用PCVD法在1Cr18Ni9不锈钢表面沉积AlN薄膜的研究

采用等离子体化学气相沉积 (PCVD)技术 ,以AlCl3作铝源在 1Cr18Ni9不锈钢表面沉积AlN薄膜 ,探讨了不同沉积时间和温度对薄膜硬度的影响 ,并对AlN薄膜的耐蚀性进行了研究。试验结果表明 ,经 5 0 0～ 5 5 0℃沉积4h ,可以在不锈钢表面得到组织致密的AlN薄膜 ,其显微硬度最高可达 175 0HV0 0 2 5 ,在HCl溶液中的耐蚀性超过未镀膜的 1Cr18Ni9不锈钢     

TiN、AIN薄膜的摩擦磨损和抗高温氧化性能及机制

采用电弧离子镀工艺在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面沉积TiN、AlN薄膜，通过扫描电镜、摩擦磨损试验和高温氧化试验等方法研究了薄膜的微观结构、化学成分与其摩擦性能和抗高温氧化性能之间的关系，同时探讨了薄膜的摩擦磨损机制和高温氧化机制。     

TiN、AlN薄膜的摩擦磨损和抗高温氧化性能及机制

采用电弧离子镀工艺在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面沉积TiN、AlN薄膜,通过扫描电镜、摩擦磨损试验和高温氧化试验等方法研究了薄膜的微观结构、化学成分与其摩擦性能和抗高温氧化性能之间的关系,同时探讨了薄膜的摩擦磨损机制和高温氧化机制.     

钛氮离子注入对不锈钢在硝酸介质中腐蚀行为的影响

本文探索了1Cr18Ni9Ti不锈钢表面离子注入Ti^ 及动态混合注入Ti-N^ 的工艺参数．采用动电位扫描法测定了样品在40%硝酸中的静态电化学性能。结果表明Ti^ 与动态混合注入Ti-N^ 均显著提高1Cr18Ni9Ti不锈钢的耐蚀性；注入剂量不同样品的耐蚀性不同，且对应于某一特定注入剂量时样品的耐蚀性达到最佳状态。     

冷变形对奥氏体不锈钢表面N离子注入的影响

研究了冷变形对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面N离子注入的影响。结果表明:冷变形对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的表面N离子注入有显著的加速作用;表面N离子注入在保持冷变形强化效果的同时在钢的表面注入层中形成含N的奥氏体γN相,使钢的表面硬度和疲劳性能进一步提高。冷变形和表面N离子注入复合强化可使1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢获得更高的整体性能和表面性能的配合。     

离子渗氮温度对不锈钢组织及性能的影响

对1Cr18NigTi、1Cr13、0Cr18Ni9不锈钢进行了不同温度的离子渗氮.利用金相显微镜及扫描电镜观察了渗氮层显微组织形貌;利用能谱仪测试了渗层中元素的含量及分布情况;利用HVS-1000型数显显微硬度计测定了渗层不同深度处的硬度变化;采用改制的摩擦磨损试验机测试了渗氮层的摩擦磨损特性;利用盐雾腐蚀试验箱测试了渗氮层的耐腐蚀性.结果表明,随渗氮温度增加,3种钢的渗层表层组织中氮化物量减少,高氮浓度的ε相转变为γ'相,440 ℃渗氮形成了氮在基体中的过饱和固溶相;1Cr13不锈钢比1Cr18Ni9Ti及0Cr18Ni9不锈钢的渗层厚;渗层表面硬度降低,但从表面向心部的峰值硬度增加;在一定范围内渗层耐磨性降低,但比未渗氮试样均提高4倍左右;渗层的耐盐雾腐蚀性降低,但440℃的低温渗层的耐蚀性与未渗氮试样差不多.     

超音速火焰喷涂Fe基合金涂层的抗汽蚀性能

采用超音速火焰(HVOF)喷涂在1Cr18Ni9Ti不锈钢基体上制备了200 pm厚的Fe基(含Cr、Ni等)合金涂层.采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、磁致伸缩汽蚀仪对涂层的组织、硬度和抗汽蚀性能进行了研究.结果表明,Fe基合金涂层组织均匀致密,孔隙率低,具有层状结构,涂层的平均硬度为993 HV0.1,是基体硬度的5.8倍;Fe基涂层抗汽蚀性能明显优于1Cr18Ni9Ti不锈钢,1Cr18Ni9Ti不锈钢汽蚀沿晶界和孪晶界破坏,而Fe基合金涂层汽蚀沿表面微小孔隙破坏,破坏由孔隙边缘向外扩展,损伤程度由汽蚀试样表面中心向外递减,最终不同损伤程度的汽蚀坑分布于表面.     

