阴极溅射对35CrMo钢离子硫氮碳共渗层的影响

用氩离子对３５ＣｒＭｏ钢离子硫氮在碳共渗层进行了阴极溅射，通过金相观察，显微硬度测定，Ｘ射线衍射相结构分析，电子探针氮碳硫分布，分析了阴极溅射对离子硫碳共渗层的影响，结果表明，阴极溅使共渗层中ε相和γ′相减少，白亮层呈典型粒状晶形貌，沿渗层深度氮碳的分布变化，峰值下降，次表层氮碳含量增加，离子硫氮碳共渗与阴极溅射良好的匹配，可使共渗硬化效果显著，渗层厚度增加。     

用空气和汽油进行离子氮碳氧多元共渗

研究了40Cr钢空气/汽油离子氮碳氧多元共渗工艺,利用光学显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪和扫描电镜分析了渗层组织、表面硬度、相组成和截面形貌,讨论了空气和汽油的比率对渗层组织、相组成及显微硬度分布的影响.试验结果表明,40Cr钢空气/汽油离子氮碳氧多元共渗是可行的;离子氮碳氧多元共渗的渗层硬度和厚度随着汽油/空气比例的增加而增加,试样表面的相组成随着气氛的变化而变化,并且氧能促进共渗.     

45Cr钢氮气-甲烷离子氮碳共渗工艺研究

采用氮气-甲烷作为气源对40Cr钢进行离子氮碳共渗,研究了渗层的显微硬度分布、相组成以及耐磨性,结果表明:渗层由化合物层、扩散层和基体组成;表面渗层物相结构主要由氮(碳)ε化合物和Fe3C构成;试验电压600V时,渗层深度最大,但耐磨性最差;探讨了氮气-甲烷离子氮碳共渗机理.     

自保护碳氮共渗膏剂的工艺特性研究

研究了一种自保护碳氮共渗膏剂，探讨了该膏剂的自保护机理、碳热变化和碳扩散距离，测定了碳氮共渗层的成分、相组成、显微组织及性能。试验表明，经该膏剂碳氮共渗处理试样的表面硬度、耐磨性及渗速均优于气体碳氮共渗，该工艺适用于工件的局部碳氮共渗。     

硫碳氮共渗及稀土的作用

在渗剂中不加稀土和加入不同量稀土的条件下，对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢进行了硫碳氮共渗试验。用金相法和显微硬度法测定了硫碳氮共渗动力学曲线。利用二次离子质谱仪和Ｘ射线光电子能谱仪，对稀土在试样表面分布与存在状态进行了研究。结果表明，适量稀土对硫碳氮共渗具有明显的催渗作用；稀土能渗入钢中，渗入试样表面的稀土以氧化物和固溶态的形式存在；稀土通过促进碳氮硫原子在表面的吸附及破坏表面氮化层，清洁界面，加速硫碳氮共渗     

直流电场对35钢盐浴碳氮共渗技术的影响

以35钢为材料,研究了添加直流电场盐浴碳氮共渗技术。该技术在碳氮共渗盐浴中通过在被渗样品间施加合适参数的直流电场予以实现。分析了渗层的显微组织及白亮层厚度,测量了渗层硬度沿层深的分布,并进行了物相分析。实验结果表明:直流电场可以显著提高碳氮共渗速度;在碳氮共渗温度575℃,保温50 min,添加强度为7.5 V的直流电场时,白亮层厚度可以达到18.4μm,约是常规盐浴碳氮共渗获得白亮层厚度的两倍;电场快速盐浴碳氮共渗后试样表面硬度达到730 HV0.01;同时对电场快速盐浴碳氮共渗机理进行了讨论。     

奥氏体氮碳共渗的生长动力学和内部过程

奥氏体氮碳共渗时渗层增长常偏离抛物线规律，呈现正偏差和负偏差，ε相层甚至出现负增长。分析了这一生长特点与炉内气氛的关系，根据共渗层中碳，氮原子分布的互补性，碳原子浓度的负梯度现象，讨论了碳，氮原子间的交互作用以及少量碳原子对共渗过程的影响，解释了氮碳共渗时的生长动力学，并对渗层正常生长的条件作了分析。     

奥氏体氮碳共渗的生长动力学和内部过程

奥氏体氮碳共渗时渗层增长常偏离抛物线规律，呈现正偏差和负偏差，ε相层甚至出现负增长。分析了这一生长特点与炉内气氛的关系。根据共渗层中碳、氮原子分布的互补性、碳原子浓度的负梯度现象，讨论了碳、氮原子间的交互作用以及少量碳原子对共渗过程的影响，解释了氮碳共渗时的生长动力学，并对渗层正常生长的条件作了分析。     

