火炮是现代战争中的重要打击武器，发射时炮膛内会产生极高的膛压和温度，这会使身管表面发生剧烈的烧蚀磨损，导致身管寿命显著降低. 炮钢是火炮身管的主要材料，因此提高炮钢的抗烧蚀性能，是延长身管使用寿命，保证火炮战斗能力的重要手段. 在炮钢表面制备耐烧蚀保护层，是提高炮钢抗烧蚀性能的重要途径之一. 多年来，国内外众多学者开展了大量的相关探索：郭策安等[1-3]在炮钢表面采用电弧离子镀NiCoCrAlY涂层，并研究了所制备的涂层的抗磨损、抗氧化性能；张健等[4-5]在炮钢表面应用电弧离子镀(Ti,Al) N涂层，并研究了涂层的抗氧化性能；王升等[6]在炮钢表面采用熔盐电镀技术制备了Ta涂层，并研究了涂层的抗烧蚀磨损性能. 但是，无论是采用电弧离子镀还是熔盐电镀，在炮钢表面形成的镀层和炮钢基体都属于机械结合，这种结合方式并不牢固，一旦产生裂纹，高温气体将会透过裂纹与炮钢基体发生作用，极大地增加镀层的脱落风险[7-8]. 因此，针对电镀涂层工艺的不足，美国学者提出利用热熔覆技术在炮钢表面制备冶金结合涂层，以解决身管内壁出现裂纹后涂层破碎脱落问题[9-10]，已经开展研究的工艺有激光熔覆和等离子堆焊，尝试选用涂层材料为MoRe合金[11-12].

等离子堆焊技术作为材料表面强化手段之一，具有熔覆率高、稀释率低、堆焊粉末广泛等特点，堆焊层可以与基体形成良好的冶金结合，且与激光熔覆相比，其工艺成本更为低廉，因此广泛应用于石油、化工、工程机械、矿山机械等领域苛刻的工况条件下机械零部件表面强化技术研究，但是应用于火炮身管烧蚀防护的研究国外尚处于起步阶段，国内亦未见相关研究报导. 等离子堆焊常用的粉末有Fe基、Ni基、Co基3种，其中Fe基粉末价格低廉、使用广泛，且与炮钢成分接近. 由此本文提出采用等离子堆焊技术，在炮钢表面尝试制备A、B两种Fe基耐烧蚀涂层，分析涂层的微观组织结构，利用高温高压热流发生装置对所制备的涂层进行火炮发射时炮膛的烧蚀模拟，并对涂层的烧蚀行为以及烧蚀机理进行分析，为等离子堆焊技术在火炮身管烧蚀防护的进一步应用提供研究基础与技术支撑.

1 试验材料与方法

1.1 涂层材料与制备

试验设计的两种耐烧蚀涂层粉末为Fe基自熔性合金粉末，A粉末所含元素成分为(质量分数，%)：Cr(20)，Mn(1.5)，Ni(10)，Co(2)，Fe余量. B粉末所含元素成分为(质量分数，%)：Cr(20)，Mn(1.2)，Ni(20)，Co(2)，Fe余量.

堆焊的基体材料为PCrNi3MoVA身管用钢，尺寸为150 mm×100 mm×6 mm. 堆焊前用酒精和砂纸对基材进行清洗打磨，去除表面油污及杂质，保持表面清洁平整.

采用等离子堆焊设备(型号DML-V02BD)制备涂层，工艺参数为：转移弧电压30 V，转移弧电流为55 A，离子气流量1.2 L/min，送粉气和保护气均为氩气，流量分别为2.5 L/min和7 L/min. 焊后将涂层试样自然冷却至室温.

1.2 涂层的性能测试与表征

对完成制备的涂层沿横截面切取试样，尺寸为18 mm×10 mm×6 mm. 用砂纸和抛光机对涂层表面进行打磨抛光，控制涂层厚度在1～2 mm之间. 采用课题组设计的高速热流发生装置对涂层进行加速烧蚀试验，其热流发生原理与密闭爆发器相同，燃烧室容积为6 mL，热流激发时间为5～10 ms，产生热流的峰值温度为3 000 K，峰值压力为400 MPa. 试验过程中，高速热流每激发一次，即同时对涂层A、涂层B、及PCrNi3MoVA钢(对比试样)表面进行一次烧蚀，每两次烧蚀间隔为5 min，累计对涂层进行40次烧蚀. 测试完毕后，使用酒精对试样表面进行清洗，使用抛光机对试样表面进行抛光. 使用扫描电镜(型号KYKYSEM-6200)对涂层的微观组织进行观察分析; 使用能谱仪(型号EDAX Element Analyzer-Z1)对涂层进行元素测定; 使用维氏硬度计(型号MVC-1000B)测量涂层工作面硬度.

