TC4钛合金表面磁控溅射TiAlN涂层的组织与性能

采用TiAl合金靶材,在TC4钛合金基材表面以不同磁控溅射工艺沉积制备了TiAlN涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分别分析了不同工艺制备的TiAlN涂层的表面形貌、表面成分及相结构,并对TiAlN涂层的耐蚀性、耐磨性等进行了研究。结果表明,采用磁控溅射工艺可在TC4钛合金表面制备出表面相对平整且结构致密的TiAlN涂层;沉积了TiAlN涂层的TC4钛合金试样的表面性能得到了提高,其磨损失重量和TC4钛合金基材相比降低了80%,耐盐雾腐蚀性能达到了保护级9级。     

钛合金表面电弧离子镀TiN/TiAlN多层复合涂层的组织及抗氧化性能研究

运用电弧离子镀技术,采用独立的钛、铝靶材,在钛合金表面制备了TiN/TiAlN多层复合涂层,利用SEM、EDS对涂层微观组织结构进行了分析,并在800℃条件下测试了涂层抗氧化性能.结果表明:多层复合涂层厚度约为2.5 μm.经镀膜,试样表而粗糙度有升高的趋势,Ra值由初始0.049μm升高到0.541λm.涂层表面以TiAlN TiN相为主,经氧化后,涂层最表层的氮化物已发生分解,并生成了Al,Ti的氧化物,在高温时阻碍了氧向涂层内部扩散,使得涂层内部仍具有TiN和TiAlN的相结构.复合涂层经800℃,19 h空气氧化后,涂层表面仍保持完整,氧化增重率低于无涂层样品.氧化19 h后涂层增重率约为0.2 mg/cm2.h.     

飞机结构用TC11钛合金异型锻件的组织与性能

介绍了在工业化条件下,通过合理的工艺路线锻制TC11合金异型锻件.并进行了不同热处理制度下异型锻件的组织和性能试验研究.结果表明：采用950℃,2 h空冷＋530℃,8 h空冷热处理后的锻件的显微组织为均匀的α＋β组织,且有较好的综合室温力学性能,其室温性能为：σb：1050MPa～1100MPa,σ0.2：950MPa～1020MPa,δ5：15%～18%,ψ：32%～36%,αku：45.7 J/cm^2～51.7 J/cm^2,其它各项技术性能也符合协议标准要求,满足航空部门需求.     

多弧离子镀技术及其在切削刀具涂层中的应用

主要介绍了多弧离子镀技术的工作原理、特点和研究进展,分析了多弧离子镀的主要工艺参数与涂层性能之间的关系,最后说明了多弧离子镀技术在切削刀具涂层中的应用。     

20钢离子镀TiN的组织和性能

以20钢作为研究对象,运用多弧离子镀的方法,表面制备了氮化钛涂层.通过用磨损试验和组织观察,探讨性能和组织之间的关系.结果表明,高硬度的基体对表面氮化钛形成良好支撑,有助于改善涂层的耐磨性.20钢表面沉积TiN涂层,可以提高表面的硬度,在较低载荷下能够明显降低摩擦系数、磨损量,改善耐磨性.     

气体总流量对多弧离子镀TiN涂层表面形貌和力学性能的影响

采用多弧离子镀膜技术在硬质合金基体表面沉积TiN涂层,研究了气体总流量对TiN涂层表面形貌和力学性能的影响。通过SEM观察涂层表面形貌,利用ImageJ图像处理软件对涂层的像素分布进行统计和分析,并通过自动划痕仪和纳米压痕仪对涂层的力学性能进行表征。结果表明,随着气体总流量的增加,涂层表面大颗粒的数量和尺寸均在增加,涂层附着力先增大后减小,而显微硬度先减小后增大;当气体总流量为300mL/min时,涂层气坑数量最多,附着力最大,为106.4N;当气体总流量为100mL/min时,涂层显微硬度最大,为HV3 021。     

偏压参数对多弧离子镀CrN薄膜力学性能的影响

利用研发的多弧离子镀设备在高速钢基材上制备CrN薄膜,研究偏压参数对CrN薄膜表面形貌和力学性能的影响。结果表明,在偏压参数幅值增加的过程中,薄膜表面大颗粒的数量和尺寸呈现先减小后增大的变化趋势,薄膜硬度和结合力均呈现先增大后减小的变化趋势。残余应力随着偏压参数幅值的增加而逐渐增大。     

多弧离子镀制备的CrTiAlN涂层的结构和摩擦学性能

用自行设计的多靶阴极电弧离子镀系统在单晶硅和硬质合金衬底上沉积CrTiAlN硬质涂层,用X射线衍射、X射线光电子能谱和扫描电镜系统研究衬底偏压和N2气分压对CrTiAlN涂层结构、形貌和摩擦学性能的影响。结果表明CrTiAlN涂层为面心立方CrN和TiAlN的复合涂层。衬底偏压、N2气分压对涂层的表面形貌、显微硬度和抗磨损性能有较大影响,在氮气分压为5.0 Pa、衬底偏压为-200 V的优化条件下,得到表面光滑的CrTiAlN涂层,涂层硬度为29 GPa,涂层对氮化硅摩擦副的摩擦因数为0.37,沉积速率3.8μm/h。     

TC16钛合金板材冷轧工艺及组织性能研究

进行了TC16钛合金板材多道次冷轧试制,利用光学显微镜、 扫描电镜和X射线衍射等手段研究了变形量对冷轧板材微观组织与力学性能的影响.结果表明:α+β两相TC16钛合金板材冷轧加工是可行的,其极限冷变形量达到79％,冷轧板材表面无裂纹.大幅度冷轧变形后,TC16钛合金组织为分布均匀的纤维状结构,且存在极少量未充分变形的α...     

