无结晶金属微粉形成镀层--机械镀

机械镀是在室温下利用金属微粉直接在工件表面上形成镀层，是一种以无结晶方式形成金属镀层的工艺。无结晶形成镀层是采用界面吸附的方法将金属微粉在待镀物基体表面形成吸附沉积层，再进行致密化处理，使固相的金属球粒密集堆砌，再经变形后镶嵌成层，形成整体性结构。由于无结晶镀层形成时需要的能量较小，可以在室温下进行，并且有色金属利用率高，有可能成为一类节约能源和有色金属，能应用于钢铁表面防护的清洁生产工艺。     

锌粉颗粒形状对机械沉积无结晶镀层结构的影响

以球状锌粉和片状锌粉为原始锌粉借助于机械镀工艺制备了无结晶锌防护层，运用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）观察了镀层的结构形貌；采用XRD技术分析了镀层的物相组成；采用贴滤纸法进行了镀层的孔隙率测试。研究结果表明，片状锌粉制备的镀层比球状锌粉制备的镀层表面要平滑、光亮。球状锌粉制备的镀层中锌粉颗粒呈紧密堆积，部分锌粉颗粒发生塑性变形；片状锌粉制备的镀层中的锌粉颗粒呈层片状叠加，镀层中锌粉颗粒没有发生明显塑性变形。两种形状锌粉制备的镀层均为锌基多相混合体系，镀层中没有固溶体、化合物等合金相产生，属于锌基复合镀层。锌粉颗粒形状对镀层中颗粒之间的结合机理没有显著影响，两种镀层中锌粉颗粒间均以机械咬合为主。     

机械镀镀层制备及性能研究

用325目电炉球状锌粉并经冷扎处理为片状锌粉分别制备了镀层Ⅰ和镀层Ⅱ，通过扫描电子显微镜(SEM)对该镀层的形貌分析、中性盐雾试验、附着力测试等手段对该镀层的性能进行了研究.结果表明，片状锌粉用于机械镀，锌粉活性明显增强，镀覆效率提高；片状锌粉层层叠加，镀层的耐腐蚀性、表面密封性、可钝化性、镀层光亮度等均有明显改善，具有较好的工业应用价值.      

机械镀Zn-Ti复合镀层的性能

在机械镀锌中添加钛盐,获得了Zn-Ti复合镀层,使得镀层具有比纯锌镀层更加优良的耐蚀性能.试验中利用体视显微镜、扫描电子显微镜观察分析了机械镀Zn-Ti复合镀层的表面形貌和断口结构,对其孔隙率、结合强度、耐腐蚀性等性能进行检测,并分析添加钛盐对镀层性能的影响.结果表明:机械镀Zn-Ti复合镀层是一种综合性能优良的防护镀层,比机械镀纯锌层外观更为均匀光滑,无贯穿性孔隙,结合力和耐腐蚀性均优于机械镀锌层.     

机械镀Zn-Al复合镀层的性能

利用体视显微镜、金相显微镜、扫描电子显微镜观察分析了机械镀Zn-Al复合镀层的表面形貌和断口结构,对其孔隙率、结合强度、耐腐蚀性等性能进行检测,并分析添加铝对镀层性能的影响。结果表明：机械镀Zn-Al复合镀层是一种综合性能优良的防护镀层,比机械镀锌层外观更为均匀光滑,无贯穿性孔隙,抗冲击破坏能力和耐腐蚀性均优于机械镀锌层。     

稀土对复合镀工艺及镀层性能的影响

研究了稀土对复合镀工艺及性能的影响，结果表明，添加适量的稀土能显著地提高复合镀层中ＳｉＣ微粒的含量，硬度和耐磨性。     

氟碳无铵助镀热镀锌镀层组织及耐蚀性能

通过金相显微镜研究氟碳无铵助镀对Zn、Zn-0.05%Al、Zn-0.1%Al、Zn-0.2%Al镀层组织结构的影响,并通过电化学极化曲线和中性盐雾试验测试,研究了氟碳无铵助镀条件下Zn和Zn-0.05%Al镀层的耐腐蚀性能.结果表明,氟碳无铵助镀使得镀层的组织得以细化;同等条件下,氟碳无铵助镀镀层的耐腐蚀能力较传统锌-铵助镀高.     