2 结果分析与讨论

2.1 涂层的物相分析与组织结构

撬动社会资本方面，直接股权和直接债权优于直接补贴，核心原因在于政府投资的示范效应。政府引导基金的直接投资传递出宏观调控对新兴产业的态度，并且减轻了新兴产业内外部的信息不对称程度，有助于引导社会资本投向新兴产业。相对而言，直接补贴的信息公开程度较差，并且补贴对应产业发展的不确定性，信号效应较弱。而FOF的投资模式优于直接投资模式，具体表现在FOF模式能够直接影响风险投资基金的选择标的，有助于引导社会资本投资新兴产业。

涂层A表面与截面的微观组织形貌如图2所示. 由图2(a)可以看出，涂层A与基体形成了良好的冶金结合，熔合区明显，熔合线较为清晰. 界面与组织内部均无气孔、缺陷及裂纹. 熔合区涂层组织晶粒较为细小，而近熔合区晶粒组织相对粗大，说明PCrNi3MoVA钢基体导热性能优于涂层A，熔合区冷却速度快，而近熔合区至表层区冷却速度较慢. 从图2(b)中可以看出，涂层表面质量较好，无明显的缺陷、裂纹、孔隙与杂质. 涂层显微组织具有快速凝固时亚共晶的枝晶生长特征,堆焊层在冷却过程中先析出枝状晶,在继续冷却到共晶转变时,在枝晶之间生成共晶组织,共晶组织也是由更细小的枝状晶及各种共晶化合物相组成. 对图2(b)中的a、b两种典型组织进行EDS分析，结果如图3、表1所示. 结合XRD分析结果可知，组织a以Fe-Cr固溶体为主，而组织b为不连续的碎块状结构，整体呈网状并均匀分布在组织a中，组织b中除含有Fe-Cr 外还含有Fe3Ni2以及(Cr,Fe)7C3碳化物，作为硬质相对整体结构起到支撑强化作用，这与文献[13-14]的研究结果基本一致.

图1 涂层A的XRD图谱 Fig.1 XRD spectrum of coating A

图2 涂层A界面与表面微观组织形貌 Fig.2 Microstructures of the interface and surface of coating A

图3 涂层A表面不同组织EDS分析结果 Fig.3 EDS analysis of different structures on the surface of coating A

表1 涂层A表面不同组织EDS元素分析结果 Tab.1 EDS analysis of coating A’s different structures

元素原子分数/%CrMnFeCoNi组织a3.651.4288.792.273.87组织b20.651.9469.511.406.50

煤质是声波的传输的必要介质，声波在媒质中的传播的速度，称为声速。符号为c，单位为m/s。由声波产生的物理过程可以知道，声速与质点的速度是完全不同的，声波的传播只是扰动形式和能量的传递，并不使各自平衡位置附近振动的媒质质点运动。媒质的密度、温度等因素决定了声速在煤质中的传播速度，因气体单具备体积弹性，故纵波是气体中声波的传播形式。也就是说，在有声扰动的情况下，气体媒质中的质点在各自平衡位置附近运动，在稠密和稀疏依次交替的过程中传播，而且声波传播的方向与质点运动的方向是同向的。

图4 涂层B的XRD图谱 Fig.4 XRD spectrum of coating B

涂层B试样的表面与截面微观组织形貌如图5所示. 从图5(a)中可以看出,涂层B与基体形成了良好的冶金结合，熔合区明显，熔合线较为清晰. 界面与组织内部均无气孔、缺陷及裂纹. 涂层B从熔合线至表面的晶粒大小均匀，且组织分布均匀，说明涂层B的导热性能与PCrNi3MoVA钢基体接近，相对涂层A较好. 从图5(b)中可以看出，涂层表面质量较好，无明显的缺陷、裂纹、孔隙与杂质. 涂层表面由深灰色树枝状组织a与针状组织b构成. 且两种组织晶界清晰，含量也较为接近. 分别对组织a、组织b进行EDS分析，结果如图6、表2所示. 由表2可知，a、b两种组织元素含量差异主要体现在Cr元素和Ni元素上，组织a中Cr元素含量较高，而组织b中Ni元素含量较高. 推测组织a成分主要是Fe-Cr固溶体，组织b中除Fe-Cr固溶体外还含有Cr3Ni2、Fe0.64Ni0.36等.

