锆合金表面改性研究进展

综述了目前锆合金表面改性方面研究的进展状况。主要对表面预膜、离子注入和激光表面处理等3种方法进行总结。其中表面预膜主要简介了高压釜预膜、表面镀膜和阳极氧化等3种方法的研究现状：离子注入方面介绍了Y，La，Nb等离子注入对锆合金的改性效果及其原理；激光表面处理方面介绍了激光表面熔覆和激光表面合金化2种方法在锆合金表面改性方面的研究进展。     

Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物激光表面合金化组织与耐磨性

分别采用氮气及预涂 Ti N粉、碳粉、Ti C粉等方法对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb金属间化合物进行激光表面合金化 ,制得了分别以 Ti N,Ti C等硬质耐磨相为增强相的快速凝固“原位”金属基耐磨复合材料表面改性层 ,并分别在干滑动及磨料磨损条件下测试了所获激光表面合金化改性层的耐磨性。结果表明 ,对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb合金进行激光表面合金化改性处理后显微硬度和耐磨性大幅度提高     

激光表面改性主要技术

<正>(1)激光相变硬化:功率密度可达106W/cm2以上,能在0.001～0.01 s时间内使工件加热到1 000℃以上,冷却速度可达104℃/s,硬化层深度0.1～2.5 mm。(2)激光表面熔化处理:激光表面合金化、激光表面熔覆、激光表面重熔、激光表面复合改性、激光上釉(功率密度107～108W/cm2)。(3)激光冲击硬化。     

P20模具钢表面合金化组织与性能

在P20模具钢表面进行激光合金化,利用金相显微镜、维氏硬度计等设备检测了合金化层的组织和性能。试验表明,激光合金化可在材料表面获得组织致密,晶粒细化,深度大,与基体结合牢固的强化层。合金化区的硬度范围为635～699HV0.2,热影响区硬度范围为441～474HV0.2。激光合金化试样的耐磨损性能比预硬化的P20钢提高了35%。采用激光合金化对模具表面进行强化,将大大提高模具的使用寿命。     

扩散退火和激光铝表面合金化提高碳钢抗氧化能力

用三种不同表面改性方法研究碳钢的氧化行为 :a)应用电阻加热蒸发技术进行铝的物理气相沉积 (PVD) ;b)预沉积铝后进行扩散退火 ;c)预沉积铝后进行激光表面合金化。发现在 10 2 3K温度下扩散退火时形成Al13Fe4 和Al5Fe2 相。激光表面合金化产生含Al13Fe4 和Al2 Fe相的表面层。所有试样在873K温度 ,持续一段时间直至 2 0 0h下研究氧化行为。表面的质量变化和形貌改变均以每 2 5h的固定时间间隔进行监控。观察表明 ,和未经处理的原始金属相比 ,在基材中渗铝后可以提高金属的高温抗氧化能力 ,原因是在表面上生成了优良的抗氧化金属间化合…     

激光辅助涂层技术和表面改性质量的研究概述

激光辅助涂层技术的目的是保护暴露的工业产品或易受化学损伤的部件和结构.概述了想要在材料表面的高性能和昂贵部件中权衡制造成本,主体部件可由更便宜的材料制成,通过涂覆技术以达到成本设计的最优化.重点综述了近年来激光辅助技术的研究进展.使用激光作为热源制造机械零件的一组革命性工艺,包括采用基于激光的工艺在所选区域上产生材料沉积以提供保护层和增强基材的耐腐蚀和耐磨性、传热和机械性能.迄今为止,已经引入和研究了多种激光辅助工艺,包括增材制造(AM)、激光表面合金化(LSA)、激光表面熔覆(LSC)、激光辅助等离子体喷涂(LPS)、激光化学气相沉积(LCVD)及其他多种激光辅助涂覆技术.重点归纳了涂覆过程中每种工艺的优势及限制其应用的缺点.对激光辅助涂层方法进行了分类,归纳了激光辅助涂覆方法,并对其进行了比较研究,用以提供更清晰的图片和选择合适的涂层技术,从而根据实际应用获得最理想的涂层设计方案.最后展望了通过发展更先进的技术和材料,可能会获得更高质量的保护性能.     

