渗硼及涂层保护的应用研究

本文研究了国内外各种防氧化、脱碳的成果，依据渗硼原理和保护渗层机理，首次对涂渗硼剂和不涂渗硼剂的单双层保护涂料进行了较为系统的研究，获得了有价值的渗硼涂料保护工艺。     

DZ4合金渗Al-Si涂层抗高温氧化机理研究

为进一步研究航空发动机叶片耐高温腐蚀性能,采用料浆法在DZ4合金表面制备了Al-Si涂层.依据GB/T13303-91<钢的抗氧化性能测定方法>标准,对制备了Al-Si涂层和未制备Al-Si涂层的DZ4合金进行了1100℃2 300h高温氧化性能试验,用SEM、XRD对氧化后的渗层表面形貌、相组成及结构进行了分析研究.试验结果表明,DZ4合金渗Al-Si涂层的氧化动力学曲线基本遵循抛物线规律,其抗氧化性能属于完全抗氧化级.     

汽车尾气净化器载体及涂层的结构形貌

介绍了汽车尾气净化器的组成及功能,结合汽车尾气净化器的工作机理,通过扫描电子显微镜-能谱仪对蜂窝型汽车尾气净化器载体和表面涂层的结构与形貌进行了综合分析.实际测试证明:自主研发的汽车、摩托车尾气净化器可以满足现行的国家尾气排放标准.     

铸渗法制备金属基表面复合材料的研究进展及应用

铸渗技术是近年来发展起来的一种制备金属基表面复合材料的新技术.综述这项技术在金属铸渗机理、铸渗工艺方法及其影响因素等方面的研究及应用概况,阐述铸渗法制备金属表面耐磨复合材料的制备工艺方法、铸渗机理和铸渗组织的新进展,总结了新近开发的一些改善铸渗效果的工艺措施,并指出了该项技术目前还存在的若干问题,并对其今后的发展方向进行了展望.同时为金属基表面复合材料的制备、选择和开发提供新思路.     

化学气相沉积法制备TiC涂层的相组成和表面形貌

用化学气相沉积法在碳／碳复合材料表面沉积ＴｉＣ涂层。研究了工艺参数对ＴｉＣ涂层的相组成和表面形貌的影响以及ＣＶＤ ＴｉＣ涂层的沉积机理。实验结果表明,当进入沉积室的气体流量比为Ｈ２：ＴｉＣｌ４：ＣＨ４＝３００：２５：１０时,所得涂层中含较少的游离碳,ＴｉＣ纯度较高。随ＣＨ４流量增加,游离碳含量增加。     

TiAl合金电弧喷涂Al涂层的高温氧化性能

为了提升TiAl合金的高温抗氧化能力,采用电弧喷涂工艺在TiAl合金表面制备了纯铝涂层,并分别在900℃和1 000℃进行了恒温氧化试验.通过绘制氧化动力学曲线,对比了有无涂层试样的抗氧化性能.运用SEM、EDS、EPMA和XRD分析其氧化前后涂层的微观形貌、成分组成、元素分布和相组成.结果表明：纯铝涂层均匀致密、无裂纹.在900℃空气中氧化100 h后,涂层表面形成了致密的Al₂O₃氧化膜,次表层为TiAl₃相,扩散层为TiAl₂相.在1 000℃空气中氧化100 h后,涂层表面氧化膜由Al₂O₃和少量TiO₂组成,次表层为TiAl₃相,扩散层为TiAl₂相.电弧喷涂铝涂层提高了TiAl合金的高温抗氧化能力.     

真空热处理对热障涂层组织形貌及元素扩散的影响

为了研究真空热处理对CoNiCrAlY涂层组织形貌及元素扩散的影响,采用超音速火焰喷涂(HVOF)设备在镍基高温合金基体上制备了CoNiCrAlY涂层.对部分样品进行真空热处理,利用大气等离子喷涂8YSZ陶瓷层.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分散谱仪(EDS)等分析了热障涂层的相组成、微观组织、元素扩散与热震性能,研究了真空热处理对热障涂层的影响.结果表明,真空热处理后,CoNiCrAlY涂层颗粒间界面消失且涂层发生均质化;涂层与基体界面处元素发生扩散;热障涂层的抗热震性能提高.     