图5 涂层B截面与表面微观组织形貌 Fig.5 The interface and surface micro structures of coating B

图6 涂层B表面不同组织EDS分析结果 Fig.6 EDS analysis of coating B’s different structures

表2 涂层B不同组织的EDS元素分析结果 Tab.2 EDS analysis of coating B’s different structures

元素原子分数/%CrMnFeCoNi组织a46.902.0245.210.775.10组织b14.121.4248.311.6934.46

2.2 涂层的烧蚀行为分析

图7(a)是涂层A经过40次高速热流烧蚀试验后的涂层表面形貌. 观察图7(a)、图7(b)可知烧蚀行为首先发生在共晶组织的边界处，即发生“晶间烧蚀”，这是由于晶界处能量相对较高，原子活性相对较大，是原始损伤的高发区与策源地. 烧蚀由晶界处开始，沿着晶界方向不断延伸，并逐渐向共晶组织扩展，即形成“沿晶烧蚀”，这是因为共晶反应的温度较低，随着涂层表面温度的升高，共晶组织先发生融化,并随着热流冲刷而消失. 随着烧蚀沿共晶组织扩展、贯通，在涂层表面逐渐形成了烧蚀“类裂纹”并逐渐扩展成网状，如图7(b)所示. 随着烧蚀的加剧，网状的共晶组织全部烧蚀，烧蚀过程开始向由共晶组织包围的固溶体组织扩展，开始发生“全晶烧蚀”，形成烧蚀坑，如图7(c)所示.

图1为等离子堆焊Fe基涂层A的XRD物相分析谱线. 通过分析比较确定涂层组织由Fe3Ni2、Fe-Cr固溶体及(Cr,Fe)7C3碳化物等组成.

图7 涂层A烧蚀后的表面形貌 Fig.7 Surface of coating A after erosion

基于上述分析，可以预测的是，涂层A的烧蚀速度会在网状的共晶组织全部烧蚀后趋于缓慢. 但是由于烧蚀“类裂纹”的形成，涂层表面会出现应力集中，循环应力的作用会加剧裂纹的萌生与扩展，最终导致整个涂层表面的破坏. 而涂层B由于表面未发生烧蚀行为，只会随着冷热循环次数的增加不断形成裂纹，随着裂纹的增加和扩展，最终导致涂层的失效，这一过程相比于涂层A会更加缓慢.

图8 涂层B烧蚀后的表面形貌 Fig.8 Surface of coating B after erosion

Guo Ce’an,Zhang Jian,Guo Qiuping,et al. Performance of arc ion plated NiCoCrAlY coating on gun steel[J]. Foundry,2013,62(5): 365-373. (in Chinese)

在放假的前一周，盛旦老师冲大家做了鬼脸，然后提了一个问题：“你们觉得我会更喜欢哪一种学生呢？是用了扑克牌的，还是把扑克牌保存起来的？”

钢试样表面的微裂纹，可以看出其裂纹线光滑，断口平整(图9(b))，裂纹长度较长，所以其产生机理与涂层B相同. PCrNi3MoVA钢表面的烧蚀由于不像涂层A有明显的烧蚀“轨道”，所以不会直接形成烧蚀“类裂纹”，而是随着烧蚀的不断叠加使表层性能退化并出现烧蚀坑、烧蚀沟，烧蚀坑、烧蚀沟在热冷循环以及应力循环中形成应力集中，逐渐扩展形成裂纹.

