电火花沉积碳化铬基金属陶瓷涂层的微观组织与性能

采用电火花沉积分别制备了碳化铬基金属陶瓷单涂层和碳化铬基金属陶瓷/Ni复合涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和摩擦磨损试验机对比研究了单涂层和复合涂层的物相、微观组织结构、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明,两种涂层组织结构致密,与基体呈良好的冶金结合,并在涂层内形成了纳米晶的微观组织。复合涂层中FeCr_(0.29)Ni_(0.16)C_(0.06)韧性相含量增加,在涂层界面处存在过渡层Ni,并以塑性变形的方式释放了更多沉积时产生的热应力,因而涂层裂纹明显减少。复合涂层的峰值硬度(11.86 GPa)虽略低于单涂层,但该涂层具有最小的摩擦系数(0.2462),1 h磨损量仅为单涂层的1/3,因此表现出更好的耐磨性能,其主要磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损。     

PACVD金属陶瓷的制备,特性和磨损行为

市售的金属陶瓷刀片都具有ＴｉＮＸ,ＴｉＣＸＮｙ,和（Ｔｉ,Ｓｉ）Ｎｘ涂层,这些涂层通过使用脉冲直流放电的等离子辅助化学气相沉积完成。在７７３－９７３Ｋ的沉积温度范围内研究了涂层参数对沉积速率,涂层化学组成,涂层和基体界面,涂层的结构的显微硬度的影响。在优化工艺参数下,获得了含氧和氯杂质低,显微硬度高,粘结强度好的涂层。对ＴｉＣｘＮｙ和（Ｔｉ,Ｓｉ）Ｎｘ涂层业说,是否具有较ＴｉＮｘ高的显微硬度,取决     

碳化铬基金属陶瓷电火花沉积涂层的微观组织与性能

采用电火花沉积分别制备了碳化铬基金属陶瓷单涂层和碳化铬基金属陶瓷/Ni复合涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和摩擦磨损试验机对比研究了单涂层和复合涂层的物相、微观组织结构、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明,两种涂层组织结构致密,与基体呈良好的冶金结合,并在涂层内形成了纳米晶的微观组织。复合涂层中FeCr_0.29Ni_0.16C_0.06韧性相含量增加,在涂层界面处存在过渡层Ni,并以塑性变形的方式释放了更多沉积时产生的热应力,因而涂层裂纹明显减少。复合涂层的峰值硬度(1186HV_0.05)虽略低于单涂层,但该涂层具有最小的摩擦系数(0.2462),1h磨损量仅为单涂层的1/3,因此表现出更好的耐磨性能,其主要磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损。     

TaC含量对Ti(C,N)-18%Ni金属陶瓷基体及其CVD涂层组织、性能的影响

采用传统的粉末冶金方法制备了不同TaC含量Ti(C,N)-18Ni金属陶瓷,利用化学气相沉积技术在所制备的金属陶瓷基体上沉积TiN/TiCN/Al2O3/TiN多层复合涂层,通过不同的方法表征了基体和涂层的组织和力学性能。结果表明:TaC含量为6%时(质量分数,下同),金属陶瓷的晶粒细小且分布均匀,组织最为致密,表现出优异的机械性能。TaC的添加细化了金属陶瓷晶粒,为涂层生长提供了更多形核点,从而改变了涂层的组织和性能。基体中部分元素扩散到涂层中,改变了涂层的晶格常数。当TaC含量为6%时,涂层与金属陶瓷的结合力达到最大,为127.8 N。     

NbC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷PVD-TiAlCrSiN涂层组织与摩擦性能的影响

通过粉末冶金方法制备了不同NbC质量分数(0%、3%、6%、9%、12%)的Ti(C,N)基金属陶瓷,然后在所制得的金属陶瓷基体表面通过物理气相沉积法(PVD)涂覆TiAlCrSiN涂层。通过SEM、EDS等手段对该金属陶瓷涂覆TiAlCrSiN涂层前后基体进行了观察和分析,并对基体的微观组织结构和力学性能及其涂层的附着力和摩擦性能进行了研究。结果表明:当NbC添加量为6%时,金属陶瓷的综合力学性能最好;随着NbC质量分数的增加,基体晶粒得到了细化,黏结相分布更加均匀,但是,涂层的附着力有所降低,摩擦系数逐渐下降。在PVD沉积TiAlCrSiN涂层时,涂层和基体间有元素相互迁移,但是由于PVD沉积时温度比较低,迁移的量比较少。     

