Al_xCrCuFeNi_2多主元高熵合金的摩擦磨损性能

采用球-盘式摩擦磨损试验机进行干燥、去离子水、模拟雨水3种环境和3种载荷(5,10,15N)下的正交实验,对比了两种不同结构的高熵合金材料在不同环境、不同载荷下的服役情况,对合金的摩擦磨损性能进行了探索。利用X射线衍射仪、白光干涉仪、光学显微镜以及扫描电子显微镜分别测试样品的物相组成,观察磨痕轮廓,分析合金的金相组织和表面磨损形貌,并对其磨损机理进行了分析。结果表明:Al_(1.3)CrCuFeNi_2合金耐磨性明显优于AlCrCuFeNi2合金。Al_xCrCuFeNi_2合金在液体环境中耐磨性更好。合金在干摩擦条件下,摩擦机理主要为氧化、黏着磨损,塑性变形和磨粒磨损。在水中,磨粒磨损起主导作用,同时具有氧化、腐蚀和轻微的黏着现象。     

TA15合金表面Ni-SiC复合镀层的摩擦磨损性能

采用共沉积法在TA15合金表面制备了Ni-SiC复合镀层, 分析了Ni-SiC复合镀层对基体合金硬度和磨擦磨损性能的影响, 并对其摩擦磨损机制进行了讨论。结果表明: 所制备的Ni-SiC复合镀层组织致密且与基体结合紧密, 硬度明显高于TA15合金基体。摩擦磨损实验结果表明, Ni-SiC复合镀层能为TA15合金提供良好的摩擦磨损抗力, 在相同的摩擦条件下, Ni-SiC复合镀层的磨损率明显低于TA15合金。TA15合金与GCr15球和Al₂O₃球对磨的磨损机制均主要为犁削磨损、粘着磨损, 同时伴随有氧化磨损和轻微的磨粒磨损; Ni-SiC复合镀层与GCr15磨球对磨的磨损机制主要为镀层组织的拔出及GCr15钢球在其表面上的涂抹, 与Al₂O₃磨球对磨时的磨损机制主要为疲劳磨损和削层磨损。     

热处理对纳米Ni-TiN复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用超声-电沉积的方法制备了纳米Ni-TiN复合镀层。测试了不同热处理温度下纳米Ni-TiN复合镀层的硬度和磨损量,对镀层的摩擦磨损性能进行了分析。结果表明,热处理温度在300℃时纳米Ni-TiN复合镀层的硬度和耐磨性能最佳,硬度为932.28HV,磨损量为13.5mg;复合镀层的摩擦系数随着热处理温度的升高而略有增大。     

脉冲电流密度对Ni-WC/Co纳米复合镀层摩擦磨损性能的影响

目前,通过脉冲电沉积制备Ni-WC/Co复合镀层的研究报道较少。为了探究Ni-WC/Co纳米复合镀层对材料表面摩擦性能的影响,采用脉冲电沉积制备Ni-WC/Co纳米复合镀层,研究脉冲峰值电流密度对复合镀层晶体结构、晶粒尺寸和硬度的影响;室温下,在MM-W1B立式万能摩擦磨损试验机上测试复合镀层的摩擦磨损性能,分析其磨损机理。结果表明:随着峰值电流密度的增加,复合镀层晶粒尺寸先减小后增大,硬度则是先增大后减小,复合镀层的摩擦系数和磨损量都是先降低后升高;当峰值电流密度为10 A/dm2时,复合镀层的平均晶粒尺寸最小,硬度最高,摩擦系数和磨损量最低,耐磨性能最佳,复合镀层表面主要呈现轻微的划痕,且磨痕较窄,无疲劳磨损。     

氢气气氛中热处理对Ni-W合金镀层组织和性能的影响

研究了在氢气气氛中,不同的热处理温度对Ni-W合金镀层表面状态、相结构及显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明,镀态的Ni-W合金镀层存在一种未知相(2θ≈41.4°),热处理过程中这一未知相消失,同时镀层中析出NiW、Ni_4W等沉淀相。随着热处理温度的升高,镀层的晶粒度逐渐增大,镀层在热处理过程中形成的孔隙逐渐增多。当热处理温度达到1 000℃后,镀层表面出现明显的裂纹,同时镀层中可还原形成单质W。Ni-W合金镀层的显微硬度经热处理后显著增大,热处理温度为500℃时镀层的显微硬度最大,同时镀层具有与镀态Ni-W合金相近的耐蚀性,热处理温度进一步升高后镀层的耐蚀性降低。     

L245钢及Ni-W合金镀层在碱性硫化钠溶液中的腐蚀行为研究

天然气、石油的开采和运输过程中,析出水中的硫含量越来越高,硫的大量沉积导致集输管道连接件的严重腐蚀.为了提高基体钢的耐蚀性,延长连接件的使用寿命,在管道连接件上电镀一层Ni-W镀层,以提高连接件的耐蚀性能.通过浸泡法和电化学方法研究了 Ni-W镀层及L245钢在含Na2S模拟采出水环境中的腐蚀行为,采用扫描电镜(SEM...     

