒等缺陷。涂层表面因铝粉颗粒尺寸差异,颗粒间熔融状态不同,导致表面铝元素呈波浪式分布。涂层界面结合处,铁、铝元素相互渗透,形成Fe-Al冶金结合,增加了涂层结合强度。热处理后,未熔颗粒及部分金属氧化物熔化并填充涂层缺陷,减小了表面粗糙度和孔洞率,提高了涂层质量。盐雾腐蚀16h后,未喷涂涂层试样表面出现了严重的点蚀现象,影响了管线钢的使用寿命。喷涂铝涂层试样在盐雾腐蚀试验120h后,表面出现了轻微腐蚀现象。结论涂层表面形成了致密氧化膜,避免了腐蚀介质和基体直接接触,提高了X70管线钢的耐腐蚀性。

  • “石油管材及装备材料腐蚀与防护”专题序言

    作者:冯耀荣; 付安庆 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    石油天然气工业历来是最受腐蚀问题困惑的工业领域之一,且几乎涵盖所有腐蚀类型,每年因腐蚀问题造成巨大损失。“11.22”中石化东黄输油管道因腐蚀失效导致重大管道爆炸事故给石油天然气工业的安全生产和运行再次敲响了警钟。过去,腐蚀与防护研究在石油天然气行业中属于“非主流”,近年来,随着我国新《环境保护法》和《安全生产法》的颁布实施,腐蚀导致的石油管材及装备的“跑、冒、滴、漏”问题不仅直接关系到油气经济效益,更关乎到环境保护和生命财产安全,这也是腐蚀与防护工作研究越来越受到重视和关注的原因。

  • 预制坡口角度对激光增材再制造IN718合金组织与性能的影响

    作者:张群莉; 李栋; 张杰; 姚建华; Volodymyr; S.Kovalenko 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究在激光增材再制造IN718合金过程中,不同预制坡口角度对其组织与性能的影响。方法利用激光增材再制造技术对不同预制凹槽进行逐层叠加修复,采用光学显微镜观察显微组织,采用扫描电镜观察断口形貌,采用维氏硬度计对再制造试样进行硬度测量,采用残余应力测试仪测量再制造后基体表面的残余应力,采用万能拉伸试验机进行拉伸力学性能测试。结果当预制坡口角度大于130°时,能得到无组织缺陷、成形质量良好的增材再制造试样;当预制坡口角度小于110°时,修复界面会出现熔合不良现象,且修复区内部会出现裂纹。预制大的坡口角度进行激光增材再制造试验能获得组织更加细密、硬度分布更为均匀的再制造层,且大的坡口角度能有效降低再制造试样基体的残余应力。增大坡口角度有助于提高再制造试样的塑性,随着坡口角度的减小,再制造试样的力学性能变差。结论在进行激光增材再制造试验时,不宜预制过小的坡口角度,应根据损伤情况预制坡口角度较大的凹槽,有助于增加再制造成形件的组织均匀性,提高其力学性能。

  • 原位SEM研究LDMD Ti-6Al-4V合金β晶界对拉伸断裂行为的影响

    作者:由晓晓; 常玲; 吕俊霞 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究β晶界对激光直接熔化沉积(LDMD)Ti-6Al-4V合金裂纹形核或传播行为的影响,以澄清合金的断裂机制,为合金性能的改善提供理论依据。方法采用LDMD Ti-6Al-4V合金粉末,在Ti-6Al-4V基板上逐层堆积形成沉积层。沿沉积层扫描方向截取试样,在室温下观察样品的微观组织形貌,并对原位拉伸过程中的微观组织演化进行实时研究。同时研究β晶界对微裂纹萌生、扩展和断裂的影响行为,总结断裂机理。结果 LDMD Ti-6Al-4V合金组织宏观呈现出沿构造方向生长的粗大柱状β晶,β晶内由板条状α晶和整齐排列的具有相同生长取向的α簇组织组成,并有少量孔洞缺陷。采用原位扫描电镜拉伸样品时发现,在横向拉力作用下,样品最初在孔洞周围发生变形,之后裂纹的萌生扩展主要沿β晶界进行,β晶界对拉力起阻碍作用,造成样品的伸长率较低。拉伸过程中,微观组织主要沿着β晶界周围的α相变形,并且孔洞缺陷引起的应力集中使得缺陷周围变形最严重,变形方向与拉力方向呈45°。结论孔洞缺陷决定了样品的初始变形位置,而β晶界则决定了裂纹传播的方向,且由于拉伸试样的截取方向与β晶界相垂直,导致样品的伸长率较低,所以β晶界对样品的力学性能及断裂机理起决定作用。

  • 电磁复合场协同激光熔覆制备TiBw/Ti网状结构复合涂层

    作者:袁莹; 林英华; 王梁; 张杰; 姚建华; 刘新新; Volodymyr; S.Kovalenko 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的利用电磁复合场(EMCF)辅助激光熔覆制备TiBw/Ti网状结构复合涂层,探索电磁场对涂层组织结构的影响。方法以TiB2∶Ti=1∶1(摩尔比)的混合粉末为熔覆材料,TC4作为基板材料,通过外加电磁复合场进行激光熔覆试验。通过扫描电子显微镜(SEM)观察洛伦兹力方向对熔覆层组织结构的影响,利用X射线衍射仪(XRD)和维氏显微硬度计分析施加电磁复合场前后熔覆层的相组成和硬度分布。结果未施加电磁复合场的熔覆层组织主要为细针状、粗棒状和颗粒状组织。而施加电磁复合场后,熔覆层出现了网状结构,而且方向向下的洛伦兹力可使涂层内部形成空间间距更大的网状结构。此外,单独施加稳态磁场后,熔覆层只出现细针状和粗棒状组织。电磁复合场施加前后熔覆层硬度与基体相比,均有很大的提高。但未施加电磁复合场的熔覆层硬度变化幅度较大;施加电磁复合场后,随着距熔覆层表面距离的增加,硬度的变化幅度比较平缓。结论在洛伦兹力作用下,可得到TiBw/Ti网状结构的复合涂层,电磁复合场使TiBw/Ti网状结构强化相均匀分布,同时提高涂层的显微硬度。