TiN/TiAlN涂层Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的切削性能

采用多弧离子镀技术在Ti(C,N)基金属陶瓷基体上沉积了TiN/TiAlN多层涂层,通过扫描电镜、涂层附着力自动划痕仪对其显微组织形貌和涂层的结合强度进行了分析,并对涂层和未涂层金属陶瓷铣刀以及硬质合金铣刀进行了切削0Cr18Ni9钢的试验.结果表明,多弧离子镀TiN/TiAlN涂层均匀,TiN/TiAlN多层涂层与金属陶瓷之间的结合强度高达57.52 N.TiN/TiAlN涂层金属陶瓷的切削性能明显优于未涂层金属陶瓷和硬质合会YW2,其平均寿命为硬质合金刀具的2倍.TiN/TiAlN涂层金属陶瓷刀具的失效形式主要是磨损和崩刃,没有涂层剥落现象,TiN/TiAlN涂层与基体的结合强度很好.未涂层金属陶瓷刀具的磨损形式主要是磨损和粘着.     

DZ40M钴基合金铝化物涂层的循环氧化

以新型定向凝固钴基高温合金ＤＺ４０Ｍ为基体,研究其低压化学气相沉积铝化物涂层的循环氧化行为,发现该涂层具有较高的抗循环氧化性能,涂层与基体结合良好。涂层退化主要是由外表面氧化膜的愈合消耗Ａｌ源所造成,沉积渗剂中加入Ｔｉ可加速涂层的退化。     

TiN/TiAIN涂层的断裂韧性研究

采用多弧离子镀技术在Ti(C,N)基和WC基金属陶瓷基体上沉积了TiN/TiAlN涂层,利用维氏硬度计对涂层进行压痕试验;通过测试压痕周围的裂纹长度和数目,用裂纹密度β来评价涂层的断裂韧性.结果表明,Ti(C,N)基金属陶瓷基体上TiN/TiAlN涂层的裂纹密度为4558,比WC基金属陶瓷基体上涂层的裂纹密度低.TiN/TiAlN涂层的压痕形貌中,涂层没有剥落,只有沿压痕应力角径向显微裂纹和压痕四周的侧向显微裂纹,不同基体其压痕裂纹特点也不同.Ti(C,N)基金属陶瓷基体上涂层的径向裂纹非常短,并有裂纹偏转现象,侧向裂纹很长.WC基金属陶瓷基体上涂层的径向裂纹很长,非常平直,侧向裂纹很短.     

Ti（C,N）基金属陶瓷的相界面过渡层

对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的相界面过渡层进行了系统的研究．实验结果表明：金属陶瓷中Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）硬质相周边存在明显的包覆层组织，它是一种过渡相；Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）／Ｎｉ相界面没有固定的取向关系；Ｗ，Ｍｏ元素主要富集于相界面，且Ｔｉ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ元素在相界面具有成分梯度高分辨电镜观察发现，相界面过渡层厚约８－１０ｎｍ并由纳米晶组成．这种过渡层是金属陶瓷的一种比较理想的相界面结构．     

Ni-Cr-Al-Y涂层真空热处理过程中元素的行为

采用电弧离子镀技术在铸造镍基合金Ｋ１７和Ｎｉ３Ａｌ基合金ＩＣ－６沉积Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层。结果表明,在沉积过程中由于电弧离子镀的“溅射”和“反溅射”效应以及基体和涂层发生互扩散的共同作用下,沉积的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层在靠近基体区含有少量基体元素,如Ｃｏ,Ｔｉ和Ｍｏ等,Ｋ１７合金中的Ａｌ元素可抑制Ｃｒ由涂层向基体扩散,ＩＣ－６合金中由于还含有Ｍｏ元素,使这种抑制作用进一步增强,在１０５０℃真     