奥氏体不锈钢离子注入表面改性的研究

采用D/MAX-ⅢB型X射线衍射仪、原位纳米力学测试系统、LKDM-2000型摩擦磨损仪,S-3000N型扫描电子显微镜和CHI660A电化学工作站对经C、N离子注入的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的组织及耐磨性、耐蚀性进行了较深入的研究.结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢经离子注入后,注入层硬度提高,摩擦系数降低,耐磨性提高,抗腐蚀性增强;注入N+的剂量为2.44×1017ions/cm2时,注入层的硬度最高,耐磨、耐蚀性最好,性能最佳.     

NiCrWFeSiBCCo合金涂层的组织与耐空蚀性

采用超音速火焰喷涂技术,在1Cr18Ni9Ti不锈钢基体表面制备NiCrWFeSiBCCo合金涂层. 采用金相显微镜(OM)、超景深体视显微镜(SM)、扫描电镜(SEM)观察涂层的显微组织和空蚀前后表面的微观形貌;采用表面粗糙度测试仪和显微硬度测试仪对涂层表面粗糙度和显微硬度进行表征;采用X-Ray衍射仪(XRD)分析涂层的相组成;采用磁致伸缩空蚀试验仪测定涂层的空蚀性能,并与1Cr18Ni9Ti不锈钢的空蚀性能进行比较. 结果表明,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备的NiCrWFeSiBCCo涂层组织均匀,结构致密(平均孔隙率为0.63%),硬度为1 004 HV,NiCrWFeSiBCCo涂层的抗空蚀性能明显优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.     

不锈钢的液相等离子体表面强化初探

在试样上施加250～600V、1500Hz的高压脉冲电源，在乙二醇-氯化钠电解液中，1Cr18Ni9Ti不锈钢试样作阴极，石墨作阳极，在试样表面产生明显的微区等离子放电，经3～5min处理，试样表面获得厚约0．2mm的强化层。结果表明：1Cr18Ni9Ti不锈钢在经过液相等离子体强化处理后，其显微硬度由心部的175．6HV增加到513．2HV，通过X射线衍射分析得出在试样表面有大量的（Fe-Cr-Ni-C）相存在，从而反映出在本实验条件下，试样表面可产生明显的强化作用：为1Cr18Ni9Ti不锈钢的强化探索了一条新的途径。     

不锈钢在海水飞溅区的腐蚀行为

总结了5种不锈钢在青岛海域飞溅区暴露16年的腐蚀行为和 规律.2Cr13在飞溅区不能维持其表面的钝态,耐蚀性较差.含16%Cr以上的不锈钢在飞 溅区有较好的耐蚀性.1Cr18Ni9Ti、00Cr19Ni10和000Cr18Mo2在飞溅区暴露2～4年间,F179 在1、2年间,点蚀速度较大,此后它们的点蚀深度随时间无明显加深.不锈钢在飞溅区的点 蚀密度随暴露时间增大.增加Cr含量、添加Mo能提高不锈 钢在飞溅区的耐蚀性.     

磁控溅射制备Ti-Si-N纳米薄膜的摩擦磨损性能

采用磁控溅射方法在1Cr18Ni9Ti不锈钢基体上沉积Ti-Si-N纳米薄膜。结果发现：随着Si含量增加，薄膜的晶粒尺寸逐渐变小，晶粒尺寸范围在3nm～20nm之间。薄膜的显微硬度相对于TiN有明显增加，最大硬度可达43．5GPa。Si元素的加入亦改善了膜基结合强度。同时发现，Ti-Si-N纳米薄膜的摩擦系数和比磨损率随着Si含量的增加先减小后增加，其高温摩擦系数明显低干常温，但比磨损率却有显著提高。     

不锈钢硼氮共渗工艺的研究及应用

1前言硼氮共渗是新的表面热处理工艺，它是在钢表面渗入硼原子、氮原子而形成Fe2B、FeB和硼氮固溶体扩散层。共渗层硬度高达1400～2400HV0．2，具有良好的耐磨性和耐蚀性。因此，引起国内外热处理工作者的重视和研究。国内的大专院校对硼氮共渗的研究做了许多工作，而对奥氏体不锈钢的硼氮共渗工艺的研究还未见到报导。对奥氏体不锈钢的渗硼，国外有的专家认为，含Cr和Ni元素高的奥氏体不锈钢是不易或不能进行渗硼的[1]。国内有的专家亦认为，不锈钢是不能进行渗硼的[2]。本文对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行了硼氮共渗工艺研究，通过大…     

两种奥氏体不锈钢TIG焊接头力学性能及组织对比研究

针对3种厚度规格,开展了两种奥氏体不锈钢TIG焊接头力学性能及组织对比研究。两种不锈钢焊缝均成形良好,无目视可见缺陷。拉伸试验表明,两种材料接头均断于母材,0Cr18Ni9不仅接头的抗拉强度、硬度高于1Cr18Ni9Ti,并且硬度分布更均匀。1Cr18Ni9Ti接头组织中包含粗大的铁素体和奥氏体,而0Cr18Ni9接头组织中则有均匀细小的蠕虫状铁素体,因此力学性能较1Cr18Ni9Ti更为优异。     

