Ti0.33Al0.67N复合梯度膜层的高温抗氧化性能

研究梯度Ti0.33Al0.67N膜层与其他膜层的高温抗氧化性能。结果表明,40Cr基体在300℃时已出现明显氧化。TiN膜层在500℃左右时开始出现氧化现象,导致膜层硬度、膜基结合力等性能显著下降。在800℃的氧化环境中,梯度Ti0.33Al0.67N膜层性能最佳,TiN膜层出现明显氧化现象,40Cr基体氧化现象十分严重。梯度Ti0.33Al0.67N膜层的高温抗氧化性能比40Cr基体和TiN膜层优异,涂层适合应用于高温环境。     

Ti0.33Al0.67N复合梯度膜层的高温抗氧化性能

研究梯度Ti0.33Al0.67N膜层与其他膜层的高温抗氧化性能。结果表明,40Cr基体在300℃时已出现明显氧化。TiN膜层在500℃左右时开始出现氧化现象,导致膜层硬度、膜基结合力等性能显著下降。在800℃的氧化环境中,梯度Ti0.33Al0.67N膜层性能最佳,TiN膜层出现明显氧化现象,40Cr基体氧化现象十分严重。梯度Ti0.33Al0.67N膜层的高温抗氧化性能比40Cr基体和TiN膜层优异,涂层适合应用于高温环境。     

Al含量对（Ti，Al）N膜结构性能影响的研究进展

(Ti, Al)N是在TiN基础上发展起来的一种多元膜,目前Al元素对(Ti,Al)N膜的性能影响研究较多,但是不够系统,而且存在一些矛盾之处.综述了Al元素在(Ti,Al)N膜中的作用机理和Al铝含量对(Ti,Al)N膜结构、抗高温氧化、硬度、耐磨性、结合强度等的影响,指出了(Ti,Al)N膜的发展方向.     

工艺参数对Ti0.33Al0.67N梯度膜层形貌及性能的影响

研究基体负偏压、氮分压及合金靶电流等工艺参数对Ti0.33Al0.67N梯度膜层性能的影响。结果表明,Ti0.33Al0.67N梯度膜层随着各工艺参数的增大表面形貌得到改善、沉积率增大,当超过某一个值时,却随着参数的增加形貌恶劣、沉积率降低。工艺参数对膜层显微硬度影响的次序为:TiAl合金靶电流>基体负偏压>氮分压。对膜基结合力影响次序为:基体负偏压>氮分压>TiAl合金靶电流。在试验设计的参数水平范围内,在齿轮材料40Cr表面较优的镀覆工艺参数:基体负偏压150 V、TiAl靶电流60 A、氮分压0.5 Pa。     

高效超超临界机组用高温合金蒸汽氧化行为研究

主要研究了Haynes 625、Haynes 617、Haynes 120和Haynes 282四种高温合金在高温蒸汽环境下的氧化行为及其Al、Si和Ti对氧化的影响。四种高温合金在750、800和850℃蒸汽环境中实验336h,采用氧化增重获得其氧化动力学规律。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和能谱分析仪对氧化产物的位置、成分及分布进行表征。四种高温合金的抗蒸汽氧化性能优于奥氏体耐热钢。高温合金的氧化动力学均符合抛物线氧化规律。高温合金表面氧化物主要由以Cr_2O_3、MnCr_2O_4为主的氧化外层和以SiO_2、TiO_2和Al_2O_3为主的内氧化层组成,其中含Ti的高温合金Haynes 282和Haynes 617富Cr氧化层外有TiO_2氧化层,并且高温合金氧化前沿主要是氧化物Al_2O_3。Haynes 282氧化速率明显高于其他高温合金,归结于形成Ti掺杂的Cr_2O_3氧化外层。元素Al和Ti加速氧化而元素Si减缓氧化的规律,适当含量的Si可改善合金抗蒸汽氧化性。四种高温合金的抗蒸汽氧化性能顺序为Haynes 120>Haynes 625>Haynes 617>Haynes 282。     

钛合金表面抗高温氧化TiAl3-Al 复合涂层的制备?