  • 选区激光熔化成形Ti6Al4V合金拉伸性能提高的研究

    作者:徐仰立; 张冬云; 郭彦梧; 胡松涛; 陈润平 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的提高选区激光熔化(SLM)成形Ti6Al4V合金的成形态延伸率,使成形态组织的拉伸性能接近或达到锻件标准。方法采用原位分解的方法,通过调节SLM成形过程中的工艺参数,如激光功率、能量密度、层厚、支撑所占面积比等,使已成形层中的针状α’马氏体在温度场作用下分解成α+β相。利用微观组织分析(SEM)、物相分析(XRD)和拉伸性能测试,明确Ti6Al4V合金发生原位分解的条件。结果增加SLM制造的层厚(60μm),提高激光功率(375 W),有利于降低SLM制造过程中的冷却速度和温度梯度,使马氏体组织发生a’→a+b相变。SEM和XRD结果表明,Ti6Al4V合金原位分解后的成形态显微组织由针状α相和颗粒状β相构成,不同于高温梯度和极快冷却速度下的常规SLM成形态组织。拉伸性能测试结果表明,Ti6Al4V经过原位分解后,在提高延伸率的同时,仍保持高屈服强度,屈服强度达到1100MPa以上,延伸率达到8%。断裂机制为韧性断裂。结论 SLM成形的Ti6Al4V合金经原位分解后,拥有更好的韧性,成形态的拉伸性能得到提高。

  • 元素添加方式对激光熔覆沉积Ti-25V-15Cr成形性的影响

    作者:胡腾腾; 张凤英; 邱莹; 王坤; 王刚; 杨二凯 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的以阻燃钛合金Ti-25V-15Cr为研究对象,主要研究V、Cr元素粉末的添加方式对激光熔覆沉积Ti-25V-15Cr合金的显微组织及成形性的影响。方法分别以经过粘结包覆Ti(150mm)+V(15mm)+Cr(15mm)、直接混合Ti(150mm)+V(15mm)+Cr(15mm)以及直接混合Ti(150mm)+V(100mm)+Cr(150mm)的元素混合粉末为原料,进行激光熔覆沉积实验,对沉积试样的高度、宽度以及显微组织特征进行研究。结果以粘结包覆Ti(150mm)+V(15mm)+Cr(15mm)和直接混合Ti(150mm)+V(100mm)+Cr(150mm)为原料获得的沉积试样,其沉积效率显著高于直接混合Ti(150mm)+V(15mm)+Cr(15mm)为原料的沉积试样,且沉积试样组织由相对细小的等轴晶和类等轴晶组成,而直接混合Ti(150mm)+V(15mm)+Cr(15mm)为原料的试样组织主要由外延生长的柱状晶组成。结论以粘结包覆Ti(150mm)+V(15mm)+Cr(15mm)为原材料时,在提高沉积效率的同时能够一定程度上细化晶粒。该方法对激光熔覆沉积材料的成形性、成分均匀性及显微组织具有显著影响。

  • 激光增材制造高Nb含量GH4169合金微观偏析行为研究

    作者:刘奋成; 任航; 王晓光; 吕飞阅 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的减轻不同热处理状态下激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。方法采用激光增材制造方法对球磨Nb合金化后的合金粉末进行快速成形,获得具有较高Nb含量的GH4169合金试样。通过光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、维氏硬度测试方法,对沉积态、固溶态和直接时效态试样进行分析,研究因合金中Nb含量变化引起的微观偏析对沉积态和热处理态合金的枝晶组织和显微硬度的影响。结果随着Nb含量的增加,一方面,由于枝晶间的Nb含量增加,枝晶间(γ+Laves)共晶数量增加,且共晶组织形貌更为连续;沉积态试样的显微硬度由228.4HV增大至534.1HV。另一方面,枝晶干Nb元素含量增加,枝晶干与枝晶间Nb元素含量的差异缩小,Nb元素的偏析比由8.59减小至4.13。后续固溶处理后,枝晶结构逐渐消失,枝晶间Laves相的数量随之减少,枝晶干与枝晶间的微观偏析减轻;固溶态试样硬度值随之减小,减小趋势随固溶温度的升高而逐渐平缓。随着Nb含量的增加,直接时效处理后,各试样显微硬度值在微观区域内的均匀性提高,枝晶干与枝晶间强化相的析出差异减小。结论合适的热处理制度既可以实现合金元素的均匀化,还能减小枝晶干与枝晶间强化相的析出差异,减轻激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。

  • 热处理对选区激光熔化成形M2052合金组织性能的影响

    作者:康梓铭; 张冬云; 汪承杰; 李泠山; 曹明 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的综合提升选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形M2052锰铜合金的力学性能。方法利用SLM技术成形M2052锰铜合金,并通过固溶、时效及固溶+时效等热处理方法对其成形态组织进行调控。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对合金的显微组织、晶粒形貌、拉伸断口形貌及物相组成进行分析,并通过拉伸性能、冲击性能测试,分别评价SLM成形及热处理后的屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击韧性。结果 SLM成形的M2052合金经过固溶处理后,形成了典型的类孪晶结构;时效处理后的组织和SLM成形态类似,形成了细微的亚孪晶组织;固溶+时效处理后,类孪晶组织粗大。四种状态的显微组织均由单相γ固溶体组成,时效态和固溶+时效态析出了α-Mn相,但时效态析出含量较多。SLM成形态具有较高的抗拉强度σb和屈服强度σp0.2(636 MPa和548 MPa),时效处理能提高合金的σb和σp0.2(707MPa和570MPa),但是冲击韧性和延伸率(5.5J和8.5%)较差;而固溶处理能显著提高合金的冲击韧性和延伸率(23.5 J和22.25%)。综合比较,固溶+时效态试样具有最好的力学性能(冲击韧性为17 J,延伸率为10.8%,σb为503 MPa和σp0.2为322.5 MPa)。断口分析表明,四种状态下均为韧性断裂。结论固溶+时效热处理可以在存在单相γ固溶体条件下析出少量的α-Mn相,综合提升锰铜合金的力学性能。