激光表面改性

激光表面改性技术在改善材料表面性能,提高材料使用寿命方面具有突出的优越性.随着研究的深入,激光表面改性技术在工业中的应用逐步扩大.对工业应用中比较常见的激光熔覆、激光表面熔凝、激光相变硬化、激光冲击强化、激光表面合金化等激光表面改性技术进行了综述,并在此基础上展望了激光表面改性技术的发展前景.     

AZ91合金表面激光冲击强化与性能研究

通过对汽车发动机用AZ91合金进行表面激光冲击强化处理,对比分析了不同激光冲击能量下的表面改性层的显微组织、硬度和耐腐蚀性能。结果表明,经过表面激光冲击强化后,AZ91合金表层均形成了一定厚度的强化层,且冲击能量为6J时的表面强化层更厚;随着距离表面距离的增加,冲击能量为4J和6J的冲击强化层的显微硬度呈现逐渐降低的趋势,且在距离表面1.8mm内均高于AZ91合金基材;表面激光冲击强化层的耐腐蚀性能均高于预固溶态,且冲击激光能为6J的强化层耐腐蚀性能最佳。     

钛及钛合金的激光表面处理研究进展

激光表面处理是改善材料硬度、耐磨性和抗蚀性的有效途径。对钛及钛合金激光表面处理(激光表面合金化、激光熔覆和激光表面熔化)因可拓展其应用领域而备受关注。本文结合近年来的研究报道,全面综述2种激光表面处理即激光表面气体氮化和激光粉末合金化的影响因素,激光表面处理后表层组织、性能、缺陷控制以及激光参数的优化。在此基础上,阐述了目前存在的问题和今后的发展方向。     

钛表面厚碳化钨涂层研究进展

钛表面制备厚的碳化钨耐磨涂层的方法主要有喷焊、喷涂、激光熔覆3种。火焰喷焊可在钛表面制备2 400μm厚的WC耐磨涂层,涂层性能稳定,与基体为冶金结合;可通过预活化钛合金表面、增加重熔、中温回火等方式改善涂层性能。采用超音速火焰技术喷涂团聚烧结型的WC-Co粉末,可在钛表面制备4 153μm厚的耐磨层,涂层易出现W_2C脆性相、η反应相;通过工艺控制,涂层孔隙率可小于1%。采用激光熔覆可在钛表面制备2 900μm厚的WC耐磨层,涂层与基体虽为冶金结合,但存在裂纹、气孔等缺陷。3种方法均可制备毫米级厚的WC耐磨涂层,这种厚涂层将大大延长设备的使用寿命。     

铝合金表面SiO2陶瓷膜的研究

为了提高铝合金的表面硬度，增加其耐磨性，采用溶胶．凝胶法在铝合金表面制备了SiO2陶瓷表面膜，研究了乙醇、水、pH值和甲酰胺等相关工艺因素对溶胶性能及SiO2陶瓷表面膜的影响，以及SiO2陶瓷表面膜对铝合金表面硬度的改善情况。结果表明，通过控制相关工艺因素，可以在铝合金表面获得光滑平整的SiO2陶瓷表面膜，陶瓷表面膜能明显提高铝合金的表面硬度，浸涂7层SiO2陶瓷表面膜后，铝合金的表面硬度提高76％。     

复杂曲面的造型及其模具分模面构建

在模具CAD／CAM中，由零件产品的造型获得模具型腔和型芯最关键的技术是模具分模面的构建，对于简单零件分模面可直接选取产品最大轮廓线实现，而对于复杂曲面零件的分模面的构建，目前资料还尚为欠缺。该文主要通过使用Pro／E软件，以风扇叶片为例，阐述了复杂曲面零件产品的造型及其模具分模面构建的方法和注意事项，为今后类似零件产品的造型及其分模面构建提供依据。     

表面工程的进展

简述了表面工程的定义，特点以及在生产实践中的应用，指出了表面工程在21世纪的发展方向-纳米表面工程和复合表面工程，并指出表面工程以及以表面工程为主要技术基础的绿色表面工程和再创造工程在我国具有广阔的应用前景。     

