稀土含量对喷熔层组织及耐蚀性的影响

本文通过在镍基自熔舍金粉末中加入不同含量的稀土，研究了稀土含量对喷熔层组织及耐蚀性的影响规律及其作用机制。结果表明，在喷熔材料中加入适量稀土，可使喷熔层组织细化、晶界净化，从而使腐蚀过程中的表面活性点减少，耐蚀性提高．     

稀土含量对喷熔层组织及耐蚀性的影响

本文通过在镍基自熔合金粉末中加入不同含量的稀土，研究了稀土含量对喷熔层组织及耐蚀性的影响规律及其作用机制。结果表明，在喷熔材料中加入适量稀土，可使喷熔层组织细化、晶界净化，从而使腐蚀过程中的表面活性点减少，耐蚀性提高。     

铸造碳化钨添加量对镍基复合喷熔涂层性能的影响

在镍基合金粉末NiCrBSi中添加不同比例的铸造碳化钨(WC),并采用氧乙炔火焰喷熔工艺在低碳钢表面制备了相应的Ni基WC复合涂层.采用金相显微镜观察了涂层的显微组织,采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机测试了涂层的抗磨粒磨损性能,并采用扫描电镜观察了喷熔粉末和喷熔层磨损后的形貌.结果表明:喷熔层的组织为在NiCr合金基体上弥散分布着不同粒度的碳(硼)化物硬质相;涂层的显微组织和WC的含量对Ni基WC喷熔层的硬度和抗磨损性能影响很大,涂层的硬度和抗磨损性能随WC添加量的增加先增加后减小;当WC的含量为35％时,Ni基体WC喷熔涂层的硬度最高,相应的抗磨粒磨损性能最好.     

CeO2对激光熔覆TiCp/Ni基复合涂层的影响

利用5kWCO2激光器在A3钢表面激光熔覆添加不同CeO2含量的TiCp/Ni基复合涂层。研究了稀土氧化物对激光熔覆金属瓷复合涂层的组织结构与性能的影响，预涂覆复合金粉末中添加0．4％CeO2能减少涂层的气孔，疏松，使涂层的组织致密及涂层中TiCp颗粒细小光滑，分布均匀，复合涂层的耐磨性与耐蚀性得到显著提高。     

Ni－WC－RE组合粉喷焊层的磨损及腐蚀行为

采用固相团聚法进行Ｎｉ－ＷＣ－ＲＥ组合粉的研制，并探讨添加微量稀土（ＲＥ）及ＷＣ对组合粉工艺性、耐磨性、耐蚀性的影响。试验表明，组合粉具有良好的工艺性能，适量的ＲＥ使喷焊层耐磨性、耐蚀性提高，ＷＣ的增加，提高了喷焊层的耐磨性，但降低了耐蚀性。     

CeO2对NiCrBSi—WC合金激光熔敷层组织和摩擦磨损行为的影响

采用ＮｉＣｒＢＳｉ－ＷＣ复合合金粉末在４０Ｃｒ基材表面进行激光熔敷。对比研究了添加稀土ＣｅＯ２对激光熔敷层的显微组织、相结构、硬度分布及摩擦学性能的影响。结果表明,ＣｅＯ２可改善激光熔敷层的组织致密性和均匀性,不同载荷下,添加少量ＣｅＯ２的激光熔敷层的滑动摩擦系数比未加ＣｅＯ２的平均降低了约１４％,耐磨性提高了２５％～６６％。稀土氧化物添加剂具有减摩抗磨双重作用     

Ni-WC-RE组合粉喷焊层的磨损及腐蚀行为

采用固相团聚法进行Ｎｉ－ＷＣ－ＲＥ组合粉的研制，并探讨添加微量稀土（ＲＥ）及ＷＣ对组合粉工艺性，耐磨性，耐蚀性的影响，试验表明，组合粉具有良好的工艺性能，适量的ＲＥ使喷焊层耐磨性，耐蚀性提高，ＷＣ的增加，提高了喷焊层的耐磨性，但降低了耐蚀性。     

WC增强Fe基喷熔层组织及磨粒磨损性能

以Fe60自熔合金粉末和碳化钨粉末为原料,利用氧-乙炔火焰喷熔方法在45钢表面制备了碳化钨复合材料耐磨喷熔层;用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电镜(FEGSEM)和能量色散谱仪(EDS)等技术分析了喷熔层的显微组织结构;考察了复合喷熔层在磨粒磨损性能.结果表明:WC颗粒均匀分布在复合材料喷熔层组织中,其组织结构均匀并弥散分布着细小的硬质相;复合材料喷熔层在滑动干摩擦条件下表现出优异的耐磨粒磨损性能,碳化钨对喷熔层有显著的增强作用.     

