不同氮气分压下不锈钢基体氮化钛涂层的制备及性能表征

在不同氮气分压下,采用多弧离子镀技术在不锈钢基体表面制备了光滑而致密的TiN涂层,利用光学显微镜、X射线衍射仪分别观测了TiN涂层表面形貌及涂层物相,利用显微硬度仪和电化学腐蚀仪器表征了涂层的显微硬度和电化学腐蚀性能。结果表明: 在总压不变的情况下氮气分压越高,TiN涂层的生成率越大,涂层显微硬度小幅增大。氮气分压1.6 Pa下制备的TiN涂层表面缺陷最少,显微硬度相比基体提高了2倍。当氮气分压从0.4 Pa逐渐增加到1.6 Pa时,腐蚀电位相应地从-0.579 V提高到-0.249 V,腐蚀电流则从3.4×10^-5 A降低到1.2×10^-5 A,涂层耐腐蚀性能显著提高。     

5083-H321铝合金板材搅拌摩擦焊缝焊核区组织特征

采用搅拌摩擦焊接法对5083-H321铝合金板材进行焊接,借助光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射分析仪、显微硬度仪及取向显微成像分析技术,对焊核区及母材的组织与性能进行了对比性研究.结果表明:该合金板材的焊缝无宏观缺陷;搅拌摩擦焊使该合金板材中大量的小角度晶界转化为大角度晶界,母材和焊核区的晶粒尺寸分布范围分别为6～55μm和15～30μm,晶粒纵横比分布范围分别为2～8和1.5～3,焊核区组织呈现均匀化及等轴化的动态再结晶特征;焊缝表面硬度沿焊缝宽度方向分布不均匀,焊核区硬度略高,平均硬度接近母材硬度.     

等离子束表面冶金强化截齿研究

采用等离子束表面冶金技术,在采煤机截齿磨损严重的部位制备了与基材呈冶金结合的铁基复合涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、X衍射仪和显微硬度计等手段分析了冶金涂层组织,测试了涂层的显微硬度和磨损性能。结果表明：涂层主要由γ-（Fe,Ni）和（Cr,Fe）7（C,B）3相组成,在固溶强化、弥散强化和细晶体强化共同作用下,冶金涂层具有较高的显微硬度和较好的耐磨性能。     

截齿镍基钴包碳化钨激光熔覆涂层磨损性能研究

为解决掘进机截齿的磨损失效问题, 在截齿表面激光熔覆高耐磨的镍基(Ni)钴包碳化钨(WC-Co)涂层。以42CrMo钢为基体, Ni60B商用粉末为粘结相, 纳米WC-Co为增强相, 激光熔覆获得WC-Co陶瓷颗粒增强Ni基复合涂层。利用MM200环块磨损试验机, 测试熔覆涂层在干摩擦和水摩擦环境下的耐磨性能。采用显微硬度计测量涂层磨损前后的表面硬度, 电子扫描显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等观察熔覆涂层磨损前后的显微组织结构和成分变化。结果表明, 激光熔覆涂层可以提高截齿的耐磨性能, 磨损后熔覆层中的细小析出相起到了弥散强化作用, 熔覆层的表面显微硬度提高了10%。相同磨损条件下, 干磨损涂层硬度高于水磨损涂层硬度。     

6061铝合金微弧氧化涂层的组织结构与性能

采用微弧氧化技术在6061铝合金材料表面制备保护性涂层,通过试验,在铝酸盐体系电解液中,采用恒电流控制模式能够制备出厚度大于56μm的致密涂层．利用SEM和XRD测试微弧氧化涂层的显微组织和相结构,并测试了氧化涂层的显微硬度分布．结果表明,涂层成分主要含 Al及O元素,由α‐Al2 O3,γ‐Al2 O3及少量的Al相组成;涂层的平均显微硬度为1317Hv0．1,比基体硬度提高了10倍．     

Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊与激光焊接头组织与性能对比研究

通过金相显微镜、扫描电镜和显微硬度测试等分析手段,研究了Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊接头与激光焊接头的组织和性能。结果表明,Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊接头主要分为母材区、热机影响区、焊核区,其显微组织分别为纤维组织、拉伸弯曲变形组织、细小的晶粒;接头各区域硬度分布为:母材区>热机影响区>焊核区;接头的抗拉强度153.8 MPa,延伸率为6.7%,发生偏向脆断的准解理断裂。激光焊接头主要分为母材区、熔合区、焊缝区,焊缝区中心位置上下表面有凹坑,其内部有多条排列规则且形状近似抛物线的熔合线,并存在较明显的夹杂;接头各区域硬度分布为:母材区<熔合区<焊缝区;接头的抗拉强度为110.3 MPa,延伸率仅为4.7%,发生脆性断裂。     

