金属喷涂、堆焊与修复

20106216 钛合金表面处理技术的研究进展／姜海涛…／／电镀与精饰．-2010,32（10）：15～20综述了钛合金表面处理的各种方法,如电镀、化学镀、热扩散、微弧氧化、等离子喷涂、离子注人、气相沉积法、激光表面合金化和激光熔覆、双层辉光离子渗镀和加弧辉光离子渗镀、纳米化技术、液相沉积、离子轰击等。同时     

加弧辉光离子无氢渗碳对钛合金表面粗糙度的影响

利用加弧辉光离子渗镀技术对工业用Ti-6Al-4V钛合金进行离子无氢渗碳，在改善钛合金表面摩擦学性能的同时还有效地避免了其它有氢介质渗碳所产生的钛合金氢脆问题，是一种新的钛合金表面改性技术。本文主要介绍了加弧辉光离子无氢渗碳的原理，并着重研究了不同温度、不同靶距条件下钛合金表面粗糙度的变化情况。研究表明，高温加弧辉光离子无氢渗碳在一定程度上使得钛合金的表面粗糙度变差，其中渗碳温度和靶距的影响比较明显。     

加弧辉光离子无氢渗碳对钛合金表面粗糙度的影响

利用加弧辉光离子渗镀技术对Ti-6Al-4V(TC4)钛合金进行离子无氢渗碳，在改善表面摩擦学性能的同时，还有效的避免了其它有氢介质渗碳所产生的钛合金氢脆问题，是一种新的钛合金表面改性技术。介绍了加弧辉光离子无氢渗碳的原理并着重研究了不同温度、不同靶距条件下钛合金表面粗糙度的变化。研究表明，高温加弧辉光离子无氢渗碳在一定程度上使得钛合金的表面粗糙度变差，其中渗碳温度和靶距的影响比较明显。     

钛合金表面加弧辉光离子无氢渗碳耐蚀性能的研究

提出一种新的钛合金表面强化方法，利用加弧辉光离子无氢渗碳技术在钛合金表面形成渗碳层。该方法是在加弧辉光离子渗镀技术中引入由高纯石墨制成冷阴极电弧石墨靶，按冷阴极场致发射机制，源源不断地从电弧石墨靶上发射出高能量、高密度、高离化率、高速度的离子流，成功的在钛合金(Ti6Al4V)基材表面形成25—30μm厚的渗碳层，同时避免了氢元素对钛合金造成的氢脆问题。电化学腐蚀试验表明钛合金无氢渗碳后耐蚀性能得到提高，在0．5mol/L的稀硫酸腐蚀介质中，耐蚀性提高7倍多。渗碳后钛合金表面显微硬度达到936(HV)。其中，渗碳层相结构采用XRD进行检测。     

纯铜离子渗镀钛层的耐蚀性

采用加弧辉光离子渗镀技术, 实现了在纯铜表面形成均匀的渗镀钛层. 用电化学测试技术对渗镀层在0.5moL/LH2SO4溶液中的耐蚀性进行了对比试验研究. 结果表明渗镀钛层的耐蚀性能大大提高, 与钛板相当, 并对渗镀层钛浓度的分布、渗镀层显微硬度、渗镀层相的结构进行了测定.     

钛合金表面辉光离子渗Mo合金化层在航空煤油环境中的摩擦学行为(英文)

为改善钛合金在航空煤油中的摩擦学性能,采用辉光离子渗技术在Ti6Al4V合金表面制备Mo合金化层。分析合金化层的表面形貌和微观结构,测试合金化层的显微硬度和元素沿层深的分布,对比研究钛合金基体、渗Mo合金化层和5CrMnMo工具钢在航空煤油中分别与GCr15钢及QSn4-3铜合金配副对磨时的耐磨性能,并探讨渗Mo合金化层的表面粗糙度对摩擦磨损行为的影响。结果表明:经表面抛光处理后,钛合金表面辉光离子渗Mo合金化层不仅显著降低了钛合金的摩擦因数,而且有效增强了摩擦配副的耐磨性。渗Mo合金化层的摩擦性能优于5CrMnMo工具钢。实验还发现铜合金配副的磨损体积损失与Mo合金化层的表面粗糙度成正比,这主要是由合金化层与配副表面之间微凸体的磨粒磨损作用决定的。     