(2)添加10%氧化硼对液相渣含量的影响效果更明显，且对液相渣中各相的熔融效果更好，液相渣中主要含有CaO、SiO2、MgO和Al2O3。添加10%氧化硼和8%硼砂渣相中各含量分别在900 ℃和1 100 ℃时趋于稳定；添加10%碳酸钠和8%硼砂时，渣中会出现NaAlO2相，导致Al2O3的百分含量降低。

3.引导学生掌握正确的学习方式。生物学科属自然科学，自然科学以实验为基础，特别是探究性实验。所以在初中生物学教学中要注意：一是教学要与生产生活实际相联系，粮食作物、蔬菜、瓜果、花卉等都是人类种植栽培的主要对象，在作物、花卉中有许多适合学生观察、探究的内容，教师应积极组织学生开展各种探究活动，加深学生对相关知识的理解，提高学生运用知识解决实际问题的能力；二是要积极开展实验教学，发挥实验设施设备在学生学习中的重要作用，让学生从观察、实验、讨论、探究的过程中获得对生物学知识的理解，亲身体验获取知识的过程和方法，才能加深学生对生物学中各知识点的理解与掌握。

图9 PCrNi3MoVA钢试样烧蚀后的表面形貌 Fig.9 Surface of PCrNi3MoVA steel after erosion

2.3 涂层的表面硬度分析

[4] 张健，韩继龙，郭策安，等. 添加Y对炮钢表面电弧离子镀(Ti，Al) N薄膜氧化性能的影响[J].功能材料，2015,46(13): 13144-13147.

表3 两种耐烧蚀涂层烧蚀前后的表面硬度 Tab.3 Surface hardness of the two erosion resistant coatings before and after erosion

涂层硬度/HRC1#2#3#4#5#6#Avr.涂层A44.545.045.544.046.045.045烧蚀后涂层A39.540.043.042.039.041.040.8涂层B44.048.044.546.047.547.547.3烧蚀后涂层B46.546.050.049.046.047.547.5

2.4 后续烧蚀行为的预测

图8是涂层B经过40次高速热流烧蚀试验后的涂层表面形貌. 观察图8(a)可见，涂层B经烧蚀后表面基本保持完好，未见烧蚀沟与烧蚀坑，但表面有微裂纹产生，对比图8(b)与图7(b)中涂层A的烧蚀后表面可知，B试样表面的裂纹尺寸相对较长，且未沿着晶界扩展，均为“穿晶”裂纹，裂纹处未出现因烧蚀而产生的物质缺失. 这说明，涂层B表面的裂纹并不是由烧蚀产生，而是由于涂层表面与内部产生的温度梯度导致涂层内部产生很大的热应力，使涂层发生了“热开裂”.

从表1还可以看出，采用工作坊教学模式能显著提高学生的产品加工方案设计能力，增强方案实施能力，使学生的答辩成绩显著提高，答辩评委一致认为实验班的学生在产品加工方案的设计、产品的创新性、言语的表达及逻辑性方面均明显优于对照班。这可能是在工作坊实施过程中，坊内的讨论、坊间的交流、教师的点评给予学生更多表达、思考、修正的机会，这不仅有助于夯实学生运用专业知识的能力，提高学生的产品设计能力，增强学生的实验技能，而且培养了学生的表达能力和逻辑思维能力。同时，这些教学成果又在以赛代考工作坊实施过程中得到进一步强化，因此实验班课程教学目标的达成度显著优于对照班。

3 结 论

① 设计并利用等离子堆焊制备了两种Fe基耐烧蚀涂层A、B，涂层A组织主要由Fe-Cr固溶体、Fe3Ni2及(Cr,Fe)7C3组成，涂层B组织主要由Fe-Cr固溶体、Cr3Ni2、Fe0.64Ni0.36及Fe7C3组成. 两种涂层均与炮钢基体形成了良好的冶金结合，界面与组织内部均无气孔、缺陷及裂纹.

② 经过40次烧蚀试验，两种涂层出现了不同机理导致的烧蚀破坏，涂层A在高温气体冲刷下由“晶间烧蚀”扩展到“沿晶烧蚀”最后到“全晶烧蚀”，涂层B未发生明显烧蚀，但是在高温热流冲刷形成的热冷循环过程中出现了“穿晶”裂纹.

③ 对烧蚀后的涂层A、涂层B以及PCrNi3MoVA钢的表面形貌分析结果表明，两种涂层的使用均使火炮身管PCrNi3MoVA钢的耐烧蚀性能有了明显提高，其中涂层B的耐烧蚀性能优于涂层A，为等离子堆焊技术在火炮身管烧蚀防护的进一步应用提供了研究基础与可选材料.

