离子镀提高W4Mo3Cr4VSiN钢制丝锥使用寿命的研究

为提高W4Mo3Cr4VSiN（F205）低合金高速钢丝锥的使用寿命,对该钢进行了1160℃淬火、不同温度下回火热处理,并对较佳工艺回火后的丝锥表面进行离子镀TiN,对其组织和性能进行了研究。结果表明：560℃回火时,F205钢的硬度达到了最大值;丝锥表面离子镀TiN后,获得金黄色TiN涂层,约2．5μm厚时,涂层的显微硬度达到1921HV50,与基体的结合力最高达35N。丝锥的使用寿命提高了2倍。     

45钢表面激光熔覆Ni20合金粉末的组织及耐腐蚀性能研究

利用激光熔覆技术,在45钢表面制备了Ni20合金粉末熔覆层,通过SEM、XRD等方法分析表明研究涂层相及组织。利用CHI660B电化学测试系统,测试膜层及基体的开路电位及极化曲线,采用SY/Q-750型盐雾腐蚀试验箱,对熔覆层的耐腐蚀性能进行研究。结果表明:熔覆层与基体形成良好的冶金结合;熔覆层组织具有定向凝固特征且晶粒生长方向垂直于界面;熔覆层主要由CrNiFeC,Fe3Ni2,Ni3Cr2等相组成;Ni20合金合金粉末激光熔覆层在3.5%NaCl盐雾中的腐蚀为局部点蚀,45钢为均匀腐蚀,熔覆层腐蚀速率仅为45钢的一半;电化学测试表明熔覆层的自腐蚀电位较45钢正移,具有更小腐蚀电流密度。     

生物医用钛合金TiN涂层微磨粒磨损及耐蚀性初步研究

对生物医用Ti6Al4V合金表面TiN涂层机械力学性能进行了研究,在分析力学性能的基础上,考察了TiN涂层在蒸馏水和Hank’s模拟体液中的耐磨性,并在Hank’s模拟人体体液中研究了TiN涂层在静态环境中的腐蚀行为。结果表明:在Ti6Al4V合金表面沉积TiN涂层后,其耐磨性和耐蚀性大大提高,有利于改善钛合金在人体环境中的使用寿命。     

含CO_2和H_2S地层水中17-4不锈钢与C110钢间的电偶腐蚀

在模拟气井油套管环空环境中(溶有CO2和H2S的地层水),采用电化学试验、腐蚀失重法和腐蚀形貌观察等方法对17-4不锈钢和C110套管钢间的电偶腐蚀进行了研究。结果表明:17-4不锈钢和C110钢发生了严重的电偶腐蚀;C110钢的腐蚀产物膜中铁/硫原子比比单独腐蚀时增大,其保护性下降,C110钢作为阳极被加速腐蚀,其电偶腐蚀系数达到2.51,腐蚀速率为0.642 0mm·a-1,电偶电流受两种钢的电位差所控制;当加入环空保护液后,两种钢间的电位差明显减小,它们的电偶腐蚀得到有效抑制,C110钢的腐蚀速率降低至0.042 3mm·a-1。     

电流作用方式对纳米TiN/Ni复合镀层组织与力学性能的影响

采用添加了纳米TiN的氨基磺酸镍系镀液,利用超声电沉积方法在45钢基体上制备了纳米TiN/Ni复合镀层,对比研究了直流、单脉冲、正负脉冲等3种电流作用方式对镀层表面形貌、纳米TiN含量及分布、界面结合力、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:与直流电沉积相比,脉冲电沉积镀层的晶粒细小、表面平整、表面裂纹少、界面结合力高,且正负脉冲电沉积的界面结合力高于单脉冲电沉积的;脉冲电沉积更易沉积纳米TiN粒子,且正负脉冲电沉积TiN的沉积速率大于单脉冲的;正负脉冲电沉积镀层的显微硬度最高,摩擦磨损性能最佳,直流电沉积的最差。     

TB8钛合金表面间歇式真空渗氮层的组织与性能

对TB8钛合金进行800℃间歇式真空渗氮6 h,研究了表面渗氮层的组织、硬度、耐磨性能及耐腐蚀性能.结果表明:TB8钛合金表面间歇式真空渗氮层主要由厚度60～80μm氮化物层和厚度110～130μm氮扩散区组成,表层物相包括TiN、TiN0.3、Ti2AlN及α-Ti,表层硬度为800～850 HV,由表层至心部硬度缓慢降低,心部基体的硬度为250～270 HV;在相同条件下,间歇式真空渗氮处理合金的磨损质量损失为未渗氮合金的1/12,表面形成了浅而窄的磨痕,耐磨性得到显著提高;间歇式真空渗氮处理合金在HF和HNO3混合溶液中的腐蚀速率仅为未渗氮合金的1/153,表面未见明显腐蚀坑,耐腐蚀性能得到明显提高.     