  • 基于X射线光电子能谱定量分析金刚石自支撑膜高温石墨化

    作者:闫雄伯; 魏俊俊; 陈良贤; 刘金龙; 李成明 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的针对金刚石红外窗口在高温环境下的石墨化失效问题进行研究。方法使用等离子体电弧发生器对CVD金刚石自支撑膜进行1500~1800℃热冲击实验,双面抛光后,采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对热冲击后的金刚石膜进行表征,着重通过X射线光电子能谱仪(XPS)对键合特征的演变与热冲击温度之间的关系进行分析。结果热冲击后金刚石膜中的石墨主要存在于晶界处,晶界石墨化过程随温度升高而加快,并致使红外透过率损失。在C1s结合能谱峰解析中,对比了一般的双峰拟合与改进的三峰拟合两种方法,通过引入AC成分,解决了双峰拟合中sp^3与sp^2两峰位的结合能差ΔEB不固定的问题。AC成分的出现是由于碳原子没有形成完美的等性sp^3电子轨道杂化方式引起的,主要存在于金刚石膜重构表面以及原子排列紊乱的晶界处,通过对比AC成分与sp^3成分含量之间的固定关系,论证三峰拟合的合理性。根据键合特征演变与红外吸收变化获得的金刚石膜石墨化活化能分别为227 kJ/mol和250 kJ/mol,结果一致性较好。结论晶界石墨化是导致热冲击后金刚石膜红外透过性能损失的主要原因,建立了热冲击温度与红外透过率及sp^2碳含量之间的关系。

  • 金刚石衬底的V2O5薄膜激光损伤阈值研究

    作者:张盛; 张圣斌; 刘巍; 庞婧; 卢文壮 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的探究V2O5薄膜厚度对其抗激光损伤性能的影响。方法通过射频反应磁控溅射法在光学级单晶金刚石衬底表面制备了不同膜厚的V2O5薄膜。采用脉宽为10 ns、波长为1064 nm的脉冲激光器对薄膜样品进行光学响应曲线测试,测得薄膜相变前后透过率变化情况及相变开关时间,以判断薄膜是否发生损伤,并根据损伤几率得到激光损伤阈值。结果实验制备的薄膜为组分单一的多晶V2O5,在(001)面具有明显择优取向。同一膜厚下(350 nm),随着激光能量密度的增加,薄膜的相变关闭时间由1.48 ms单调减小至0.64 ms,相变回复时间则由11.6 ms单调增加至20.4 ms,相变后的透过率由19%单调减小至8%,回复后的透过率由77%单调减小至51%。薄膜膜厚在150~550 nm的范围内,其激光损伤阈值随着膜厚的增加呈现出先增后减的趋势;当膜厚等于250 nm时,激光损伤阈值达到最大值,为260 mJ/cm^2;膜厚为550 nm时,激光损伤阈值最小,仅为209 mJ/cm^2。结论 V2O5薄膜厚度对其抗激光损伤性能具有较大的影响,合理地控制膜厚,能够有效提高激光损伤阈值,从而提高基于金刚石衬底的V2O5薄膜的抗激光损伤能力。

  • NaOH和NiSO4添加剂浓度对短碳纤维化学镀银结构和导电率的影响

    作者:左鹏; 张治国; 李卫 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的制备镀层均匀、结合力好的短碳纤维镀银层。方法以葡萄糖为还原剂,在短碳纤维表面进行化学镀银,研究了NaOH浓度、NiSO4添加剂浓度对短碳纤维化学镀银层结构和性能的影响。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对镀银碳纤维的结构、形貌和成分进行分析,测试了镀银后纤维的密度、导电率。采用冷热循环法评估镀层与碳纤维的结合强度。结果增大NaOH浓度可提高银氨络合物离子浓度,加快了反应速率。合适的NaOH浓度有助于获得高质量的镀银层,低浓度和高浓度NaOH条件下均会产生漏镀和镀层不均匀现象,导致镀银碳纤维性能的降低。NiSO4添加剂加入到溶液中后,Ni2+将优先吸附在碳纤维表面,这不仅增大了碳纤维表面银单质的形核率,同时也降低了反应速率。合适的NiSO4浓度有助于改善银镀层的质量,低浓度和高浓度NiSO4条件下得到的镀层性能均不足。结论 NaOH质量浓度为7g/L时获得的镀银层分布均匀,结晶度良好,密度较大,导电率也较好。NiSO4浓度为5×10^-5 mol/L时能获得光滑、均匀、平整的镀层,密度最大,导电率最优。

  • 化学溶液沉积法制备WO3·2H2O薄膜及其电致变色性能

    作者:李晓静; 葛传鑫; 王明松; 乔冠军 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究具有不同微观结构的WO3·2H2O薄膜的电致变色性能。方法采用化学溶液沉积法在FTO玻璃上制备WO3·2H2O薄膜,通过加入不同的形貌控制剂(柠檬酸或草酸铵),制备不同纳米结构的WO3·2H2O薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的成分结构和微观形貌,利用紫外可见光分光光度计对薄膜在波长为200~1000nm范围内的透光性进行研究,并通过电化学工作站对薄膜进行电化学性能分析。结果采用柠檬酸作为形貌控制剂制备的WO3·2H2O薄膜的透光性高达82%左右,其在着色和褪色状态的透过率差值为36.2%。通过添加柠檬酸或草酸铵作为形貌控制剂制备的WO3·2H2O薄膜均呈现出纳米片状结构,纳米片的厚度分别为5~15 nm和50~60 nm,但是采用柠檬酸制备的WO3·2H2O具有较多的间隙和裂缝,使其表现出了较好的电致变色性能。结论具有间隙和裂缝的纳米WO3·2H2O薄膜增加了薄膜与电解质的接触面积,减少了离子扩散的路径距离,更小的纳米结构可以提供更多的化学活性位点,从而表现出较好的电致变色性能。

  • 纳米晶复合涂层应用于火星玻璃盖片防尘的探索

    作者:徐阳; 齐振一; 王志浩; 田东波 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的制备超微结构的纳米晶复合涂层,降低火星环境中灰尘颗粒在玻璃表面的粘附,并通过翻转操作,最大限度地清除沉积的灰尘,恢复太阳能电池的发电能力。方法采用水热法和表面修饰,制备了纳米晶复合防尘涂层。通过电子显微镜、分光光度计、接触角仪和翻转除尘试验分别对涂层的微观结构、可见-近红外光透过率、表面性质和除尘效率进行了分析。结果由直径大约为27nm的ZnO纳米棒构成的独特涂层结构,使灰尘颗粒与涂层表面的接触面积相比于普通玻璃减小了一个数量级,可见光区的透过率提高了1.1%,近红外区透过率提高了0.4%。用氟化物进行表面修饰后,涂层的水接触角由25°~45°升高至155°~165°。经90°缓慢翻转,纳米晶复合涂层对50~100μm和30~50μm灰尘颗粒的清除效率分别为80%~90%和60%~70%;而在相同测试条件下,普通玻璃的防尘效率仅为37.5%和6.3%。由翻转后涂层表面灰尘的分布情况和倾斜表面上单颗粒的受力分析发现,灰尘颗粒的脱落存在滑落和滚落两种模式,高位落下的颗粒将部分动能传递给低位静止的颗粒,促使更多静止颗粒的滑落或滚落,形成"雪崩"状的特殊形貌。结论 ZnO纳米晶复合涂层不仅可以提高可见光和近红外光的透过率,还可以极大地减小与灰尘颗粒的接触面积,降低颗粒的粘附力,在不使用高压电能的情况下,经过翻转操作,清除效率可达80%以上,这将为火星上灰尘的清除提供一种安全的方式。

