304不锈钢表面喷涂Ni-Al涂层与耐磨涂层的组织与摩擦性能

304奥氏体型不锈钢因其良好的耐蚀性广泛用于工业生产,但是受组织所限,硬度较低。采用高速电弧喷涂设备在304不锈钢表面制备Ni-Al涂层和耐磨涂层,研究了涂层的组织结构、硬度及耐磨损性能。结果表明:喷涂Ni-Al合金和陶瓷材料丝材,都能有效地改善304不锈钢表面的耐磨性能,试验所制备的Ni-Al合金涂层成形良好,组织均匀且结构致密,涂层表面显微硬度值达601 HV,耐磨性约为304不锈钢基体的3倍;试验所制备的陶瓷涂层成形良好,组织均匀且结构致密,涂层摩擦系数只有Ni-Al涂层的53%,涂层表面显微硬度值达999 HV,耐磨性约为304不锈钢基体的6倍,具有良好的耐磨性。     

Fe-14Mn-6Si-5Ni合金表面渗层组织及性能研究

采用料浆包渗法,以Cr2O3粉为Cr源,纯Al粉为还原剂,NH4Cl作为活化剂,Al2O3为惰性添加剂,蛋清为粘结剂,在Fe-14Mn-6Si-5Ni合金表面经900℃、10小时料浆包渗制备渗层。研究了渗层显微组织、耐磨性和耐腐蚀性能。结果表明:渗层组织为含元素Al、Cr的固溶体;显微硬度为460 HV,为基体合金的1.4倍,摩擦因数为0.35,为基体的1/2。浸泡腐蚀速率为Fe Mn Si基合金的1/10。     

铝合金表面微纳结构的制备及性能研究

通过线切割在铝合金基体表面构筑出方柱形微纳结构,研究了该微纳结构经氟硅烷低表面能处理后的润湿及抗海水腐蚀特性。结果表明,制备表面获得了优异的超疏水特性,其水滴接触角为163.5°,滚动角2.7°。通过电化学测试进一步表明用线切割在铝合金表面构筑的微纳结构及超疏水膜层结构有效抑制了基体电化学腐蚀所必需的阴极和阳极反应,同时阻断了腐蚀介质与基体的接触,最终达到铝合金板表面腐蚀防护的目的,对拓宽铝合金材料的工程应用具有深远的意义。     

钛铝自润滑材料微观结构及摩擦学性能

采用真空热压成型工艺制备了48Ti-48Al-2Nb-2Cr/x(38?F2-62?F2)自润滑材料(x=5%,10%,15%,20%),通过高温磨损试验分析了其减摩机理和固体润滑剂成膜机理.固体润滑剂在高温下膨胀,渗出基体表面,在摩擦力作用下逐渐铺展,形成固体润滑薄膜,起到抗摩擦磨损的作用.固体润滑剂体积分数增加10%时,已基本成膜,当达到15%时成膜性最好,同时考察了材料的微观结构和机械性能,结果证明固体润滑剂的增加导致了材料孔隙率的增加和机械性能的下降.     

Effects of ZrO_2 Nanoparticles on the Microstructure and Thermal-protective Properties of PEO Coating on Al-12.5%Si Alloy

PEO ceramic coatings including ZrO_2-Al_2O_3-SiO_2 in three phases were prepared on an Al-12.5%Si alloy in electrolyte solutions containing ZrO_2 nanoparticles. The microstructures and phases of the coatings were analyzed by SEM and XRD, and the heat insulation performance and the thermal shock resistance of the coatings were investigated. The compactness of the coating increased significantly and the hindrance of the Si element on plasma electrolytic oxidation process was effectively weakened. The growth rate of the coating was improved substantially with the addition of ZrO_2 nanoparticles. The PEO ceramic coatings are primarily composed of SiO_2 and high temperature steady phases such as a-Al_2O_3 and c-ZrO_2. Both the content of c-ZrO_2 and the heat-insulating property of the coating increased significantly. The ceramic coatings with special microstructure and composition formed in the solutions containing ZrO_2 nanoparticles possess excellent heat insulation performance and thermal shock resistance.     