TC4 钛合金表面辉光离子渗 Mo 渗 S 复合处理涂层的组织和摩擦学性能

利用辉光离子渗的方法,在TC4钛合金表面首先沉积Mo耐磨涂层,然后对渗Mo层在650℃进行渗S处理,研究了渗Mo渗S复合涂层的表面结构、硬度和磨损性能。结果表明:Mo层渗S后,表面组织细化,硬度降低;渗Mo渗S复合涂层表面形成相以具有润滑作用的MoS2为主,另外还有少量Mo2C和Ti2S相;渗Mo渗S涂层的磨损速率约为TC4的1/10。     

镁合金表面加弧辉光离子渗镀Ti的腐蚀性能研究

加弧辉光离子渗镀技术将辉光放电与弧光放电有机地结合起来,利用辉光放电空心阴极效应使工件迅速升温,同时在真空容器壁上设置一个或多个金属阴极电弧靶源,利用真空电弧放电而不断地发射出高能量、高电流密度、高离化率的欲渗金属离子流,依靠扩散和离子轰击作用快速渗入工件表面层,在工件表面可以形成渗层、镀层、渗镀结合层.在实验条件下对镁合金AZ91表面渗镀了Ti,采用极化曲线测试和盐雾实验分析了处理后材料的腐蚀行为,用扫描电镜（SEM）分析了Ti镀膜的表面形貌,用电子衍射光谱（EDS）和辉光放电光谱仪（GDS）分析了表面化学成分分布.结果表明渗镀Ti显著提高了AZ91的耐腐蚀性.     

纯铜双层辉光离子渗镀钛扩散钎焊

试验纯铜双层辉光离子渗镀钛扩散钎焊的新方法。试验结果表明,纯铜表面经离子轰击净化及活化后,钛易于沉积与扩散,且阴极表面溅射对钛的渗层有“稀释”作用。随着基材与沉积层互扩散的进行,有助于达到实现钎焊的过渡液相条件。当渗钛层厚度足够时。即可获得满意的焊接接头。双层辉光离子渗金属使得用高熔点金属作为扩散助剂进行钎焊成为可能。     

双层辉光离子渗金属技术的现状及发展

双层辉光离子渗金属技术是在离子氮化的基础上发展的表面冶金技术。它是利用双层辉光放电特性，使普通金属材料表面形成具有特殊物理化学性能的合金层的新方法。本文介绍了双层辉光离子渗金属技术的基本原理、工艺研究及该技术在工业上的应用和前景。     

双辉多元共渗与电刷镀复合表面耐蚀渗镀层的研究

在20钢表面电刷镀快速Ni层作为过渡层，然后采用双层辉光离子技术将Ni-Cr-Mo-Cu合金进行多元共渗，对形成的复合镀层在5%HCl溶液中进行了电化学腐蚀性能测试，利用XRD，扫描电镀以及EDX对渗层的组织结构和合金元素及碳元素在渗层中的分布进行了分析，结果表明；预先刷镀快速Ni镀层再进行双层辉光多元渗Ni-Cr-Mo-Cu的复合渗镀层的耐蚀性能明显优于双辉多元渗Ni-Cr-Mo-Cu以及单独电刷镀Ni镀层的耐蚀性能，分析认为，由于双辉多元共渗中的温度效应，使层复合渗镀层具有较好的耐蚀性能。     

钛合金Ti6Al4V表面渗钼层的摩擦磨损性能

利用双层辉光离子渗金属技术在钛合金Ti6Al4V表面进行合金化，形成均匀、致密、厚度为9．4μm的钛钼合金渗层。表面硬度提高3倍左右，达到1050Hκ。采用球盘磨损试验机考察了钛合金Ti6Al4V表面渗钼层和Ti6Al4V钛合金的摩擦性能，得出该合金表面渗Mo后虽然摩擦因数略微增大，但耐磨性提高100余倍；通过对磨损形貌的分析可知，表面渗Mo合金层磨损机制主要表现为粘着及少量微切削。     

多层复合渗镀TiN耐蚀性的研究

采用双层辉光渗金属技术,在碳钢表面形成具有扩散层和沉积层的TiN复合渗镀层.对复合渗镀、PVD以及复合渗镀 PVD三种工艺制备的TiN层表面形貌、成分及在10%H2SO4和3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能进行了对比试验研究.结果表明:复合渗镀 PVD法沉积的TiN薄膜呈较为均匀、致密、细小的组织,Ti和N原子由表层呈梯度向内分布.与PVD法沉积的TiN层不同,是属于冶金扩散结合层,渗镀层厚度可达10 μm以上.在10%H2SO4和3.5%NaCl溶液中,渗镀层的腐蚀速度分别为0.156g/(m2·h)和0.025g/(m2·h),显示出了优异的耐蚀性.     