采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)在钛合金(Ti6Al4V)基体表面制备纯 Al 涂层后进行真空热处理,获得了厚度约300μm的TiAl3-Al复合涂层,并对该涂层在700℃下长时间高温氧化行为进行了研究,用 SEM,EDS和 XRD分析了涂层的形貌、成分及相组成。结果表明：低温超音速火焰喷涂制备的纯 Al涂层结构较为致密,但存在少量的微孔洞,经真空热处理后的纯 Al涂层与钛合金基体间在界面处形成了TiAl3互扩散层;再700℃下静态氧化时,随着时间的增加,涂层表面形成了一层薄而致密的Al2 O3和TiO2的混合氧化层,而涂层中纯Al与基体中的Ti互扩散逐渐转变为TiAl3;氧化约5 h后涂层进入稳态氧化阶段,高温氧化500 h 后涂层未出现剥落等现象,表明 TiAl3-Al 复合涂层能显著提高Ti6Al4V合金的抗高温氧化性能。     

TiAlN涂层对钛合金的热腐蚀防护作用研究

钛合金在高温含盐环境下服役时,易发生高温腐蚀现象。为了提高钛合金抗高温腐蚀性能,采用离子镀技术在TC4钛合金基体上沉积了TiAlN涂层,并研究了涂层的抗高温腐蚀防护性能。研究结果表明：TiAlN涂层结构均匀稳定、与基体结合良好,表面生成了少量的熔滴颗粒,涂层由Ti(Al)N物相组成;TC4基体经550°C腐蚀后,在表面形成了尺寸较大的凸起,较厚的腐蚀产物膜由TiO₂相组成,腐蚀产物的结构疏松、分层、无保护性,表明TC4基体的抗腐蚀性较差;而TiAlN涂层表面的熔滴被氧化腐蚀,在涂层上方形成了一层均匀、致密、连续的Na₂Al₂Ti₆O₁₆钠盐产物膜,涂层内部并未出现开裂、分层现象,表现出涂层较好的抗腐蚀性。     

氮分压对Ti_(0.33)Al_(0.67)N陶瓷膜层形貌与性能的影响

应用多弧离子镀技术在不同的氮气分压条件下制备Ti_(0.33)Al_(0.67)N陶瓷膜层,分析氮气分压对膜层形貌的影响和对膜层厚度、结合力及显微硬度等性能的影响。结果表明,氮气分压参数设计范围内存在一个最佳值,可以获得膜层最优性能。     

氧化铝封孔对大气等离子喷涂热障涂层抗高温氧化性能的影响

为了减少氧气在大气等离子喷涂热障涂层（TBC）中的渗透通道，进而提高涂层抗高温氧化性能。采用溶胶凝-胶法制备Al2O3封孔剂，通过1100 ℃高温氧化试验，研究封孔作用对陶瓷层中氧气传输、TBC微观形貌以及热生长氧化物（TGO）生长行为的影响规律，阐明封孔对提高TBC抗高温氧化性能的作用机理。结果表明:Al2O3封孔有效阻碍了陶瓷层氧气的渗透，降低了TBC的氧化速率。直至氧化100 h，通过封孔的TBC始终具有更小的TGO厚度与氧化增重，而且抛物线氧化速率（Kp）相比传统TBC下降了14.99 %。     

真空阴极电弧沉积TiB2薄膜的组织结构及其摩擦学性能的研究

用TiB2作阴极靶,采用优化的真空阴极电弧沉积工艺制备的TiB2薄膜是由TiB2,Ti2B5,TiB和Ti组成的多相结构.薄膜的摩擦磨损试验表明:TiB2薄膜的摩擦系数为0.139,膜层寿命超过60 min,是TiN和(Ti,Al)N膜层的2倍.     

TiN、Ti(C,N)和(Ti,Al)N涂层的结构和性能研究

借助EPMA、XRD、SEM、纳米压痕和划痕仪研究了采用磁控溅射在硬质合金基体上沉积的TiN、Ti(C, N)和(Ti, Al)N涂层的组织结构和力学性能。研究表明, TiN涂层的晶粒形貌为典型的喇叭口结构, 呈(220)生长织构; Ti(C, N)与(Ti, Al)N涂层为平直的柱状晶结构, 但表现出不同的取向。Ti(C, N)涂层表现出最高的硬度, TiN涂层则表现出与基体更好的结合力, (Ti, Al)N涂层由于其好的高温稳定性表现出最好的切削性能。     

电弧离子镀（Ti,Ce）N涂层组织与性能研究

采用电弧离子镀技术在高速钢和轴承钢基片上制备（Ti,Ce）N多元涂层,在不同的偏压作用下研究了稀土元素Ce对Ti-N系涂层的结合强度、显微硬度、磨损性能的影响.实验结果表明,添加稀土Ce有助于涂层物相形成TiN（111）和TiN（222）择优取向,（Ti,Ce）N涂层的结合力和耐磨性能较单一TiN涂层有明显改善.     