大规格TC11钛合金棒材热处理后组织与性能分布规律性研究

对规格为?200 mm×1300 mm的TC11钛合金棒材进行970℃/120 min/AC+530℃/360 min/AC热处理,分析了棒材沿长度和直径方向不同位置显微组织、拉伸性能和冲击韧性的变化规律。结果表明：大规格TC11钛合金棒材热处理后,不同位置的显微组织差异较大,沿长度和直径方向由边部至心部,显微组织中α相含量逐渐增加,晶粒长大,同时β相含量降低。大规格TC11钛合金棒材组织差异对材料的综合性能影响显著,沿不同方向由边部至心部,室温、高温拉伸强度及冲击韧性均降低。     

TC4合金成分及组织的研究

通过对抚顺特钢20炉TC4合金成分及组织分析观察,精选原材料、合理工艺控制,可以满足钛材料成分一致性,组织均匀性,高的质量稳定性。     

TC11合金在不同热处理条件下的显微组织分析

运用金相显微镜对TC11合金试样在不同热处理条件下进行了显微组织观测 ,并对其结果进行了分析。经过不同热处理后得到的TC11合金的显微组织有明显差异。 95 0℃加热保温 1h空冷 ,再加热到 5 5 0℃保温 4h空冷 ,得到的显微组织为少量块状的α相、β相及细小的α相 ;经 95 0℃加热保温 1h后油冷 ,再加热到 5 5 0℃保温 4h空冷 ,得到的显微组织为细针状的α相和 β相。     

TC11钛合金中板的研制

把用黄金分割点（0．618）作为工艺参数选择的切入点，进行了TC11钛合金中板的研制工作。结果表明：工艺参数的确定是可行的，大大简化了研制过程，在较短时间内完成板材的研制任务，中板的性能满足GB2218-94要求。     

TC17钛合金热变形过程中片状组织演变规律

通过等温锻造试验和有限元模拟,研究了TC17钛合金在α+β两相区变形过程中热加工工艺参数对显微组织演变的影响规律。通过组织观察分析发现:随着变形程度和变形温度的增加,TC17钛合金中的片层组织逐渐向球化组织转变。变形量对片状组织的球化起决定作用,当变形量为小于20%时,仅有少数片状α相发生了弯折或扭曲,球化现象不明显;随着变形量的增加,片状组织被不同程度的弯曲、破碎,球化程度随着变形量的增加逐渐变大。变形温度对球化过程也起一定的作用,随着变形温度的升高,球化效果越来越明显,这与较高的变形温度会提高位错或原子的迁移能力使片状组织有足够的能量通过界面迁移实现断裂、球化有关。     

TC11辉光等离子表面渗Nb组织及性能研究

利用双层辉光等离子表面渗金属技术(DGPSAT)对TC11进行表面渗Nb处理,用SEM和XRD、EDS以及纳米压入仪分析渗Nb合金层的显微组织、化学成分、相组成及其显微硬度与弹性模量。结果表明:渗层Nb元素呈梯度分布;渗层相主要由Nb在β-Ti中形成的置换固溶体与Al Nb2相组成;渗层有效厚度达到14μm,TC11渗Nb后其纳米硬度提高了1.9倍,而弹性模量相对于基体略有降低。     

片层组织TC17钛合金高温变形行为研究

通过热压缩试验研究了具有初始片层组织的TC17钛合金在780~860℃和应变速率0.001~10 s-1范围内的热变形行为和组织演变。分析了该合金在两相区变形的应力-应变曲线特征,其流变应力本构关系可以用双曲正弦方程和Zener-Hollomon参数描述,得到TC17合金在两相区变形的平均激活能为488.86 kJ.mol-1。显微组织分析发现:TC17合金在两相区变形时组织演变的主要特征是片层组织球化;热变形参数严重影响片层组织球化过程的进行,加大变形量、降低应变速率以及提高变形温度可以提高片状组织的动态球化程度。     

TC1钛合金宽幅薄板轧制工艺研究

对比分析了包覆叠轧和冷轧两种工艺制备TC1钛合金宽幅薄板表面质量、组织形貌和力学性能,并研究了成品退火温度对冷轧板材力学性能和组织的影响。结果表明:这两种工艺生产的TC1钛合金薄板力学性能均可满足GJB 2505A—2008要求,冷轧工艺生产的TC1钛合金成品板材表面质量良好,性能稳定,晶粒更为细小;冷轧板材成品退火温度控制在550~580℃较为适宜。     

TC11合金热变形行为及Z-D关系的研究

考察了具有淬火马氏体组织的ＴＣ１１合金在热压变形时的力学行为及显微组织特征。在各个为形温度和应变速率条件下,ＴＣ１１合金的应力－应变曲线均表现出先硬化后软化的趋势,最后都获得一种相对稳定的变形状态;与此同时,原始非等轴片层组织通过动态再结晶转变为等轴均匀的组织;变形温度越低或变形速度较高,变形应力就越高,所获得的稳态晶粒尺寸就越小;通过对实验数据分析后发现,ＴＣ１１合金在相对讷氏温区和相对高温区变