硬基体上TiN薄膜涂层硬度的测定

通过系列载荷显微硬度试验,采用合适的硬度模型及随后的数据处理尽量排除薄膜涂层厚度及压痕尺寸效应的影响,较真实地测量了在高速钢基体上涂覆TiN薄膜的硬度,为表面涂层质量控制提供了一个有应用价值的试验方法。     

TiN/TiSiN复合涂层显微结构与力学性能研究

采用工业用直流脉冲等离子体增强化学气相沉积(PCVD)法在硬质合金刀具基体上制备了TiN和TiN/TiSiN复合涂层.对TiN涂层和不同沉积温度下制备的三种TiN/TiSiN复合涂层的微观结构和力学性能进行了对比研究.结果表明:随着沉积温度的升高,TiN/TiSiN复合涂层的结合力增大;沉积温度为550℃时,TiN/T...     

真空熔烧复合涂层显微结构的研究

采用真空熔烧法在钢基上的制作上镍基合金－碳化铬复合涂层,并用扫描电子显微镜及电子探针分析法对基体与涂层界面的显微结构进行了观察。     

模具钢单层及复合超硬涂层的研究

物理气相沉积TiN硬质涂层已成功地获得了工业应用。在国外不仅用于刀具,而且已逐渐应用于模具及机械零件。随着工业的迅猛发展,对材料表面性能的要求越来越高。对一些零件来说,单层涂层已难以兼顾既达到高结合力又达到表面性能的要求,模具     

激光熔覆Ni/TiC复合涂层组织与性能

采用激光熔覆技术在45钢样品表面制备了Ni/TiC复合涂层,利用光学显微镜、SEM,EDS,XRD、显微镜硬度计及摩擦磨损试验机等检测设备研究了Ni/TiC复合涂层的组织和性能。试验结果表明：Ni/TiC复合涂层没有出现裂纹、孔洞等缺陷,涂层与基体之间具有良好的冶金结合,涂层显微硬度沿层深皆呈明显的阶梯状分布,最外表面的熔覆层硬度最高,约为800 HV;熔覆试样的比磨损率比基体试样的比磨损率下降了86.5％,表明Ni/TiC复合涂层具有较好的耐磨性能。     

高速钢镀C_3N_4/TiN复合超硬薄膜的研究

采用DC反应磁控溅射和多弧离子镀相结合的方法,在高速钢基体上沉积C3N4/TiN复合超硬薄膜。用X光电子能谱(XPS)分析了氮化碳的元素组成。X射线衍射(XRD)和透射电子衍射(TED)分析证明,氮化碳以硬质结晶相存在。复合膜的显微硬度Hv=35.1～46.7GPa,划痕试验表明,薄膜在高速钢上的附着力达到JB/T8365—96标准     

Cr12MoV模具钢TiN涂层的力学性能

本文对Cr12MoV模具钢TiN涂层的力学性能进行了研究。用XRD等仪器测定了TiN涂层的组织结构和显微硬度、耐磨附着力等性能。     

激光熔覆NiCrBSi/WC-Co复合涂层的组织与耐磨性能

采用同轴送粉激光熔覆技术在42CrMo合金钢基体表面制备WC-Co颗粒增强NiCrBSi复合涂层(NiCrBSi/WC-Co复合涂层),研究了复合涂层的物相组成、显微组织、显微硬度和耐磨性能。结果表明:复合涂层主要由γ-Ni固溶体、WC、FeNi_3、B_2Co_3、CoC_x、FeCr_(0.29)Ni_(0.16)C_(0.06)、W3_C、Co_3W_3C_6等物相组成;复合涂层顶部为方向杂乱的细小树枝晶,中部为较粗大的柱状树枝晶,底部为垂直于结合界面生长的胞状晶,涂层与基体形成了良好的冶金结合;复合涂层表面的平均硬度为810HV,远高于基体的(270HV),磨损质量损失为0.3mg,远低于基体的(1.9mg),其磨损机制主要为磨粒磨损;复合涂层可显著提高42CrMo钢基体的耐磨性能。     

