硼钼渗层的组织与性能

本文用金相显微分析、电子探针和X射线衍射分析方法对五种钢材的硼钼渗层进行了化学成分、相结构及组织分析。同时对硼钼渗层的性能进行了研究。     

Q235钢电镀镍渗硼层组织及抗高温氧化性能北大核心CSCD

对Q235钢电镀镍层进行渗硼处理,研究其渗层组织特性及抗高温氧化性能。用扫描电子显微镜（SEM）对镀镍渗硼层横断面进行了显微组织观察,用X射线能谱仪（EDS）分析了渗层不同部位的元素分布。结果表明,渗硼层为Fe2B,Ni4B3和Ni31Si12相,渗层厚度为33~254μm,并随着渗硼温度和渗硼时间的增加而增加。用显微硬度计测试渗层的硬度分布,复合层（硼化物和硅化物层）的硬度值约为1753 HV,硼化物层的硬度值为1645~2003 HV,基体硬度为173 HV。镀镍层与镀镍渗硼层经700℃氧化40 h的高温氧化动力学曲线显示镀镍渗硼层的抗高温氧化性能优于镀镍层,Ni3Si,B2O3和Si O2产物起到提高其抗高温氧化性能的作用。     

钴基高温合金渗硼层组织及性能的研究

高温合金因其具有良好的耐高温、耐腐蚀性、抗氧化性及冲击韧性等优点而被广泛应用。日益苛刻的工作条件对高温合金的表面硬度及耐磨性提出了更高的要求。本文通过对钴基高温合金进行固体渗硼处理,并采用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪等先进检测手段,研究了渗层组织结构及其硬度、耐磨性、耐腐蚀性能。结果表明,渗硼后的钴基高温合金表面形成了40～90μm厚的超硬化合物层,该化合物层分为两层,其组织结构均匀平缓且与基体结合紧密,主要包含了CoB,CrB,W2B等硬质硼化物,渗层厚度随时间和温度的增加而增加。渗层表面硬度最高可达2 150 HV0.1,其耐磨性较基体相比提高了约11.2倍,且合金的耐腐蚀性能在渗硼后基本未发生变化。     

镍基合金渗硼工艺及组织性能分析

研究了纯镍和镍基合金渗硼层的组织结构和性能，探讨了该合金的渗硼工艺。结果表明，镍和镍基合金在本试验条件下，可在表面获得硬度高、耐磨性、耐蚀性好的Ｎｉ２Ｂ和Ｎｉ３Ｂ相。对镍基合金，渗硼表面强化有良好的应用前景。     

镍基合金渗硼工艺及组织性能分析

研究了纯镍和镍基合金渗硼层的组织结构和性能，探讨了该合金的渗硼工艺。结果表明，镍和镍基合金在本试验条件下，可在表面获得硬度高、耐磨性、耐蚀性好的Ｎｉ２Ｂ和Ｎｉ３Ｂ相。对镍基合金，渗硼表面强化有良好的应用前景。     

固体硼氮共渗提高渗层的耐蚀性和抗高温氧化性能

用尿素为供氮剂进行固体硼氮共渗,研究了硼氮共渗层的耐蚀和抗高温氧化性能,并与渗硼层作了比较。结果表明,因先期渗入的氮原子在渗硼温度所起的有益作用,致使硼氮共渗层的耐蚀和抗高温氧化性能均优于渗硼层。     

45钢渗硼工艺对渗层组织与性能的影响

研究了渗硼温度、保温时间和渗硼剂配方对45钢渗硼层组织和性能的影响.结果表明:在给定实验条件下,渗硼层组织致密,硼化物呈针齿状楔入基体,与基体结合牢固;渗硼层厚度随渗硼温度的升高、保温时间的延长而增加.相比而言,温度对渗硼层厚度的影响大于时间的影响;渗硼层中FeB相使表面硬度显著提高:渗硼层抗盐酸、硫酸、氢氧化钠腐蚀性优良.     

