纯钛TA1化学气相沉积表面改性层的耐磨性能研究

为提高TA1表面的耐磨性能,在TA1表面采用化学气相沉积(CVD)表面处理.用X射线衍射的方法测定了改性层的物相,使用显微硬度计测定了改性层和基体的硬度,在往复式滑动磨损试验机上进行磨损试验,通过扫描电子显微镜分析磨痕形貌.结果表明,TA1经过CVD处理,表面由α-Ti、Ti2N及TiN组成,显微硬度为989hV0.025.干摩擦条件下,经化学气相沉积处理的TA1材料的表面改性层的耐磨性得到了明显提高.     

稀土在离子氮碳共渗中的应用

采用光学显微镜、显微硬度计、Ｘ射线衍射仪和俄歇能谱仪等手段研究了稀土及稀土加入量、共渗时间对渗层厚度、硬度及渗层组成的影响。研究结果表明，稀土对离子氮碳共渗过程有明显的催渗作用，尤其是一些难渗氮的奥氏体不锈钢。在给定条件下，稀土的催渗效果有一最佳含量。稀土对渗层相组成也有影响。     

稀土在离子氮碳共渗中的作用及对耐磨性的影响

采用光学显微镜、显微硬度计、磨损对比试验等方法,研究了稀土加入量对渗层厚度、硬度及耐磨性的影响,探讨了稀土催渗机理。研究表明:稀土对离子氮碳共渗有明显的加速作用,且存在一最佳值;共渗层耐磨性提高。     

高温镀铁层离子氮碳共渗特性研究

高温镀铁层具有粗大的柱状晶和严重的平行表面的(111)晶面织构,使其在离子氮碳共渗过程表现出如下的特性:(1)氮扩散速度快;(2)扩散层深,表面不易形成化合物层;(3)表面易于形成Fe_3C相。建议以提高高温镀铁层的耐磨性和耐蚀性为目的的氮碳共渗工艺宜采用500℃以下较低的共渗温度。     

45Cr钢氮气-甲烷离子氮碳共渗工艺研究

采用氮气-甲烷作为气源对40Cr钢进行离子氮碳共渗,研究了渗层的显微硬度分布、相组成以及耐磨性,结果表明:渗层由化合物层、扩散层和基体组成;表面渗层物相结构主要由氮(碳)ε化合物和Fe3C构成;试验电压600V时,渗层深度最大,但耐磨性最差;探讨了氮气-甲烷离子氮碳共渗机理.     

离子氮碳共渗中氮对化合物层的影响

研究了在离子氮碳共渗过程中氮对化合物层厚度的影响，同时对化合物层的微观组织结构和显微硬度进行了分析。结果表明：在离子氮碳共渗过程中，气氛中低氮势不利于ε相的生成，且渗层的显微硬度较低；高氮势有利于ε相的生成，同时提高了渗层的显微硬度；当氮势超过60％后对化合物层厚度影响不大。     

氮气-甲烷离子氮碳共渗后钢的耐磨耐蚀性能研究

采用氮气-甲烷作为气源对40Cr钢进行了离子氮碳共渗,研究了渗层的耐磨和耐蚀性。结果表明:试验电压680 V时,取得了较好的共渗效果;渗层为单一的ε相时,性能最佳。     

扩散期对离子碳氮共渗层的影响

对20CrMnTi和20Cr2Ni4钢进行了总时间相同但强渗／扩散比不同的离子碳氮共渗试验,通过光学显微镜,显微硬度计和剥层试样的化学分析对共渗层的组织特点,硬度梯度和碳,氮浓度分布进行了分析研究,试验结果表明,强渗／扩散时间比不同时渗层特征明显改变,当强渗／扩散比为1：1时,渗层显微组织,硬度梯度和碳,氮浓度分布均比较好,扩散时间不足时,渗层的次表层会出现硬度分布的低谷;扩散期太长,将出现最表面硬度低头的现象。     

钛合金表面离子渗钼及耐磨性研究

采用离子渗金属技术对Ti6Al4V(TC4)钛合金进行了离子渗钼,并用扫描电镜、X射线衍射、能谱分析、显微硬度和磨损试验等对渗层的组织、相组成、成分、显微硬度和磨损性能进行了研究。结果表明,TC4合金经离子渗Mo后,表面可形成MoTi相合金层,使材料的硬度有较大的提高,表面常温干摩擦的摩擦因数比基体的低,磨痕比基体的窄,表现出较好的耐磨性能。     

TC11钛合金表面离子轰击改性层的组织结构分析

对TC11钛合金表面离子轰击改性层进行了研究，用金相光学显微镜分析了改性层的显微组织，用X射线衍射仪对改性层进行了相结构分析，用场发射扫描电镜对试件进行了成分线扫描。结果表明，离子轰击渗扩处理后，TC11钛合金表面改性层主要由TiN,TiN和α相组成，厚度为40μm，表面改性层的含氮量明显高于心部，在α相中氮和铝的含量均比β相中稍高，α相中的含钼量比β相中含钼量低。     