等离子喷涂制备镍基自润滑复合涂层的研究

为提高车轴用材料35CrMo的耐磨性,在Ni60A中添加粒度均为(-280～340)目的二硼化钛TiB2钴Co和铬Cr粉;将等离子喷涂和均匀设计方法引入轴减磨抗磨设计中,在35CrMo上等离子喷涂制备200μm镍60A基二硼化钛TiB2、钴Co、铬Cr复合自润滑涂层。研究结果表明:由SEM可看出涂层与基体结合良好且涂层呈层状结构分布,由EDS可看出各元素渗透到了Ni60A基体里并产生了冶金结合;将验证组结果和神经网络预测值对比,磨损误差在12%之内,显微硬度误差在11%之内,涂层相比基体耐磨性提高了6倍,显微硬度提高了3倍;可从人工神经网络的预测结果中选出具有优良性能的镍60A基二硼化钛TiB2、钴Co、铬Cr复合自润滑涂层的配比范围。     

不同温度下沉积TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN复合涂层的物相结构和性能

采用高温化学气相沉积技术,于1 000～1 100℃在WC-6%Co硬质合金基体表面制备了TiN/TiCN/Al2O3/TiN复合陶瓷涂层,研究了复合涂层的物相、表面和横截面形貌、显微硬度、界面结合强度和耐磨损性能。结果表明:沉积温度为1 000℃时,复合涂层中Al2O3层为κ相和α相共存;当沉积温度升至1 050℃和1 100℃时,Al2O3层为单一的α相;1 050℃下沉积复合涂层的表面平整、结构致密,1 000℃沉积复合涂层中的TiCN层存在少量孔洞,1 100℃下沉积复合涂层中TiCN层的柱状晶沿某一方向生长比较明显,较高的沉积温度加速了钛元素向Al2O3层的外扩散;1 050℃下沉积复合涂层的显微硬度最大,为1 828HV,该涂层的耐磨损性能最佳,其与基体间的结合强度最高,临界载荷为135.2N。     

PCVD直流脉冲频率对TiN/TiSiN复合涂层结构与性能的影响

为了探讨频率对硬质合金基体上TiN/TiSiN复合涂层组织结构及性能的影响,选择了几个不同频率来制备TiN/TiSiN复合涂层。研究结果表明:不同频率制备TiN/TiSiN复合涂层的表面形貌都呈圆盘状颗粒,频率在30kHz-70kHz变化时,复合涂层颗粒尺寸随频率的增加而增大,均匀性随频率的增加而变差;复合涂层频率在30kHz-70kHz变化时,TiN始终在(200)方向上择优取向;硬质合金基体上,TiN/TiSiN复合涂层比单一TiN涂层的硬度提高更大,从1973 HV0.05增加到3417 HV0.05;30kHz时TiN/TiSiN复合涂层的硬度、涂层结合力和耐磨性能明显优于其他两种TiN/TiSiN复合涂层。故在硬质合金基体上,30kHz制备的TiN/TiSiN复合涂层工艺最佳。     

氮化硅/碳化硅纳米陶瓷的显微组织与抗弯性能

研究了氮化硅／碳化硅纳米复合陶瓷经三点弯曲试验后的显微组织和断口形貌。结果表明，随着SiC纳米粉含量的增加，断口从沿晶断裂向穿晶断裂过渡；当SiC的质量分数是15％时，复合陶瓷的显微组织明显细化，抗弯强度、断裂韧度明显提高。     

镍基Si3N4复合镀层的摩擦磨损特性

通过复合电镀法制备了N i-Si3N4和N i-P-Si3N4两种复合镀层,分别与热处理45#钢组成摩擦副,进行环-环摩擦磨损试验,测试了摩擦因数和磨损量,并观察了磨损表面形貌,探讨了摩擦副的摩擦磨损机理。结果表明,N i-P-Si3N4/45#钢摩擦副的摩擦因数较小,磨损量低,具有良好的减摩耐磨性能。镀层基体的性能明显影响复合镀层的摩擦磨损性能。磨料磨损是N i-Si3N4/45#钢摩擦副的主要磨损形式,导致45#钢的磨损量增大;N i-P-Si3N4镀层对Si3N4颗粒具有良好的把持力,避免了磨料磨损的产生,摩擦副处于稳定的边界润滑摩擦状态。     