稀土对喷焊层耐磨性能的影响

通过将所研制的含有稀土的自熔性合金粉末用于不同的热喷焊工艺,并对焊层性能进行测试、对比分析,了稀土对自熔性合金粉末喷焊层耐磨性的能的影响,结果表明,稀土可有效地提高喷焊层耐磨性能,此外,初步探讨了稀土对自熔性合金粉末的作用机理。     

LaF_3对激光原位合成TiC组织与性能影响

利用激光熔覆技术原位合成添加稀土LaF3的TiC/Ni复合涂层.借助于电子探针(EPMA)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、M—2000摩擦磨损试验机、M398电化学腐蚀系统对涂层组织结构、元素分布、硬度及耐磨、耐蚀性能进行了分析.结果表明,添加适量稀土LaF3,可改善组织均匀性,细化晶粒,TiC颗粒偏聚减轻,异质相含量降低,LaF3含量为1%时熔覆层硬度最高,LaF3含量为2%时熔覆层耐磨及耐蚀性较高.添加过量稀土LaF3后,异质相含量增加,TiC颗粒偏聚,熔覆层硬度降低,使耐磨性和耐蚀性降低.     

纳米Y2O3-Co基合金激光熔覆复合涂层的分析

采用纳米Y2O3和Co基合金粉末,并利用激光表面熔覆技术和堆焊技术在Ni基合金基体上制备了纳米Y2O3-Co基合金复合涂层.运用扫描电镜(SEM)等测试方法,研究了复合涂层的显微组织和显微硬度,通过磨损试验和腐蚀试验分析了激光熔覆涂层和单一堆焊层的耐磨性和耐蚀性.结果表明,激光熔覆层显微组织由熔合区、细等轴状枝晶区及粗枝晶区构成;激光熔覆层的显微硬度由堆焊层的512.8 HV提高到868.9HV;激光熔覆层的耐磨性提高了51.2倍,40 min磨损量由堆焊层的25.6 mg降低到激光熔覆层的0.5 mg;激光熔覆层在10%HCl、10% HNO3和10% NaOH中的耐腐蚀性均比堆焊表面有明显改善.     

激光熔覆Ni-Si金属硅化物复合材料涂层显微组织与耐蚀性

以Ni,Si,Cr元素粉末为原料 ,利用激光熔覆技术在A3钢表面制得了Ni Si金属硅化物复合材料涂层。分析了该涂层的显微组织 ,采用测定阳极极化曲线的方法评价了该涂层在 0 .5mol/LH2 SO4 及 3 .5 %NaCl水溶液中的耐蚀性能。结果表明 :激光熔覆Ni Si金属硅化物复合材料涂层组织由Ni2 Si初生胞状树枝晶及枝晶间少量FeNi/Ni31Si12 共晶组成 ,涂层表面平整、组织细小、与基体间为完全冶金结合 ;涂层组织显微硬度在HV80 0～ 95 0之间且沿层深分布均匀 ;由于涂层组织组成相Ni2 Si和Ni31Si12 等本身均具有很好的耐蚀性并具有快速凝固细小均匀的显微组织 ,激光熔覆Ni Si金属硅化物复合材料涂层在 0 .5mol/LH2 SO4 及 3.5 %NaCl水溶液中均表现出优良的耐蚀性能。激光熔覆Ni Si金属硅化物复合材料涂层可望成为一种很有发展前景的耐蚀涂层新材料。     

钢表面激光熔覆Ti-Al球磨粉合成复合涂层

为提高钢的表面硬度及耐腐蚀性,选用钛,铝机械球磨粉末在Q235钢基体表面进行激光熔覆试验,使钛,铝发生反应并制备Ti-Al金属间化合物复合涂层. 综合运用DTA、XRD和SEM分析方法对激光熔覆涂层的成分与组织进行分析,并对复合涂层的硬度及耐腐蚀性进行测试. 结果表明,机械球磨可使粉体细化,涂层与基体形成了冶金结合,涂层由Al₃Ti,Al₃Fe,Fe,AlN和FeO组成,同时激光熔覆涂层具有较高的硬度及优良的耐腐蚀性能. 当激光功率为1000 W,扫描速度为600 mm/min时,复合涂层同时获得最高显微硬度和耐腐蚀阻抗值,分别为949.5 HV和600 kΩ.     

