温度对Cr12MOV钢等离子S-N-C复合共渗渗层组织的影响

对冷作模具钢Cr12MoV在等离子渗氮的基础上进行250℃,450℃,520℃的S—C—N复合共渗,在获得具有良好支撑作用的高硬度表面基础上,形成一定厚度的硫化物层。用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪等方法对渗层表面组织及截面形貌进行了分析,结果表明,随着温度的升高,渗硫层变厚,硫化物颗粒变大;520℃等离子复合共渗3h可得到良好组织结构的表面处理层。     

锆-4合金的直流等离子电解氧化及膜层的性能(英文)

在硅酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐或其混合电解液中对锆-4 合金进行等离子电解氧化。通过实验确定合适的工艺参数,并运用电化学技术、显微硬度、SEM、XRD 等技术对膜层性能进行表征。结果表明:在纯的硅酸盐电解液中得到的膜层很不均匀,且在添加磷酸盐后,膜层均匀性仍然很差。在焦磷酸盐体系中得到的膜层比较均匀,但硬度低。在焦磷酸盐体系中添加硅酸盐后,膜层的均匀性和硬度都得到改善。XRD 结果表明,膜层的主要成分为单斜氧化锆和四方氧化锆。添加硅酸盐后,有利于四方氧化锆的形成。极化曲线结果表明,在焦磷酸盐以及焦磷酸盐与硅酸盐混合体系中得到的膜层具有较强的耐蚀性。     

42CrMo钢在乙醇胺体系下液相等离子电解渗层性能研究

利用液相等离子电解工艺,以50%浓度乙醇胺并适量添加NH4Cl的水溶液作为电解液对42Cr Mo钢进行处理,获得等离子电解共渗层。采用扫描电镜、金相显微镜、能谱仪、X射线衍射仪分别检测了电解共渗层表面形貌、元素成分及相组织结构。通过显微硬度计和电化学工作站对共渗层硬度和耐腐蚀性能进行表征。结果表明:在低于200 V电压下,采用非脉冲直流电源,利用等离子电解工艺获得了具有良好耐蚀性能的碳氮共渗层;共渗层由化合物层和扩散层组成,厚度达60μm。共渗层最高硬度为537 HV,比基体硬度提高了2倍。     

双辉等离子渗Ta改性层的组织及耐蚀性

用双辉等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备Ta改性层。用XRD,SEM,EDS, 电化学腐蚀和中性盐雾试验分析Ta改性层的组织特征、成分和耐蚀性能。结果表明,Ta改性层与基体结合良好,厚度为32 μm左右。改性层中Ta元素含量呈梯度分布,主要物相为α-Ta。双辉等离子表面渗Ta处理后试样的耐蚀性明显优于基材。     

等离子共渗W-Mo-Y工艺及渗层组织的研究

采用辉光等离子渗金属技术对Q235钢进行W-Mo-Y三元共渗,探讨了极间距、气压、保温时间、温度对共渗层厚度的影响,并分析了共渗层的金相显微组织、合金元素分布及物相组成.结果表明:在试验涉及的条件下,以极间距25 mm,气压30 Pa,保温时间3 h,温度1000℃为最佳工艺参数;共渗层主要由Fe3Mo,Fe(Mo,W...     

铬钼铸铁等离子束表面硬化层组织和硬度

用等离子束对汽车覆盖件模具用铬钼铸铁进行表面淬火与熔覆,以达到表面强化效果.研究了硬化层的显微组织、硬度分布.结果表明,铬钼铸铁等离子束淬火处理后,硬化层平均厚度约400μm,表层平均硬度达728 HV0.2;等离子束熔覆后硬化层平均厚度约800μm,表层平均硬度达1065 HV0.2.硬化层截面硬度分析表明,硬度最高值出现在次表层;随等离子束处理次数的增加,硬化层的深度显著增加;等离子束硬化后淬火与熔覆层硬度明显提高.     