激光熔覆微纳米WC—Co涂层组织硬度与相分析

采用激光技术，以自熔合金粉末Ni60B为粘结剂，微米和纳米12％Co—WC颗粒为增强相，在45钢表面制备出WC增强Ni基舍金涂层。利用扫描电镜以及X射线衍射仪对涂层的相成份、显微组织进行分析观察。采用显微硬度计测量出涂层的表面硬度，得出了涂层表面硬度随成分不同的变化规律。结果表明：纳米碳化钨粉末具有细化组织的作用，并且随着纳米碳化钨粉末含量的增加，涂层硬度也随之增加。     

7075铝合金在硼酸钠溶液体系的微弧氧化涂层性能表征

在以硼酸盐为主的碱性水溶液中对7075超高强度铝合金进行不同时间的微弧氧化表面处理,通过SEM和XRD对氧化陶瓷层的组织结构进行了分析,同时研究不同微弧氧化时间对涂层显微硬度的影响.结果表明:制备的涂层由疏松层和致密层组成,其中致密层占涂层总厚度的80%以上,与基体材料形成冶金结合;涂层中出现γ-Al2O3和α-Al_2O_3两相,其中γ-Al_2O_3相含量较多;随着氧化时间的不同,涂层显微硬度增大,但表面粗糙度变化不大,涂层的显微硬度为1250~1300Hv0.1.     

钛合金表面渗钼涂层的组织和性能研究

采用固体粉末包埋法在钛合金表面制备了渗钼涂层, 用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)仪以及X射线衍射(XRD)仪, 对不同热处理制度下涂层的形貌、组织结构、元素分布进行了分析。在900 ℃以上加热时, 得到了渗Mo涂层, 涂层由沉积层和扩散层组成, 涂层厚度随温度的提高而增加, 在1 050 ℃/6 h处理时, 其中扩散层厚度达到了370 μm, 涂层和基体界面间的裂痕被消除。涂层由外往里的相组成依次为Mo、β(Ti)、α″(Ti)、α′(Ti), 改变了原钛合金表面的相结构。涂层显微硬度最大值达到HV0.25 1 400 以上, 达到了提高钛合金涂层硬度的目的。     

5083铝合金搅拌摩擦焊缝应力腐蚀行为

在慢应变速率拉伸试验机上,分别测定了5083-H321铝合金板材及其搅拌摩擦焊焊缝在空气和3.5%NaCl溶液中的应力-应变曲线;借助光学显微镜、显微硬度仪、动电位扫描仪及扫描电子显微镜分析了焊缝和母材的微观组织、硬度分布、极化曲线及应力腐蚀断口的微观形貌.结果表明:焊缝的断裂强度及表层硬度分别达到母材强度及硬度的96%和90%,伸长率超过母材的2倍;应力腐蚀敏感指数低于母材;焊缝应力腐蚀断口呈现与母材断口不同的混合型断裂形貌.焊缝的细晶组织及第二相溶解是其抗应力腐蚀性能优于母材的本质原因.     

T91/TP347H异种钢焊接接头服役过程显微组织研究

采用ERNiCr-3镍基焊丝作为T91/TP347H异种钢焊接接头的焊料,使用X射线衍射分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度计研究了原始态、服役6×104h和服役105h的T91/TP347H异种接头的相组成、微观组织、元素组成及显微硬度。结果表明,随着服役时间的增加,T91母材、TP347H母材和焊缝区晶粒尺寸均有一定程度的增大,T91母材存在析出相M23C6,TP347H母材存在析出相M23C6、Nb（C,N）,焊缝区有少量M23C6存在。在服役过程中发生Fe、Ni元素的扩散。三种状态下的焊接接头均在T91热影响区硬度最高,TP347H母材硬度最低,随着服役时间的增加,焊缝打底层硬度基本不变,而焊缝盖面层和填充层的硬度急剧升高,其余区域硬度均有下降。     