热处理温度对CrMoNi铸铁基化学镀Ni-P层显微结构与性能的影响

采用化学镀技术在CrMoNi高合金铸铁表面沉积Ni—P合金镀层,采用维氏硬度仪、M-2000摩擦磨损机、SEM和EDAX等手段研究了热处理温度对Ni-P合金镀层组织结构和性能的影响,并对磨损机理进行了分析．研究结果表明：CrMoNi合金基体表面沉积Ni—P合金镀层能有效改善CrMoNi合金基体硬度和耐磨性．经过350℃热处理时,获得的Ni-P合金镀层硬度达到极值1072HV,为基体硬度的4．5倍,耐磨性最佳,磨损率仅为基体的0．68％o,镀层的磨损机制为轻微的黏着磨损．     

表面预制微槽对铸铝合金微弧氧化陶瓷膜结构和性能的影响

为了探索表面预制微槽对铸铝合金微弧氧化陶瓷膜微观结构及性能的影响,在ZL108铝合金表面制备微弧氧化膜层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、数字显微硬度计、多功能表面性能测试仪、电化学工作站等对膜层形貌及性能进行测试。结果表明:相比光滑试样形成的氧化膜层,微槽试样表面形成的膜层较厚、结合力较大,但由于微槽位置放电集中,能量过高,导致膜层多孔疏松,使硬度和耐蚀性降低;虽然表面微槽使得膜层质量略有下降,但其能提高微弧氧化放电能量,增加成膜速率。     

铝合金表面自润滑涂层研究

通过对进口工件涂层形貌、成份的分析和研究，在铝合金表面制备出自润滑协合涂层。Al-Si合金经阳极氧化处理后，采用热浸法引入聚四氟乙烯、MoS2，并通过协合改性处理，得到具有较高的硬度、优良的耐磨性、耐蚀性和结合强度的涂层     

镁合金表面HA/CNTs涂层的制备及电化学性能研究

为了提高生物镁合金羟基磷灰石(HA)涂层的耐蚀性能,在微弧氧化电解液中加入羟基磷灰石/碳纳米管(HA/CNTs)复合粉体添加剂,制备HA/CNTs复合涂层。分别对制备的HA/CNTs复合粉体和HA/CNTs复合涂层进行表面形貌和物相组成分析,并对HA/CNTs复合涂层在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,HA/CNTs复合粉体在微弧氧化过程中能均匀地沉积在镁合金表面,结晶良好且无任何杂质;与HA涂层相比,HA/CNTs涂层具有较小的腐蚀电流密度值和较大的阻抗值。此外,在SBF中浸泡4d后,HA/CNTs复合涂层表面出现大量的亚微米级颗粒产物且没有任何腐蚀裂纹。     

淬火温度对Zr-4合金显微组织和拉仲性能的影响

为探讨不同淬火温度对核燃料包壳管Zr-4合金力学性能的影响．本文分析了Zr-4合金的显微组织,通过对再结晶退火态的Zr-4合金进行不同温度淬火及回火热处理,在不同热处理状态下对试样进行室温环向拉伸试验,分析对比了试样的拉伸力学性能,并对拉伸后的试样进行断口扫描,分析断裂机理．试验结果表明：包壳管Zr-4合金在980℃淬火后晶粒弦长为145．62μm,相比920℃、950℃的弦长增大,其抗拉强度为740MPa,屈服强度为649MPa．淬火后断口类型属解理脆性断裂．     