钨钼钇等离子共渗工艺及渗层组织的研究

利用辉光等离子渗金属技术,在低碳钢Q235表面进行钨钼钇共渗,研究了极间距、保温温度、气压、保温时间对渗层厚度的影响,进而确定最优工艺参数,并对渗层的金相组织、合金元素分布及物相组成进行分析。结果表明:极间距25mm、保温温度1 000℃、工作气压30Pa、保温时间3h为最优参数,所得渗层的厚度可达37μm;渗层组织为柱状晶,渗层与基体有一明显分界线;钨、钼在渗层中呈梯度分布,钇在渗层中呈不均匀分布并在晶界处发生偏聚。     

铝青铜粉末等离子堆焊层硬度与组织研究

采用反极性弱等离子弧堆焊方法分别在无磁场和外加横向交流磁场条件下将铝青铜粉末堆焊到锅炉用钢20g母材上.通过硬度试验及金相显微方法,分析了堆焊层的力学性能及组织形貌.结果表明,无磁场作用下,堆焊层的硬度随着堆焊电流的增加而呈"小→大→小→大"变化,当堆焊电流为100A时,硬度值最大,为214.7HV;当堆焊电流为110A时,硬度值最小,为163.7HV.外加磁场作用下,堆焊电流取100A,堆焊层的硬度在磁场电流为0.5A时达到最大,为245.9HV.堆焊电流为100A时,堆焊层组织为致密的α-Cu和网状结构的(α+γ<,2>),此时为较好的组织结构.     

两种Ni-Cr-B-Si系合金等离子堆焊层组织结构和显微硬度的研究

采用等离子堆焊技术在304L不锈钢表面堆焊Ni-Cr-B-Si合金粉末熔覆层。应用扫描电子显微镜、电子探针、X-射线衍射仪、显微硬度计等测试手段,研究两种Ni-Cr-B-Si系合金成分等离子堆焊层组织结构和显微硬度。结果表明:堆焊合金层组织由γ-Ni树枝晶和树枝晶间多元共晶组成;Cr,C,B和Si元素含量增加,树枝状组织含量大幅减少,碳化物和硼化物含量显著增加。硬度测试结果表明:硼化物和碳化物含量增大使得堆焊层硬度显著提高。     

两种Ni-Cr-B-Si系合金等离子堆焊层组织结构和显微硬度的研究

采用等离子堆焊技术在304L不锈钢表面堆焊Ni-Cr-B-Si合金粉末熔覆层。应用扫描电子显微镜、电子探针、X-射线衍射仪、显微硬度计等测试手段,研究两种Ni-Cr-B-Si系合金成分等离子堆焊层组织结构和显微硬度。结果表明:堆焊合金层组织由毭-Ni树枝晶和树枝晶间多元共晶组成;Cr,C,B和Si元素含量增加,树枝状组织含量大幅减少,碳化物和硼化物含量显著增加。硬度测试结果表明:硼化物和碳化物含量增大使得堆焊层硬度显著提高。     

液相等离子体电解渗透技术

介绍了阴极等离子体电解渗透技术的工艺特点、试验机理、放电过程参数及其渗透层的性能，讨论了阳极等离子体电解渗透技术存在的问题，展望了液相等离子体电解渗透技术的应用前景。     

稀土对等离子体电解渗碳层组织结构和性能的影响

目的 研究稀土对液相等离子体电解渗碳层组织结构和性能的影响。方法 将稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O添加到电解液中,在17-4PH不锈钢表面制备有无稀土添加的液相等离子体电解渗碳层。通过扫描电子显微镜、金相显微镜、X射线衍射仪分析渗层的表面形貌、截面组织和相结构,利用维氏硬度计、洛氏硬度计和摩擦磨损试验机评价渗层的硬度、塑韧性和耐磨性。结果 渗碳层主要由碳化物、“膨胀”α相和少量铁氧化物组成,稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O均可以促进等离子体电解渗碳层表面碳化物的生成,且稀土CeCl3.7H2O可以有效抑制渗层表面铁氧化物的生成。添加稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O后,渗层表面多孔化合物层厚度由20 μm分别减小至15 μm和8 μm,致密层+扩散层的厚度从20 μm分别增加至46 μm和45 μm。添加稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O后,渗层的有效硬化层厚度可达70 μm,是不加稀土时的3倍以上,截面硬度呈梯度分布。添加稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O后,渗层表面洛氏压痕附近的径向裂纹出现了明显的偏转。添加稀土LaCl3.7H2O可使摩擦前期摩擦因数显著降低至0.14,磨痕宽度减至534 μm,主要发生氧化磨损、化合物层剥落和磨粒磨损,而添加稀土CeCl3.7H2O可使摩擦因数一直维持在0.21左右,磨痕宽度显著减少至226 μm,主要发生轻微的磨粒磨损。结论 稀土LaCl3.7H2O和CeCl3.7H2O均可以改善渗层表面质量,提高等离子体电解渗碳层的耐磨性,且稀土CeCl3.7H2O的效果更显著。     