  • 溶胶凝胶法改性乙基纤维素微胶囊红磷

    作者:马维宁; 杜仕国; 程晨 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的开发一种绿色环保、简便高效的微胶囊红磷制备及改性工艺。方法以无水乙醇为溶剂,水为非溶剂,乙基纤维素为囊壳材料,采用相分离法制备乙基纤维素微胶囊红磷(ECRP)。在此基础上,以正硅酸乙酯(TEOS)作为改性剂,采用溶胶凝胶法制备Si O2/EC复合囊壳微胶囊红磷(Si-ECRP)。通过改变TEOS的添加量制备多组Si-ECRP样品,对样品进行形态表征及性能测试,探究最佳工艺条件。结果采用相分离法制备了ECRP,样品包覆效果良好,包覆率为86.5%。10 d后,ECRP的吸湿率降至6.8%,相对于红磷24%的吸湿率,具有明显改善。ECRP的热稳定性和安定性提高,着火点上升至300℃,摩擦感度降至34%。随着TEOS添加量的增加,三组Si-ECRP囊壳结构由Si O2/EC复合结构向SiO2-EC双层包覆结构过渡。选取1m LTEOS添加量作为最佳工艺条件,此时囊壳呈复合结构,样品包覆率达94.2%,着火点较ECRP样品提高100℃,摩擦感度较ECRP下降14%,低至20%,具有更优异的使用性能。结论采用相分离法制备ECRP样品,整个工艺流程在常温、中性条件下进行,原料绿色环保,工艺简便高效。利用乙基纤维素的成壳机理,简化了溶胶凝胶法改性工艺,制备了SiO2/EC复合囊壳结构,微胶囊红磷的安定性能得到进一步提升。

  • 织构型水润滑轴承动压叠加承载及微动压效应分析

    作者:李强; 王玉君; 张硕; 许伟伟; 王振波 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的提高水润滑轴承承载力,探究织构型水润滑轴承的承载机理。方法采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法建立三维织构型水润滑滑动轴承和二维织构型平行接触副模型,分别从宏观和微观角度对表面微织构承载机理进行研究。结果宏观角度上,在保证织构结构参数不变时,随着织构分布由液膜最高压力区下游向上游移动,水润滑轴承承载力呈现出先上升后下降的趋势,织构处产生微动压现象,逐渐上升的压力脉动趋势使轴承承载力上升,但原动压区逐渐变成以织构为中心的点状区域,使得承载区面积下降。微观角度上,随着织构向入口方向移动,压力分布整体向左移动,当Re>1时,随着惯性效应的增强,压力分布整体上移,考虑空化效应时,织构处压力降低被限制。结论宏观角度上,微动压效应与原动压效应之间的非同向叠加效应决定了织构型水润滑滑动轴承的承载能力,表现为以液膜最高压力区为分界,织构区域位于其上游时,轴承承载力上升,反之,承载力下降。微观角度上,织构的微动压效应主要通过入口卷吸效应、空化作用以及惯性作用产生。

  • 晶界对单层多晶MoS2和MoSe2摩擦性能的影响

    作者:张欢; 何文远; 严鑫洋; 郑学军 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的基于阿蒙顿固体摩擦理论和静电力理论,利用原子力显微镜和开尔文显微镜研究晶界对单层多晶MoS2和MoSe2纳米片摩擦性能的影响。方法用化学气相沉积法制备单层多晶MoS2和MoSe2,结合摩擦力显微镜模块、开尔文显微镜模块,在单层多晶MoS2和MoSe2不同区域上(500 nm×500 nm),研究晶界对其摩擦性能的影响。结果对于单层多晶MoS2和MoSe2,有明显晶界区域的粗糙度、接触电势差和粘附力要大于无明显晶界区域或无晶界区域。有明显晶界区域的摩擦系数大于其他区域,无明显晶界区域的摩擦系数大于无晶界区域。结论探针在晶界处滑动时,受到棘轮效应和压电效应的双重作用,导致探针更大的变形量与更多的能量耗散,因此有明显晶界区域的摩擦力显著增大。对于晶界不明显的区域,其摩擦力仅受压电效应的作用,也会有所增大。对于无晶界的区域,因探针滑动时不会受到棘轮效应和压电效应的作用,其摩擦力相对较小。

  • 离子液体润滑下非晶碳膜的载流摩擦磨损行为

    作者:刘秀芳; 李霞; 张广安; 眭剑 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的考察非晶碳膜(amorphous carbon film,a-C)在干摩擦和在离子液体(IL)润滑下的载流摩擦磨损行为特点。方法选取不锈钢、涂覆离子液体的不锈钢、a-C薄膜和涂覆离子液体的a-C薄膜(a-C-IL)分别与不锈钢小球对磨,在直流电流为0.2 A的条件下进行摩擦磨损测试,对比了各种试样的摩擦学行为。通过扫描电镜、表面三维轮廓仪和拉曼光谱对磨痕和磨斑进行分析表征,并讨论各种摩擦副的磨损机制。结果非晶碳膜与离子液体均能有效地降低钢-钢摩擦副在载流条件下的摩擦系数,使得稳定摩擦系数从~0.8分别降低到~0.2和~0.15。当a-C膜与IL进行复合后,进一步降低了a-C膜的载流摩擦系数(~0.1),但是a-C膜的耐磨性能降低。结论在载流摩擦磨损测试下,钢-钢摩擦副的摩擦系数大,磨损严重,伴随轻微的粘着磨损;离子液体可以明显减小摩擦副之间的粘着,降低钢-钢摩擦副的摩擦系数和磨损率。在钢基底上镀a-C薄膜,摩擦过程中a-C磨屑形成的转移膜发生了石墨化,能显著降低摩擦系数,减小磨损率。a-C-IL固液复合薄膜具有比a-C膜更低的载流摩擦系数,但其耐磨性能不如a-C膜。