涂层的“金属陶瓷”

普兰西Tizit的新牌号TCC10，据称是涂层使用性能得到提高的碳氮化物金属陶瓷之一。它是以金属陶瓷牌号作基体与改进的多层涂层相结合而创造出来的。基体成分是以碳氮化钛为基础，再添加15％的碳化钨和10％钽铌碳化物，12．2％的粘结剂是钴和镍各半。涂层的总厚度为5μm，有连续     

等离子喷涂TiC—Ni—Mo金属陶瓷涂层结构与性能的研究

在４５钢基材上用等离子喷涂方法制备了ＴｉＣ－Ｎｉ－Ｍｏ金属陶瓷涂层,对涂层进行了性能试验,ＳＥＭ分析及ＸＲＤ分析,结果表明,等离子喷涂ＴｉＣ－Ｎｉ－Ｍｏ金属陶瓷涂层组织是均匀的,涂层硬度达到９０ＨＲＡ。涂层经频率为１６次／ｍｉｎ,６０ｍｉｎ落球冲击试验后,显微镜下未见到任何剥离痕迹或裂纹,经比较试验,该涂层的结合强度和韧性优于同样基材上等离子喷涂的ＺｒＯ２陶瓷梯度涂层。     

镍基金属陶瓷涂层在人工海水中的摩擦学性能

目的探讨镍基金属陶瓷涂层在海水中的耐腐蚀磨损性能。方法采用激光熔覆技术在45钢表面制备了1.1 mm厚的镍基金属陶瓷涂层。采用电化学测试系统,对比分析了涂层的耐蚀性。采用往复式摩擦磨损试验机,测量了涂层在干摩擦及海水环境下的摩擦系数。采用扫描电镜等手段分析了涂层和磨痕的表面形貌。结果镍基金属陶瓷涂层的表面硬度约为基体的3倍,且硬度较均匀。在结合区开始,硬度剧烈下降,直至降为基体硬度。在3.5%Na Cl溶液中,镍基金属陶瓷涂层的腐蚀倾向低于316L不锈钢及316L堆焊层,而腐蚀速率介于两者之间。干摩擦条件下,镍基金属陶瓷涂层明显降低了基体的摩擦系数(从0.58降低至0.49)和磨损量(降低了50%)。与干摩擦实验相比,人工海水明显降低了镍基金属陶瓷涂层的摩擦系数(从0.49降低至0.37)和磨损量(降低了40%)。结论由于具有良好的耐蚀性和较高的硬度,镍基金属陶瓷涂层在人工海水中表现出了良好的耐磨耐蚀性能。磨损过程中,人工海水的冷却、润滑作用和其中盐类的隔离作用,有效改善了摩擦界面的接触状态,提高了镍基金属陶瓷涂层的耐磨性。     

Y2O3涂层对Ti纤维与Ti／TiAl复合材料性能影响的研究

介绍了涂覆Ｙ２Ｏ３的Ｔｉ纤维增强γ－ＴｉＡｌ基复合材料的研究结果，分析了其界面结构和力学性能特征。试验结果表明，用物理气相沉积法（ＰＶＤ）在其表面涂覆Ｙ２Ｏ３层的Ｔｉ纤维增强ＴｉＡｌ基复合材料，不仅使ＴｉＡｌ合金的弯曲强度提高２５％，而且在同一工艺条件下使Ｔｉ纤维与ＴｉＡｌ基体间的界面反应层厚度由原来的３０μｍ减小到１４μｍ，界面有新相Ｔｉ３Ａｌ产生。     

TiN/TiAlN涂层金属陶瓷的摩擦学性能研究

采用多弧离子镀技术在Ti(C,N)基金属陶瓷基体上沉积了TiN/TiAlN多层涂层,通过对不同速度、载荷下的微量摩擦磨损试验前后涂层金属陶瓷的显微形貌、组织、成分、相结构及粗糙度的观察分析,研究了涂层金属陶瓷的摩擦学性能.结果表明,TiN/TiAlN涂层金属陶瓷的平均摩擦系数均低于金属陶瓷基体本身的平均摩擦系数;在相同载荷下,滑动速度较低时,涂层金属陶瓷磨损表面粘着严重,有GCr15掉下的大块粘着物,随着滑动速度的增大,由严重粘着对磨偶件材料向少量粘着变化,其平均摩擦系数增大.在相同的滑动速度下,载荷较大时,TiN/TiAlN涂层金属陶瓷的平均摩擦系数较大.TiN/TiAlN涂层金属陶瓷的磨损机制主要是粘着磨损和磨粒磨损.     