等离子喷涂氧化铝涂层的制备及微观结构研究

为提高20钢表面的性能,采用大气等离子喷涂的方式在20钢表面制备了氧化铝绝缘陶瓷涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计测试等方法分析了涂层的物相组成、微观组织结构和显微硬度等,对涂层截面图像进行了处理,计算平均孔隙率,并考察了显微硬度。结果表明：大气等离子喷涂Al₂O₃粉末的过程中,发生了相变,制备的涂层中出现了γ-Al₂O₃这一新相。样品由基体、黏结层和涂层组成,各层直接界面清晰,致密性良好,涂层截面呈片层状的重叠结构,因Al₂O₃粉末自身特点造成涂层表面有少量微裂纹,属正常现象。涂层的平均孔隙率为7.36%,显微硬度为708 HV,具有良好力学性能,符合产品使用标准。     

β-环糊精与EPA包结物的制备及包结物热分解动力学研究

采用竞争包结法，用紫外．可见光谱研究了在pH=10．5的缓冲液中β-环糊精与EPA包结物的制备，结果表明，1分子EPA与2．5分子β-环糊精依据范德华作用力和疏水作用力发生包结作用，生成稳定的包结物．包结物适宜的制备条件为：β-环糊精与EPA的摩尔比为2．5：1，主客体溶液的浓度比为14．0：1，包结温度25℃，反应时间2．8h．用非等温热重法研究了β-环糊精与EPA包结物的热分解反应动力学，实验结果显示，β-环糊精与EPA包结物热分解过程反应级数大于l，用Ozawa(Ⅰ)法和Reich法求得的热分解反应的活化能分别为183．85kJ／mol和183．75kJ／mol．     

P-C法涂覆中碳结构钢的表面耐蚀性

应用Ｐ－Ｃ法对中碳结构钢进行Ｃｒ－Ｓｉ－Ａｌ复合涂覆,用电子探针及扫描电镜测定了涂层的表面成分及Ｃｒ,Ｓｉ,Ａｌ在涂层中的分布,用Ｘ射线衍测定了涂层中的相结构,将涂覆后的试样在酸、碱、盐溶液中进行腐蚀试验,结果表明,中碳结构钢经Ｐ－Ｃ法复合涂履后,表面优良的抗多种介质腐蚀的能力。     

铜表面气体渗硅后的滑动摩擦磨损研究

本文对用硅烷－氢（ＳｉＨ４／Ｈ２）混合气体在铜表面进行化学热处理获得的含硅表层进行了摩擦磨损研究．结果表明，在铜表面生成的含硅层可以降低摩擦系数；在低负荷干摩擦条件下，含硅表层的磨损率有较大程度的改善     

Siliconizing formation mechanism and its property by slurry pack cementation on electro-deposited nickel layer into copper matrix

Silicide coating was prepared on electro-deposited nickel layer by the slurry pack cementation process on copper matrix at 1173 K for 12 h using SiO₂ as Si source, pure Al powder as reducer, a dual activator of NaF+NH₄Cl and albumen (egg white) as cohesive agent. Microstructure, properties and siliconizing mechanism of silicide coating were discussed. The experimental results show that the silicide coating with 220 μm thickness is mainly composed of a Ni₂Si phase and a small amount of Ni₃₁Si₁₂ phase. Its mean microhardness (HV 790) is ten times than that of copper substrate (HV 70). The coefficient of friction decreases from 0.8 of pure copper to about 0.3 of the siliconzed sample. SiF₂, SiCl₂ and SiCl₃ are responsible for the transportation and deposition of Si during the slurry pack cementation process.     

电镀法制备Ni-W合金镀层的耐盐雾腐蚀性能

利用电镀法在N80钢表面制备了Ni-W合金镀层,用SEM、EDS分析了镀层表面与界面形貌以及化学元素的分布,通过XRD测试了镀层物相的组成。在5% NaCl溶液中测试了镀层盐雾腐蚀能力,分析了Ni-W镀层抗盐雾腐蚀机理。试验结果表明,镀层厚度约40m,主相为Ni-W,Ni和W以金属形式存在于镀层中;经过高温热处理后,镀层与基体发生了化学元素扩散现象,形成冶金结合;盐雾腐蚀后镀层表面腐蚀物为Fe的氧化物和氯化物,基体无腐蚀现象发生。     