  • 脉冲激光辐照对316L不锈钢重位点阵晶界的影响

    作者:曲晓健; 杨占兵; 杨苏冰 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的提高316L不锈钢的重位点阵晶界比例,减少随机晶界的比例,改善材料的抗晶间腐蚀性能。方法选择合适的辐照温度,利用Nd:YAG激光器对SUS316L奥氏体不锈钢表面进行飞秒和纳秒激光辐照。通过电子背散射衍射技术分析辐照样品的晶界特征分布,研究不同激光辐照条件对试样晶界的影响。此外,在透射电镜下,观察脉冲激光辐照样品中的晶体缺陷和Σ3晶界。结果相比于未辐照试样,723 K下飞秒激光辐照使试样的Σ3晶界比例增加2.88%,R晶界比例减少4.24%;723 K下纳秒激光辐照使试样的Σ3晶界比例增加10.78%,R晶界比例减少9.97%;773 K下纳秒激光辐照使试样的Σ3晶界比例增加12.52%,R晶界比例减少10.68%。在透射电镜下观察到,773K下脉冲激光辐照试样中存在大量的堆垛层错四面体,但在孪晶形核的"台阶"内部没有发现该类缺陷。结论重位点阵晶界比例的变化主要与晶界迁移和孪晶形成有关,其中脉冲激光辐照产生的能量为试样趋肤层的晶界迁移提供有利的条件,而辐照引起的晶体缺陷会促进晶界迁移过程中孪晶的形核和生长。

  • 微观组织特征对模拟海水中搅拌摩擦加工Ti-6Al-4V合金腐蚀磨损性能的影响

    作者:蒋璐瑶; 郭勇义; 黄伟九; 刘成龙; 陈琛辉 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究搅拌摩擦加工细晶Ti-6Al-4V合金在模拟海水中微观组织特征与腐蚀磨损性能的关系。方法通过控制搅拌摩擦加工工艺(200 r/min-25 mm/min和200 r/min-50 mm/min)获得具有等轴细晶组织和片层状α相组织的Ti-6Al-4V合金。使用往复磨损试验机和电化学工作站,在模拟海水中对Ti-6Al-4V合金进行腐蚀磨损实验,获得摩擦系数-时间曲线、动电位极化曲线等一系列摩擦磨损和电化学曲线。使用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对磨痕进行观察,计算磨损率,并分析磨损机制。通过计算腐蚀磨损分量研究材料损耗的主要影响因素。结果在腐蚀磨损中,因表面氧化膜被破坏,具有细晶结构的Ti-6Al-4V合金晶界面积大,腐蚀电位降低,但腐蚀电流密度小于原始试样。搅拌摩擦加工试样在腐蚀磨损实验中的摩擦系数更稳定,OCP条件下,具有细小等轴晶组织的搅拌摩擦加工Ti-6Al-4V合金的摩擦系数最低,磨损率较原始试样低20%。片层组织特征Ti-6Al-4V合金因微观力学性能各向异性而影响对磨球的行进路线,犁沟较混乱。原始样品的磨损机制主要为磨粒磨损和腐蚀磨损,搅拌摩擦加工后,样品在模拟海水中的磨损机制为磨粒磨损、分层磨损和腐蚀磨损。结论等轴细晶组织Ti-6Al-4V合金在模拟海水中表现出低的磨损率和低的摩擦系数,该组织特征具有最优的耐腐蚀磨损性能。

  • 掺杂镍对镁合金表面冷喷涂锌基涂层性能的影响

    作者:杨水梅; 张留艳; 詹浩芝; 罗军平; 吕晓; 揭晓华 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的研究镍添加对冷喷涂锌基涂层耐蚀性的影响,为镁合金提供有效的防护涂层。方法采用低压冷喷涂技术在镁合金基体表面分别制备锌基和锌/镍基复合涂层,通过微观观察、摩擦磨损实验、电化学极化法和电化学阻抗谱测试及全浸泡腐蚀试验,研究镁合金表面冷喷涂涂层的结构、摩擦磨损行为和耐蚀性。结果镁合金表面冷喷涂锌基涂层后,其硬度和耐磨性得到显著提高,掺镍后的锌/镍基涂层具有更高的硬度和耐磨性。锌基和锌/镍基涂层均能为镁合金提供腐蚀防护,锌/镍基涂层比锌基涂层具有更好的耐蚀性。相对镁合金来说,锌基涂层和锌/镍基涂层的自腐蚀电位分别正移了260 mV和560 mV;长期腐蚀后锌/镍基涂层形成了更致密的腐蚀产物膜,腐蚀电阻显著高于锌基涂层。结论冷喷涂锌基和锌/镍复合涂层均能对镁合金提供防护作用,掺杂镍后的锌/镍基复合涂层具有更高的硬度、耐磨性和耐蚀性。

  • 添加剂对铝合金稀土转化膜的影响

    作者:崔永辉; 邵忠财; 李学田; 魏守强 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的寻找有效提高稀土转化膜性能的添加剂体系。方法采用电化学手段研究添加剂(硼酸、柠檬酸钠、磷酸钠、硅酸钠、氟化氢铵、氟化钠、草酸铵)对稀土转化膜的影响,对于具有积极作用的添加剂,使用响应面法进行复配,并优化配方。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学测试对优化条件下制备的稀土转化膜性能进行表征。结果向基础转化液中加入氟化钠(NaF)、柠檬酸钠(Na3C6H5O7)和磷酸钠(Na3PO4)可以提高稀土转化膜的电化学性能。经过复配并优化配方,得到最优添加剂体系为0.68g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠。该配方可以抑制铝合金在转化液中的溶解,有利于铈元素的沉积,使铈的沉积量由5.01%提高到了9.60%。优化配方下制备出的膜层更加均匀致密,腐蚀电位提高了0.13 V,点滴时间可达122 s。XRD和EDS结果表明,膜层的主要成分为非晶态的铈锰氧化物。结论 0.68 g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠为最优添加剂配方。在优化体系中制得的稀土膜层的电化学性能得到了提升,表面更加均匀致密。

