“双层金属布”硬质涂层耐磨性能的研究

对复合在钢基体上的WC-Ni-Fe-Co系“双层金属布”硬质涂层的相对耐磨系数ε进行了测定,对比耐磨件是HRC60的高速钢,实验采用磨粒磨损和摩擦磨损,实验结果表明WC-Ni-Fe-Co系“双层金属布”涂层耐磨性明显优于高速钢（HRC60）,涂层耐磨性主要与WC相含量有关。     

AlTiCrN涂层结合界面组织特征与结合性能

以Ti、Al和Cr为靶材,采用阴极离子镀在YT14硬质合金刀具表面制备一层AlTiCrN涂层,通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了其表面和界面形貌、化学元素组成和物相,并用线扫描和面扫描研究了涂层中化学元素在结合界面处扩散机理.用划痕法表征其界面层结合强度,对界面结合机理进行了讨论.AlTiCrN涂层的物相主要以AlN、CrN和TiN为主,涂层在(111)晶面具有很强的择优取向.涂层中Al、Ti、Cr和N原子数分数高于基体,在结合界面处呈阶梯状过渡分布,基体中C原子扩散进入TiN、AlN和CrN晶格点阵中,形成明显的扩散层.涂层结合界面为机械+扩散形式,其结合方式主要是由吸附结合、扩散结合和化合结合方式组成.划痕过程中涂层经历弹性变形、塑性变形和涂层剥离三个阶段,界面结合强度为59.2N.     

工具及零件用硬质金属涂层材料的发展

涂层是切削工具中最重要的技术发展。在美、日等工业发达国家中,机夹刀片进行涂层处理的比重约占40％。这是由于随着工业技术的发展,要求具有高效率、高精度、高寿命,特别是在解决耐磨性(硬度)与耐崩刃性(韧性)之间的矛盾问题应具有良好作用的切削工具。而涂层技术正可以满足这一     

爆炸复合材料界面组织结构与性能

本文研究采用光学显微镜，扫描电镜和透射电镜电子衍射方法，对０Ｃｒ１８Ｎｉ１１Ｔｉ／１６ＭｎＲ爆炸复合材料界面组织结构进行了研究，发现复合界面呈波状结合，并存非晶结构，从而对界面高硬度，高粘结强度和高耐蚀性提出新的解释。     

HVAFWC-Co-Cr涂层的研究和表征以及与电镀硬质铬涂层的对比

新型超音速火焰喷涂系统(HVAF)主要用于生产硬质合金和金属合金涂层。该过程类似于传统的超音速氧焰喷涂(HVOF)工艺,但采用空气代替氧气为助燃剂。因此,超音速火焰喷涂工艺的火焰温度更低(~2300K),从而最大限度地减低了喷涂材料的氧化和热失效。该工艺粒子飞行速度可达1000米/秒。本文对HVAF WC-CoCr涂层进行了研究,采用截面法对涂层显微组织形貌等特性进行了观测和讨论,对涂层的表面质量和相成分进行了分析。此外,还测量了涂层的硬度,通过电化学腐蚀试验表征了涂层的腐蚀行为。最后,将该涂层的检测结果与电镀硬铬涂层进行了比较和分析。     

熔盐处理对SiC陶瓷表面及其与Si涂层界面性能影响研究

环境障涂层体系中粘结层与基体的结合性能是评价其质量的重要指标之一。本文针对环境障涂层中硅粘结层与硅基陶瓷材料结合性能不理想的问题,采用Na2CO3和Na2SO4熔盐作为蚀刻剂对SiC陶瓷表面进行粗糙化处理,研究了SiC陶瓷表面熔盐处理后的显微形貌、粗糙度以及物相组成。采用真空等离子喷涂技术制备了Si涂层,采用划痕法、压痕法以及拉伸结合强度测试法表征了涂层-基体界面的性能,发现采用高温熔盐处理方法可以显著提高Si涂层与SiC陶瓷之间的界面结合性能。本工作初步验证了高温熔盐处理方法是一种有效的陶瓷表面粗糙化处理技术。     