C—N共渗及Ni—P化学镀复合层的耐磨性

对低碳钢碳氮共渗后再化学镀Ｎｉ－Ｐ层的复合层借助Ｘ射线衍射，ＡＥＳ和ＸＰＳ进行了分析，并进行了磨损试验和实验应用。结果表明，复合层具有优良的耐磨性，用于纺织机钢领，断头率明显下降，使用寿命至少延长一倍。     

纯铜表面等离子渗钽层的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能

目的 提高纯铜表面等离子渗钽层的耐磨性能和耐腐蚀性能.方法 采用双辉等离子表面合金化技术在纯铜表面制备渗钽层.通过扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪分析渗钽层的微观形貌、元素分布和物相结构.利用纳米压入和表面划痕试验测量渗钽层的硬度和与基体的结合强度.通过摩擦磨损和电化学试验评价渗钽层的耐磨性能和耐腐蚀性能.结果...     

TA2工业纯钛表面搅拌摩擦加工组织及性能

对TA2工业纯钛成功实现了搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing, FSP),研究FSP后搅拌区、热机影响区、热影响区组织特征,对比分析FSP加工区与母材的显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明：TA2工业纯钛表面经FSP后,搅拌区晶粒发生了剧烈的塑性变形、混合和破碎,实现组织结构的致密化、均匀化和细化;加工区平均硬度相对母材提高37.5%,当摩擦磨损圈数分别为1000、1500、2000 r时,摩擦磨损质量损失分别比母材减少31.4%、36.6%和46.4%,经FSP后TA2工业纯钛表面硬度和抗摩擦磨损性能明显提高     

工业纯钛TA2的焊接

通过对工业纯钛TA2焊接特点的分析及焊接温度场的确定,拟定了TA2钨极氩弧焊焊接工艺,着重对其钨极氩弧焊的保护措施、焊接规范参数的选择进行了实验与分析。通过实验对比,制定出了合理的规范参数,得到了满意的焊缝质量。     

TA1钛合金的表面复合强化与磨损行为研究

目的 针对钛合金硬度低、耐磨性差的问题,利用机械球磨技术在TA1钛合金表面获得复合强化层,研究强化层的组织结构对合金磨损行为的影响。方法 采用行星式机械球磨装置,以WC粉末为增强介质,在0.05 MPa氮气气氛、转速为350 r/min、时间为8 h的条件下,对TA1钛合金进行表面机械变形+固相涂层复合强化处理,利用光学3D轮廓仪、XRD、SEM-EDS、往复式磨损机等对复合强化层的组织结构和耐磨性能进行测试。结果 当表层机械复合强化后,TA1钛合金表面的复合强化层由WC涂层+形变细晶区组成,硬化区厚度为20~40μm,形变细晶区厚度约为30μm。涂层区硬度达到1 100HV0.25,为基材硬度的5倍。在5 N载荷下,摩擦因数为0.2~0.3,并可保持近4 000 s,在10 N载荷下,摩擦因数接近0.2并可保持1 200 s。可将磨损过程分为低摩擦因数区、过渡区和高摩擦因数区3个阶段,且每阶段的磨痕深度、磨损量与摩擦因数具有正相关性。结论 表层机械复合强化可大幅提升TA1钛合金表层的硬度和耐磨性,WC颗粒增强涂层具有较强的减摩效果,其磨损机制主要是磨粒磨损与氧化磨损。这种一步法表面强化技术具有工艺简单、能耗少、涂层选材灵活的优势。     

纯钛离子氮化层在人工唾液中的耐蚀性

用浸泡法和电化学法研究了纯钛（TA2）基体材料及其离子氮化层在人工唾液中的腐蚀行为。浸泡法研究表明,试样随着浸泡时间的延长而增重,而离子氮化层增重明显减缓,其腐蚀速率远小于TA2基材;电化学法研究表明,离子氮化层的自腐蚀电位较TA2基材提高,而腐蚀电流密度和腐蚀速度减小。由失重法和电化学法得出一致结论,离子氮化处理提高了TA2在人工唾液中的耐蚀性。     

ZrN改性层对TA18钛合金摩擦磨损性能的影响

目的 提高钛合金的耐磨性能,拓宽其应用范围.方法 采用双辉等离子渗金属技术在TA18(Ti-3Al-2.5V)钛合金表面制备ZrN改性层.采用GIXRD、SEM、EDS等分析改性层的相结构、微观形貌以及成分分布.采用粗糙度测试仪和纳米压痕仪测定改性层的表面粗糙度、纳米硬度和弹性模量.采用球-盘磨损试验机探究TA18基体...