钛合金表面微弧氧化膜层磨损性能研究

采用微弧氧化技术,以硅酸钠、磷酸钠溶液为电解液,在TC4钛合金表面制备出高硬度、高耐磨的微弧氧化膜层。用扫描电镜观测了膜层的显微结构,用X射线衍射分析其相组成,并对膜层进行了耐磨损和摩擦学性能实验。结果表明,膜层由过渡层、致密层和疏松层3层组成。其相组成主相为Al2TiO5,其次为Al2SiO5,并含有少量无定型SiO2。膜层的维氏硬度为8470MPa,是基体硬度的2倍多。采用45#钢作对磨副,载荷为5kg,磨损时间20min条件下,膜层的失重为0.25mg,仅为基体的8%左右。     

靶电流对电弧离子镀TiAlN膜层组织及成分的影响

采用高纯铝、钛两个靶材,分别在纯钛TA2和钛合金TC11基材上沉积制备了TiAlN膜层.用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜层的形貌、用能谱仪(EDS)分析了膜层的成分.结果表明在不同基材上沉积的膜层表面形貌存在差异;两种工艺在不同的基材上沉积的膜层中N、Al和Ti元素呈梯度分布,可明显的观察到界面处存在这三种元素的互扩散,使膜层与基体间形成冶金结合.     

钛表面辉光等离子渗钯电极结构尺寸的优化

分析了钛表面双层辉光等离子渗钯放电状态中的空心阴极放电,分析认为工件极内部是等电位空心阴极放电,源极与工件极是不等电位空心阴极放电.通过对放电状态下电子的作用分析,论证了源极与工件极距离选择20 mm,工件极尺寸选择50 mm,气体压力选择20 Pa是比较合理的电极结构尺寸和气体压力参数.     

钛合金表面电弧离子镀TiAlN涂层的组织与抗氧化性能

运用电弧离子镀技术,采用独立Ti、Al靶材,在TC4钛合金表面制备出厚度为6.5μm的TiAlN涂层,利用SEM、EDS对涂层微观组织进行了分析,并测试了涂层的力学和抗氧化性能.结果表明,涂层表面存在由粒子撞击时所产生的凹坑和由液滴碰撞表面而铺平、凝固形成的层片状组织;多弧离子镀试样表面粗糙度有升高的趋势.使用电加热马弗炉对试样进行800℃空气氧化试验并做出了试样的增重率曲线图,证明试样的抗氧化性能经表面电弧离子镀TiAlN后得到了大幅的提高.     

氟化物气相沉积制备钨涂层

采用氟化物氢还原的方法制备钨涂层。结果显示涂层的厚度可达 15 0微米以上 ,密度为理论密度的 99%,纯度可达 99.9%。采用扫描电境分析沉积层组织形貌 ,结果显示气相沉积钨是沿沉积方向上生成柱状晶体结构。     

钛表面处理技术的发展现状

综述了钛表面加工、耐磨处理以及耐蚀、抗氧化处理等技术的发展现状。指出了钛表面处理技术在朝着性能优、工艺简单、成本低的方向发展;工艺研究今后会集中在离子束增强沉积、离子渗金属合金化、微弧氧化、激光涂层等方面;钛材需要表面技术提高的性能主要集中在作为摩擦副的耐磨性能、作为生物材料的生物相容性、作为特殊介质中使用的材料的耐蚀性、作为建筑材料的表面艺术性以及日用品的表面低成本装饰性能等。     

等离子钛表面冶金技术

采用双层辉光放电产生的低温等离子体在纯钛表面制备了表面合金,开发出了在钛表面制备Ti-C合金和Ti-Zr合金等的工艺方法.     

铌合金表面高温抗氧化涂层

介绍了铌合金表面高温抗氧化涂层的4大体系--耐热合金涂层、铝化物涂层、硅化物涂层和贵金属涂层的组成、特点及制备条件.我国研究人员围绕飞机发动机涡轮叶片和火箭发动机燃烧室及尾气喷管用铌合金的防护进行了大量研究工作,研制的高温抗氧化涂层已经用于49kN推力发动机铌合围裙和姿态控制铌合金喷管.通过研究认为,PVD和传统熔烧工艺相结合的新工艺及纳米涂层技术是今后铌合金表面高温涂层制备的研究方向.     

钛及钛合金表面强化技术

介绍了钛及钛合金的表面强化处理技术,综合评述了钛及钛合金表面氮化、渗碳和激光熔覆技术的发展现状.根据目前的研究趋势指出:今后对钛及钛合金表面强化处理技术,应结合各种工艺技术的特点制备多层复合涂层,以及涂层+渗层的思想进行研究.作者认为,降低表面改性层处理成本,使表面处理工艺更加简单,同时综合多种表面处理技术的优点,提高表面改性层的综合性能是钛及钛合金表面强化技术今后的研究方向.