电流密度对氨基磺酸盐镀液电沉积纳米TiN/Ni复合镀层性能的影响

以添加有纳米TiN颗粒的氨基磺酸盐镀液为基础镀液,采用超声-脉冲电沉积的方法在45钢表面制备了纳米TiN/Ni复合镀层,分析了电流密度对其微观形貌、显微硬度以及表面TiN含量及分布的影响。结果表明:当电流密度在2~5A·dm~(-2)时,复合镀层结构致密且厚度均匀,其厚度随电流密度的增大而增加;随着电流密度的增大,复合镀层表面晶粒先细化后长大,显微硬度先提高后降低,当电流密度为4A·dm~(-2)时,镀层表面平整,表面和截面硬度均达到最大,分别为677,763HV;复合镀层表面TiN的含量随电流密度的增大先增加后减少,当电流密度为4A·dm~(-2)时,其含量最高且分散均匀。     

夹具材料对00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头耐蚀行为的影响

为了优选出合理的夹具材料用于制备00Cr18Ni10N超低碳奥氏体不锈钢真空扩散连接接头,分别采用中性盐雾腐蚀试验方法和电化学阻抗谱(EIS)测试方法对比研究了氮化硼与石墨夹具材料对00Cr18Ni10N钢扩散连接接头在Na Cl腐蚀环境中的耐蚀行为。研究结果表明:采用氮化硼夹具制备的00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头保持了与基材接近的耐蚀性能,未发生点蚀和晶间腐蚀;使用石墨夹具制备的00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头的耐蚀性能比基材显著降低,出现了较为严重的晶间腐蚀现象。电化学测试表明:采用石墨夹具制备的连接接头试样自腐蚀电流密度比不锈钢基材和采用氮化硼夹具制备的连接接头试样高一个数量级,其表面阻抗较基材低两个数量级。原因归于使用石墨夹具制备不锈钢扩散连接接头时,石墨夹具的碳原子扩散到不锈钢表层形成了碳的过饱和固溶体,而在随炉冷却过程中碳与铬及铁在晶界形成了碳化物(Cr Fe)7C3,造成不锈钢表层出现晶间贫铬现象,促进了晶间腐蚀的发生,进而导致该区域耐蚀性能降低。     

超低碳双相不锈钢00Cr14Ni5Mo3Al冶炼工艺研究

00Cr14Ni5Mo3Al是一种新型的超低碳马氏体一铁素体双相不锈钢,是应我国彩色电影、胶片事业的发展而得到应用的挤压涂布工艺新材料.结合抚钢生产的超低碳双相不锈钢00Cr14Ni5Mo3Al成本较高的现状,通过制订相应的生产工艺措施,成功将真空感应炉+电渣工艺改为电炉+ VOD+电渣工艺冶炼,并进行锻造工艺改进.结果表明,新工艺合理可行,既保证了钢的化学成分及良好的内部质量,同时又大大地降低了生产成本.     

超低碳双相不锈钢00Cr14Ni5Mo3Al冶炼工艺研究

00Cr14Ni5Mo3Al是一种新型的超低碳马氏体-铁素体双相不锈钢,是应我国彩色电影、胶片事业的发展而得到应用的挤压涂布工艺新材料。结合抚钢生产的超低碳双相不锈钢00Cr14Ni5Mo3Al成本较高的现状,通过制订相应的生产工艺措施,成功将真空感应炉+电渣工艺改为电炉+VOD+电渣工艺冶炼,并进行锻造工艺改进。结果表明,新工艺合理可行,既保证了钢的化学成分及良好的内部质量,同时又大大地降低了生产成本。     