TiAl合金激光表面合金化涂层的组织与耐磨性

以ＮｉＣｒ－ＷＣ混合料末为原料,对ＴｉＡｌ合金进行激光表面合金化处理,制得了以γ－ＮｉＣｒＡｌＴｉ镍基固溶体为基体,以ＴｉＣ,Ｗ２Ｃ及Ｍ２３Ｃ６为增强相的耐磨复合材料表面改性层。分析了改性层的组织,并测试了其在滑动摩擦试验条件下的耐磨性。实验结果表明,激光表面合金化涂层具有较高的硬度及较好的耐磨性。     

高温钛合金溅射NiCrAlY涂层氧化行为的研究

研究了Ｔｉ－１１００高温钛合金表面溅射ＮｉＣｒＡｌＹ涂层对钛合金在６００℃－８００℃空气中氧化性能的影响。结果表明：由于在涂层表面形成均匀连续的Ａｌ２Ｏ３保护膜而显著改善了高温钛合金的抗氧化性,涂层本身的微晶组织使其具有良好的抗剥落能力。但在８００℃时,基体中少量Ｔｉ扩散到涂层表面形成ＴｉＯ,同时涂层中的Ｎｉ强烈向基体扩散,在基体和涂层中分别形成扩散带和空洞。     

化学气相沉积TiC—Ti（CN）—TiN涂层在硬质合金模具上应用研究

用化学气相沉积（ＣＶＤ）法在硬质合金模具上沉积ＴｉＣ－Ｔｉ（ＣＮ）－ＴｉＮ耐磨涂层，经工业试验表明，涂层具有硬度高，摩擦系数小，与基体结合良好，化学稳定性好和耐磨损等优良性能。有复合耐磨涂层模具比无复合涂层模具使用寿命高１￣１０多倍。     

Ni基合金一碳化铬复合涂层抗磨损性能的研究

用真空熔烧的方法在钢的表面制得一层与钢基体有牢固冶金结合，厚度为1．0～1．5mm的Ni基自熔各金-碳化铬的复合涂层。应用扫描电子显微镜及X射线衍射仪等仪器对复合涂层的组织和结构进行了观察和分析；采用环块磨损试验机，在油润滑条件下，对不同碳化铬含量的复合涂层与组成的摩擦副进行了磨损试验。试验结果表明，复合涂层的耐磨性能均比作为对比试验的钢对钢的耐磨性能好：其磨损率随碳化铬含量增加而减少。与钢相比复合涂层磨损率减少约一个数量级。与钢对钢及单纯Ni基自熔合金溶层不同，复合涂层对钢的磨损率大致保持不变。在综合分析的基础上，也对复合涂层合理的碳化铬含量进行了计论。     

EFFECT OF ELECTRODEPOSITED Ni-La_2O_3 COMPOSITE FILM ON OXIDATION RESISTANCE OF γ-TiAl

用Ｎｉ与Ｌａ２Ｏ３微粒共电沉积的方法,在γ－ＴｉＡｌ金属间化合物表面覆盖一种Ｎｉ－Ｌａ２Ｏ３抗氧化性功能复合镀层,恒温和循环氧化动力学表明,γ－ＴｉＡｌ表面沉积复合镀层后,氧化速度显著降低,氧化皮粘附性明显增强,ＳＥＭ／ＥＤＸ和ＥＰＭＡ分析结果表明,γ－ＴｉＡｌ表面沉积复合镀层后,在氧化时抑制了ＴｉＯ２氧化物的生长,并促进了两层连续的Ａｌ２Ｏ３层分别在复合镀层的氧化层下以及接近基体的区域形成。复合