CeO_2量对原位TiCp/钢基硬质涂层组织及性能的影响

采用自蔓延高温合成技术(SHS)结合真空消失模铸造工艺,在低合金钢表面上原位合成了TiC颗粒增强硬质涂层。通过光学显微镜、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射以及显微硬度测试,研究了不同添加量氧化铈对TiCp/钢基硬质涂层组织及性能的影响。结果表明:通过添加适当的CeO2可以改善涂层质量,减少残渣、气孔等缺陷,提高涂层与基体的结合强度,原位合成的TiC呈圆形或椭圆形细小颗粒弥散分布在基体相中,显著提高了涂层的显微硬度。     

等离子喷涂氧化铝涂层的结构与性能研究

采用等离子喷涂技术 ,在 Fe Cr Al RE合金基体表面制备铝钛涂层和氧化铝涂层 ,与浸渍法制备的氧化铝涂层进行比较。利用 XRD、SEM、BET和超声振动等分析测试技术 ,对涂层的微观结构与表面特性进行研究。结果表明 ,加入适量的 Ce O2 、L a2 O3 、Zr O2 、Si O2 后 ,氧化铝喷涂涂层的表面组成相主要保持为 γ- Al2 O3 ,其蜂窝状多孔结构上堆积了大量弥散分布的纳米微粒 ;这种复合结构既保证了涂层与载体牢固的结合 ,表现出优于氧化铝浸渍涂层的抗振性与抗热震性 ,又使得涂层的几何比表面达到 32 .1m2 / g,大大超过铝钛喷涂涂层。因此 ,可用等离子喷涂工艺制备氧化铝涂层 ,作为承载活性组分的分散层 ,用于摩托车的金属载体排气催化剂     

熔铸法制备Al_2O_3/金属复合涂层微观组织的研究

采用Fe2O3+Cr2O3+Al和Ni O+Al双层预涂覆结构,利用自蔓延熔铸法在碳钢基体上制备Al2O3/金属复合涂层,研究涂层与基体结合界面处的微观形貌、结合状态、涂层组织以及元素的分布。结果表明:涂层由α-Al2O3、FeNi、Cr、Al Ni3、Fe-Cr组成;复合涂层与基体紧密结合,无明显的缝隙或者孔洞存在,在界面处存在明显的元素扩散;涂层中主要有等轴晶、柱状晶、树枝晶以及板条状组织,各元素在界面处分布较均匀,但在涂层中部,金属元素发生了偏聚;延长保温时间,金属元素的偏聚程度加剧。     

HVOF喷涂超细WC-12Co耐磨涂层微观组织结构及性能研究

采用超细碳化钨和草酸钴为原料通过喷雾干燥造粒、氮气保护烧结、氢气还原等工艺得到WC-12Co超细热喷涂粉末材料.通过超音速火焰喷涂(HVOF)制备超细WC-12Co耐磨涂层.通过扫描电子显微镜对制备的WC-12Co超细热喷涂粉末材料及超细结构耐磨涂层的微观组织结构进行分析.对制备的超细结构耐磨涂层的结合强度、硬度进行表征.结果表明制备的WC-12Co超细热喷涂粉末材料适合于超音速火焰喷涂制备超细WC-12Co耐磨涂层,制备的超细WC-12Co耐磨涂层性能优异.     

硬质涂层用镀膜靶材的研究

镀膜靶材作为物理气相沉积方法制备薄膜的沉积源材料,广泛应用于机械加工、半导体集成电路、磁记录和平面显示等产业中。在机械加工产业中,硬质涂层提高了部件的机械加工效率、延长了部件的使用寿命,具有很高的经济效益。物理气相沉积过程中,镀膜靶材以溅射或弧蒸发的方式制备硬质涂层,其质量好坏将直接影响硬质涂层的物理及力学性能,是涂层技术的重要组成部分。本文对用于制备硬质涂层镀膜靶材的种类、技术要求、制备方法和研究现状做了概述。     

热喷涂锌-铝合金涂层对钢结构防护性能研究

通过在我国大气和水环境下的曝露腐蚀试验,以及实验室条件下的中性盐雾腐蚀、NaCl水溶液中的全浸和浸渍/干燥循环、电化学等手段,研究了铝含量对Zn-Al合金耐蚀性影响,在此基础上分析比较了热喷涂Zn85Al合金涂层与传统的Zn、Al金属涂层在耐腐蚀性和对钢基体的电化学保护的差异。研究发现,与热喷涂Zn、Al涂层相比,Zn-15Al合金涂层对钢基金属既具有热喷涂Zn涂层优良电化学保护特点,又具有热喷涂Al涂层的高耐蚀特点。目前热喷涂Zn85Al合金涂层已开始在国家水利、桥梁等重点基础设施建设项目中应用。     