拉应力与电偶因素对2E12铝合金腐蚀行为的影响

为探讨应力和电偶双重因素对2E12-T3铝合金腐蚀行为的影响,采用应力腐蚀试验,电偶腐蚀试验以及电化学阻抗技术、金相技术、扫描电镜分析技术,研究了应力和电偶双重因素对铝合金腐蚀行为的作用机理。研究结果表明:2E12-T3在NaCl-H2O2溶液中具有很高的应力腐蚀敏感性。未偶接不锈钢时,随着所受外加拉应力水平的提高,铝合金表面阻抗略有降低,合金抗腐蚀能力下降,外加拉应力提高了铝合金的腐蚀敏感程度。偶接不锈钢后,同应力条件下的阻抗值较偶接前低很多,并且相同应力水平下的断裂时间缩短为未偶接时的1/3,电偶因素起到了很大的作用。在应力因素和电偶因素的共同作用下,铝合金腐蚀敏感性非常高。     

AF1410超高强度钢表面防护工艺研究

针对国内少见有对16Co14Ni10Cr2Mo(AF1410)超高强度钢表面防护的公开报道,为满足其表面防护需求,采用以23Co14Ni12Cr3MoE(A-100)钢为基础做对比的试验方法,研究了AF1410钢镀硬铬、镀镉-钛、氧化磷化及涂漆等主要防护工艺。结果表明,AF1410钢镀硬铬较困难,所需电流密度为A-100钢的4～6倍;镀镉-钛、氧化磷化和涂漆等与A-100钢没有明显差别。     

多种电化学技术联合分析研究海洋微生物对钢铁的腐蚀作用

生物膜是金属发生海洋微生物腐蚀的主要作用因素之一。本文采用腐蚀电位、极化曲线、电化学阻抗谱、电偶电流等多种电化学技术联合分析,研究了天然高分子凝胶(海藻酸钙)模拟生物膜对10CrMoAl低合金钢以及1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀行为的影响,得到影响海洋微生物腐蚀过程的信息,与实海实验结果相吻合,说明了各种电化学技术应用于海洋微生物腐蚀研究的可行性与局限性,多种电化学技术联合分析可以为国产的海洋用金属材料在国内海域中的微生物腐蚀研究提供详细可靠的信息。     

管线钢摩擦焊接头在饱和CO2环境中的电化学腐蚀性能研究

以X70钢为焊接基板、16Mn钢为螺柱,利用摩擦焊技术获得摩擦焊接头。以研究提高焊接接头的耐腐蚀性为目的,利用电化学工作站,采用脉冲法电镀法,以占空比为自变量对焊接接头表面进行镀Ni处理,成功制备出占空比分别为50%、80%和100%的镀件。为进一步研究镀件在饱和CO2环境中的电化学腐蚀性能,提高焊接接头的防腐性能,先利用扫描电子显微镜(SEM)观察3种镀件的表征和能谱分析(EDS)的3种镀件的镀层厚度及是否含有杂质,再将焊接接头和3种镀件在通入饱和CO2的3.5%的NaCl溶液中进行电化学试验,并对试件的腐蚀产物进行X射线衍射(XRD)检测。研究确定出了抗电化学腐性蚀能最优的镀Ni镀层的焊接接头的占空比,这对于提高管线钢接头在海洋中的耐腐蚀性的研究具有重要意义。     

渗碳与喷丸复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及疲劳性能的影响

为提高18Cr2Ni4WA钢齿轮的服役性能,研究了渗碳与喷丸强化复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及常规疲劳和接触疲劳性能的影响规律。利用X射线应力仪、粗糙度仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等测试和分析了表面组织结构、残余应力场、表面粗糙度、表面形态特征及表面加工硬化作用。结果表明:合理的喷丸强化工艺与渗碳复合处理能够显著提高18Cr2Ni4WA齿轮钢的旋弯弯曲疲劳性能和接触疲劳性能,但并不是喷丸强度越高,疲劳性能越好,而是存在较佳的喷丸强化参数,此条件下可获得良好的表面完整性,因而常规机械疲劳抗力和接触疲劳抗力均可协调提高。过高强度的喷丸处理会破坏渗碳钢的表面完整性,不利于疲劳性能。此外,复合改性对常规疲劳行为和接触疲劳行为的影响规律有所不同,此归于二者失效机制及控制因素的差异。     

