预涂稀土涂层制备硼-稀土共渗层的组织和性能

对Q235钢表面进行普通渗硼、硼-稀土粉体共渗和预涂稀土涂层硼-稀土共渗,用光学显微镜观察了不同工艺下渗层的显微组织,并测试了不同渗层的显微硬度和耐磨性。结果表明:采用预涂稀土涂层硼-稀土共渗可使Q235钢表面获得比普通渗硼和硼-稀土粉体共渗工艺更为致密、均匀的Fe_2B单相渗硼层,并且渗层硬度有明显提高,渗层的硬度分布和耐磨性明显改善。     

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。     

等离子喷涂陶瓷涂层的动态防滑性能和耐磨性

采用等离子喷涂技术制备Al2O3-13%Ti O2和WC复合涂层。利用MMS-1G高速摩擦试验机评价涂层在高速动态条件下防滑性能和耐磨性,并分析涂层的磨损机制。结果表明:所有涂层防滑性能随着速度和载荷的增加而下降,在相同条件下WC涂层的防滑性能最好,但Al2O3-13%Ti O2涂层耐磨性要好于WC涂层;所有涂层磨损率均随载荷和速度增加呈现上升趋势,Al2O3-13%Ti O2涂层磨损机制以黏着磨损和层片剥落为主,而裂纹扩展引起的脆性断裂则主导了WC涂层的磨损机制。     

Fe基非晶涂层的组织结构与耐磨性研究

利用电弧喷涂技术在45#钢基体上制备了Fe基非晶合金涂层。与YG8球配副,在干摩擦条件下对涂层与45#钢的摩擦磨损性能进行了对比研究。采用XRD、扫描电镜及显微硬度计等分析仪器对涂层组织结构及磨损形貌进行表征。结果表明:涂层中含有非晶相,孔隙率较少,涂层平均硬度高达HV1124。与45#钢相比,涂层的摩擦因数较小,耐磨性明显高于45#钢基体,其磨损机制以片状剥落为主。     

等离子熔覆Cr7C3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性

采用等离子熔覆技术，在调质C3钢表面制得以原位生成初生相Cr，C3为增强相的金属陶瓷复合材料涂层；利用SEM、XRD和EDS等分析了涂层的显微组织和相组成；测试了在室温干滑动磨擦及高温滑动磨擦条件下涂层的耐磨性，并讨论了其磨损机理。结果表明：涂层的相组成是Cr7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量Cr，C3构成的共晶；涂层在室温和高温干滑动磨擦条件下均具有优良的耐磨性能。     

刀具化学镀耐磨涂层的制备工艺及性能研究

刀具磨损是机械加工刀具常见的失效形式,高速钢刀具是最常用的切削刀具,本研究以高速钢为基体材料,以M—W—P为基质合金,通过适当的前处理技术在高速钢刀具表面制作Ni—W—P合金镀层。扫描电镜照片显示Ni—W—P合金镀层呈胞状结构,镀层成份分析表明,M、W、P的质量分数分别为81．14％、4．17％和3．15％,原子分数分别为63．26％、1．04％和4．65％,该镀层为低磷含量镀层。X射线衍射图谱分析,该镀层为晶体结构。经300℃热处理后,显微硬度以及耐磨性提高,显微硬度是基体材料的2倍,耐磨性是基体材料的4倍。通过该工艺得到的M—W—P合金镀层表面光亮,涂层均匀,结合力良好。     

Fe3Al金属间化合物及其复合涂层的组织结构与性能

以Fe3Al金属间化合物粉末与WC混合粉末作为喷涂材料,采用热喷涂的方法在Q235钢基体上制备出复合涂层。对涂层组织与性能进行了分析。结果表明：该类涂层组织致密,硬度较高,具有良好的耐磨性能。     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2/MoS_2陶瓷减摩耐磨涂层的结构与性能研究