界面微结构对PA6/铝合金连接性能的影响

采用抛光或抛光-化学刻蚀对铝合金表面进行预处理,获得微纳米结构表面,再利用自制模具对铝合金与尼龙6(PA6)进行热压成型。用扫描电镜、激光共聚焦显微镜观察发现,硫酸刻蚀形成的微纳米结构表面有利于树脂在铝合金表面形成良好的机械互锁结构,实现PA6/铝合金优良的连接性能。力学性能测试显示,硫酸刻蚀后的PA6/铝合金连接试样拉伸剪切强度达到了19.1 MPa,界面粘结性能最优,比抛光后的连接试样提高了870%,其失效模式由界面失效变为内聚失效。     

合金元素对铝基钎料组织和性能的影响

采用正交试验法设计低熔点Al-Si-Cu-Mg系钎料成分,通过金相、硬度、铺展及差热等方法,分析钎料的显微组织及性能。结果表明:钎料的组织主要由基体相α-Al、粒状相Mg2Si、骨骼状相Al2Cu(θ相),以及θ相和Mg2Si的复杂共晶组成;合金元素对显微硬度及熔化特性的影响由主到次的顺序为Cu、Si、Mg;受金属间化合物Al2Cu和Mg2Si以及初晶Si析出的影响,当Cu、Si含量达到一定值(10%Cu、7.5%Si)后,钎料铺展面积变化不大,试验配方中Al-7.5Si-20Cu-0.4Mg熔点529℃时,铺展面积大,综合性能良好。     

激光制备Ni625涂层组织及摩擦磨损性能研究

针对20#碳钢表面耐磨性差的缺点,利用IPG8000光纤激光器在20#碳钢表面制备Ni625涂层,采用SEM,EDS,XRD,HV-1000硬度计与球-平面转盘摩擦试验机表征了熔覆层的微观组织以及力学性能.最后采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了Fe-Cr和Ni-Cr-Co-Mo两种物相的弹性性质.研究结果...     

表面修饰纳米硼酸锌粒子的制备与摩擦学性能研究

采用沉淀法合成了油酸表面修饰的硼酸锌纳米粒子,并分别用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)对粒子的形貌、物相和表面结构进行了分析。制备的硼酸锌纳米粒子粒径均匀,粒径在20 nm左右,并能在润滑油中均匀分散。磨损试验表明:添加质量分数0.2%的纳米硼酸锌粒子能使磨损程度降低52%左右,摩擦区表面温度降低31%左右,摩擦系数也有明显降低。     

对偶件表面状态对DLC薄膜摩擦学性能的影响

采用碳离子束注入辅助蒸发技术在Ti6A14V球表面低温沉积了DLC薄膜，探讨了微摩擦试验过程中，对偶件UHMWPE的表面粗糙度及表面湿润性对DLC薄膜摩擦学性能的影响状况。研究发现：碳离子束注入辅助蒸发技术沉积的DLC薄膜与UHMWPE配副时，其摩擦学性能受到对偶表面粗糙度、润湿性的影响，对偶件UHMWPE表面的低粗糙度、较差润湿性有助于DLC/UHMWPE摩擦副减小摩擦系数。     

稀土镧对AA8079铝合金组织与性能的影响

作为一种高铁铝合金,AA8079铝合金逐渐取代AA1235应用于包装等领域。本研究通过添加不同含量的稀土镧作为变质剂,利用能量分散谱仪(EDS)、金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和布氏硬度计对变质处理过的样品进行组织和性能的分析,研究了镧对铝合金组织和性能的影响。结果表明:镧的添加能促进柱状晶的生长,并且在合金中形成第二相对硬度的强化作用明显。     

稀土钇对AlZnMgCu合金组织及性能的影响

利用金相显微镜、图象分析仪、ＳＥＭ、Ｘ射线衍射仪等实验手段,研究了单一稀土钇（Ｙ）对航空用铝合金ＡｌＺｎＭｇＣｕ铸态组织和力学性能的影响规律．实验结果表明,少量稀土钇能细化合金的二次枝晶组织,减小共晶化合物尺寸．钇的加入主要和铜（Ｃｕ）、硅（Ｓｉ）等元素结合生成相应的稀土化合物相．研究发现,合金中加入少量钇稀土能有效改善合金的冲击韧性