石墨电极加弧辉光渗镀Ti抗蚀性能的研究

利用加弧辉光离子渗钛技术在石墨板上形成均匀的渗镀钛层，着重讨论了渗层的抗蚀性能，探讨了渗层钛浓度分布，并用X射线衍射对渗层相组成进行了分析。     

表面强化技术及其在铜合金中的应用

铜及铜合金表面改性研究的重要性,在于在不改变铜基体各项性能的基础上,采用各种表面技术改善或提高材料的表面性能,从而增强耐磨性、耐腐蚀性,延长使用寿命,提高经济效益。本文讨论了铸渗法、表面内氧化、爆炸喷涂、辉光离子渗钛、激光熔覆在铜及铜合金中的应用,其中重点探讨了激光熔覆在铜合金表面改性中的应用,并对激光熔覆在铜及铜合金中应用中出现的问题以及今后发展的方向进行了详细的论述。     

钛合金表面辉光离子渗铝耐蚀性

利用双层辉光离子渗金属技术,在钛合金(Ti6Al4V)表面渗AI,形成均匀的钛铝合金扩散层.用显微硬度仪测量渗层的显微硬度,用SEM、XRD分析渗层的截面形貌和相结构,并在0.5 mol/L H2SO4溶液和3.5%NaCl溶液中测试极化曲线方法.结果表明:经950℃,保温5 h后Ti6Al4V合金基材表面形成厚度约为20 ìm的钛铝合金扩散层,扩散层由金属间化合物Ti3Al和TiAl组成;合金表面显微硬度值达到8100 MPa;钛合金表面的耐蚀性能提高.     

钛合金等离子体表面渗氮改性的研究进展

钛合金具有强度高、耐蚀性好、稳定性好、生物相容性强等特性,在航天航空等行业具有广阔的应用前景,但其硬度低、耐磨性差,使其应用受到了限制。对钛合金进行等离子体表面渗氮强化处理是目前应用较为广泛的技术。本文将对钛合金的直流辉光离子渗氮、活性屏离子渗氮、辅助阴极离子渗氮、空心阴极辅助离子渗氮、激光辅助离子渗氮以及氮离子注入技术等表面等离子体渗氮工艺进行综述。     

多元离子复合渗镀表面改性与钎焊设备的研制

多元离子复合渗镀设备是由炉体、辉光电源、电弧电源、水冷系统、真空系统和监测系统六部分组成;复合靶是由多种金属材料组成,其中包括钛、铜、镍、银、铝等,依据工件材料选定.陶瓷或金属表面复合渗镀的以及钎焊的工艺参数,如工作气压、辉光电压、电弧电流、渗镀时间、复合靶与工件之间的距离、焊接温度和保温时间等,对表面合金化和钎焊造成影响.本装置可以用于陶瓷及金属的表面合金化及其真空钎焊连接.     

纯铜双辉等离子体渗镍层形成及扩散机理分析

采用双层辉光离子渗金属技术实现了在纯铜表面的渗镍，对渗层中镍元素的分布进行了测定，用扩散偶方法计算了铜镍等温互扩散系数，并对在辉光放电中影响扩散系数的因素进行了讨论。结果表明，纯铜双层辉光离子渗镍是一个先吸附沉积再扩散的过程，利用扩散偶方法求得的等温互扩散系数随试验温度及表面镍浓度的提高而增大。只要合理选择放电条件下的各工艺参数，便可以有效控制渗层中的镍含量及分布。     

钛合金双层辉光离子无碳氮共渗摩擦性能研究

利用双层辉光离子渗金属原理改善钛合金Ti6Al4V的耐摩擦性.使用蜂窝状高纯度固体石墨作为源极,钛合金Ti6Al4V做阴极,一定比例的氩气、氮气作为载气.依靠辉光放电空心阴极效应,溅射出原子、离子状的碳元素,碳、氮元素混合形成等离子体,靠阴极负偏压把碳、氮吸引到Ti6Al4V的表面,依靠轰击和扩散在Ti6Al4V材料表面形成具有特殊物理、化学性能的合金层.X射线衍射检测显示渗层内形成了包含TiC,TiN的硬度相;辉光放电光谱(GDS)检测结果显示,在渗层内碳、氮元素分布呈梯度形式;硬度测试显示渗层硬度由表及里呈现梯度下降,表面硬度提高两倍以上;摩擦磨损检测表明Ti6Al4V材料经无氢碳氮共渗处理后,其粘着现象明显降低,摩擦系数降低一半多,耐磨性大大提高.