气体氮碳共渗的动力学（一）

本文介绍了关于各种钢在不同气氛中，氮碳共渗后获得化合物层的相组成，疏松度和渗层总深度，尤其从实践和理论上讨论了在炉罐中发生的气体反应和氮，碳的传质反应．利用新铁一氮一碳三元相图，讨论了各种钢化合物层的相组成，结果表明：通过控制气氛中的碳、氧和氮的活度，就有可能控制化合物层的相组成，蔬松度和生长速率，对每种钢通过选取炉气成分可获得最佳结果．本文从实际和理论二方面简要综述了目前商用氮碳共渗方法．     

低温离子氮碳共渗温度对AerMet100钢摩擦学性能的影响

研究了不同温度对AerMet100钢渗氮层和氮碳共渗层的显微组织、表面硬度、渗层截面硬度梯度以及耐磨性的影响,并考察了渗层的磨损机理。结果表明,氮碳共渗层相较于渗氮层表面生成的化合物更加细小,表面更加平整光滑;离子渗氮、离子氮碳共渗处理都可显著提高AerMet100钢的表面硬度;随着温度的增加,共渗层厚度也明显增加;氮碳共渗层比渗氮层具有更低的摩擦因数,在共渗温度为480 ℃时氮碳共渗试样具有最低摩擦因数和磨损率,表现出最佳的耐磨性。渗氮层的磨损机理为氧化磨损和表面疲劳磨损,氮碳共渗层的磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损以及表面疲劳磨损。     

稀土 CeO2 含量对 Al 合金激光熔覆层组织形貌的影响

目的研究稀土氧化物CeO2的含量对铝合金表面Ni基激光熔覆层组织形貌的影响,降低Ni60熔覆层的气孔、开裂等组织缺陷。方法采用激光熔覆技术,在6063Al表面制备CeO2含量不同的Ni60熔覆层,对熔覆层的表面形貌、截面形貌及微观组织进行对比分析。结果 CeO2质量分数低于3%时,难以获得表面良好的熔覆层,0%~2%时易出现裂纹;CeO2质量分数在4%~5%的熔覆层形貌最好,无明显气孔和裂纹,尤其4%时具有相对较好的截面形貌;CeO2质量分数在5%~10%的熔覆层主要缺陷为气孔,且气孔、脱落等缺陷较少。结论添加CeO2可以改善铝合金表面Ni60熔覆层的组织形貌,尤其4%的CeO2可以改善Ni60熔覆层的组织结构,促进熔覆层的晶粒细化和组织分布均匀,是较佳的添加量。     

Formation and characterization of anodized layers on CP Ti and Ti-6Al-4V biomaterials

The biocompatibility of titanium and Ti-6Al-4V alloy materials has been attributed to the presence of a passive surface oxide layer. In this investigation, the feasibility of creating a thick, porous oxide layer by anodizing commercially pure Ti and the titanium alloy in sulfuric acid under potentiostatic conditions was examined. Characterization of the anodic oxide layers was carried out to determine their thickness, morphology and composition. The thickness of the oxide layers, as determined by Rutherford backscattering spectrometry, was found to be a function of applied potential, anodizing time and electrolyte temperature. Scanning electron microscopy investigations revealed that under suitably controlled experimental conditions, a very porous (10 μm diameter pores) surface layer could be formed. Incorporation of sulfate ions into the oxide layer was evident from depth profile analysis by Auger electron spectroscopy. The isoelectric point of the oxide layer formed on the alloy surface was measured to be 5.8.     

等离子束硬化工艺参数对硼铸铁硬化轨迹交叉点的组织与硬度的影响

研究了等离子束表面硬化工艺参数对硼铸铁硬化轨迹交叉点处硬化层的组织与硬度分布的影响。试验结果表明，交叉点处硬化层的组织为隐针马氏体 残留奥氏体 片状石墨 硼化物，其硬化层的深度和硬度均高于单道硬化层的深度和硬度。交叉点处硬化层中的最高硬度并未出现在最表面，而是发生在距表面有一定距离的次表层；且随电流增加，最高硬度的位置向硬化层内部推移。硬化层中硬度分布很不均匀，其最高硬度两侧均具有较大的硬度梯度，但随电流增大，硬度梯度减小。     

灰铸铁件激光熔覆NiCuFeBSi合金的气孔行为

通过对比分析45钢与HT250两种基体成形熔覆层内气孔形态,研究了熔覆层内气孔气体类型、分布规律以及影响因素.结果表明,熔覆层内气孔气体为CO,由石墨和氧或氧化物反应生成,气孔形状不规则、具有棱角状特征.气孔上浮形式并非垂直上浮,而是弥散式上浮.熔池内部强对流是影响气孔分布的内在因素.气孔运动幅度取决于熔池对流加速度,熔池温度越高,熔池表面张力梯度也越大,熔池对流的加速度越大.激光熔覆工艺是影响气孔分布的外在因素,适当降低激光功率和扫描速度、提高灰铸铁预热温度可有效消除熔覆层气孔缺陷,降低孔隙率.     