国内外机械镀及机械镀锌概述

介绍了国外机械镀及机械镀锌技术的发展及动态，国内机械镀锌技术的现状。     

热镀锌铝稀土及锌镍合金镀层性能的研究

用光学显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了我院研制的Zn-5%Al-RE、Zn-Ni合金镀层的性能。实验表明,Zn-5%Al-RE、Zn-Ni合金镀层比纯Zn镀层有极优异的耐腐蚀性能和成形加工性;极薄的合金相层是合金镀层粘附性好的主要原因;镀液中合金元素的加入是提高耐腐性能的重要因素。     

稀土对机械镀锌层密度与硬度的影响

通过在机械镀锌过程中添加不同量的稀土金属盐,在钢铁试样表面形成不同成分含量的锌基稀土合金镀层。通过对镀层密度和显微硬度的测量计算发现,所得锌基稀土合金镀层的密度、硬度均大于机械镀锌层;当稀土金属盐加入量为2%时镀层密度最大、显微硬度最高。     

稀土铈对45Cr2NiMoVSi热锻模具钢力学性能的影响

研究了稀土Ce对45Cr2NiMoVSi热锻模具钢强度、硬度、塑性和冲击韧性的影响,并在相同的热处理工艺条件下,分别加入5种不同含量Ce后与不添加Ce的45Cr2NiMoVSi钢的力学性能进行对比.结果表明:Ce添加量在适当的范围内可显著提高45Cr2NiMoVSi的强度、硬度、塑性和冲击韧性,并且当Ce添加量为0.22%时,45Cr2NiMoVSi钢可获得最好的综合力学性能.     

Frictional property of Ti-B-N coating with preferred grain orientations deposited by arc ion plating under dry condition

It was shown in the previous paper that the low coefficients of friction of TiN coatings with (111) preferred grain orientation were measured under dry condition. In this paper, the new Ti-B-N coatings with (111) preferred grain orientation were developed for the industrial application. The coefficients of friction of the Ti-B-N coatings against steel materials were measured by ball-on-disc friction tester. As a result, it was found that the Ti-B-N coatings were able to maintain the low coefficients of friction over long sliding distance under severe sliding condition in comparison with the TiN coatings. It is understood that the Ti-B-N coatings have the possibility of being applied to the sliding parts of industrial machines under dry condition.     

Microstructure and mechanical properties of CrN coating deposited by arc ion plating on Ti6Al4V substrate

CrN coatings have been grown by arc ion plating (AIP) onto Ti6Al4V alloy substrate at various nitrogen pressures (PN₂). The goals of this investigation are to study the influence of nitrogen pressure content on the composition, structure and mechanical properties of AIP CrN coatings, as well as their tribological properties. With an increase of PN₂, the main phases in the coatings changed from CrN + Cr₂N + Cr to CrN, and the texture of CrN was transformed from CrN (111)-oriented to (220)-oriented. Furthermore, the multi-layers including a metal Cr layer, a Cr₂N layer and a CrN layer were observed by cross-sectional TEM (XTEM), besides an “unbalanced” state transition layer at the interface of CrN/substrate which was analyzed by nucleation thermodynamics subsequently. An increase in nitrogen pressure also resulted in a change of micro-hardness due to the variation in composition and structure. Finally, the tribological properties of the Ti6Al4V substrate and the CrN/Ti6Al4V coating system have also been explored, which shows that CrN coatings can act as good wear resistance layer for Ti6Al4V substrate.     

