钛材表面无氢式一次性形成金属碳化物新方法

发明了1种能够在钛材表面无氢式一次性形成金属碳化物的三栅极离子渗镀新方法。系统工作时所产生的等离子从空隙处直接奔向工件待处理表面，从而无氢式一次性在金属材料表面形成由镀层、或扩散层或渗镀层构成的金属碳化物表面改性合金层。利用该方法在纯钛(TA2)基材表面进行了一次性无氢式渗碳和C，Mo共渗的试验。试样的x射线衍射分析(XRD)、辉光放电分析(GDA)等测试结果表明，在钛基表面形成了具有金属碳化物及碳扩散次层的渗镀合金层，渗镀成分呈现明显的梯度分布，厚度在20μm以上，最高硬度可达13000MPa。     

离子渗金属中表层合金元素的贫化及其消除

离子渗金属中，工件表层合金贫化主要是由于离子轰击在工件表层造成一个严重的畸变层，畸变层原子具有高的扩散系数面非畸变层原子具有低的扩散系数，结果使区出现原子富集；同时在变层存在畸变梯度，这一梯度的存在支持这样的富集。     

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。     

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.     

复合镀渗MoS2薄膜及其组织性能分析

采用多弧离子镀及低温离子渗硫相结合的复合镀渗工艺,在45钢基体上制备了二硫化钼固体润滑薄膜。用AFM、SEM观察了薄膜表面及截面形貌．用XRD及XPS分析了薄膜相结构及表面化合价态,摩擦试验结果导,示该薄膜具有优异的摩擦学性能,复合镀渗工艺为原位合成二硫化钼固体润滑薄膜提供了一种新方法。     

多弧离子渗镀CoNiCrAlTaY涂层的研究

本文采用多弧离子渗镀技术,在镍基高温合金基片上获得扩散层和沉积层,形成了既有扩散层又是等轴晶组织的CoNiCrAITaY抗高温氧化涂层;分析了涂层和界面的成分、组织形貌;进行了静态氧化试验。     

离子注渗复合表面改性技术研究进展

综合国内外研究现状,目前针对离子注渗复合表面改性技术已开展了大量的研究工作,然而还缺少对其进行系统介绍的研究报道。首先,对离子渗技术（离子渗氮、离子渗碳和离子渗硫）、离子注入技术（氮离子注入、碳离子注入和金属离子注入）和离子注渗复合技术的原理进行了介绍。其次,对上述表面改性技术的研究进展进行了综述和总结。最后,针对目前离子注渗复合技术的不足之处,从改善硬件设备、强化作用机理、系统研究复合处理工艺和促进其工业化应用等方面进行解决,提出要充分利用注渗和镀膜技术复合的优势来实现材料结构功能一体化,推动多相复合强化技术的研究与开发,为工业化应用奠定理论基础。     

W-Mo-Dy三元共渗合金层的研究

采用双辉等离子渗金属技术,在20钢表面进行W-Mo-Dy三元共渗.探讨了气压、保温时间、温度对合金渗层厚度的影响,并获本试验条件下的最佳工艺参数.对合金渗层金相显微组织和形成机理进行分析;用能谱仪检测合金元素的浓度和分布;用XRD分析合金渗层物相.结果表明:在本试验条件下最佳工艺参数为气压30 Pa,保温时间4.5h,温度1020℃,获得的共渗合金层厚度约115 μm;合金渗层中W、Mo合金元素含量随到试样表面的距离增加而减少,呈梯度分布;由于稀土的较大原子半径与核外电子的极化作用使得Dy分布不规律;合金渗层的物相主要为Fe( Mo,W,Dy)、Dy2O3和少量的DyFe10Mo2等.     

纯钛表面Zr-N等离子合金化(英文)

为了改善纯钛的表面性能,利用等离子表面合金化技术在纯钛表面形成Zr-N改性层。对Zr-N改性层的微结构、成分及硬度进行测试,并对改性层形成及表面硬度提高的机理进行分析。利用球-盘磨损试验对表面改性纯钛的摩擦学性能进行研究。结果表明,在纯钛表面形成了均匀致密的Zr-N改性层,改性层由表面Zr-N化合物层和基体内Zr、N的扩散层构成。Zr-N表面改性层显著提高了纯钛的表面硬度,表层的最高硬度约为HK1040。Zr-N表面改性层没有减摩效果,但明显改善了纯钛的磨损性能。     

