双层辉光离子渗金属技术的现状及发展

双层辉光离子渗金属技术是在离子氮化的基础上发展的表面冶金技术。它是利用双层辉光放电特性，使普通金属材料表面形成具有特殊物理化学性能的合金层的新方法。本文介绍了双层辉光离子渗金属技术的基本原理、工艺研究及该技术在工业上的应用和前景。     

医用NiTi合金改性进展

NiTi合金因其独特的形态记忆性、超弹性等特点被广泛应用于临床,但随着合金的植入,镍离子在机体内被溶解释放,该离子可导致机体致敏及毒性反应,而如何减少镍离子溶出的问题已在业内被广泛研究.同时,已经通过多种方法对镍钛合金进行表面改性,并制备出了不同的具有生物相容性的合金材料,本文将对该领域取得的成就进行综述.     

Ti6Al4V合金渗镀Cr-Mo表面改性层组织结构及其耐磨特性研究

采用双层辉光离子渗技术在Ti6Al4V合金表面进行多元合金化,形成均匀致密的Cr-Mo合金渗层.通过GDOES、XRD等手段标定表层成分和相结构,借助显微硬度计和球盘磨损仪测试合金渗层的性能.结果表明:合金渗层中合金化元素Cr与Mo呈梯度分布,主要由化合物Cr_(1.93)Ti_(1.07)、Cr_2Ti、Cr_2Ti_4O_(11)等相构成;改性的Ti6Al4V合金表面硬度有较大程度的提高,抗磨损性能明显改善.     

Plasma Alloying of TiAl with Niobium and Its Wear Resistance

将双层辉光离子渗铌技术应用于TiAl合金从而改善其耐磨性能。对TiAl渗铌合金层组织,室温和600℃高温摩擦学性能进行了研究。结果表明,TiAl经离子渗铌后表面形成厚度约12μm的铌合金层,渗层组织致密均匀,其组成物主要包括AlNb2、AlNb3、Ti2AlNb和Nb。铌合金层在600℃的耐磨性明显提高,并且室温耐磨和减摩性能均优于TiAl基材。     

铝及其合金微弧氧化技术的研究与进展

微弧氧化是一种在Al、Mg、Ti等有色金属及其合金材料表面原位产生陶瓷层的表面强化技术。利用该技术可以在这些有色金属表面生成耐磨、耐蚀以及电绝缘性能优异的陶瓷层。本文介绍了铝及其合金微弧氧化的基本原理、工艺特点、微弧氧化陶瓷层的结构和性能特点，并展望了微弧氧化技术的应用前景和发展趋势。     

Wearing and Corrosion Resistance of TAMZ Alloy Implanted by Carbon Ion in Hank’s Body Fluid

人体模拟体液Hank’s溶液中对碳离子注入TAMZ合金的耐蚀耐磨行为进行研究。结果表明,碳离子注入TAMZ合金表面形成含碳量1.07%的均匀改性层,碳离子注入层厚度达9 μm。碳离子注入后,TAMZ表面形成无序层膜,经XRD分析主要由TiC和Ti组成。Hank’s溶液中电化学测试结果表明,注入碳离子的TAMZ合金腐蚀电位升高、电荷转移电阻增大,阳极极化电流密度降低,改善了电化学性能。其原因归结于碳离子注入后碳化物的无序层膜的形成阻滞了合金元素的溶解,提高了膜层的耐蚀性能。Hank’s溶液中注入碳离子的TAMZ合金的摩擦系数和比磨损率均明显小于基体TAMZ合金,硬度提高;而且经摩擦的碳离子注入TAMZ合金比基体TAMZ合金的阳极极化电流密度小、电荷转移电阻大,表明碳离子注入改性层在人体模拟液环境中具有优良的耐磨、耐蚀性能     

微弧氧化技术述评

微弧氧化(MAO)又称为微等离子体氧化(MPO)、阳极火花沉积(ASD)或火花放电阳极氧化(SDAO),它是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷膜层的表面处理新技术.该技术突破了传统阳极氧化的诸多不足之处,通过对工艺过程的控制,可以使金属表面陶瓷化,生成的陶瓷薄膜具有优异的耐磨和耐蚀性能、较高的硬度和绝缘电阻.基于目前微弧氧化技术在Al、Mg、Ti及其合金表面改性方面的广泛应用和进展,综述了微弧氧化技术的工艺原理、技术特点、微弧氧化膜层的性质和影响因素以及该技术的应用现状.     