  • 电泳沉积制备TA有机复合涂层及其性能

    作者:孟龙; 赵明昕; 潘凯; 朱叶; 魏玮; 李小杰; 刘晓亚 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的通过便捷的共混方式在聚合物涂层中引入单宁酸(TA)锚定涂层,并改善涂层性能,提供新颖、简单的水性聚合物涂层固定及增强方法。方法通过简单的溶解分散方式将TA混入聚合物自组装成的纳米粒子分散液中,并采用阴极电泳在裸钛表面制备TA复合涂层。通过扫描电子显微镜对涂层形貌进行分析。通过超景深显微镜粗糙度测定、铅笔硬度测试、划格法附着力测试、浸泡法等,分别评价NP-TAx复合涂层的厚度、粗糙度、硬度、附着力、耐久性等性质。最后通过防污测试评价TA复合对聚合物涂层防污性能的影响。结果成功合成了一种两性离子型水性聚合物PIDS,并自组装成纳米粒子,粒子呈球形形貌,粒径约184.8 nm。将纳米粒子与TA混合后,成功通过阴极电泳技术在钛表面制备复合涂层,通过调节沉积电压和时间可以获得不同厚度及表面微结构的涂层表面,涂层制备简便可控。制备NP-TAx复合涂层后,TA提高了涂层的成膜性,涂层表面结构变得更为平整。NP-TAx复合涂层的附着力由NP的2级增加到0级,硬度由NP的HB上升为1H,稳定性也大幅提升。通过防污测试表明,TA复合的两性离子涂层对蛋白质和细菌仍具有良好的防污效果,表明TA复合不会影响涂层现有性质。结论 TA与水性聚合物纳米粒子复合制备涂层,可大大提升聚合物涂层综合性能,是一种新颖、简单而且有效的水性聚合物涂层固定及增强途径。

  • 基于电介质击穿理论的异质铝合金搅拌摩擦焊接件整体等离子体氧化研究

    作者:陈燕飞; 王美芳; 周吉学; 宋晓村; 刘洪涛; 王世芳; 杨院生 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的基于电介质击穿理论,从本质上研究异质金属表面整体氧化过程中的反应机理。方法根据已有的实验基础,在单独的铝合金材料表面和异质铝合金焊接件表面制备一层整体等离子体氧化膜。通过电介质击穿实验,对异质金属整体等离子体氧化过程中存在的时序性和选择性机理进行验证。并基于电介质击穿理论,深入分析不同材质表面固态电介质击穿机理,进而研究异质金属表面整体陶瓷膜生长机理。结果不同材质的物理/化学活性影响等离子体氧化过程,化学活性高的金属优先发生陶瓷化反应,进而引起陶瓷膜的非平衡生长。结论异质金属整体等离子体氧化过程中存在时序性与选择性,这种时序性与选择性与材料的化学活性有关。

  • 喷砂表面三维粗糙度参数对涂层结合强度的影响

    作者:王井; 李志永; 罗京帅; 陈龙; 蹤雪梅 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的揭示喷砂预处理表面三维粗糙度参数对热喷涂层结合强度的影响规律。方法以喷砂距离和喷砂速度为影响因子,对45#钢试样进行喷砂处理,采用三维光学显微镜测得各工艺参数下喷砂表面的三维形貌及三维粗糙度参数,并利用"粘接-拉伸"测试方法测得涂层的结合强度。利用回归分析方法,建立涂层结合强度与三维粗糙度参数间回归数学模型,并进一步分析三维粗糙度参数的影响机制。结果喷砂预处理表面随机分布着许多不规则形状的凸峰和凹坑,方向各异,没有固定的取向,其整体表面粗糙度Sa平均为4.84μm,涂层结合强度平均为32.8 MPa。涂层结合强度与三维粗糙度参数间存在着非线性相关关系,且Sa、Sdr、Sdq、Sq对涂层结合强度的影响较为显著。Sa和Sdr越大,有利于增大涂层与基体的接触面积;Sdq较大时,所形成的凹坑及凸峰较为尖锐,有利于为涂层机械结合提供更多的锚固点;结合界面的Sq较大时,其表面形貌以较深的凹坑为主,导致凹坑深处易形成残留气孔缺陷,降低涂层与基体间的润湿效果及结合性能。结论 Sa、Sdr、Sdq、Sq为涂层结合强度的主要影响因素,且存在非线性回归关系,各三维粗糙度参数对涂层结合强度的影响机制及趋势与回归数学模型一致。

  • 比粉与比能对激光熔覆NiWC25特性的影响

    作者:李高松; 李金华; 冯伟龙; 单鹏超 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的探究激光熔覆过程中比粉和比能对合金粉末与基体的结合特性、熔覆层宏观形貌和微观结构、熔覆层最大宽度和结合宽度比值的影响规律,找出熔覆层既无柱节结构又具有良好冶金结合的比粉和比能的可选范围。方法采用正交实验和单一控制变量相结合,制备出一组单道熔覆层,分析该熔覆层比粉和比能对柱节结构、临界结合结构、均匀圆柱结构的影响特性。结果当激光熔覆的比粉大于7vs/mm、比能大于200ws/mm时,熔覆层最大宽度与熔覆层结合宽度的比值大于1.41,熔覆层和基体之间出现间隙,使熔融合金粉末在熔覆过程中沿着垂直于基体方向塌陷,形成了明显柱节结构的熔覆层;当比能为200 ws/mm、比粉小于5vs/mm时,熔覆层的宏观形貌为均匀圆柱形结构,且熔覆层最大宽度与基体和NiWC25的结合宽度比值为1;当比粉大于7 vs/mm、比能小于100 ws/mm时,NiWC25和基体出现临界熔覆层,甚至出现基体和熔融Ni WC25合金粉末脱离现象。结论只要激光熔覆的比粉在3~5 vs/mm、比能在100~200 ws/mm范围内变动时,不仅能保证熔覆层无任何柱节结构,且基体和NiWC25结合宽度与熔覆层最大宽度比值恒等于1,从而使基体与NiWC25合金具有良好的冶金结合性能。

  • 超声振动辅助加工表面微结构及其特性研究进展

    作者:张存鹰; 赵波 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    针对超声振动复合加工方法种类繁多且表面微结构指征复杂等问题,阐述了表面微结构的内容和研究现状,论述了国内外超声切削、磨削、表面强化等方法的加工原理及超声振动加工表面微结构特性的试验研究方法,归纳了超声振动条件下表面粗糙度、表面微观形貌的建模方法及其特点,讨论了实验回归建模、数值解析建模和神经网络建模的研究进展,并预测了国内外超声振动表面加工的新技术领域和发展方向,对改善高性能难加工材料的表面微结构特性具有重要意义。

