α-C:H膜系与氮化物膜系的结构性能比较及机理分析

采用非平衡磁控溅射与阳极离子束技术制备Cr/α-C:H膜系,同时采用多弧离子镀技术分别制备Cr/CrNx与Ti/TiNx膜系,膜层厚度均为2μm。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、Raman光谱、X射线衍射仪分析三种薄膜的微观结构和表面形貌;采用WS-2005型附着力划痕仪测试三种膜系与SKD11不锈钢基体的结合强度;采用自主研制的球磨仪测试制备在SKD11不锈钢与YG6硬质合金基体上的三种膜层耐磨性能。结果表明,利用阳极离子束技术制备的α-C:H膜是一种非晶结构、表面平滑的薄膜,粗糙度值仅为5.21 nm,划痕试验临界载荷为17.8 N。而晶态的TiNx与CrNx膜层粗糙度较高,且其表面存有"熔滴",但其结合强度较高,划痕试验临界载荷达80 N以上。α-C:H膜层的耐磨性能优于TiNx,CrNx,且沉积在YG6硬质合金基体上的膜层单位磨损率均比SKD11不锈钢基体上的膜层低。     

双层辉光等离子渗金属技术制备TiN渗层及其耐NaOH溶液腐蚀性能

采用双层辉光等离子渗金属技术在Q235钢表面上制备了TiN渗层;对渗层的组织、硬度、成分和相结构及其耐NaOH溶液腐蚀性能进行了研究.结果表明:该渗层是由TiN颗粒均匀分布的扩散层及表面TiN沉积层组成的梯度结构;渗层表面形貌为胞状组织,颗粒致密均匀,表面为金黄色,渗层厚度可达16μm,与基体实现了冶金结合;渗层表面钛...     

负压铸渗法制备铸铁表面FeCr复合渗层的热疲劳性能研究

采用负压铸渗法制备了铸铁表面FeCr复合渗层,观察了渗层与基体结合形貌并研究了渗层的热疲劳性能.结果表明:渗层组织致密,与基体结合良好.在热循环过程中渗层与基体表面出现了不同程度的氧化现象,渗层的抗热疲劳性优良.     

铝合金表面微弧氧化涂层制备的影响因素

微弧氧化技术是铝合金材料表面改性的一项重要技术。通过微等离子体的高温高压作用,使所生成的微弧氧化膜具有膜层厚、硬度高、耐磨、耐蚀、耐压绝缘以及抗高温冲击等优异特性,在军事、航天、航空、纺织、机械、汽车、石油、化工及医疗等工业部门有着广阔的应用前景,特别适用于高速运转且有耐磨要求的铝合金零件的表面处理;因此,铝合金表面微弧氧化涂层制备影响因素的研究和分析对铝合金材料表面改性结果的影响与发展有重大意义。在总结铝合金表面微弧氧化涂层制备的影响因素的基础上,分析讨论了不同因素对铝合金表面微弧氧化涂层制备的影响。通过选择合理的工艺参数可以获得综合性能良好的陶瓷膜层。     

TC4钛合金表面黑色转化膜的制备与性能

利用表面改性技术,研究了黑色转化膜制备工艺。用扫描电镜分析了膜层的形貌,用显微硬度计、TPE盐雾试验箱等检测了膜层的硬度、耐蚀性能。结果表明,获得的黑色转化膜的膜层是均匀、稳定、多孔性的。与基体相比,显微硬度和耐腐蚀性能有显著提高,满足了武器装备中钛合金附件表面改性处理的要求。     

铝及铝合金等离子体微弧氧化技术的研究

等离子体微弧氧化是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术。利用该技术可在铝及其合金表面的陶瓷膜层结构致密,结合好,具有优良的综合力学性能,近年来该领域的研究一直较为活跃,是一项具有广阔应用前景的技术。文中综述了国内外微弧氧化技术的研究现状,概括了微弧氧化的基本原理、制备方法和工艺特点,以及膜层的结构和性能特点,并展望了该技术的应用及发展趋势。     

采用双层辉光等离子技术在420不锈钢表面制备ZrO_2改性层

采用双层辉光等离子技术,在420不锈钢表面渗锆后再氧化制备出ZrO_2改性层,用光学显微镜、X射线衍射仪分析了改性层的显微组织,并测试了其高温抗氧化性能与耐磨性能。结果表明:在950℃下保温3h得到的渗锆层经随后的1000℃氧化100h处理,可以形成以ZrO_2为主的改性层;改性层与基体结合牢固,并可以明显改善基体的高温抗氧化性能和耐磨性能。     

奥氏体不锈钢表面双辉等离子渗锆的动力学

利用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备了一层均匀、致密、呈良好冶金结合的渗锆合金层,并对1 060℃下的渗锆动力学进行了研究。结果表明:随着距锆合金层表面距离的增加,锆元素的含量呈梯度递减,扩散系数逐渐减小,而扩散激活能逐步增大;在1 060℃采用双辉等离子技术渗锆时,渗锆合金层表层的空位密度为2.945×(1012~1013)cm-2,与相同温度下采用常规渗金属工艺相比,提高了1~2个数量级。     

20CrNiMo钢表面磁控溅射制备TiN/ZrN多层薄膜的形貌及摩擦学性能

利用非对称双极脉冲磁控溅射技术在20CrNiMo钢表面制备了TiN/ZrN多层薄膜,利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察了薄膜的截面和表面形貌,用划痕仪测试了薄膜与基体的结合力,通过球-盘摩擦磨损试验机对薄膜的摩擦学性能进行了研究。结果表明:制备的TiN/ZrN多层薄膜厚度约为2.1μm,薄膜均匀且致密,表面粗糙度为13.63nm;薄膜与基体结合较牢固,临界载荷达到51.0N;薄膜具有优良的减摩性,摩擦因数为0.16,较基体20CrNiMo钢的0.33明显减小,使该钢的耐磨性能得到提高。     

TC4钛合金表面渗锆层的显微组织与摩擦磨损性能

采用双层辉光等离子渗金属技术在TC4钛合金表面制备渗锆层,研究了渗锆层的显微组织、相组成以及摩擦磨损性能,并与TC4钛合金基体的摩擦磨损性能进行了对比。结果表明:TC4钛合金表面的渗锆层厚度约为10μm;渗锆层的组织连续、均匀、致密,与基体结合良好,锆含量由表层向基体内部呈梯度分布;渗锆层的摩擦因数和比磨损率约为TC4钛合金基体的45.9%和13.6%,摩擦磨损性能明显提高。