Ti6Al4V合金表面离子铌合金化及其耐磨性能研究

采用双辉离子渗技术对Ti6Al4V钛合金表面渗Nb,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磨损试验机、电化学测试系统研究钛合金表面离子渗Nb合金化层的形态、结构、力学性能、摩擦学性能和电化学腐蚀性能,并探讨渗Nb改性处理对钛合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀磨损行为的影响.结果表明,渗Nb工艺参数对合金化层的形态、结构和性能影响显著,高浓度渗Nb合金化改性层表现出良好的强化效果,显著地改善了Ti6Al4V合金的抗大气环境和抗NaCl溶液腐蚀磨损性能.Ti6Al4V合金基材和渗Nb层的耐磨性能在NaCl溶液中优于大气环境,其原因归于溶液的润滑作用和试样的良好耐腐蚀性能.     

Plasma surface alloying of titanium alloy for enhancing burn-resistant property

Conventional titanium alloy may be ignited and burnt under high temperature, high pressure and high gas flow velocity condition. In order to avoid this problem, bum-resistant alloying layers were made on the surface of Ti-6Al-4V and Ti-6.5Al-0.3Mo-1.5Zr-0.25Si titanium alloys by using double glow plasma surface alloying technology （DG Technology）. Two typical bum-resistant layers Ti-Cr and Ti-Mo were made by DG plasma chromizing and DG plasma molybdenizing, respectively. Bum-resistant properties were tested by layer ignition method using 2 kW laser machine. Ignition experiments result reveals that the ignition temperature of alloyed layer with Mo and Cr concentration above 10% is about 200℃ higher than ignition temperature of Ti-6Al-4V substrate.     

Microstructure and corrosion resistance of Fe-Al intermetallic coating on 45 steel synthesized by double glow plasma surface alloying technology

A binary Fe-Al alloyed layer was synthesized on 45 steel by means of double glow plasma surface alloying technique. The corrosion-resisting layer prepared is composed of a sedimentary layer and a diffusion layer, with a total thickness of about 180 μm. The aluminum content of the alloyed layer shows gradual change from surface to the inside of substrate. The ideal profile is beneficial to the metallurgical bonding of the surface alloying layer with substrate materials. The microstructure of both layers consists of the Fe-Al intermetallic compound, which is FeAl with B2 structure in the sedimentary layer and Fe3Al with incompletely ordered DO3 structure in the diffusion layer. The protective film exhibits high micro-hardness. In comparison with the substrate of 45 steel, the corrosion resistance of the aluminized sample is much higher in 2.0% Na2S and 0.05 mol/L Na2SO4 + 0.5 mol/L NaCl mixed solutions.     

双层辉光等离子多元共渗源极成分设计

以工业纯铁表面形成Fe-11W-7Mo-23Co型合金为例,阐述了双层辉光离子多元共渗的源极成分设计思路.通过对工业纯铁表面进行W、Mo、Co多元共渗,探讨了合金元素溅射产额的不同对源极溅射成分的影响.结果表明,双层辉光离子多元共渗时,源极成分设计可以忽略合金元素溅射产额的影响.     

用于自由曲面模具零件的等离子束表面处理机器人轨迹生成研究

为了满足等离子束表面处理的工艺特性要求,提出了一种基于等残余高度法改进的初始轨迹迭代优化算法,介绍了等离子束表面处理机器人系统以及轨迹自动生成和工艺参数模块,再分析轨迹规划的拓扑结构和工艺参数,接着提出改进的轨迹优化算法,该方法综合考虑自由曲面曲率、轨迹间距等多种因素,相较于一般的轨迹规划算法,能在保证加工效率的基础上有效提高表面加工质量。     

Spark plasma sintering consolidation of nanostructured TiC prepared by mechanical alloying

Spark plasma sintering technique was used for the consolidation of nanostructured titanium carbide synthesized by mechanical alloying in order to avoid any important grain growth of the compact materials. The TiC phase was obtained after about 2 h of mechanical alloying. Towards the end of the milling process (20 h), the nanocrystalline powders reached a critical size value of less than 5 nm. Some physical and mechanical properties of the consolidated carbide were reported as a function of the starting grain size powders obtained after different mechanical alloying durations. The crystalline grain size of the bulk samples was found to be increased to a maximum of 120 nm and 91 nm for carbides mechanically alloyed for 2 h and 20 h respectively. The Vickers hardness showed to be improved to about 2700 Hv for a maximum density of 95.1% of the bulk material.