钛合金Ti6Al4V表面渗钼层的摩擦磨损性能

利用双层辉光离子渗金属技术在钛合金Ti6Al4V表面进行合金化，形成均匀、致密、厚度为9．4μm的钛钼合金渗层。表面硬度提高3倍左右，达到1050Hκ。采用球盘磨损试验机考察了钛合金Ti6Al4V表面渗钼层和Ti6Al4V钛合金的摩擦性能，得出该合金表面渗Mo后虽然摩擦因数略微增大，但耐磨性提高100余倍；通过对磨损形貌的分析可知，表面渗Mo合金层磨损机制主要表现为粘着及少量微切削。     

Hank’s溶液中碳离子注入TAMZ合金的耐蚀耐磨行为研究（英文）

人体模拟体液Hank’s溶液中对碳离子注入TAMZ合金的耐蚀耐磨行为进行研究。结果表明,碳离子注入TAMZ合金表面形成含碳量1.07%的均匀改性层,碳离子注入层厚度达9μm。碳离子注入后,TAMZ表面形成无序层膜,经XRD分析主要由TiC和Ti组成。Hank’s溶液中电化学测试结果表明,注入碳离子的TAMZ合金腐蚀电位升高、电荷转移电阻增大,阳极极化电流密度降低,改善了电化学性能。其原因归结于碳离子注入后碳化物的无序层膜的形成阻滞了合金元素的溶解,提高了膜层的耐蚀性能。Hank’s溶液中注入碳离子的TAMZ合金的摩擦系数和比磨损率均明显小于基体TAMZ合金,硬度提高;而且经摩擦的碳离子注入TAMZ合金比基体TAMZ合金的阳极极化电流密度小、电荷转移电阻大,表明碳离子注入改性层在人体模拟液环境中具有优良的耐磨、耐蚀性能。     

利用双层辉光等离子技术进行镍基耐蚀合金表面合金化的研究

研究了在 2 0钢和不锈钢基材上 ,利用双层辉光离子渗金属技术进行Ni Cr Mo Cu多元共渗表面合金化 ,采用电化学方法对两种基材表面形成的渗层在 5 %HCl中的腐蚀性能进行了测定。结果表明 :在两种基材上都能得到类似于源极HastelloyC - 2 0 0 0合金的表面合金渗层 ,在不锈钢表面上形成的渗层的耐蚀性能接近HastelloyC - 2 0 0 0合金并且优于Alloy 5 9合金 ,在 2 0钢表面上形成的渗层耐蚀性能优于不锈钢Cr18Ni9     

Duplex surface layer treatment of Al alloy: electron beam alloying and plasma nitriding

Abstract

Al alloys offer a high potential as lightweight construction materials due to their low density, specific strength and processing properties. However, the field of application is limited by their low hardness and poor wear properties. Duplex surface treatment combining electron beam (EB) alloying and plasma nitriding offers one possibility to produce hard and wear resistant surface layers on Al alloys. The EB alloyed surface layer acts as supporting layer for the hard AlN coating so that the load bearing capacity can be enhanced. In the present study duplex treatment of Al-5083 (AlMg4·5Mn0·7) Al alloy has been investigated. Before the EB treatment alloying material deposition was carried out by atmospherically plasma spraying. Various sandwich layers based on Al and Fe respectively, have been applied. Different beam deflection techniques have been tested and their effect on surface deformation, microstructure and hardness was evaluated. Plasma nitriding was carried out in order to evaluate the nitriding behaviour of the surfaces modified by EB. Applying the EB meander technique results in smooth surfaces, good microstructural connection to the matrix material and a homogeneous distribution of the alloying elements together with an increase in hardness of ～300 HV0·1. Plasma nitriding leads to the formation of AlN layers of ～5 μm thickness.     