料浆法Si0，基陶瓷涂层制备及性能研究

为了提高1Cr18Ni9钢基体的耐蚀性和耐磨性,扩大其在工业中的应用范围,采用料浆法在不锈钢基体上制备具有保护性的SiO2基陶瓷涂层.并对涂层进行相结构及显微组织分析,结果表明:涂层与基体结合良好,且涂层中有新相生成.腐蚀试验和磨损试验证明,采用本工艺在1Cr18Ni9钢表面涂覆陶瓷层能大幅度提高基体的耐蚀性和耐磨性,对生产实践有一定的指导意义.     

双相不锈钢等离子表面硬化技术的进展

双相不锈钢兼具奥氏体和铁素体不锈钢的特点，塑性和耐蚀性好，但硬度低，耐磨性差。等离子表面硬化处理能提高双相不锈钢的表面硬度和耐磨性，包括离子渗氮、直流辉光等离子渗氮、活性屏等离子渗氮、空心阴极辅助离子渗氮、等离子沉积薄膜(物理气相沉积、化学气相沉积)、等离子热喷涂、离子注入以及表面复合处理等。     

TiAlN薄膜掺杂Cr、Ni对其耐腐蚀性的影响

在4Cr13不锈钢表面采用多弧离子镀沉积TiAlN薄膜,采用磁控溅射法和多弧离子镀在4Cr13表面分别沉积掺杂Cr和Cr、Ni的TiAlN薄膜,采用电化学工作站对其进行电化学腐蚀性能测试。结果表明:在1 mol/L的H_2SO_4溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的4.1倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的1.3倍;在3%的NaOH溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的3倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的2倍;在3.5%的Na Cl溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的11.4倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的1.3倍。     

基于微尺度表层特性的不锈钢焊接件锈蚀分析

针对1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接件表面锈蚀现象,分析了锈蚀处的表层成分及金相组织,研究了不同的抛光打磨及钝化处理方法对不锈钢焊接件耐蚀性的影响。结果表明:打磨方法不当或是打磨不彻底导致焊缝及其热影响区产生的贫铬层未能完全去除,局部Cr含量明显下降,是不锈钢焊接件表面产生锈蚀的主要原因。在锈蚀原因分析的基础上提出了防护措施。     

复合表面改性协同增强Ti合金高温微动疲劳抗力

研究了Ti811（Ti8A11MolV）钛合金表面离子束增强沉积（IBED）0Cr18Ni9膜层的膜基界面成分分布、膜基结合强度、膜层硬度和摩擦学行为。利用喷丸形变强化对IBED膜层进行后处理，拟达到联合提高钛合金高温微动疲劳抗力的目的。结果表明：离子束增强沉积技术可以获得致密度高，晶粒细化，孔隙率低，膜基结合强度高的0Cr18Ni9膜层，从而显著提高了钛合金表面硬度和耐磨性能；离子束增强沉积0Cr18Ni9膜层的耐磨性能与喷丸形变强化引入的表层残余压应力协同作用，使Ti811合金在350℃高温下的微动疲劳抗力显著提高，并且高于喷丸强化或IBED膜层的单独作用。     

Zr含量对磁控溅射NiCrZr薄膜结构及耐蚀性的影响

目的在316L不锈钢基体表面磁控溅射Ni CrZr薄膜,提高其在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。方法采用非平衡磁控溅射技术,在316L不锈钢基体上,用Ni Cr(原子比80:20)复合靶和纯Zr靶制备了不同Zr含量的Ni CrZr薄膜。采用XRD、原子力显微镜、扫描电镜和Gamry电化学工作站,分别分析了Ni Cr Zr薄膜的物相组成、表面形貌、表面粗糙度、截面形貌、元素组成、厚度以及在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果随着Zr靶功率的增加,薄膜中Zr含量不断增加,薄膜的组织结构不断细化,表面粗糙度由4.91 nm减小到了2.79 nm。薄膜主要由Cr3Ni2、Cr1.2Ni0.8Zr、Cr2Zr、CrO3、Ni Cr O4和ZrO2相组成,表明薄膜容易在空气中氧化。此外,随着Zr含量的增加,与316L基体相比,Ni Cr Zr薄膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流减小,腐蚀电位增大。当Zr原子分数为24.73%时,NiCrZr薄膜可以在溶液中形成稳定的钝化膜,从而表现出最佳的耐蚀性,腐蚀电流密度达到最小值13.10nA/cm2,与316L基体相比减小了95%。结论 Zr含量的增加可以使薄膜变得更加细密,有效阻隔电解质与基体的接触,从而提高涂层的耐蚀性。