稀土La改性Ag-Cu-Ti钎料的显微组织和力学性能

系统研究了钎焊CBN工具用稀土元素La改性Ag-Cu-Ti钎料合金的熔化温度、微观组织、显微硬度及钎料与45钢基体钎焊接头抗剪强度.结果表明,稀土元素La对Ag-Cu-Ti钎料合金的熔点影响很小,但是可以促进钎料的合金化,提高其合金化程度,稀土La加入量不超过0.5%(质量分数)时可以改善Ag-Cu-Ti钎料合金的微观组织,使金属间化合物分布更加均匀,提高Ag-Cu-Ti钎料合金的显微硬度,还可以明显改善钎料与45钢基体的钎焊接头抗剪强度.     

掺入稀土元素Ce的铝镀层研究

在AlCl3-NaCl-KCl-CeCl3的熔融盐中于钢铁基体上进行电镀,获得掺入Ce的铝镀层。利用X射线衍射、扫描电镜等测试了Al-Ce镀层的微观结构、表面形貌。在w(NaCl)=3.5%的NaCl溶液中,测试了该镀层的塔菲尔极化曲线。试验结果表明,在熔盐中加入CeCl3提高了镀层的耐腐蚀性能,加强了Al(222)相的生长。     

电弧离子镀沉积NiCrAlY涂层的阻尼性能

本文采用电弧离子镀沉积NiCrAlY涂层,探讨NiCrAlY涂层作为阻尼涂层的可行性并研究涂层的阻尼测试方法和阻尼特性。本文采用X射线衍射和扫描电镜等手段分别对涂层的物相结构、表面形貌以及化学成分进行了测试表征。而涂层阻尼的测试则采用动态机械分析仪和正弦扫频的方法进行,实验结果表明NiCrAlY涂层能明显提高样品的阻尼性能。     

电弧离子镀CrTiN涂层的结构及耐腐蚀性能

采用电弧离子镀技术在模具钢H13表面沉积Cr_xTi_1-xN涂层,系统研究了不同Cr/Ti原子比对CrTiN合金化涂层结构、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明:通过改变分离靶弧流实现CrTiN涂层中Cr/Ti原子比的有效调控,所制备的CrTiN涂层主要由面心立方结构(Cr, Ti)N和CrN组成,随着Cr/Ti原子比从1.1增加至1.8,涂层相结构由随机取向向(111)晶面优先生长转变。CrTiN合金化涂层显微硬度较CrN涂层得到明显提升,并随着固溶引起的晶格畸变程度变化而具有一个极大值。通过电化学阻抗谱和动电位极化曲线分析,当Cr/Ti原子比为1.4时,致密的Cr_0.59Ti_0.41N涂层具有最佳的耐腐蚀性能。     

稀土Ce对激光熔覆高硼贝氏体涂层性能的影响

利用激光熔覆制备了不同Ce含量的高硼贝氏体涂层.采用扫描电镜对不同Ce含量的涂层组织进行表征;利用显微硬度计检测熔覆层显微硬度;通过万能拉伸机测试熔覆涂层的断裂韧性;用往复摩擦磨损试验机测试涂层的磨损性能.结果表明:经稀土Ce改性后,初生奥氏体晶粒尺寸减小,晶间网格状硼化物形态得到改善,呈现断网或颗粒状.三点弯曲断裂韧...     

稀土元素La对300M钢疲劳性能的影响

采用力学性能测试、疲劳断口形貌及裂纹源非金属夹杂物扫描电镜分析等方法,研究了稀土元素La对300M钢常规力学及高周疲劳性能的影响,以及稀土La对300M钢非金属夹杂物形态及尺寸的改性作用。结果表明:添加0.006%(质量分数)的稀土La对300M钢的常规力学性能影响较小,却显著提高300M钢的高周疲劳性能;300M钢加入稀土La后,其疲劳极限σ_-1由867 MPa提高至940 MPa;添加稀土La改性后的钢中夹杂物尺寸变大,并转变为含S、O的稀土夹杂物,其硬度、弹性模量、膨胀系数与钢基体更接近,有效减小了夹杂处的应力集中,有利于提高钢的高周疲劳性能。