钨对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

为了研究钨对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,制备了钨含量分别为0%、3%、6%、9%的铜基摩擦材料,并在环-块摩擦试验机上进行了摩擦磨损性能的实验。结果表明,在钨含量小于3%以下的范围内,钨可以使铜基摩擦材料的硬度小幅提高,含量超过3%后反而使硬度有所降低。随着钨含量的增加,铜基摩擦材料的摩擦磨损性能得到了显著改善。     

GH4169高温合金过冷度对其摩擦磨损性能的影响

目前,鲜见关于过冷度对GH4169高温合金摩擦磨损性能的研究报道。采用复合熔盐净化法对GH4169高温合金进行过冷处理。采用光学显微镜分析过冷合金凝固组织的演化规律,采用硬度计测量其硬度;利用球-盘干摩擦磨损试验研究了不同过冷度下GH4169高温合金的摩擦系数和磨损机理,采用扫描电镜及能谱仪分析其磨损形貌及成分。结果表明:在小过冷度范围内(10 K≤△T63 K),摩擦系数随着过冷度的增大先增大后减小;在中等过冷度范围内(63 K≤△T90 K),摩擦系数随过冷度的增大而增大;在大过冷度范围内(90 K≤△T250 K),摩擦系数随过冷度的增大而减小;过冷GH4169高温合金的磨损机制也分为3个阶段,前期以磨粒磨损为主,中期由接触疲劳磨损向黏着磨损转变,后期为黏着磨损和氧化磨损的竞争机制。     

不同脉冲电沉积电流密度制备的Ni-W合金镀层在固-液两相流硫酸溶液中的冲刷腐蚀

为了探究Ni-W合金镀层对材料表面冲刷腐蚀的影响,在不同电流密度下采用电沉积法在20R钢表面制备了Ni-W合金镀层,采用失重试验、固-液两相流冲刷腐蚀试验并结合X射线衍射(XRD)、电化学测试等方法研究Ni-W合金镀层在10%H_2SO_4中静态浸泡与在固-液两相流(10%H_2SO_4+SiO_2)中的冲蚀腐蚀行为。结果表明:Ni-W合金镀层具有良好的耐蚀性,20R在10%H_2SO_4中的静态腐蚀速率是电流密度5 A/dm~2制得的Ni-W合金镀层的4.6倍,20R的冲刷腐蚀速率是电流密度5 A/dm~2制得的Ni-W合金镀层的2.0倍。Ni-W合金镀层的冲蚀机制以腐蚀为主。     

热处理对电沉积Ni-W合金镀层组织结构、硬度及耐蚀性的影响

为了提高直流电沉积Ni-W合金镀层的显微硬度,改善其耐腐蚀性能,对镀层进行了热处理,研究了热处理温度和时间对镀层组织结构、硬度及耐蚀性的影响.结果表明:在一定的温度和时间范围内对镀层热处理可较大提高其硬度和耐蚀性;500℃保温1 h热处理后镀层的综合性能最好,显微硬度最高,可达1 010.44HV,且在3.5%NaCl...     

钨酸钠含量对镁合金镍钨镀层性能的影响

目前,对镁合金表面镍钨合金镀层的研究多为化学镀镍钨磷三元镀层,工艺复杂,能耗高.采用电沉积法在AZ91D镁合金制备镍钨镀层,采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱成分分析(EDS)和X射线衍射(XRD)对镀层的表面形貌和成分进行分析,用维氏硬度计测量镀层硬度,测量AZ91D镁合金及镀层在3.5 ％NaCl溶液中极化曲线,并结合盐雾试验判定其耐腐蚀性,研究了镀液中钨酸钠含量对所得镀层性能的影响.结果表明:随着镀液中Na2WO4·2H2O浓度的增加,镀层钨含量不断增加,镍钨置换固溶体数量增加,从而起到提高镀层硬度和耐磨性、细化镀层晶粒、提高耐蚀性的效果;Na2 WO4·2H2O浓度超过65 g/L时,继续添加Na2WO4·2H2O对镀层优化作用减弱;当Na2WO4·2H2O浓度为75 g/L时,镀层钨含量为25.06％,硬度达483 HV,自腐蚀电位-1.124 V,自腐蚀电流10.80 μA/cm2,所制备的镍钨镀层对镁合金基体具有耐磨耐蚀保护作用.     

电流密度对铝合金微弧氧化膜的生长及结合力的影响

为了进一步探讨微弧氧化主要参数电流密度对铝合金微弧氧化膜的影响机理,先用微弧氧化技术在LY12硬铝合金上获得陶瓷层,然后考察电流密度对陶瓷膜厚度及其与基体结合强度的影响,再利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)分析了氧化膜的形貌和组织结构,通过划痕试验和冲击试验研究了氧化膜与基体的结合力.结果表明,随着电流密度的增大,陶瓷氧化膜及其致密层的增长速度均加快,但有一个极限值,氧化膜的临界载荷降低,致密层所占比例也逐渐降低.XPS谱图证明,微弧氧化膜表面疏松层主要由γ-Al2O3,α-Al2O3和Al-Si-O相组成,致密层由α-Al2O3和γ-Al2O3组成.铝合金表面生成氧化膜后,随着膜厚度的增加,冲击韧性逐渐减低,基体断裂后,氧化膜没有发生剥落,表面出现大量微裂纹.     