304钢等离子体电解抛光工艺与其表面结构性能研究

目的 减小304钢的表面粗糙度,以满足工程应用中对高质量表面的需求。方法 提出采用等离子体电解抛光(Plasma Electrolytic Polishing,PEP)技术实现304钢表面精整改性,结合高速摄影技术,研究等离子体电解抛光放电过程。通过对比304钢在不同电解液中形成钝化膜的电化学特性,探究不同工艺参数对抛光效果的影响,进一步设计正交试验研究不同因素间的交互作用及最佳工艺方案,阐释抛光前后表面微观形貌与浸润性、耐腐蚀性能及硬度的关系。结果 通过对比分析不同电解液体系中304钢表面钝化膜的电化学特性表明,304钢在(NH4)2SO4溶液中的腐蚀电位最低,钝化膜更容易被击穿,因此选用(NH4)2SO4作为电解液。正交试验和极差分析结果表明,304钢在抛光电压370 V、电解液温度80 ℃、电解质质量分数7%、抛光时间6 min的条件下获得最小的粗糙度(~0.050 mm)。各因素对304钢表面粗糙度的影响大小顺序为电解液温度>抛光时间>抛光电压>电解质浓度。表面性能结果显示,抛光后304钢的表面光洁度显著提高,呈镜面光泽,接触角由35.09°提升至78.52°,耐腐蚀性有所提高,表面硬度略有下降。结论 通过等离子体电解抛光实现304钢表面粗糙度减小及表面质量的显著提高,该技术具有抛光效率高、工艺简单、节能环保等优点,可广泛应用于生物医疗、石油化工、机械制造等领域。     

金属表面液相等离子体电解渗硼技术

金属表面液相等离子体电解渗技术包括等离子体电解渗碳、渗氮、渗硼等。它具有渗透效率高、工作电压低、处理工艺简单、成本低等优点。主要介绍了钢铁、钛等金属表面等离子体电解渗硼技术的最新进展,分析了它的放电过程和基本原理,研究了渗硼过程的光发射谱,并评估了等离子体放电区的电子温度、电子浓度特征参数。分析了渗硼层的生长过程和形成机理,探讨了金属基体成分、工作电压、处理温度和电解液的组成等关键参数,对渗硼层的显微组织和相成分的影响。最后简要探讨了等离子体电解渗硼技术目前存在的问题和后续的发展方向。     

Plasma Electrolytic Oxidation of Arc-Sprayed Aluminum Coatings

Different posttreatment methods, such as heat treatment, mechanical processing, sealing, etc., are known to be capable to improve microstructure and exploitation properties of thermal spray coatings. In this work, a plasma electrolytic oxidation of aluminum coatings obtained by arc spraying on aluminum and carbon steel substrates is carried out. Microstructure and properties of oxidized layers formed on sprayed coating as well as on bulk material are investigated. Oxidation is performed in electrolyte containing KOH and liquid glass under different process parameters. It is shown that thick uniform oxidized layers can be formed on arc-sprayed aluminum coatings as well as on solid material. Distribution of alloying elements and phase composition of obtained layers are investigated. A significant improvement of wear resistance of treated layers in two types of abrasive wear conditions is observed. This article is an invited paper selected from presentations at the 2007 International Thermal Spray Conference and has been expanded from the original presentation. It is simultaneously published in Global Coating Solutions, Proceedings of the 2007 International Thermal Spray Conference, Beijing, China, May 14-16, 2007, Basil R. Marple, Margaret M. Hyland, Yuk-Chiu Lau, Chang-Jiu Li, Rogerio S. Lima, and Ghislain Montavon, Ed., ASM International, Materials Park, OH, 2007.     

