20CrMnMo钢稀土碳氮共渗工艺的研究

采用滴注方法对20CrMnMo钢进行了稀土(RE)碳氮共渗,研究了稀土对碳氮共渗处理工艺和力学性能的影响,获得了最佳工艺参数。结果表明,稀土元素对20CrMnMo钢稀土碳氮共渗有明显的催渗作用,可使工件的有效硬化层深度加厚,改善工件的冲击性能和耐磨性;提高碳氮共渗温度可使有效硬化层增加;较佳工艺是共渗温度900℃+8g/L稀土配入比例。     

Si 含量对 FeCoCr0. 5 NiBSix 高熵合金涂层组织结构和耐磨性的影响

目的研究Si含量对激光熔覆FeCoCr_(0.5)NiBSi_x高熵合金涂层组织结构、硬度和耐磨性的影响。方法采用激光熔覆技术,在45钢基体表面制备了不同Si含量的FeCoCr_(0.5)NiBSi_x(x取0,0.1,0.2,0.3,0.4)系列高熵合金涂层,分析涂层的宏观形貌、微观组织及相结构,测试涂层的硬度,通过摩擦磨损实验测试涂层的耐磨性。结果熔覆态高熵合金涂层均由FCC相和M2B相组成,显微组织包括先共晶组织和共晶组织。随着Si含量的增加,FCC相增多,M_2B相减少,共晶组织由蜂窝状到颗粒状,然后消失。高熵合金涂层的平均硬度随着Si含量的增加而先降低后增加,FeCoCr_(0.5)NiBSi0.3的硬度值最小(613HV),FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.4)的硬度值最高(820HV)。高熵合金涂层的磨损体积随着Si含量的增加而先增大后减小,FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.3)的磨损体积最大(0.00406mm3),FeCoCr_(0.5)NiBSi0.4的磨损体积最小(0.00233mm3)。结论随着Si含量增加,涂层的M2B相减少,共晶组织逐步消失,耐磨性则先降低后提高。耐磨性能最好的是FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.4)高熵合金涂层。     

含B量对激光熔覆FeCoCrNiB_x(x=0.5,0.75,1.0,1.25)高熵合金涂层组织结构与耐磨性的影响

采用激光熔覆技术制备FeCoCrNiBx高熵合金涂层,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度和耐磨测试等方法,研究了B含量对激光熔覆FeCoCrNiBx高熵合金涂层的组织结构、硬度和耐磨性能的影响。结果表明,随B含量的增加,合金相结构逐渐由fcc固溶体结构转变为fcc固溶体和M3B相共存,M3B相主要为Cr、Fe硼化物。随B含量的增加,枝晶组织中析出颗粒状和短棒状的M3B相,且M3B相逐渐长大成长条状。B的增加显著提高合金涂层的硬度,由4470 MPa增加到8480 MPa,且磨损量随着B的增加而减少。     

超音速火焰喷涂氧化铬陶瓷涂层的干滑动摩擦磨损性能

采用箱式电阻炉对超音速火焰喷涂氧化铬陶瓷涂层进行热处理,利用显微硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和摩擦磨损试验机等设备,研究热处理温度对氧化铬涂层室温条件下干摩擦性能的影响,并讨论涂层的磨损机制。结果表明,在实验条件下,500℃热处理涂层的综合耐磨减摩性能最好。热处理未能改变涂层的磨损机制,在10N载荷下,涂层的磨损机制以磨粒磨损为主,并伴有轻微的剥落磨损;而在25N载荷下,涂层的磨损机制则以剥落磨损为主,并伴有磨粒磨损。     

Al0.5FeCoCrNi(Si0.2,Ti0.5)高熵合金的高温氧化性能

采用真空电弧炉熔炼制备了Al0.5FeCoCrNi,Al0.5FeCoCrNiSi0.2和Al0.5FeCoCrNiTi0.5高熵合金(下标均表示摩尔比)。研究了三种高熵合金在900℃空气中的抗氧化性能,并用带有能谱仪的扫描电镜和X射线衍射仪对不同成分高熵合金氧化层的形貌、成分和结构进行了对比分析。结果表明,三种高熵合金在900℃下均属于抗氧化级。Al0.5FeCoCrNi合金和Al0.5FeCoCrNiSi0.2合金的氧化增重曲线相似,Al0.5FeCoCrNiTi0.5高熵合金的氧化增重速率较大。Al0.5FeCoCrNi,Al0.5FeCoCrNiSi0.2高熵合金表面均生成Cr2O3氧化物,内部均生成少量AlN颗粒;Al0.5-FeCoCrNiTi0.5高熵合金氧化产物为CoFe2O4尖晶石氧化物及富含钛和铁的复杂氧化物,内部产生少量氮化物颗粒。     

纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀特性

用脉冲电沉积方法制备纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层。采用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)等测试方法研究合金镀层的微观结构、表面形貌和合金成分;采用电化学极化曲线的方法测定合金镀层的腐蚀特性。结果表明随着P加入导致合金镀层晶粒细化,并随P含量的增加镀层从纳晶向非晶转变;纳晶Ni-40.41%Co-6.16%Fe-1.63%P合金镀层经600℃退火1h后,其平均晶粒尺寸从8.3nm长大至160.8nm。合金镀层的点蚀抗力随着镀层中P含量的增加而明显增强;合金镀层的腐蚀速率随晶粒尺寸的增大而减小,存在典型的晶粒尺寸效应。     

含碳Fe-Mn-Si记忆合金的记忆性能研究

研究了含碳Fe－Mn－Si记忆合金Fe－18．1Mn－5．5Si－0．32C（wt％）的记忆性能，并与典型的Fe－Mn－Si三元记忆合金比较．结果表明：碳原子显著提高Fe－Mn－Si合金的回复率和回复应力，增加可回复应变，使合金的可回复应变大于5％，还极大延缓Fe－Mn－Si记忆合金回复率的表减趋势．碳原子提高Fe－Mn－Si合金记忆性能的原因是碳原子通过固溶强化提高奥氏体的强度，抑制不可逆塑性变形，促进应力诱发γ→ε马氏体相变及其逆转变．同时，含碳Fe－Mn－Si合金中应力诱发马氏体位向较单一，减少了相互交截，有利于形状记忆效应。     

铬含量对FeCoCr_xNiB高熵合金涂层氧化行为的影响

在45钢基体上用激光熔覆方法制备FeCoCr_xNiB(x=0.5~3)高熵合金涂层。不同Cr含量(原子数分数)的FeCoCr_xNiB高熵合金涂层在900℃下进行高温氧化实验,测定其氧化动力曲线,并采用XRD、SEM和EDS等方法分析氧化层结构和形貌。结果表明,不同Cr含量的FeCoCr_xNiB涂层氧化动力学曲线基本都符合抛物线规律。随着Cr含量的增加,FeCoCr_xNiB涂层的氧化膜由富Fe的氧化物逐渐向富Cr氧化物转变,并最终生成稳定、连续的Cr2O3氧化膜。富Fe的氧化物表面形貌为针状且较为疏松,而富Cr的氧化物则为较为致密颗粒状。涂层的抗氧化性能随Cr含量的增加而增强。当Cr含量超过x=2后,FeCoCr_xNiB涂层获得了较好的抗氧化性能。     

淬火对Fe—Mn—Si—Cr—Ni记忆合金回复率的影响

研究淬火加热温度对（Ｗ％）Ｆｅ－１４．９Ｍｎ－６．３Ｓｉ－８．８Ｃｒ－５．２Ｎｉ形状记忆合金形状回复率的影响。试验结果表明，形状回复率随淬火加热温度升高而提高，７００℃￣８００℃淬火，达到最大值，随后回复率随淬火加热温度进一步升高而降低。淬火加热温度越高，热诱发ε马氏体数量越多。热诱发ε马氏体对形状记忆效应具有双重作用。适量的热诱发ε马氏体有利于提高形状回复率。     

可溶性阳极电刷镀镍铁合金镀层的研究

采用可溶性阳极电刷镀技术制备镍铁合金镀层，研究了合金元素Fe在刷镀层中的作用机理，分析了镀层的组织结构和性能。结果表明：电刷镀镍铁合金的沉积过程中存在铁元素的优先析出，符合异常共沉积理论；适当地控制镀液中的铁离子浓度，可以提高刷镀层的沉积速率，有效地减少甚至消除表面裂纹；在所研究的含铁量范围内，镍铁合金镀层都是单相（γ-Fe，Ni）面心立方固溶体结构，合金元素Fe在镀层中具有固溶强化和细化晶粒的作用；使用可溶性阳极电刷镀的方法制备出的镍铁合金镀层具有良好的摩擦磨损性能，在工程技术领域有广泛的应用。