CrN与Cr-C-N涂层在海水环境下的微观结构及摩擦学性能

采用离子镀技术在硅片基体上对CrN涂层进行碳元素掺杂得到Cr-C-N三元复合涂层,利用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、X射线光电子能谱仪(XRD)等对其涂层组织形貌及成分进行表征,用摩擦磨损试验仪及电化学工作站测试涂层的磨损及电化学性能。结果表明:对CrN涂层进行碳元素掺杂可得到Cr-C-N三元复合涂层,Cr-C-N中的C元素以硬质碳化物Cr7C3的形式在晶界区域偏聚形成"富碳"骨架网络,力学性能与耐海水腐蚀性能均有明显提升,同时涂层表面也因碳化物偏聚出现微区硬度差异较大的现象,承受载荷时应力不连续状态导致其摩擦因数较CrN涂层有小幅升高,但在大载荷高速滑动时表现出较低的磨损率。     

W-Mo对Si-Cr-Ti高温抗氧化涂层组织的影响性能研究

在Nb521合金表面利用料浆烧结法制备了Si-Cr-Ti-W-Mo涂层,并对这种涂层在1 700℃静态空气中的静态氧化行为进行了测试和研究。利用扫描电镜(SEM),对涂层在氧化过程中的微观组织形貌进行了测试和分析,得出:加入过多的W、Mo元素会造成二次熔烧后部分未固熔的W、Mo在表面形成不熔的颗粒依附在涂层的表面,在涂层表面形成沟壑,氧气会沿着沟壑直达涂层内部,加速涂层的氧化,降低涂层高温抗氧化性能,适量的W、Mo元素可提高涂层高温抗氧化性能。     

涂层与基底的热膨胀系数差对垂直界面的微裂纹的影响

将陶瓷涂层/基体金属界面看作是在陶瓷基体中包含的圆柱形金属夹杂,在夹杂半径趋近于无穷大时的极限情形.给出了平面应变条件下圆形夹杂两侧的半裂纹的应力强度因子的解析表达式,让圆形夹杂的半径趋向无穷大,得到陶瓷涂层/基体金属界面的垂直微裂纹的有关结果.根据所得结果,分析了陶瓷涂层和金属材料的膨胀系数的差异对于其界面微开裂的影响,所得结论对于陶瓷涂层的设计和制备工艺等具有指导意义.     

超音速火焰喷涂WC-MoCoB涂层的制备和性能研究

本文主要在初始 WC-Co 体系中加入 Mo 和 B4C 粉末, 采用球磨混料-喷涂造粒-真空烧结技术制备出含有三元硼化物的热喷涂粉体, 通过超音速火焰 (HVOF) 喷涂工艺制备出 WC-MoCoB 涂层。 采用扫描电子显微镜、硬度计、 压痕仪、 X 射线衍射和滑动磨损试验表征了涂层的微观结构、 力学性能、 物相组成以及滑动磨损性能。结果表明： 与常规 WC-Co 涂层相比, WC-MoCoB 涂层具有低孔隙、 结合致密的微观结构; 涂层的硬度分布稳定性、 弹性模量和断裂韧性均得到了提高。 WC-MoCoB 涂层滑动磨损性能的增强主要体现在更低的摩擦系数和显著降低的磨损率; 同时提高的塑性变形极限和对微犁切削的抑制作用、 增强的界面结合和改善的力学性能均对磨损过程起到了关键作用, 有效地抵抗了磨损。     

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。     

CrMnN(WC)抗磨蚀复合涂层的组织与性能

利用光学显微镜、透射电镜并通过磨蚀和拉伸试验研究了ＣｒＭｎＮ（ＷＣ）涂层的显微组织、微观结构与力学性能。结果表明：其显微组织为初晶微组织为初晶奥氏体和共晶体，其共晶体主要为奥氏体的Ｃ或Ｂ的体例物；涂层与基体的结合强度为４３６．７６ＭＰａ，涂层的磨蚀失重率为１１．１９ｍｇ／ｈ。