Suppression of the development of pores during laser-induced surface dispersion of TiC into aluminium, by means of a static magnetic field

A static magnetic field having the strength of B=0.6 T has been used as an additional process parameter in order to suppress the establishment of pores while dispersing TiC particles in surface layers of aluminium alloys using a laser. The migration of hydrogen towards regions of high temperatures within the melting pool can lead to the creation of gas bubbles, therefore yielding pores after resolidification in the processed layer. This mechanism (known for instance in welding technologies of aluminium) could be suppressed by Lorentz-forces induced by an externally applied magnetic field. It could be shown experimentally that magnetic fields could assist laser surface treatment processes beneficially if higher beam powers were coupled in. This may be interesting if, for instance, thicker dispersed layers should be achieved.     

F51双相不锈钢离子渗氮层的组织与性能

目的提高F51双相不锈钢的硬度以及耐磨性能。方法将F51双相不锈钢进行低温(450℃)和高温(550℃)离子渗氮处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察F51双相不锈钢渗氮层的微观组织,利用X射线衍射(XRD)方法对渗氮层沿深度方向相组成的变化进行分析,采用显微硬度计、摩擦磨损实验机分别对渗氮层的显微硬度及耐磨性能进行测试,采用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)对磨痕形貌进行观察。结果F51双相不锈钢低温渗氮层主要由N相组成,由表及里为N N+N(少量);高温渗氮层主要由CrN+N相组成,由表及里为CrN+N N+N。高温渗氮层厚度约为低温渗氮层厚度的3倍。低温渗氮样品的平均表面硬度约为基体表面硬度的3.5倍;高温渗氮样品的平均表面硬度约为基体硬度的4倍。基体的摩擦系数约为0.71,低温和高温渗氮处理后样品的摩擦系数大大降低,分别为0.24和0.17。渗氮样品磨痕的宽度和深度较基体显著降低。结论F51双相不锈钢低温渗氮层主要由N相组成,高温渗氮层主要由CrN+N相组成,两种温度渗氮后的样品硬度和耐磨性均得到显著提高。     

激光熔覆在AlN陶瓷表面制备铜基金属覆层缺陷分析及控制

通过脉冲式YAG激光器在AlN陶瓷表面制备铜基金属覆层,分析熔覆层的缺陷,并研究如何能控制熔覆层缺陷的发生,熔覆试样的缺陷主要表现为陶瓷基板炸裂、熔覆层成形不完整、熔覆层微观裂纹和气孔.结果表明,通过调节激光熔覆的热输入可以保证陶瓷基板的完整性并且熔覆层成形良好;通过焊前预热和焊后缓冷的工艺可以降低熔覆层微观裂纹和气孔的形成几率.通过优化激光熔覆工艺参数和工艺方法,可以形成良好的熔覆层,并且AlN陶瓷基板和铜基金属覆层之间形成过渡层,形成良好的冶金结合.     

镀锡板无铬钝化机理研究

在当前无铬钝化的发展方向下,采用钛锆-磷硅体系无铬钝化液对镀锡板进行了钝化处理。利用扫描电子显微镜观察钝化膜微观形貌,并借助电子探针表征钝化膜特征元素在低倍和高倍时的分布规律,对钝化膜进行X射线电子能谱分析以研究元素价态,并利用辉光放电能谱研究钝化膜特征元素沿表层深度的分布规律。研究发现,无铬钝化反应首先发生在镀锡板能量较高的位置,钝化膜中元素含量随表层深度的变化而变化,无铬钝化反应过程是分阶段进行的,钝化膜由氧化层、无机层和有机层3层结构组成,钝化膜的骨架为含有Ti、Zr等成膜主盐元素的无机层。     

Damage-free machining of monocrystalline silicon carbide

Cutting tests of monocrystalline SiC, on the surface of which an amorphous layer was preformed by ion implantation, were performed. Ductile-mode machining was observed at a depth of cut smaller than 60 nm. At a depth of cut larger than 60 nm, cracks were observed on the work surface. However, transmission electron micrographs show that crack propagation was obstructed at the interface between the amorphous and crystalline layers even under brittle-mode machining, and no subsurface damage extended into the crystalline layer. The results suggest that the damage-free machining of monocrystalline SiC is possible by surface modification to an amorphous structure.     

纯铜表面热喷涂扩散制备铝化物层工艺与组织结构

在纯铜表面电弧喷涂纯铝涂层,然后于800℃～900℃加热扩散2h～5h,获得厚度不同的铜铝化合物渗层;并对该工艺与其组织结构进行了研究.结果表明,除加热温度与加热时间外,喷涂铝涂层的厚度也直接影响形成铝扩散层的深度和组织结构,喷涂的铝涂层越厚得到的铝扩散层越厚;铝扩散涂层具有两层结构,外层继承了原喷涂层的一些特征,存在一些氧化铝和孔洞,并且溶入了很大比例的铜原子,扩散层的内层是铝原子扩散入铜基体生长的结果;内、外扩散层的主体均由金属间化合物Cu9Al4和含铝的α-Cu固溶体相构成,但在各区中两相的比例不同.