采用等离子喷涂技术在钛合金表面制备Al2O3-TiO2陶瓷涂层,并用MoS2均匀填充涂层表面空隙,在TE66微磨粒磨损试验机上对涂层的摩擦学性能进行系统研究,利用扫描电镜、光学显微镜对涂层的表面形貌、元素构成、膜层厚度和磨斑形貌进行分析,并采用显微维氏硬度计和划痕试验机对涂层的显微硬度和结合强度进行测试。结果表明:涂层与基体之间的结合强度良好,显微硬度高达HV1 457,磨损失重量仅为未涂层样品的1.29%,摩擦因数大幅度降低,存在轻微的疲劳磨损特征。     

碳钢表面等离子喷涂陶瓷涂层的制备及表征

采用不同的喷涂功率,在Q235钢表面喷涂氧化铝涂层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、金相照相机和显微硬度计表征不同功率下Al2O3陶瓷涂层的成分、表面和界面形貌、金相组织以及显微硬度.结果表明,等离子喷涂能在碳钢表面形成结构致密的Al2O3陶瓷涂层,其与基体的结合主要以冶金的机械结合为主,硬度较基体有明显提高.XRD分析表明,陶瓷涂层中主要的成分是稳定的γ-Al2O3相,存在少量的α-Al2O3,同时还有极少量的其他多晶相和非晶相.     

大气等离子喷涂Cr_2O_3涂层的响应曲面法工艺优化

根据Box-Behnken二阶响应曲面法,设计了三因素三水平的回归分析试验;采用大气等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了Cr2O3涂层,以不同工艺条件下的涂层显微硬度(H)作为响应值,建立了喷涂电流I、等离子气体流量QAr和喷距d与硬度响应输出之间的数学模型,讨论三种影响因子的显著性及其交互作用的影响,得到了涂层硬度的连续变量响应曲面和等高曲线,用于大气等离子喷涂Cr2O3涂层的工艺优化和性能预测。结果表明:涂层硬度的优化二次拟合曲线方程为H=17 330.35+10.15I-735.74QAr-47.57d+0.073I·d-0.014I2+7.8QAr2;最大硬度的预测参数为I=588.47 A,QAr=40.00 L·min-1,d=80.00 mm,此时能获得的硬度高达1 271.72 HV0.3,与实际测得的最大硬度1 284.7 HV0.3相当。     

稀土硅铁对Ni60B/35%WC组合粉喷熔层耐磨性能的影响

在自熔合金粉末Ni60B与质量分数为35g的WC的组合粉中分别加入不同古量的稀土硅铁（FeSiRe），采用氧-乙炔火焰喷涂并重熔．形成喷熔层。对喷熔层进行了显微组织分析以及磨粒磨损试验。探讨了稀土硅铁提高组合粉喷熔层耐磨性的原因。试验结果表明。稀土硅铁的加入。可以改变喷熔层中混合碳化钨的形态；不同含量的稀土硅铁。均有不同程度提高喷熔层耐磨性的作用。     

稀土镧对热浸镀铝层耐蚀性的影响

通过CO2和H2S腐蚀试验，采用SEM和EDS研究了20钢经热浸镀稀土(镧)铝和扩散处理后的渗层组织和耐蚀性能。结果表明：镧对铝的扩散具有促进作用，改善了镀层的耐蚀性能；当铝中加入镧的含量达到0.5%时，其耐蚀性最好。     

稀土铈对热浸镀铝层组织和性能的影响

研究了稀土铈对热浸镀铝层组织结构、耐蚀和耐热性能的影响。结果表明：稀土铈质量分数低于0．3％时,热浸镀铝层的耐蚀性能和高温抗氧化性能都得到提高,超过此含量镀层的性能下降。稀土铈使得过渡层由锯齿形结构转变为平滑结构,使镀层中FeAl3析出相在表层中呈网状分布,随其含量增加过渡层厚度减小。稀土含量超过0．3％时,稀土化合物在表层中呈条块状第二相析出并偏聚,并且随著稀土铈含量增加,表面层中稀土化合物呈块状,且偏聚程度加大。     