锡对纯铜电车线性能的影响

对加入不同锡量的纯铜试样的强度、硬度、导电性和耐磨性等进行了测定。结果表明，锡的加入能细化晶粒，提高纯铜电车线的强度、硬度、耐磨性．但降低其导电性。锡的最佳加入量为0．2％。     

冷轧对纯镍N6组织和力学性能的影响

研究了冷变形对纯镍N6组织和力学性能演变的影响。对纯镍N6试样进行了冷轧变形（20%、30%、50%、70%、90%）。采用扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、X射线衍射（XRD）、显微硬度测量和拉伸试验对冷轧试样的组织和力学性能进行了表征。结果表明,纯镍N6的晶粒得到了细化,不规则取向晶粒转变为与轧制方向平行的条状晶粒。纯镍N6在轧制压下量为90%时,晶粒尺寸达到微纳米级别,其中晶粒直径主要在10 μm以下,占全部晶粒尺寸的94%。轧制试样中低角度晶界分布均匀,与相邻点的10°错向角比例较高。随着冷轧压下量的增加,抗拉伸强度和显微硬度升高,伸长率降低。当冷轧程度为90%时,抗拉强度为837 MPa,显微硬度为2479 MPa,分别是退火态的2.32倍和2.7倍。纯镍N6在不同轧制压下量的断口形貌均包括等轴韧窝、棱纹和台阶断口,为韧性断裂。     

强流脉冲电子束作用下纯钛的微观组织结构变化及其性能研究

目的提高纯钛表面的耐腐蚀性能。方法本实验主要分两步进行,首先进行金相样品的制备,然后利用强流脉冲电子束对材料表面进行改性处理,最后利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、硬度检测,电化学检测等检测手段进行探讨研究。结果扫描电镜分析结果表明,强流脉冲电子束处理后,样品表面出现了熔坑,并且随着脉冲次数的增加,熔坑数量逐渐减少,这主要归因于强流脉冲电子束的净化除杂作用。X射线衍射分析发现,强流脉冲电子束处理后,衍射峰出现了宽化和向高角度偏移现象,主要归因于脉冲处理后合金表面的晶粒细化和表面应力、晶格常数的降低。另外,电化学测试表明,强流脉冲电子束处理后金属表面的耐腐蚀性明显增加,自腐蚀电流密度从强流脉冲电子束处理前的27.3μA/cm~2变化到25次脉冲处理后的6.3μA/cm~2,主要归因于强流脉冲电子束的净化除杂作用以及熔坑等结构缺陷的消失。显微硬度分析发现,经过强流脉冲电子束处理后由于样品表面的残余应力和孪晶等结构缺陷的存在,样品表面硬度明显降低。结论强流脉冲电子束处理后,纯钛的耐腐蚀性能增加,晶粒细化,硬度有所降低。     

联氨-氨配合体系化学镀纯镍工艺

目的 优化联氨-氨配合体系化学镀纯镍的工艺条件。 方法 以壳聚糖为织物的预处理剂,通过单因素实验,探讨化学镀镀液各组分的浓度和 pH 值、温度、施镀时间等因素对化学镀纯镍锦纶织物的方阻和增重率的影响。 结果 最优化学镀工艺条件如下:乙酸镍质量浓度 45 g / L,水合肼质量浓度 20 g / L,硫酸铵质量浓度 8 g / L,镀液 pH 值为 9 ,施镀温度为 75 ℃ ,施镀时间为 2 h。 结论 采用此反应体系,锦纶织物经壳聚糖改性处理后,可在最优施镀工艺条件下得到纯镍镀层,且镀层致密,方阻较小。     

氧乙炔喷焊NiCrBSi-WC涂层激光改性组织及性能影响

采用氧-乙炔火焰喷焊在Q235钢上制备NiCrBSi-WC涂层,使用激光对喷焊层表面改性处理后在电炉中进行固体硼硅共渗。通过SEM、XRD、EDS及显微硬度计等对处理前后涂层组织的微观形貌、物相和显微硬度进行分析,使用摩擦磨损实验机研究对比处理前后各涂层的耐磨性能。结果表明喷焊层表面微孔及夹杂在激光扫描处理后变得平整、致密,涂层主相Ni2.9Cr0.7Fe0.36、FeNi3成分未变,但主相在晶面排列上具有择优取向性且结晶度提高。WC部分分解为W2C、W及C,C被固溶进Ni基中使Cr3C2等碳化物相增多,淬硬层深度达0.25mm,显微硬度提高到909HV,耐磨性能得到提高。在涂层激光重熔的基础上硼硅共渗能够增加Ni3B、Ni2B、NiSi等硼化物及硅化物硬质相,平均摩擦系数由0.583降低为0.428,耐磨性较激光处理后提高近一倍。     