甲醇对镁合金等离子体电解氧化过程的影响

以甲醇和水为混合溶剂,KOH、Na2SiO3为电解质,恒电压方式对AZ31镁合金进行等离子体电解氧化(PEO)处理,通过原子吸收分光光度计检测等离子体电解氧化处理后电解液中镁离子含量,研究甲醇对镁合金等离子体电解氧化过程的影响。结果表明,在等离子体电解氧化过程中,甲醇的加入影响镁合金PEO过程放电特性;随着甲醇浓度的增大,镁离子溶出量逐渐减少,耐点滴腐蚀、耐均匀腐蚀性能均有提高;甲醇的加入能有效降低PEO过程能耗,当溶剂中甲醇浓度为12%(体积分数)时,能耗比未加甲醇时降低42.9%。     

纯镁表面等离子体电解渗硼与微弧氧化复合膜的制备及耐蚀性

目的 在纯镁表面制备新型复合膜,以提高其耐蚀性.方法 先在硼砂系电解液中对纯镁进行等离子体电解渗硼(PEB)处理,预制表面改性层,然后在硅酸盐系电解液中对其进行微弧氧化(MAO)处理,从而获得PEB+MAO新型复合膜.分别使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层的微观结构、元素分布...     

等离子体电解氧化过程中参数控制模式分析

在分析有关等离子体电解氧化（Plasma Electrolytic Oxidation—PEO）系统模型的基础上，推导了一个用于描述PEO处理过程中各参数之间联系的系统方程，并在恒流与恒压条件下对该方程进行了讨论。磷酸盐电解液中镁合金PEO处理的验证试验表明：在恒压条件下利用该方程计算所得的后期电流值与试验结果具有较好的一致性，而恒流条件下具有较大的偏差，这与推导方程过程中所做的假设和简化有关。另外，在恒流控制的基础上，提出了阶梯降流法的控制成膜方式，并研究了其在磷酸盐系电解液中具体的实现方法及其在成膜过程中的作用。     

阴极等离子体电解沉积技术研究进展

阴极等离子体电解沉积(CPED)技术是一种新型材料表面改性技术,在腐蚀防护、高温抗氧化和催化等诸多领域具有潜在应用前景。首先简要介绍了CPED技术的发展历程,包括推进该技术发展的一些重要事件。概述了CPED放电机理的相关研究,包括在其不同发展阶段提出的单一气膜层击穿理论和气-固双电介质层理论模型。在此基础上对CPED工艺及涂层制备的改性调控方法进行了系统性的总结,包括通用性的气膜层改性和特异性的涂层调控改性,并提出了其中的问题和不足。重点综述了近年来CPED技术沉积涂层的研究进展,包括CPED技术制备金属涂层、合金涂层、合金基复合涂层、陶瓷涂层、改性陶瓷涂层和碳材料等方面的研究,着重总结了CPED制备金属和合金基涂层及改性陶瓷涂层的结构与性能。最后,针对CPED技术的研究前景、发展方向和待解决问题进行了展望,包括其潜在的应用领域、工艺与机制研究、可制备涂层体系以及环境友好性的不足和相应的改进研究方向。CPED技术应用潜力巨大,仍需开展更加系统、深入和全面的研究工作,以进一步拓展其可制备涂层体系和应用领域。     

阴极等离子体电解沉积工艺参数对放电与沉积过程的影响

为进一步认识和控制阴极等离子体电解沉积过程,研究了工艺条件对锌沉积时放电和沉积过程的影响,用扫描电镜和金相显微镜分别观察沉积层的表面和截面形貌,用能谱仪和X射线衍射仪进行沉积层元素和物相分析。结果表明,极间电压增大到约200V以上的某一电压值时阴极上发生等离子放电,初始放电电压与电解槽中的溶剂种类、氯化钠添加量有关,随乙醇和氯化钠添加量的增大而降低。要在阴极上实现锌的沉积,就应控制工艺条件使初始放电电压尽量低,且极间电压宜维持在初始放电电压以上10~20V。采用水和乙醇混合作溶剂比只用水作溶剂容易实现稳定的阴极沉积,沉积层厚度明显大,但沉积物表面的颗粒较粗大,致密性要差。