电解抛光工艺对 AP1000 管座焊接表面的改善作用

研究了AP1000上封头CRDM管座用焊接镍基合金的电解抛光工艺条件,探讨了电解抛光对其表面粗糙度和应力的改善作用。结果表明:焊接镍基合金的抛光电流密度应控制在0.3~0.5 A/cm2之间,抛光时间宜为2~5 min;电解抛光使表面拉应力大幅度减少,甚至产生压应力,这可抑制焊接镍基合金应力腐蚀开裂的发生。     

碳纤维/树脂基复合材料铣削表面粗糙度及表面形貌研究

目的研究了CFRP材料铣削加工过程中,部分主要工艺对CFRP材料加工表面质量的影响规律,为工艺参数优化,提高此类零件的表面质量提供依据。方法设计了CFRP材料铣削中的切削参数、刀具结构、加工方法与加工表面粗糙度及表面形貌之间的单因素试验。通过单调改变一个切削参数而其余切削参数不变,得到了工件表面粗糙度和表面形貌随切削参数、刀具结构、加工方法的变化规律。结果当铣削速度增大时,工件的表面粗糙度变化不大,表面微坑缺陷的数量却有所增加,但变小、变浅。当进给速度增大时,工件表面粗糙度呈上升趋势,表面缺陷也随之增加。无涂层多齿刀具铣削后的工件表面粗糙度最大,其次是金刚石涂层多齿刀具铣削的工件,最小的是金刚石涂层交错齿刀具铣削的工件。多齿刀具加工后的表面有较多的微坑缺陷,但普遍深度较浅且面积较小。交错齿刀具对分层缺陷的抑制作用最明显,但在左旋和右旋刀齿交错处容易出现较严重的加工缺陷。与普通机械加工方法相比,超声振动加工方法得到的工件表面质量较好,可以有效减少表面微坑缺陷,改善CFRP铣削加工表面质量。结论 CFRP材料铣削加工时,为了获得较好的加工表面质量,切削参数应选用较高的切削速度和较低的进给速度,切削刀具宜选用多齿带涂层刀具。和普通机械加工方法相比,超声振动铣削加工方法更为有利于获得好的表面质量。     

表面分析与检验

阐述了表面分析的涵义，分类，内容和作用，并通过实例对表面检验作了评述。     

基底形貌及润湿性对表面异质形核的影响

采用化学刻蚀及氟硅烷修饰的方法,制备了具有不同粗糙程度及润湿特性的纯铝基底,将基底置于NH4Cl-70％H2O溶液中,以激冷的方式触发NH4Cl晶粒形核,并考察了基底形貌及润湿性对表面异质形核的影响规律和机制.结果表明,未修饰的粗糙纯铝基底表面与氯化铵晶胚之间的反应性润湿特性,使异质形核较易发生,随着粗糙度因子的增大,形核点增加;修饰后的粗糙基底表面覆有的氟硅烷抑制了反应性润湿特性,使异质形核不易发生,且随着粗糙度因子的增大,形核点减少.所观察到的实验现象与基于Wenzel模型的粗糙基底异质形核分析结论有较好的吻合.     

等离子体表面改性技术的发展

主要论述了等离子体技术在金属材料表面强化中的应用研究现状和发展趋势，特别是各种工艺的基本原理和应用优势。     

非晶合金表面极端润湿性的研究进展

随着近代仿生学的不断发展,极端润湿性界面材料作为一种新型功能材料,已成为材料科学研究领域的热点之一.非晶合金由于具有较低的表面(自由)能以及在过冷液相区的超塑性,成为了制备功能性表界面的理想材料之一,尤其是超疏液表面的理想材料.利用Young′s、Wenzel、Cassie-Baxter三种不同的润湿模型,对非晶合金表...     

激光表面处理技术的现状及发展

简述了激光表面改性的研究和发展现状，特别是激光表面淬火、激光熔敷、激光表面合金化和激光熔覆等4种技术，对各项技术的原理、特点和国内外研究现状分别加以描述。最后，还指出了激光表面改性技术存在的问题和发展前景。