激光重熔Ni基WC涂层的组织与性能研究

研究了45钢为基体的Ni基WC涂层经激光重熔后形成涂层的显微组织、硬度和耐磨性.结果表明:涂层经激光重熔处理后,WC颗粒部分分解形成W_2C,同时形成新的硬质相和共晶组织.涂层中包含γ固溶体和W_2C、Ni_3B、Cr_73、Cr_(23)C_6和(Fe,Ni)_(23)C_6等化合物;有效地改善了涂层的性能.     

纯镁微弧氧化含碳陶瓷层的耐磨性能

为进一步提高纯镁表面微弧氧化陶瓷层的摩擦磨损性能,在硅酸盐体系的电解液中加入不同质量浓度的石墨烯添加剂,对纯镁试样进行微弧氧化处理。利用扫描电子显微镜、电子探针、显微硬度仪和原子力显微镜等分析镁微弧氧化陶瓷层的表面和截面形貌、陶瓷层成分、显微硬度和表面粗糙度,并用MS-T3000球-盘磨损实验机对微弧氧化陶瓷层的摩擦学性能进行研究,台阶仪计算比磨损量。结果表明:在微弧氧化电解液中加入少量石墨烯添加剂后制备的陶瓷层中含有一定量的碳元素,含碳的微弧氧化陶瓷层在干摩擦小滑动距离下的摩擦因数显著减小,最低至0.095,较原始镁试样的0.45减小近50倍,含碳微弧氧化陶瓷层比磨损量是原始试样的1/5。纯镁表面含碳微弧氧化陶瓷层有效提高了纯镁表面的减摩和耐磨性。     

高铬铸铁、100V钢及镍基合金的金相组织及耐磨性能

以高铬铸铁、100V钢和镍基合金为研究对象,通过热处理前后金相组织及硬度的对比和摩擦磨损后磨损表面的SEM照片、能谱分析,研究了金相组织、硬度和耐磨性之间的关系,表明合金中基体组织的强韧化是提高耐磨材料抗磨性能的有效手段。     

Al含量对TiAlN涂层结构及性能的影响

目的 系统研究Al含量对TiAlN涂层结构以及硬度、热稳定性、抗氧化性能和耐腐蚀性能的影响.方法 利用阴极弧蒸发技术,采用Ti、Ti50Al50、Ti40Al60和Ti33Al67靶材制备出4种Ti1–xAlxN涂层.分别利用能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪、热重分...     

激光熔覆镍基合金磨损及电化学腐蚀性能研究

目的 为解决不锈钢零件在工程应用中表层由于磨损、腐蚀导致其使用寿命缩短的问题,修复和提升不锈钢表层的硬度、耐磨性及耐蚀性.方法 在总结前期大量实验数据及规律的基础上,采用激光熔覆法在304不锈钢表层制备无裂纹、熔覆质量良好的Ni60涂层.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等设备,系统地研究了熔覆层组织的形貌、元素分布及物相结构.采用显微硬度计、摩擦磨损仪、电化学工作站等设备,测试熔覆层的硬度分布、磨损特性及电化学特性.结果 涂层具有均匀致密的微观结构,主要以固溶态γ-(Ni,Fe)、碳化物M23C6(M=Fe、Ni、Cr)、硼化物CrB组成,熔覆涂层的显微硬度约为基材的2.5倍,熔覆过程中,硬质增强相的形成是其硬度提升的主要原因.熔覆涂层的磨损率、磨损深度、磨损后表面单位面积的粗糙度(Sa)分别为基材的8.5％、69％、22.2％,与基材相比,涂层的耐磨性能明显更优.涂层的腐蚀速率比基材低2个数量级,涂层表面形成的致密钝化膜是耐蚀性好的主要原因.结论 熔覆质量良好的Ni60涂层,较304奥氏体不锈钢基材有更加优异的硬度、耐磨及耐腐蚀性能.