  • 航空铝合金7075-T651高速铣削锯齿形切屑的形成机理研究

    作者:殷继花; 林有希; 孟鑫鑫; 左俊彦 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的分析航空铝合金高速铣削锯齿形切屑的形成过程及机理,为提高工件表面质量、延长刀具使用寿命提供理论依据。方法考虑航空铝合金在高速铣削过程中铣削厚度变化的特点,选用合理的本构模型及材料断裂准则,将三维铣削简化为二维变厚度的正交切削热力耦合有限元模型,对锯齿形切屑的形成过程进行有限元模拟,并经铣削试验验证有限元模型的准确性。结果在2~16 m/s的切削速度范围内,铣削力、切削温度、锯齿形切屑形貌均得到了准确的仿真。随着切削速度的增加,切屑厚度、切屑连续部分高度和剪切带间距都有减小的趋势,相反,剪切角随切削速度的增加而增大。切削速度为16m/s时,锯齿形切屑在切屑厚度较大的一侧出现,并随着切屑厚度减小而逐渐消失,变为均匀带状切屑,准确仿真了切削厚度变化下锯齿形切屑形貌。结论提出考虑剪切带宽度变化的三阶段锯齿形切屑形成模型,通过剪切带内外的应变、应变率和温度的变化分析了绝热剪切过程,并使用分割强度比参数量化锯齿形切屑应变程度,控制锯齿形切屑形态。

  • 易碎Be靶丸表面精密抛光技术与理论分析

    作者:李文琦; 张建波; 李恺; 马小军; 罗炳池; 蒋晓东; 吴卫东; 戴亚平 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    目的建立一种新的易碎空心微球抛光机模型,并研制出该样机,用于空心Be微球的精密抛光。方法采用限位孔设计解决微球低应力夹持问题,添加不同数量的配重球,用于调整待抛球的滑动摩擦力大小和防止其飞出限位孔。上下盘偏心放置,实现微球无规运动。采用白光干涉仪分析抛光后Be微球的表面粗糙度。结果抛光机模型计算表明,待抛球一直在做周期性的变速和变加速运动,其周期大小由上盘转动频率决定,变加速运动增加了微球的滑动摩擦成分,有利于提高微球抛光效率。此外,待抛球表面抛光轨迹呈现无规行走,这有利于抛光的均匀性。使用该原理抛光机,在24 h内能够将直径1.2 mm、均方根表面粗糙度510 nm的易碎铍(Be)靶丸抛光至85 nm。结论理论和实验共同验证了易碎微球抛光机模型的合理性和可行性,上下盘放置方式、限位孔大小设计和配重球数量等关系着易碎微球的抛光均匀性和抛光效率。

  • “石油管材及装备材料腐蚀与防护”专题主编冯耀荣付安庆

    作者: 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    冯耀荣,博士,教授级高工,中国石油集团石油管工程技术研究院总工程师,石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室主任。1982年毕业于西安交通大学金属材料及热处理专业,2002年获西安交通大学材料学专业博士学位。西安交通大学及中国石油大学兼职教授、博士生导师。

  • 《表面技术》投稿须知

    作者:《表面技术》编辑部 期刊:《表面技术》 2019年第05期

    本刊主要报道涂镀膜层技术、表面摩擦磨损与润滑、表面失效及防护、表面光电磁等功能化、表面光整加工、材料表面质量检测及其他表面工程领域的科学研究、新技术、新工艺等。为减少稿件修改时间,缩短发表周期,《表面技术》对来稿提出以下要求,希望作者遵照执行。1总则来稿应具有创新性、科学性、实用性,需表达准确,文字简练,重点突出,结论可信。来稿字数适宜,研究类论文正文不低于3500字,综述正文不低于5000字。

表面技术杂志分期目录
表面技术杂志订阅记录
下单时间 购买会员 拍下价格 数量
2019-07-16 20:39:08 1826201** ¥ 536.00 1
2019-03-29 09:21:32 hudieme** ¥ 536.00 1
表面技术杂志网友评论
较新评论
cuiweiw** 的评论:

该刊还是挺棒的,大的问题没有,都基本趋向退修后发表,值得点赞的是表面技术杂志的两个专家都给了中肯的修改意见,对文章质量提升还是有很大帮助,现在正在编辑讨论,感觉应该没问题。

2019-11-14 19:49:08 回复
zhouchu** 的评论:

个人认为表面技术杂志十分良心,看重稿件质量,审稿较快,两个月终审完毕,并告知修改,修改后最终告知录用,编辑人很好,温和没有架子,以硕士生身份投稿过去最终要求换成导师一作,可能我的文章一般吧,据说优质稿会适当放宽条件

2019-10-15 18:04:52 回复
huangyu** 的评论:

表面技术杂志审稿速度很快,就是对摘要要求比较高,投稿后很快就通知初审通过,后来发了几次邮件咨询,邮件回复速度也很快,编辑部老师态度很好。审稿时间还算不慢吧!比较容易中!

2019-09-16 10:40:15 回复
zhantia** 的评论:

表面技术杂志初审意见大概3个月左右返回到编辑部,如果是拒稿,则意见在“编辑部-稿件处理”之后很快会发给作者;如果是选用退修,则通常还需要在“编委会-终审”约一个月左右。

2019-08-30 16:43:12 回复
yezhixi** 的评论:

表面技术杂志对文章创新性还是比较看重的,编辑态度很好,很耐心的回答问题,还有就是对论文的格式要求比较高,推修的时候基本都是格式上的修改,这个杂志审稿流程比较规范,审稿人给的意见很中肯,打电话咨询了很多次,前台回答问题很认真。

2019-07-22 15:26:30 回复
lidingz** 的评论:

投稿后先有编辑初审,很多文章在初审的时候就会被拒,初审通过之后再送外审。我的文章是在送外审之后半个月不到就收到修改通知,然后复审,最后是不到3个月收到录用结果。录用难度比较大。总结来说是本很好的期刊。

2019-03-30 15:25:39 回复
feifei_** 的评论:

审稿不到两个月完成,审稿意见很全面,小修后接收,之前我也投过国内几个相关杂志,表面技术杂志的编辑部老师很认真负责,工作效率很高,很感谢他们。

2019-02-27 17:21:28 回复
liubaow** 的评论:

前后总共两个月时间,包括我修改花的一个月,很快了,总得来说对文章要求不是太高,有一定的创新性就行,好好回答审稿人的问题,哈哈,希望以后能多多中文章!