电流密度对水热电化学沉积HA涂层性能的影响

在含0.15mol/L HF,2mol/L H_3PO_4的水溶液中对Ti6Al4V基体进行阳极氧化处理,然后在0.02mol/L CaCl_2,0.012mol/L K_2HPO_4·3H_2O,0.139mol/L NaCl的电解液中采用水热电化学沉积方法在预处理的Ti_6Al_4V基体表面制备羟基磷灰石(HA)涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、台阶仪和万能材料试验机等研究沉积过程中电流密度大小对HA涂层物相、微观形貌、厚度、生物活性及结合强度的影响。结果表明:采用水热电化学沉积方法在不同电流密度下均制备出了HA涂层,涂层表现为分层生长,部分晶体呈花簇状。HA的厚度随电流密度的增加先增大后减小,在1.25mA/cm~2时达到最大为26.4μm,此时涂层最为致密,与基体的结合强度最高,约为20.0MPa。模拟体液(SBF)浸泡实验能较快诱导类骨磷灰石(CHA)的生成,最大直径达到7~8μm,表明涂层具有较好的生物活性。     

含云母钛铝基自润滑合金的摩擦磨损性能

为了提高Ti Al基合金的摩擦磨损性能,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备含云母的Ti Al基合金(TAM);采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及能谱仪考察了试样的显微组织形貌及其物相结构与成分;采用维氏硬度计测试了试样的显微硬度;采用球盘式摩擦试验机测试了其室温和400℃下的摩擦磨损性能。结果显示:TAM主要含有γ-Al Ti、α2-Ti3Al和云母颗粒,且云母与基体呈现良好的界面结合;TAM的维氏硬度较之基材下降了约54 HV4.9 N;室温下TAM的摩擦系数由基材的0.57下降至0.44,体积磨损量下降幅度达62.5%;高温下TAM的摩擦系数最终与基材一致,表现出零磨损量的特征。云母在常温下发挥了自润滑、自修复功能,表现出良好的减摩抗磨特征;400℃下云母减摩特征被黏着磨损机制掩盖,但保留了自修复性能,展现出了良好的抗磨特性。     

热喷涂金属陶瓷涂层摩擦磨损性能研究进展

随着热喷涂技术的发展,热喷涂金属陶瓷涂层在摩擦磨损领域得到了广泛应用。简要介绍了金属陶瓷颗粒的特征和常用热喷涂金属陶瓷涂层技术。然后从热喷涂方法、工艺参数和粉末特征3方面阐述了金属陶瓷涂层的制备和结构,重点评述了热喷涂金属陶瓷涂层摩擦磨损性能的研究进展,最后对热喷涂技术制备性能优异的耐磨损金属陶瓷涂层的要求进行了系统总结。     

阴极电流密度对Ni-SiC复合镀层性能的影响

随着现代工业的发展,材料的单一功能已难以满足要求,为此,采用复合电沉积技术,沉积含有弥散硬质相SiC的复合镀层.研究了当pH值、阴阳极间距及面积比一定时,阴极电流密度与温度的关系,阴极电流密度对沉积速度、内应力、镀层硬度及SiC含量的影响.试验结果表明,当阴极电流密度在8～10A/dm2时,镀层沉积速度大,SiC含量较高,硬度高,内应力较小.本试验为完善Ni-SiC复合电镀工艺提供了试验数据.     

有机玻璃表面沉积氧化硅层的摩擦磨损性研究

采用射频等离子体化学气相沉积的方法在有机玻璃表面沉积一层氧化硅薄膜,以提高其耐磨性能。分别使用红外光谱、金相显微镜和微型磨损试验机对所沉积的氧化硅薄膜进行了结构和表面性能分析。测试了改性前后试样的摩擦磨损行为。FTIR测试结果表明,所沉积薄膜出现了明显的Si-O-Si吸收峰,说明沉积物为氧化硅结构。磨损试验显示氧化硅涂层可以显著地提高有机玻璃的耐磨性能,但受等离子体放电参数的影响。最后,对参数进行了优化并得到了最佳的沉积工艺。在放电功率为200 W,氧气和单体的比例为3∶1,工作气压40 Pa,沉积时间30 min的条件下,沉积的氧化硅薄膜具有最佳的耐摩擦磨损性能。     

变温状态下硬质合金涂层的腐蚀及摩擦磨损性能

WC-10Co4Cr与NiCr-Cr3C2等硬质合金涂层具有很强的防腐蚀性能和耐磨性能,常被应用于各类腐蚀磨损环境中.为研究温度变化对硬质合金涂层腐蚀性能及摩擦磨损性能的影响,采用超音速火焰喷涂工艺在304不锈钢基体上制备了WC-10Co4Cr和NiCr-Cr3C2硬质合金涂层,利用XRD、电化学测试以及滑动磨损测试等...