稀土钇对Zn-25Al铸态组织及力学性能的影响

以Zn-25Al合金为基体材料,通过常规铸造方法制备了不同稀土含量的锌铝合金。采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、硬度计等分析研究了稀土Y对试验合金显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,添加稀土钇后,在锌铝合金中,其与Al、Zn等元素形成硬度高、热硬性好的复杂成分化合物且分散于晶界和枝晶中,细化了组织,有效地阻碍了高温时基体的变形和晶界移动。随着钇含量的增加,在室温、100℃和180℃3个温度下合金的抗拉强度和硬度基本上呈先升后降的趋势。当钇含量为0.6%时合金的综合性能最好,高温强度和硬度提高显著。180℃时的抗拉强度比不加Y时提高33.3%,硬度提高64.9%。当钇含量超过0.6%时力学性能下降。     

灰铸铁表面原位合成TiC/Al3Ti复合涂层的组织及耐磨性

采用铸造反应合成技术在灰铸铁表面原位合成TiC/Al3Ti复合涂层材料,对复合涂层的显微组织、硬度和耐磨性进行了研究。结果表明:Al-Ti-C体系完全反应后可制备出纯净的TiC/Al3Ti表面复合涂层材料,该表面复合材料组织致密,并随着涂层中TiC含量的增加,材料的硬度有所提高,表面复合涂层的硬度明显高于铁基体的硬度,磨损性能也要优于铁基体,明显改善了铸铁的表面硬度和摩擦性能。       

不同铁含量镍-铁合金镀层的摩擦磨损性能

采用电沉积方法在LY12CZ铝合金表面制备了不同铁含量的镍-铁合金镀层,研究了铁含量对合金镀层硬度和摩擦磨损性能的影响;并根据镀层的磨损形貌探讨了其磨损机理。结果表明:当铁含量低于12.63%(原子分数,下同)时,随着铁含量增加,镀层的硬度增加,摩擦因数减小,耐磨性能提高;当铁含量为由12.63%增至23.59%时,镀层的摩擦因数略有增加,硬度和耐磨性能有所降低;镍镀层的主要磨损机理为显微推碾,随着铁含量的增加,镍-铁合金镀层的磨损机理由显微推碾转变为显微切削。     

提高柴油机活塞环耐磨性能的试验研究

为提高内燃机活塞环的耐磨性能,分析了活塞环的基体组织、径向弹力及活塞环与气缸套的匹配状况对其耐磨性的影响。试验表明活塞环的基体组织以细粒状珠光体或回火索氏体、石墨呈细小均匀分布为佳;活塞环的径向弹力大小应适宜,一般为235~285 N。改进了活塞环传统的生产工艺,将活塞环进行调质(850℃淬火 560℃×3 h回火)后再进行稀土离子表面渗氮处理。磨损试验和台架试验表明,该新工艺可显著提高活塞环的耐磨性能,大幅度延长其使用寿命     

稀土钇含量对B10铜合金组织和性能的影响

用中频真空感应炉制备了不同钇含量的B10铜合金,利用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、维氏硬度计和电化学工作站等研究了稀土钇含量对合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:微量稀土钇可显著细化晶粒,提高合金的强度和硬度;随钇含量增加,合金的晶粒尺寸先减小后略有增大,强度和硬度先增大后略降低,塑性则变化不大;添加微量稀土钇后,腐蚀表面膜和B10铜合金基体的结合力增强,耐腐蚀性能得到提高;随稀土钇含量增加,合金的冲刷腐蚀速率先降低后略升高,电荷转移电阻Rt和氧化膜层电阻Rf均先增加后有所降低。     

不同粒度Al2O3复合涂层的磨粒磨损行为研究

将微米级、亚微米级、纳米级3种粒度的Al2O3与Ni基自熔性合金制成复合粉末后，用氧乙炔焰热喷焊工艺制备出复合涂层，研究了载荷大小、磨损时间等对涂层耐磨粒磨损性能的影响。结果表明，在低载荷下．纳米Al2O3复合涂层的耐磨性最好；而在高载荷下，微米Al2O3复合涂层的耐磨性最好。