Si和RE对热浸铝镀层耐盐水腐蚀性能的影响

对铝浴中添加Ｓｉ和ＲＥ后批量热浸铝镀层的组织及耐盐水腐蚀性能的研究结果表明，铝浴中添加１￣７％Ｓｉ和适量ＲＥ，明显提高镀层耐腐蚀性能，减少镀层腐蚀速度随溶液温度升高而增加的幅度，但加入过量稀土则降低镀层耐蚀性，文中探讨了合金元素提高镀层耐蚀性能的原因。     

电弧喷涂Al-Zn-Si-RE合金涂层与Al-Zn伪合金涂层的耐蚀性能对比

为研究Al-Zn-Si-RE合金涂层和相同Al含量的Al-Zn伪合金涂层耐蚀性能的不同,采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备了此两种合金涂层。通过盐水全浸实验和电化学测试技术对比研究了两种涂层的耐腐蚀性能,并将两种涂层的极化曲线与纯Zn、纯Al、Zn-15Al合金涂层进行了对比分析。使用扫描电镜、金相显微镜和X-射线衍射仪等手段测试分析了两种合金涂层腐蚀前后的微观组织形貌和相组成。结果表明,Al-Zn-Si-RE合金涂层的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-0.995V和3.319×10-6 A/cm2,腐蚀电位更正,腐蚀电流密度更低,耐蚀性更好,原因可能是致密的腐蚀产物膜抑制了腐蚀作用;Al-Zn-Si-RE合金涂层与伪合金涂层微观组织成分和相结构的不同引起腐蚀行为的差异,且Al-Zn-Si-RE合金涂层表现出更好的耐盐水腐蚀性能;稀土元素的存在有利于提高Al-Zn-Si-RE合金涂层的耐蚀性。     

Bioactive glass nanopowder and bioglass coating for biocompatibility improvement of metallic implant

Preparation and characterization of bioactive glass nanopowder and development of bioglass coating for biocompatibility improvement of 316L stainless steel (SS) implant was the aim of this work. Bioactive glass nanopowder was made by sol–gel technique and transmission electron microscopy (TEM) technique was utilized to evaluate the powders shape and size. The prepared bioactive glass nanopowder was immersed in the simulated body fluid (SBF) solution at 37 °C for 30 days. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was utilized to recognize and confirm the formation of apatite layer on the prepared bioactive glass nanopowder. Bioactive glass coating was performed on SS substrate by sol–gel technique. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray analysis (EDX) techniques were used to investigate the microstructure and morphology of the coating. Electrochemical polarization tests were performed in physiological solutions at 37 °C in order to determine and compare the corrosion behavior of the coated and uncoated SS specimens. Cyclic polarization tests were performed in order to compare the pitting corrosion resistance of the coated and uncoated SS specimens. The results showed that the size of bioactive glass powder was less than 100 nm. The formation of apatite layer confirmed the bioactivity of bioglass nanopowder. Bioactive glass coating could improve the corrosion resistance of 316L SS substrate. Bioactive glass coated 316L SS showed more pitting corrosion resistance in compare with pristine samples. It was concluded that by using the bioactive glass coated 316L SS as a human body implant, improvement of corrosion resistance as an indication of biocompatibility and bone bonding could be obtained simultaneously.     

