AlCoCrCuFeNi高熵合金激光加工组织及性能研究

目的 针对液压支架立柱表面处理提出了新一代“激光包覆焊”新思路,着重探讨高熵合金AlCoCrCuFeNi作为薄带材料的可行性。方法 采用真空熔炼的方法制备高熵合金AlCoCrCuFeNi的铸锭,用光纤激光器对AlCoCrCuFeNi高熵合金进行单道焊接和连续多道表面重熔。通过金相显微镜观察重熔层的表面形貌、X射线衍射仪进行物相分析、显微硬度计测定硬度,并进行摩擦磨损试验和腐蚀试验来研究重熔层的耐磨性和耐蚀性。结果 高熵合金AlCoCrCuFeNi铸态母材组织为等轴树枝晶,Cu在枝晶间区严重偏析,焊后晶粒更加细化,偏析现象也得到缓解,硬度上升了29.9%,铸态母材与焊缝的物相均为单一的FCC相;经激光重熔后,高熵合金AlCoCrCuFeNi形成了等轴、细小、均匀、致密的晶粒组织,激光重熔层最大硬度为HV669,重熔层摩擦因数和摩擦磨损量均小于铸态母材,激光重熔层和铸态母材均在氯化钠溶液中耐蚀性较强,在盐酸溶液中的耐蚀性较差。结论 高熵合金AlCoCrCuFeNi经激光重熔后,焊后晶粒更加细化,偏析现象也得到缓解,晶粒尺寸在5~8 μm左右。作为薄带的备选材料,高熵合金AlCoCrCuFeNi满足耐磨性高、耐蚀性高（激光重熔后略低于铸态母材）、可焊性好的3个基本要求。     

医用镍钛合金表面多层薄膜的制备及摩擦磨损和耐腐蚀性能

采用阳极氧化技术和射频磁控溅射技术在NiTi合金表面分别制备了TiO2薄膜以及Ti/TiN/TiO2多层薄膜。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验仪及电化学工作站等仪器对薄膜的形貌、结构、摩擦磨损性能及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,NiTi合金经表面处理后,其摩擦磨损性能和耐腐蚀性能均得以不同程度的改善,其中阳极氧化和磁控溅射复合处理的NiTi合金的耐磨性和耐蚀性具有最佳的配合。     

TiAl合金表面激光重熔等离子喷涂MCrAlY涂层研究

为了进一步提高TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层的高温氧化性能,采用激光重熔工艺对涂层进行处理,研究了激光重熔对涂层微观组织及抗氧化性能的影响.用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层氧化前后的表面形貌、微观组织和相组成.结果表明:经过激光重熔处理后,涂层片层状组织得以消失,致密性提高,消除了喷涂层的大部分孔洞、夹杂等缺陷,同时使Al元素在涂层表面的重新分布,形成了Al的富集区;等离子喷涂MCrAlY层能显著提高TiAl合金的抗高温氧化性能,经过激光重熔后可进一步提高其抗高温氧化性能.     

NiTi 合金表面激光原位反应合成TiN增强金属基复合材料涂层

采用连续高功率固体Nd-YA G激光辐照, 使预置于NiTi 合金表面的Ti 粉在N₂ 环境中形成TiN 增强Ti 基复合材料涂层。选择适当的激光辐照工艺参数, 获得致密的TiN 增强金属基复合材料激光改性层。SEM 观察及EDAX 成分分析结果表明, TiN/ Ti 金属基复合材料表面改性层与基体NiTi 合金存在良好的冶金结合, 界面处成分均匀过渡, 表面Ni 含量极低。显微硬度测试及磨损实验表明, TiN/ Ti 金属基复合材料改性层显著提高了NiTi 合金的表面硬度和耐磨性, 激光表面改性层可有效地改善NiTi 合金作为生物医学材料使用的表面成分和性能。      

不同等离子源形成的DLC涂层对NiTi合金腐蚀行为的影响

采用等离子浸没离子注入和沉积(PIIID)法分别以C2H2和石墨为等离子源在NiTi合金表面形成DLC涂层来提高该合金的耐腐蚀性.利用Raman光谱和扫描电镜分析膜层结构.利用电化学测试和原子吸收光谱测试涂层前后基体的耐腐蚀性和Ni离子析出.结果表明:采用等离子浸没离子注入和沉积法以乙炔和石墨为等离子源在NiTi合金表面形成均匀致密、结合力良好的DLC涂层.两种涂层都明显地提高了NiTi合金的耐腐蚀性能和有效地抑制了Ni离子的溶出.     

NiTi合金微弧氧化的初步研究

在NiTi合金表面采用微弧氧化得到一层致密的氧化膜.采用X R D分析了薄膜的结构.结果表明在室温条件下在Na2SiO3电解液中通过微弧氧化可以在NiTi合金基体上得到一层氧化物膜层,具有硬度高、耐腐蚀性能强的特点,对于NiTi合金具有良好的保护作用.     

电化学抛光NiTi合金表面性能的研究

提出了一种改进的电化学抛光液（冰醋酸．高氨酸-A-B），并采用此抛光工艺对NiTi合金伍．50．8％（原子分数）Ni）进行电化学抛光．与机械抛光作对比，研究了两种抛光技术对合金表面光洁度的影响，并利用电化学方法研究了抛光技术对合金在Hanks’溶液中腐蚀性能的影响．研究结果表明，此工艺下的电化学抛光有效降低了NiTi合金的表面粗糙度，光亮度近似镜面状态．与机械抛光相比，电化学抛光更好地提高了NiTi合金在Hanks’溶液中的耐腐蚀性能。     

低碳钢表面激光熔覆层及其高温磨损行为

为改善低碳钢材料的耐高温磨损性能,采用激光熔覆法,在低碳钢表面制备出Ni60合金、Ni60＋Y2O3的熔覆涂层和Ni60熔覆-重熔涂层,利用X射线衍射仪、磨擦磨损实验机、扫描和透射电镜分析了熔覆层相组成、高温耐磨性能和熔覆层显微形貌.结果表明：所制得熔覆层与熔覆-重熔层组织均一、致密,与基体形成了良好的冶金结合;熔覆-...     

Fe-Cr-Ni-Co合金堆焊和重熔层的空蚀性能

将Fe-Cr-Ni-Co合金堆焊在304不锈钢表面,再对冷却后的堆焊层进行表面重熔,进行不同时间的空蚀实验.采用失重分析、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪分析空蚀后的合金层,与304不锈钢和堆焊层对比,研究了表面重熔对耐空蚀性能的影响.结果表明:堆焊层和重熔层的耐空蚀性能远高于304不锈钢,重熔后的合金层其耐蚀性优于堆...     

镀覆NiTi根管锉的钛锆氮氧膜的制备工艺与性能

采用多弧离子镀技术在NiTi合金根管锉表面制备TiZrNO膜层,考查了沉积偏压、氧气流量对膜层表面组织形貌、成分等方面的影响;通过模拟临床制备根管(备牙)试验,观察镀膜根管锉表面形貌变化,进而确定其耐磨性能;通过电化学试验,确定了TiZrNO镀膜根管锉的耐腐蚀性能;在对试验结果综合对比分析的基础上,获得了优化的NiTi合金根管锉表面镀覆TiZrNO膜层的沉积工艺,确认了TiZrNO膜层具有良好的耐磨性和耐蚀性。