Tribological Properties of TiN/Ag Nanocomposite Coatings

Morphology, structure, and tribological behavior of magnetron co-sputtered TiN/Ag nanocomposite coatings deposited at 150 °C with an Ag content in the range of 7–45 at.% were characterized. The coatings show a columnar structure with embedded Ag crystallites of 3–50 nm in diameter, where the columns are characterized by a layered structure with Ag-poor and Ag-rich layers. These layers originate from sample rotation during deposition, where the layer thickness increases with increasing Ag content. These Ag layers become continuous over a critical Ag content. At room temperature the friction coefficient is determined by the film structure, whereas friction and wear at high temperature depend on segregation of Ag to the surface.     

镀液中La_2O_3含量对Ni-W-La_2O_3复合镀层组织和性能的影响

本文对在镀液中添加不同含量La2O3微粒对Ni-W-La2O3复合镀层组织和性能的影响进行研究。结果表明,镀液中La2O3微粒含量为4 g/L时,Ni-W-La2O3复合镀层组织均匀致密、表面平整,硬度高,耐高温和耐腐蚀性能好。     

B4C/6061Al复合材料焊接接头组织与力学性能研究*

基于碳化硼中¹⁰B同位素优良的热中子吸收能力,铝基碳化硼复合材作为中子吸收材料越来越多的应用于核电站中。但碳化硼颗粒的加入使该材料的可焊性变差,因此研究其焊接行为变得十分必要。采用钨极氩弧焊(Tungsten inert gas,TIG)和搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)对体积分数为30%的B₄C/6061Al复合材料进行焊接,研究不同焊接方法、焊缝填充材料对复合材料对接接头微观组织及力学性能的影响。B₄C/6061Al复合材料焊接接头拉伸性能如下：FSW焊>TIG焊(Al-Si焊丝)>TIG焊(6061Al焊丝)>TIG焊(6061Al-Mg焊丝)>TIG焊(无填充)。TIG焊缝区容易产生气孔、B₄C颗粒分布不均匀及有害生成相是导致其力学性能不佳的主要原因。FSW可以有效避免基体金属与增强相的高温化学反应,使得焊缝区的晶粒细化,增强相颗粒的分布比TIG焊均匀,为30%B₄C/6061Al复合材料最佳焊接方法,其接头的室温拉伸强度达247 MPa,为母材强度的85%。     

ZrO2对激光烧结Al2O3/SiO2/ZrO2显微组织和显微硬度的影响

在Nd:YAG激光器低功率烧结的条件下,基于选择性激光烧结工艺（SLS）成形复相陶瓷Al2O3/SiO2/ZrO2材料,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析仪（XRD）和显微硬度计分别对激光烧结层加入ZrO2前后的表面形貌和断口形貌、表面物相、表面显微硬度进行了分析。结果表明,部分四方相ZrO2(t-ZrO2)相变成单斜相ZrO2(m-ZrO2),应力诱导微裂纹增韧作用和Al2O3弥散强化共同作用在某种程度上提高了烧结试样的断裂韧性,对于改善零件整体寿命和可靠性有着重要的意义。     

超声辅助电火花粉末沉积WC-Ni金属陶瓷涂层的微观结构及摩擦学性能

针对传统电火花沉积工艺中工具电极预制成本高、工艺复杂、材料选择范围受限等问题,提出了一种超声辅助电火花粉末沉积(Ultrasonic-assisted electro-spark powder deposition,UEPD)的新方法.利用UEPD工艺成功地在316L不锈钢基材上制备了 WC-Ni金属陶瓷涂层.所制备的...