包覆工艺制备C—SiC—B4C—TiB2复合材料的组织与性能

以鳞片石墨,B4C,SiC,TiO2为原料,利用包覆工艺在不同热压温度下制备了W（C）=50％的C—SiC—B4C—TiB2复合材料,并详细研究了热压温度对复合材料显微组织和性能的影响规律．结果表明,当热压温度高于1850℃时,复合材料由C,SiC,B4C和TiB2这四相组成;复合材料的体积密度、抗折强度和断裂韧性均随着热压温度的升高而增加．2000oC热压时,复合材料的体积密度、气孔率、抗折强度和断裂韧性分别达到2．41g／cm^3,3．42％,176MPa和6．1MPa·m^1/2;热压温度升高,复合材料的碳相和陶瓷相逐渐致密,碳相最终形成了在陶瓷基体上镶嵌的直径为40μm橄榄球状和条状这两种形貌．碳／陶瓷相的弱界面分层诱导韧化和第二相TiB2与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配所致的残余应力使变形过程中微裂纹的扩展路径发展变化,使复合材料的韧性提高．     

工具钢表面激光熔覆Co基合金涂层的组织及性能

通过送粉式激光熔覆在碳素工具钢(T10钢)表面制备了Co基合金熔覆涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析其微观结构和相组成。结果表明:熔覆层中主要有γ-Co相以及其他相,包括Cr23C6、Co7W6和CrNi。从熔池与基体界面到熔覆层表面存在不同的凝固形态,依次为平面晶(在界面处)、胞状晶和树枝晶。微观组织较细的树枝晶强化了熔覆层,因而激光熔覆层的显微硬度增加,耐腐蚀性提高。     

Growth characteristics and kinetics of niobium carbide coating obtained on AISI 52100 by thermal-reactive diffusion technique

Niobium carbide coating was produced by thermal-reactive diffusion technique on AISI 52100 steel in salt bath at 1 123 K, 1 173 K, and 1 223 K for 1, 2, 4, and 6 hours. The salt consisted of borax, sodium fl uoride, boron carbide, and niobium pentoxide. The presence of NbC phase on the steel surface was confi rmed by X-ray diffraction analysis. Microscopic observation showed that niobium carbide coating formed on the substrate was smooth and compact. There was a distinct and fl at interface between the coating and substrate. The micro-hardness of niobium carbide coating was 2892±145HV. The thickness of coating ranged from 1.6 μm to 14μm. The forming kinetics of niobium carbide coating was revealed. Moreover, a contour diagram derived from experimental data was graphed for correct selection of process parameters. Some mathematical equations were built for predicting the coating thickness with predetermined processing temperature and time. The results showed that these mathematical equations are very practical as well as the kinetics equation.     

铜基镀镍料浆包渗铬层组织和性能研究

硬度低和耐磨性较差制约了铜在冶金设备领域的应用.为了提高铜金属表面硬度和耐磨性,采用镀镍料浆包渗铬技术对铜表面进行渗铬.制备渗铬层,并对其微观组织、扩散特性及显微硬度和耐磨性进行了研究.结果表明:铜表面经镀镍渗铬处理后,在镍层表面获得50μm的渗铬层,渗层组织为镍铬固溶体相;渗层硬度由外层的345 HV逐渐降低到镍镀层的120 HV和铜基体的70 HV,渗层显微硬度随铬含量的降低而降低.渗铬处理将铜和镍的摩擦系数由原来的0.8和0.6降低到0.45.     

真空熔覆原位自生WC/Ni基复合涂层的组织及耐磨性能x

为了提高煤油泵的使用寿命,利用真空熔覆技术在316L不锈钢表面原位合成了W_{C/Ni基复合涂层.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了复合涂层的显微组织和相组成,并对其进行了硬度测量和摩擦性能试验.结果表明,复合涂层组织细密且与基材呈冶金结合.复合涂层主要由γ-Ni固溶体、原位生成的WC、(Cr,Fe)7C3和Cr7C3相组成,且WC相弥散分布在γ-Ni固溶体中.复合涂层的硬度约为316L不锈钢基材的4倍,相对耐磨性约为基材的37倍.xx}x     

Ti40合金吸放氢后的组织演变规律

利用XRD、OM、TEM等方法研究了Ti40合金吸氢与放氢后的组织演变规律。研究表明：由于氢在β相中的溶解度很高,Ti4合金中并没有发现氢化物的析出,但β晶界处更加宽化;当氢含量较高时,β相内开始析出α相,并伴随着硅化物粒子的析出;吸氢Ti40合金放氢后,合金中的相与原始合金一致。