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。     

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。     

钛合金表面多弧离子镀TiAlN薄膜微观组织结构及性能研究

采用多弧离子镀技术在TC11钛合金基体上沉积了TiAlN涂层。金相截面组织观察和扫描电镜表面形貌照片显示,制备出的膜层连续、光滑、孑L隙率低、组织致密;X射线衍射分析表明,膜层的相结构中大致含有以下组成相：（Ti,A1）N、Ti2A1N、Ti。用EDS能谱分析对膜层中的元素含量进行了测定,发现Al元素出现了成分负偏析。性能测试表明,TiAlN膜具有较高的硬度和膜／基结合力。     

SnSb导电膜对钛基金属阳极涂层性能提高的深入研究

深入讨论了钛基金属阳极涂层制备中 ,在底层引入SnSb导电膜对其电催化性能提高的机理 ,并对影响电催化性能最重要的两个工艺参数 :温度和锑添加量进行了详细的研究。EDX面扫描结果表明 ,底层热分解成型的SbSn膜成分分布均匀 ,非常有利于DSA电催化性能的改善 ;X射线衍射结果证实了SnSb膜中主要以SnO2 和Sb2 O3相结构存在 ;对比实验得出了最佳工艺制备条件 :t=30 0℃ ,锑的添加量为 10 %。     

弧电流对多弧离子镀纯Cr涂层组织性能的影响

采用多弧离子镀技术在锆合金表面制备了纯Cr涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和划痕仪分析了弧电流对纯Cr涂层表面形貌、物相结构以及膜基结合力的影响,并采用Image J图像处理软件对纯Cr涂层表面大颗粒分布进行统计和分析。结果表明,随着弧电流的增大,纯Cr涂层表面大颗粒尺寸先增大后减小,单位面积内大颗粒数目则先减少后增多,同时纯Cr涂层的择优生长趋势由(110)晶面变为(200)晶面,且纯Cr涂层与锆合金基材的膜基结合力先减小后增大。     

多弧离子镀TiN涂层的N_2/Ar流量参数研究

利用多弧离子镀在硬质合金基体上制备TiN涂层,研究了N_2/Ar流量比对TiN涂层表面大颗粒分布与力学性能的影响。通过扫描电镜观察TiN涂层的表面形貌,并利用Image J图像处理软件对大颗粒的数量和尺寸进行了分析,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N2流量的增加,涂层表面沉积颗粒的最大直径和平均直径逐渐减小,涂层的附着力整体呈现增加趋势,显微硬度则先增大后减小。     

铬刚玉再生料加入量对铬刚玉浇注料性能的影响

为实现铬刚玉废弃料资源再利用,以铬刚玉(4~2 mm、2~1 mm、1~0 mm)为骨料,以铬刚玉细粉(240目)、活性氧化铝微粉、铬绿为基质,以Secar71水泥为结合剂,使用高效外加剂,并以相同粒度的铬刚玉再生料(其加入量分别为0、10%、20%、30%、40%、50%、60%)作为骨料来替代铬刚玉骨料,骨料和基质的质量比固定为70∶30,研究了铬刚玉再生料对铬刚玉浇注料性能的影响。结果表明:铬刚玉再生料加入量在40%以内,通过合理的颗粒级配,添加高效外加剂,试验结果高于铬刚玉浇注料性能指标,符合实际生产要求。     

合金钢中铬对镍比色测定的影响

·分析合金钢通常采用王水溶样,高氯酸冒烟氧化,此时铬氧化至高价呈橙黄色。本文研究了用吸光光度法测定镍时,铬的颜色对镍的比色测定没有影响。本文进行了氧化剂、氨性丁二酮肟用量的选择及显色液稳定性等一系列的试验。以试验来说明它的精密度和准确度,回收率在98～101％之间。     

电弧离子镀电弧电流对铬涂层锆合金高温抗氧化性能的影响北大核心

采用电弧离子镀膜技术在Zr合金表面制备Cr涂层,研究电弧电流对Zr合金高温抗氧化性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对涂层的微观结构和物相组成进行表征,分析电弧电流对Cr涂层锆合金1200℃抗氧化性能的影响。结果表明,较高的电弧电流可以在单位时间内获得较厚的Cr涂层,电弧电流为80 A时,涂层表面最光滑,膜基结合性能最优。1200℃高温氧化后Cr涂层主要由Cr_(2)O_(3)、Cr和Cr-Zr组成,Cr涂层氧化后生成了致密的Cr_(2)O_(3)层,Cr_(2)O_(3)层可有效阻止O元素向Zr基体内部扩散。当电弧电流为80 A时,Zr基体上的Cr涂层对基体的保护性能最优。     

Effect of Rare Earth Element Cerium on Mechanical Properties and Morphology of TiN Coating Prepared by Arc Ion Plating

TiN coatings were deposited on polished substrates of W18Cr4V high speed steel by means of vacuum arc ion plating. The effect of cerium on adhesion between TiN coating and substrate was studied. The microstructures and composition of TiN coatings were also investigated by means of scanning electron microscope (SEM), Auger electron spectroscopy (AES), and X-ray diffraction (XRD) technique. It was found that cerium is an effective modifying agent and the addition of suitable amount of cerium to TiN coatings can produce relatively excellent properties such as micro-hardness, wear resistance, oxidation resistance and porosity. The experimental results show that the added cerium in TiN coatings makesa contribution to form the preferred direction along with a (111 ) or (222) close packed face, which may be one of the reasons that improves some properties mentioned above.     