镁合金腐蚀的影响因素

介绍镁合金的表面膜、合金元素、合金组织、环境因素以及铸造工艺等在腐蚀过程中的作用。铸造工艺中的β相增多有利于改善耐蚀性,也是提高镁合金耐蚀性能的方法。     

TiAl合金激光气体合金化

本文利用激光气体合金技术对ＴｉＡｌ合金进行表面改性，制得了以ＴｉＮ为增强相的新型快速凝固“原位”耐磨复合材料表面改性层，激光表面改性层显微组织受激光处理工艺参数的控制，试验结果表明，激光气体合化是一种提高ＴｉＡｌ合金耐磨性的表面改性新技术。     

耐热镁合金的研究现状与发展方向

介绍了耐热镁合金的研究现状。Cu,Ca,Sc,Sr和稀土元素合金化可以改善镁合金的耐热性能。合金化、挤压和半固态加工等热塑性变形技术能促使镁晶胞中的棱柱面（1010^-)和棱锥面（1011^-）参与滑移，提高该类镁合金的力学性能。超塑成型技术是制备高性能耐热镁合金部件的有效途径     

Effect of titanium addition on corrosion properties of Al-Si eutectic alloys

Aluminium and its alloys are the most used non-ferrous metals because of their satisfactory properties. Especially the corrosion resistant in different mediums is the most important reason for this. The corrosion resistance of the aluminium comes from the oxide layer on the surface. Different alloying elements have different effect on corrosion behaviour of the aluminium alloys. In this study effect of different amount of titanium addition on corrosion behaviour of Al-Si eutectic alloys was investigated.     

合金元素Cr对钛合金燃烧行为的影响

以直流电弧激发燃烧法（ＤＣＳＢ）点燃钛合金,探讨了合金元素Ｃｒ对钛合金燃烧行为的影响,结果表明,合金元素Ｃｒ含量高于１０％可改善钛合金的阻燃性能,大于１５％效果更明显,而Ｔｉ－Ｃｒ二元合金不具有阻燃性能,原因在于,Ｔｉ－Ｃｒ合金燃烧产物表面均开裂多孔,Ｔｉ－（〈１０％）Ｃｒ合金的燃烧产物与基体界面亦如此,不可能阻止氧向基体内扩散,而Ｔｉ－（〉１０％）Ｃｒ合金的燃烧产物与基体的界面富积Ｃｒ,氧化物比     

Principles of Alloying of High-Temperature Nickel Alloys Resistant to High-Temperature Corrosion

Problems of alloying of high-temperature nickel alloys resistant to high-temperature corrosion in combustion products of low-grade fuel are considered. The relationship between the structure and properties of alloys and the alloying set that provides high service characteristics is studied. The obtained dependences are used to create new alloys resistant to high-temperature corrosion. Their structure and properties are described.     

Electron beam and laser surface alloying of Al-Si base alloys

Surface alloying on aluminium-base alloys is achieved either by using an electron beam or a laser beam, in order to improve the mechanical properties of the near-surface region. A predeposit of nickel is first realized by plasma spraying. Melting of both the coating and part of the substrate produces a surface alloy with a fine, dendritic microstructure with a high hardness. Enhancement of this property requires an increase in the nickel content. Various problems occur during the formation of nickel-rich surface layers: incomplete homogenization owing to a progressive increase of the liquids temperature, cracks owing to the brittleness of this hard surface alloy, formation of a plasma when experiments are carried out in a gaseous environment (laser surface alloying). Nevertheless. various kinds of surface layers may be achieved; for example very hard surface alloys (HV_0.2 = 900), with a thickness of about 500–600 μm, or very thick surface alloys (e > 2 mm), with a fairly good hardness (greater than 350 HV_0.2). Thus, it is possible to obtain a large variety of new materials by using high energy beams on aluminium substrates.     

采用增材制造技术制备的钛合金的高温氧化行为研究进展

钛合金具有良好的力学和化学性能,在航空航天、生物医学和化工等领域得到了广泛应用.介绍了耐热钛合金的发展现状,采用传统工艺和增材制造技术制备的钛合金的抗氧化性能的研究现状,以及近年来对提高钛合金抗高温氧化性能的合金化和表面改性等技术手段的研究进展.展望了进一步改善采用增材制造技术制备的钛合金抗高温氧化性能的研究方向.     

Bi合金化在耐热镁合金中的应用

介绍了合金元素Bi的特性(在镁中的溶解度高,可实现沉淀强化)及其在镁合金中的作用(细化组织,改善高温性能),综述了Bi合金化在耐热镁合金中的应用研究进展,在此基础上,指出了含Bi耐热镁合金存在的问题和发展的方向.