例如，在学习人教版三年级英语下册Unit 3 At the zoo一节，在教授单词fat、thin时，先出示熊猫的图片，引出单词fat，让学生边读边拼写，我纠正学生的发音，同时引出它的反义词thin，让学生对比记忆。如此，我借助多媒体为学生展示了相关的图片情景，提供了一个真实的语言环境，进而让学生主动地进入到英语的学习中，加深学生对单词的理解、记忆。

桡骨远端关节内骨折为骨科常见疾病，在骨折中占到1/8～1/6，而且多合并多种损伤。桡骨远端骨折伴腕关节不稳定只有及时确诊治疗，才能帮助下一步治疗提供保障[1]。本次研究中，选择2017年2月—2018年6月我院收治的52例桡骨远端关节内骨折伴腕关节不稳定患者为研究对象，对52例患者分别应用X线检查与CT检查，结果腕关节不稳定情况、关节面压缩坍塌、关节面分离、关节面骨块3块以上、骨折伴下尺桡半脱位、桡骨缩短、尺偏角改变等项目行诊断，对比诊断结果报道如下。

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图9是PCrNi3MoVA钢试样经过40次高速热流烧蚀试验后的涂层表面形貌. 由图9可知， PCrNi3MoVA钢试样表面发生了剧烈的烧蚀行为，出现了因高温热流冲刷而引起的烧蚀坑，表面“翻浆”以及裂纹. 对比PCrNi3MoVA钢试样、涂层A、涂层B表面烧蚀情况可知，涂层B的熔点最高，涂层A次之，PCrNi3MoVA钢熔点最低. 观察PCrNi3MoVA

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近年来凉山州大面积种植马铃薯新品种青薯9号。据统计，2017年凉山州青薯9号种植面积已经达到6 667 hm2，如何在增产的同时提高种植户种植效益成为当前需要解决的问题。2013年在安宁河谷地区引进青薯9号开展冬马铃薯品比试验[1]，2016年在高海拔地区开展青薯9号种植密度试验[2]。为达到节本增效的目的，本试验以青薯9号原种为供试材料，设置不同复合肥处理，研究不同复合肥对青薯9号产量、产值的影响，最终得出在本区域及相似生态区域应选择偷着乐复合肥进行青薯9号鲜薯生产能获得较好的经济效益，为农户选择复合肥提供参考依据。

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采用SPSS 18.0统计学软件对数据进行处理，计量资料以“x± s”表示，采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

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耐烧蚀涂层A与涂层B烧蚀前后的表面硬度测量值如表3所示，两种耐烧蚀涂层的表面硬度均高于PCrNi3MoVA钢(约为20HRC). 涂层A经过烧蚀后表面硬度略有下降，根据前文的分析可知，这是因为在烧蚀过程中涂层A表面由于网状共晶组织发生烧蚀，导致表面结构发生破坏，使硬度降低. 而涂层B经过烧蚀后表面硬度未发生明显变化. 结合涂层A、涂层B的显微组织与硬度分析结果可知，涂层A的导热性能相对较差，这导致涂层A在烧蚀过程中表面温度相对较高，更容易达到其共晶组织的反应温度，而涂层B导热性能相对较好，硬度也相对较高，这也是涂层A更容易发生烧蚀，而涂层B更容易发生开裂的原因之一.

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图4为等离子堆焊Fe基涂层B的XRD物相分析谱线. 通过分析比较确定涂层组织由Cr3Ni2、Fe0.64Ni0.36、Fe-Cr固溶体及Fe7C3碳化物等组成，这与涂层A堆焊生成物有一定差别，推测其原因可能是由于Ni元素含量的不同所致.

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另一位教师完整地讲述了爱迪生经过多次失败终于获得成功的故事，然后问学生听了故事后有什么收获。教师的讲述平铺直叙，缺少一波三折的韵致，学生的回答大同小异，没有引发更多的讨论和思考。

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乡村客栈和家庭旅馆的建设也表现出不同的风格和个性。乡村的住宿风格不仅有常见的形式，还包括磨坊客栈(Moulin Etape)和葡萄园旅舍(Grandes Etapes des Vignobles)等。法国所有的乡村客栈和家庭旅馆都会呈现出不同地区的浓厚地域文化风情，具有乡居情怀，让过夜的旅客可以更好地融入本地的自然风俗生活中。

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