2019-02-25 10:21:19 回复
liuqing** 的评论:

我投的基本都是审稿3个月,中间不会有任何的意见。你就安心等三个月,三个月后告诉你中了。然后就是等着发表,期间进行修改,一般从投稿到终审也就3个月吧。

2019-01-16 16:54:12 回复
gerili_** 的评论:

前不久刚投了一篇,审稿人给出了详细中肯的修改意见,修改后录用。感觉比较负责任,《表面技术》是三核心期刊,审稿速度3个月算快的,这是本人第一篇核心期刊,真的很高兴。总体感觉很不错,给个赞!

2018-11-13 16:09:23 回复
guojier** 的评论:

看审稿时间是3个月,到底多久能审完完全看审稿人。有的挺快有的也挺慢。我的两个审稿人很给力,一个一个星期接受审稿,意见当天返回;另一个半个月后接受审稿,也是当天返回。然后编辑2周的时候就给返回意见了。

2018-10-16 14:48:51 回复
luochen** 的评论:

表面技术期刊不错,投此期刊的第一篇,编辑很负责,值得投稿。在这里要感谢编辑老师,文章中很多小问题也看的很仔细,谢谢编辑老师!

2018-08-10 14:56:14 回复
jfkdpo_** 的评论:

初审一周左右,外审不确定性太大,一个两个星期返回,另一个外审换了三个外审专家,拖了两个月,最后也没有什么大问题,修改后直接接收。《表面技术》是金属工艺类中不错的一本期刊。

2018-07-25 15:04:30 回复
张汉** 的评论:

1.20投稿,2.22初步录用,修改格式问题后3.1再投,3.15录用,出版时间还是挺快的。感觉《表面技术》还是不错的。编辑和审稿人水平都比较高,意见也很中肯。

2018-04-25 09:30:31 回复
chenyuj** 的评论:

自己投过两篇都是在硕士阶段,第一篇两三天就返回结果了,建议另投它刊;第二个是投稿后一个多月就有结果了,录用!当然这个算比较快的了,一般两到三个月。这个期刊的编辑老师很负责,返回意见也很快,特别对于不符合他们期刊风格的一般三天就会给出另投他刊的意见,一点也不耽误作者的时间!

2018-01-29 16:00:09 回复
dafsgr** 的评论:

只要稿件有一定的创新性,就可以录用,写作要规范,编委审稿大概15天左右,之后专家审稿时间一般在1个月左右,一般投稿到录用是3个月时间,总的来说审稿时间还是很快的,不过见刊的时间比较漫长,可以加急,看个人选择了。

2018-01-04 17:04:43 回复
fwejnt** 的评论:

编辑真的很好很负责任,外审—复审—终审三个环节都让修改了,很负责任,意见也很在点子上,非常专业。感觉效率也很快,不愧为有好口碑的期刊。推荐大家投稿!

2017-12-11 16:14:52 回复
guidian** 的评论:

还不错的一个期刊,审稿时间还行,师兄的那一篇很快,1个多月就审回来了。我的这篇审了3个月。一审回来两个专家都同意发表,但也提了十几条修改意见,但问题不是很大。修改后就是终审,然后就编辑部加工了。后期还是比较快的。还算是比较好投的一个期刊。

2017-11-07 10:54:57 回复
zhangzh** 的评论:

快递很快,快递员很好,认真负责,服务热情。总体感觉,《表面技术》杂志质量不错,非常满意,大品牌很好,价格实惠,服务很好,比超市便宜,质量有保证,有需要还会再来的。非常感谢~!

2017-08-25 09:34:40 回复
baines** 的评论:

写了一篇综述,8500余字,投稿时认真按照投稿格式书写,并仔细研读编辑部老师近两年“关于综述类文章书写及选评”,2月2号投的稿子,3月30日收到退修通知,建议修改后录用。认真反思推敲审稿专家寄编辑部的修改意见,自己精雕细琢,又找领导审理把关,于4月8日上传修改稿及修改说明至编辑部。为自己加油!

2017-07-21 09:55:25 回复
aghwgr** 的评论:

我投了一篇,一个月给的审稿意见,小修。修回后中间等了20多天,状态变为编辑加工,半个月后再次退修,给的期限是三天,然后主审通过接受。只要文章具有一定创新性还是比较容易中的,三个月就被正式录用。

2017-06-22 17:23:47 回复
ghtret** 的评论:

我投的这篇是综述,自己初涉这个领域。刚开始被拒稿时,专家给出的意见是稿子逻辑乱,水平低。但是遵循修改意见进行修改后,还是被接收了,这是三核心级的期刊,自己还是很高兴的。希望大家都能有好运气!

2017-05-24 15:30:50 回复
zhongha** 的评论:

加急的稿件,显示初审,然后外审,然后终审,没几天就发录用通知了,前后持续刚刚好一个月,算是很快的速度了,有创新点就很容易中。编辑态度很好,赞一个!

2015-06-11 15:30:34 回复
bfgfrgs** 的评论:

写了一篇,一个多月以后通知修改,用了三天时间按照要求改了改,投回去,第二天就收到通知接收了。挺快的,意料之外。我导师不是大牛,我只是一个小硕,我们也没有重大课题。可能接收的原因是查阅的文献比较多,比较全面。

2015-03-07 10:16:26 回复
hqqq** 的评论:

1、第一感觉,投稿比较麻烦,什么学术性说明,原创性说明,时效性说明都要写,硕士生不能当第一作者,只好给老板了。。。2、表面技术杂志的审稿真的很快,效率太高了,我的28天给回复了,修改后发表,还是在星期六的中午13点46发给我审稿意见的,周末都在工作,真不错。。。3、稿件修回当天就录用了,9月底。见刊的话要2015年7月。

2015-01-13 14:54:40 回复
linyi** 的评论:

很少评价,但是表面技术的编辑真的很和善,办事效率也很高,赞一个,研究方向: 工程与材料 金属材料 金属材料表面科学与工程

2014-10-08 09:45:35 回复
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