钛基体表面处理对无氰电刷镀银结合力的影响

采用无氰电刷镀银溶液，通过对钛基体进行喷砂、机械打磨、化学刻蚀等表面处理，电镀前再经过表面活化，可有效地提高钛基体与镀银层之间的结合力。     

氮离子束辅助电弧离子镀对TiN膜层中金属“大颗粒”影响的研究

采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备,在高速钢W18Cr4V基材上沉积TiN膜层。研究了N离子束轰击能量对膜层表面形貌、相结构、显微硬度的影响。结果表明:N离子束辅助轰击,能够有效地减少和降低膜层表面"大颗粒"的数量和尺寸,消除了膜层中较软Ti2N相,得到了单一的TiN相。随着轰击能量的增加,TiN相结构不发生改变,TiN(111)取向逐渐减弱,而(200)取向逐渐增强。N离子束辅助轰击能量的增加,提高了膜层的显微硬度。     

氮离子束轰击对电弧离子镀已沉积的TiAlN膜层性能影响的研究

采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备,利用N离子束轰击高速钢W18Cr4V基材上电弧离子镀已沉积完毕的TiAlN膜层。研究了不同能量的N离子束轰击对TiAlN膜层表面形貌、显微硬度和相结构的影响。SEM分析表明:TiAlN膜层表面"大颗粒"消失,凹坑浅而平整,粗糙度降低。X射线衍射分析表明:无N离子轰击时,TiAlN膜层是由TiAlN相和Ti2AlN相组成;随着轰击能量的增加,TiAlN膜层的相结构没有发生变化,但TiAlN(111)取向减弱,而(200)和(220)取向均增强;Ti2AlN(211)取向减弱。力学性能测试表明:N离子束轰击,使膜层的显微硬度由原来的2 100HV0.01提高到2 300HV0.01。     

沸石矿物处理污水中重金属离子的实验

沸石是一种多孔的含水架状硅酸盐类矿物,经物理法活化和化学法改型后制成离子交换剂(吸附剂),可增强沸石矿物的吸附和离子交能力,对处理污水中重金属离子有一定的效果。本文通过试验证实了铵型和钠型沸石对Zn~(2+)、Cu~(2+)的交换容量较好,且交换剂制造工艺成本低、设备简单、操作方便。     

铁基烧结材料的离子氮碳共渗处理

对不同化学成分的铁基烧结零件材料进行了离子氮碳共渗处理，观察工艺参数和合金元素对共渗层相组成、渗层深度、硬度的影响。试验结果表明：共渗温度、时间、气 氛等工艺参数以及在Fe-C烧结材料中添加Mo、Cu等合金元素，明显影响渗层深度和表面硬度。对铁基烧结零件材料进行了离子氮碳共渗处理，当保温时间为2－3h，C3H6O（丙酮）输入量为保护气氛总体积的7％（体积分数，下同）时：材料密度为6．7g/cm^3的Fe-C材料，在560－620℃，可获得530－770HV0.1的表面硬度，渗层深度为0．15－0．65mm，其中化合物层厚度为12－23μm；Fe-C-Cu材料，在560－580℃，可获得640－650HV0.1的表面硬度，渗层深度为0．23－0．38mm，其中化合物层厚度为8－12μm，FC-C-Cu-Mo材料，在560－580℃，要获得760－880HV0．1的表面硬度，渗层深度为0．17－0．25mm，其中化合物层厚度为8－17μm。     

Effect of Welding Processes on Tensile and Impact Properties, Hardness and Microstructure of AISI 409M Ferritic Stainless Joints Fabricated by Duplex Stainless Steel Filler Metal

The effect of welding processes such as shielded metal arc welding, gas metal arc welding and gas tungsten arc welding on tensile and impact properties of the ferritic stainless steel conforming to AISI 409M grade is studied. Rolled plates of 4 mm thickness were used as the base material for preparing single pass butt welded joints. Tensile and impact properties, microhardness, microstructure and fracture surface morphology of the welded joints have been evaluated and the results are compared. From this investigatio.n, it is found that gas tungsten arc welded joints of ferritic stainless steel have superior tensile and impact properties compared with shielded metal are and gas metal arc welded joints and this is mainly due to the presence of finer grains in fusion zone and heat affected zone.