电弧喷涂FeCrAlW涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对电弧喷涂FeCrAlW涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织和相结构进行了分析,测试了涂层的显微硬度。结果表明:涂层组织致密度提高,气孔明显降低。随着激扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低,致密化层的最高硬度略低于喷涂层的硬度,为HV800~1 000。其主要原因是涂层受热不足相变不很充分,形成了高温回火所致。     

6061-T4铝合金激光焊接接头组织与力学性能研究

对汽车用6061-T4铝合金板材进行激光焊接，采用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜、维氏硬度测试、拉伸试验等研究了激光焊接接头微观组织、显微硬度、强度和塑性、拉伸试样断口形貌。结果表明，6061-T4铝合金激光焊接接头的母材区组织为粗大条状晶粒; 焊缝中心组织为细小的铸态树枝晶，针状β"析出相在晶界偏聚，位错密度降低; 激光焊接接头的强度(硬度)和塑性均比母材有一定下降。     

一种新型耐磨中部槽的强化研究

为提高刮板输送机中部槽的耐磨损性能．利用等离子束表面冶金技术在中部槽的链道部位堆焊一层耐磨合金条带，采用金相显微镜、显微硬度计和湿砂橡胶轮式磨损试验机对冶金层的组织和性能进行了研究，并进行了工况现场试验．研究结果表明：冶金层与基体呈冶金结合，组织形态良好.与普通中部槽相比较，经过处理的中部槽的耐磨性大大提高．摩擦系数有所降低．其使用寿命提高4倍以上.     

铝合金化学镀镍复合层工艺及性能研究

先将铝合金样品阳极氧化30 min,然后电镀铜5 min,最后化学镀镍30 min,可以在铝合金表面获得颜色稳定、结合性能良好的复合层,且复合层致密,厚度可达20μm以上,复合层的硬度HV0.025/20达到450以上.阳极氧化和电镀铜所用溶液相同,给生产带来了方便.     

基于灰铸铁表面多道搭接熔覆成形质量及组织性能研究

为强化修复受损的铸铁件,提高其性能,延长服役寿命.采用高能量密度激光器在灰铸铁H T 250表面制备多道搭接铁基合金熔覆层,通过熔覆层稀释率及表面平整度两个重要质量指标对搭接率进行优化,利用体式显微镜、光学显微镜和数显维氏硬度计等对熔覆层的横截面形貌特征、金相显微组织和显微硬度进行研究.结果表明,在搭接率为35％ 时,...     

镍磷镀层对车用镁合金点焊接头腐蚀防护分析

在车用镁合金AZ31B点焊接头通过化学镀的方法形成Ni-P镀层,并通过失重试验和电化学试验分析有、无镀层情况下母材与焊点的耐蚀性能。试验结果表明：母材Ni-P镀层表面微观形貌优于焊点Ni-P镀层表面微观形貌,60min内形成的镀层厚度分别为8.10μm和9.90μm。同一时间内无论有、无镀层,母材的失重量均低于焊点,腐蚀速率近似线性增加,有镀层时增加趋势缓慢。形成Ni-P镀层后,焊点和母材的自腐蚀电位提高,自腐蚀电流减小,显著降低了腐蚀速率。     

常压等离子熔覆FeCrSiB＋TiC涂层的研究

针对煤炭生产的特点,研究了开发了一种金属表面熔覆陶瓷新工艺,本工艺用等离子扫描涂 料的金属表面,形成了含陶瓷材料的熔覆层,用电子探针、透射电镜、显微硬度计等分析了测试了涂层中的成分,组织、性能,研究结果表明,熔覆层由细小枝晶和TiC陶瓷相等组成,中部陶瓷相含量高,相应显微硬度最高,可达0．05HV1450,这是由和TiC相上浮,磁 ,烧结及表面冷却速度快导致上浮受阻所的;陶瓷相有熔化、溃散痕迹,且周围存在白色反应层,当熔履层中TiC含量大于60％时,出现垂直于扫描方向的裂纹,由热应力和温度梯度引起。     

金属表面自愈合涂层的设计制备与性能研究进展北大核心

自愈合涂层一直是涂层领域关注的重点。自愈合涂层受到外界刺激后,可对腐蚀微区的破损位点进行自我修复,从而达到对金属材料表面的有效防护。在综合国内外参考文献基础上,开展金属表面自愈合涂层的设计制备、刺激响应性能和防腐性能研究,并总结和深入分析了不同种类涂层的防腐机理。提出了金属表面自愈合涂层目前仍存在的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。