添加铝和钛对热镀锌层的影响

从表观质量、上锌量、电化学测试结果考察加入微量铝和钛对锌镀层的影响。结果表明，铝和钛最佳加入量分别为O．05％以下和O．03％，得到的镀层耐蚀性强，表观质量好。     

几种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性

研究了5种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性。5种铸造铝合金分别为铝硅系的A（ZL101,Al-7.1%Si-0.3%Mg0,铝镁系的B（Al-6.50%Mg-0.28%Ti)、C（Al-8.58%Mg-1.4%Z-0.07%Ti）、D（ZL301,Al-10.0%Mg-0.09%Ti)及新近研制开发的低镁低硅铝合金E（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr）。结果表明,5种铝合金具有良好的力学,合金A铸造性能较好,耐蚀性差,合金B、C、D耐蚀性好,但铸造性、抗应力腐蚀性能差,低镁低硅的铝合金E具有极好耐蚀性及其它综合性能。     

Si3N4基陶瓷模具性能研究

采用热压烧结法制备了热挤压模具用Si3N4陶瓷和Si3N4+Ti(C N)陶瓷,并利用SEM、TEM、急冷-强度法等手段研究了其力学性能、显微组织、抗热震性能及摩擦磨损性能。实验结果表明:Si3N4陶瓷具有较Si3N4+Ti(C N)陶瓷优异的力学性能和抗热震性能,其最大抗弯强度和断裂韧性分别达到1 130 MPa、12 MPa.m1/2,抗热震临界温差为750 K;两种材料在摩擦磨损过程中的主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损;Si3N4陶瓷的摩擦系数在0.39～0.67之间,Si3N4+Ti(C N)陶瓷的摩擦系数在0.61～0.81之间(在100 N,60 min条件下能达到0.81);而两者的磨损率均在10-10mm3/(N.m)数量级上,相同条件下Si3N4+Ti(C N)陶瓷的磨损率较小。     

玻璃膜基材料的制备及电致变色机理研究

采用溶胶-凝胶技术,以[CH3(CH2)3O]4Ti、La2O3、CoCl2·6H2O为前驱体,在ITO（氧化铟锡）玻璃基板上成功制备了Ti、Ti/La、Ti/Co不同摩尔配比的复合膜,确定了电致变色玻璃膜基材料制备的最佳工艺参数。采用XRD、热重-差热分析（TG-DTA）及电化学检测其膜基材料的循环伏安特性,并分析其电致变色特征机理。研究表明：(1) TiO2薄膜试样的烧成温度、镀膜层数、[CH3(CH2)3O]4Ti掺量、掺杂类别是影响膜基材料结构和性能的主要因素;(2)使用二乙醇胺作为螯合剂能够有效抑制Ti (OH)4沉淀的生成;(3)掺杂La2O3和CoCl2·6H2O制备的TiO2玻璃膜基溶胶电致变色性能优良;(4)制备的TiO2变色膜基材料透过率好,循环可逆性高,循环伏安特性明显。研究结果为电致变色膜基材料的开发和应用提供了理论和基础实验依据。     

真空热处理对钛合金基体/NiCrAlY涂层组织结构及元素扩散行为的影响

采用电弧离子镀(AIP)技术在钛合金基体表面沉积制备了NiCrAlY涂层。通过SEM与能谱分析、XRD分析研究了真空热处理钛合金基体/NiCrAlY涂层界面显微组织的变化和元素扩散行为。结果表明: 从650 ℃开始, NiCrAlY涂层和钛合金基体就有明显的界面反应, 随着温度的升高, 界面分层并加厚, 同时出现Kirkendall空位带, 导致涂层退化。NiCrAlY涂层在650 ℃真空热处理后发现析出γ'-Ni₃Al相, 在1 050 ℃时发现只有CrTi₄相。在750 ℃温度下主要发生了Ti, Ni元素的扩散, Cr元素在870 ℃开始扩散并参与界面反应, 当温度升高到950 ℃时, Ni、Ti、Al、Cr各元素的扩散现象都很明显, Ni元素在涂层聚集的现象消失。