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再制造的热喷涂合金涂层的结构完整性与服役寿命预测研究
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:Jinshu Xuebao/acta Metallurgica Sinica
  • 时间:0
  • 页码:1355-1361
  • 分类:TG174.442[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京100072
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划项目2011CB013405和2011CB013403; 国家自然科学基金项目50735006和50975285资助
  • 相关项目:基于微裂纹动态捕捉的喷涂层疲劳磨损失效行为与机理
中文摘要:

热喷涂技术是再制造工程的支撑技术,热喷涂涂层是再制造领域中常见的表面涂覆层,其初始质量和服役寿命为人关注.本文以等离子喷涂为例,研究了与工艺相关的涂层完整性和与服役条件相关的涂层寿命和失效机理.以不同H_2流量、功率和送粉量为条件,研究了工艺参数对涂层孔隙率和微观力学性能的影响.以接触疲劳过程为手段,研究了涂层寿命预测方法和寿命衰退机理.结果表明,工艺参数可以不同程度地影响涂层的结构完整性,通过优化设计可以大幅提高涂层质量;基于大样本空间建立的S-N曲线可以直观预测涂层接触疲劳寿命,机理分析表明,点蚀、剥落和分层失效诱因不尽相同,分别由粗糙接触、近表面缺陷和剪切应力导致.

英文摘要:

Thermal spray technique is one of the key techniques in remanufacture engineering. The thermal sprayed coatings are commonly used in remanufacturing applications,their initial performance and service lifetime are critical to the success of remanufacturing.In the present paper, structural integrity,lifetime and failure mechanism of plasma sprayed coatings were investigated.The influences of hydrogen gas flow,spraying powder and powder feed rate on porosity in coatings and their mechanical properties were described.The rolling contact fatigue(RCF) experiment was conducted to develop a method of life time prediction and to reveal the failure mechanism for plasma sprayed coatings.The results show that the structural integrity of coatings can be obviously influenced by spraying process and an optimal design of spraying process can remarkably promote the coating performance. For this purpose,the S-N curve was established based on the large sample space to be used to easily predict coating lifetime.It is found that corrosive pitting,spalling and hierarchical failure are the main failure modes,those results from asperity contact,subsurface defect propagation and shear stress distribution,respectively.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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