热处理温度对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金表面Ni-P-SiC复合镀层的耐腐蚀性能和耐磨性能。方法采用加入SiC微粒的Ni-P化学镀溶液,在AZ91D镁合金表面制备Ni-P-SiC复合镀层,并在不同温度下进行热处理,通过X射线衍射(XRD)、显微硬度测试、电化学腐蚀测试和摩擦磨损实验等方法分析和评价镀层的组织构成、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层经320℃热处理后,组织结构由非晶向晶体转变,并伴随有Ni3P相的析出。此温度下热处理的Ni-P-SiC复合镀层:显微硬度最高,可达1120HV,为未热处理时显微硬度(620HV)的1.81倍;自腐蚀电位为–0.697 V,较未热处理样品的(–0.727 V)有所提高;腐蚀电流密度基本最小,为0.984μA/cm~(–2);磨损体积最小,为0.324×10~(–3) mm~3。340℃热处理的复合镀层则磨损体积最大,为1.43×10~(–3) mm~3。结论在AZ91D镁合金表面制备的Ni-P-SiC复合镀层经过320℃热处理保温1 h后,复合镀层的硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能均有所提高。     

石墨烯对聚氨酯/Al复合涂层耐盐水性能的影响

目的提高聚氨酯(PU)/Al复合涂层的耐盐水性能。方法以石墨烯为改性剂、PU为粘合剂、Al粉为颜料,采用刮涂法制备石墨烯改性PU/Al复合涂层,分析探讨改性前后涂层经盐水腐蚀不同时间后,微结构、红外发射率、光泽度及力学性能的变化规律及成因。结果石墨烯改性涂层的发射率对盐水腐蚀的稳定性改善明显,经盐水腐蚀21 d后,发射率仅从腐蚀前的0.335上升为腐蚀后的0.355。经长时间盐水腐蚀后,改性后涂层比改性前涂层具有更低的发射率。在不同的盐水腐蚀时间内,改性后涂层比改性前涂层均具有更低的光泽度,且稳定性较高,经盐水腐蚀21d后,改性后涂层的光泽度仍然可保持在16.1,这有利于实现涂层的低发射率与低光泽兼容。改性前后涂层的硬度、附着力对盐水腐蚀均具有较高的稳定性,说明石墨烯改性对改善涂层耐冲击强度及盐水腐蚀的稳定性作用有限,后续仍需进一步研究改进。结论石墨烯改性可明显提高PU/Al复合涂层的红外发射率及光泽度对盐水腐蚀的稳定性。     

稀土铈对Ni-GO镀层的组织形貌和性能的影响研究

采用电沉积方法在Q235钢上制备Ni-Go复合镀层,研究添加稀土铈对复合镀层形貌、性能的影响。结果表明,当铈浓度为0.8 g.L_-1^时,得到的复合镀层沉积速率增加到7.142 g.dm_-2^.h_^-1,^,硬度达到608.8 HV,磨损量最小,摩擦系数最低为0.387,自腐蚀电位E_corr(-0.3993 V)更正,同时腐蚀电流I_corr(3.258.10_-6 ^A.cm_-2⁾最小,腐蚀速率最低,复合镀层的耐腐蚀性能最优。研究发现,加入稀土铈后,Ni-1.0GO复合镀层的类似珊瑚状的微大尺寸的凸聚体变成了尺寸较小的珊瑚珠状的小凸聚体,镀层组织得到明显细化。在铈浓度为0.8 g.L_-1^时,Ni-1.0GO-0.8RE复合镀层的组织致密性最好,各种性能达到最佳,主要在于稀土铈提高镀液中微粒的分散能力和阴极极化率的效果,提高氢离子在阴极的析出电位,从而抑制析氢反应的发生,使得复合镀层的性能得到进一步提高。     

添加纳米TiO2的Ni-P化学复合镀层显微结构与性能

采用化学复合镀法制备了Ni-P-纳米TiO2复合镀层,研究了纳米TiO2添加对Ni-P复合镀层的显微结构、硬度、耐磨性、孔隙率及耐蚀性的影响,并讨论了其影响机理。结果表明:纳米TiO2粒子较为均匀地分布在Ni基镀层,未发生明显团聚;纳米TiO2粒子的弥散强化作用,使复合镀层具有较高的表面硬度和良好的耐摩擦性能,晶化热处理后的复合镀层表面硬度达到了10 925 MPa,耐摩擦性能也显著提高。添加纳米TiO2粒子后,镀层的孔隙率增加,耐碱和耐盐腐蚀的能力稍有降低,耐HCl溶液腐蚀的能力较差。