脉冲电沉积Ni/纳米Al_2O_3复合镀层的组织结构与性能

采用脉冲电沉积方法制备Ni/纳米Al2O3复合镀层。利用扫描电镜(SEM)观察分析Ni/纳米Al2O3复合镀层的组织结构,对Ni/纳米Al2O3复合镀层的硬度、摩擦磨损性能和铝液在复合镀层表面的铺展性能进行测试。结果表明:复合镀层的硬度随镀液中Al2O3悬浮量的增加而升高;纳米Al2O3悬浮量为20g/L的Ni/纳米Al2O3复合镀层的摩擦因数为0.459;铝液在Ni/纳米Al2O3复合镀层表面的亲润性比淬火45#钢差,具有良好的耐铝液侵蚀性能。     

摩擦配副材料对TC4钛合金微动磨损行为的影响

为合理选用接触副材料以减缓钛合金的微动失效,采用SRV-IV微动摩擦磨损试验机,研究不同载荷条件下,摩擦配副材料GCr15和Si_3N_4对TC4钛合金微动磨损行为的影响。结果表明:较低载荷下选择高硬度的Si_3N_4陶瓷作为摩擦配副更理想,而高载荷下选择GCr15钢作为摩擦配副更理想;TC4钛合金与GCr15钢对磨的磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损,磨损率随载荷增大而减小;Si_3N_4/TC4组成的摩擦副对摩过程中,磨屑的形成过程伴随有硅的水化物产生,使形成的磨屑黏性增加,载荷较小时磨屑易粘结形成致密的第三体层覆盖在TC4钛合金表面,起润滑、承载和隔离摩擦副的作用,降低材料的磨损率;载荷较大时,第三体层在磨粒磨损和黏着磨损作用下从TC4钛合金表面脱落,摩擦副直接接触,磨损率升高。     

某铝合金零件铬酸盐封闭后腐蚀问题研究

针对某雷达铝合金零件在阳极氧化铬酸盐封闭处理后出现局部腐蚀的问题进行研究,分析产生局部腐蚀问题的原因,设计试验验证了铬酸盐封闭溶液状态、铝合金阳极氧化膜厚度、挂具材质等因素对腐蚀行为的影响,针对原因提出了改进措施并对效果进行了验证。结果表明：铝合金零件在阳极氧化后铬酸盐封闭过程中,铝合金零件与钛合金挂具在溶液中直接接触,两者会发生严重的电偶腐蚀现象,导致铝合金零件表面出现局部腐蚀问题。使用铝合金挂具或减小钛合金挂具与溶液的接触面积,能够有效避免腐蚀问题的发生,获得满足要求的阳极氧化铬酸盐封闭表面。     

双相钛合金表面等离子渗铬强化层疲劳行为研究

为改善钛合金的耐磨性,使用真空辉光等离子体表面合金化技术,对双相钛合金TC4样品进行了等离子体铬化处理.通过纳米压痕对试样的局部硬度和模量进行了测定,并在给定载荷下利用旋转弯曲疲劳机对试样的疲劳性能进行评估.结果 表明:850 ℃下渗铬处理5h后获得的铬合金层由四个子层组成,即Cr沉积层,TiCr2层,Ti4 Cr层和...     

38CrMoAlA钢表面多弧离子镀CrN涂层的制备及其耐摩擦腐蚀性能研究

为提高酸性条件下38CrMoAlA钢的耐摩擦腐蚀性能,采用多弧离子镀技术在38CrMoAlA钢和渗氮38CrMoAlA钢基体上沉积CrN、Cr/CrN涂层,通过XRD、SEM等方法对涂层的微观结构进行表征,通过硬度和结合力测试、开路电位和极化性能测试、摩擦磨损试验,研究涂层的力学、电化学以及摩擦学性能。结果表明:CrN和Cr/CrN涂层开路电位较高,腐蚀电流密度小,涂层表面处于轻微钝化态,可提高酸性条件下38CrMoAlA钢的耐腐蚀性能;CrN和Cr/CrN涂层的摩擦因数和磨损率均小于38CrMoAlA钢基体,表明2种涂层均可提高38CrMoAlA钢基体的摩擦学性能;以渗氮38CrMoAlA钢为基体的Cr/CrN涂层的硬度虽略小于以38CrMoAlA钢为基体的CrN涂层,但其具有更高的膜基结合力和更优的耐摩擦腐蚀性能。