TD处理制备VC涂层-基体元素扩散与界面特征

采用热扩散(TD)处理法在冷作模具Cr12MoV表面通过热辐射扩散处理制备了VC涂层,通过扫描电镜、能谱仪和XRD等手段对涂层表面组织结构进行了分析,对结合界面化学元素线能谱进行了分析,并对相互扩散后的冶金结合机理进行了讨论。结果表明,VC涂层是由C和V原子组成,其孔度组织面积百分比为5.71%,晶粒平均直径0.42μm;VC涂层结合界面处化学元素发生了相互扩散,促进冶金结合的形成,其结合强度为47.1 N;热辐射元素扩散过程为涂层中V和C原子向界面和近界面基体扩散,Cr原子主要来自于基体中Cr向涂层中扩散,Si和Mo原子含量没有明显的扩散现象,Fe原子从基体中高含量降低到涂层中低含量,Fe原子热扩散过程被抑制。     

SEM-EDS Plane Scan and Line Scan Analysis of TiCN Coatings by Cathodic Arc Ion Plating

采用阴极弧离子镀在Cr12MoV冷作模具钢表面制备了TiCN涂层,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了涂层表面化学元素的面分布和界面化学元素的线分布。讨论了涂层界面结合机理,用划痕法对结合强度进行了表征分析。结果表明,涂层主要是由TiN、TiC和C原子组成,其中TiN和TiC提高了涂层硬度,C原子改善了涂层摩擦润滑性能;涂层中N原子分数超过C原子分数,界面结合处发生了相互扩散,涂层中C原子扩散量最大,基体中Si原子扩散量最大,涂层与基体形成了冶金结合,利用划痕法测定TiCN涂层结合强度为79.6 N     

TD覆层处理技术在中国的发展和应用

简要介绍了TD覆层处理技术在中国的发展和应用。     

盐浴组成对TD法盐浴渗钒涂层性能的影响

采用硼砂盐浴和混合盐浴两种不同类型的盐浴在几种钢表面进行渗钒,并对渗钒涂层的组织、性能进行比较,发现混合盐浴比硼砂盐浴渗钒的速度快,且混合盐浴能降低处理温度,在相同工艺条件下,混合盐浴渗钒层的晶粒度比硼砂盐浴的小,且渗钒层的硬度比硼砂盐浴的高。     

TD处理被覆层的组织和性能

采用硼砂盐浴的方法进行TD处理，得到碳化物涂层，用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度仪及划痕法测量了涂层的组织和性能。结果表明，所得的涂层物相结构单一，均匀致密．显微硬度高达3200HV，涂层与基体是冶金结合．结合力强。     

7475铝合金微弧氧化后表面-界面能谱扫描分析

利用微弧氧化法在7475铝合金表面制备一层氧化膜,通过SEM、EDS、XRD等手段对其表面-界面形貌、化学元素组成和物相进行了分析,采用能谱仪对表面和结合界面进行了面扫描和线扫描分析,并用划痕法表征了氧化膜界面结合强度。结果表明,微弧氧化后7475铝合金表面形成一层粗糙多孔的氧化膜,其组成元素与氧化膜表面的物相相应分布;O原子以扩散形式与Al原子原位生长形成Al_2O_3,主要由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3组成,Si原子在表面氧化形成富集的Si-Al-O相;氧化膜厚度约为50μm,由间隙层、致密层和膜-基过渡层组成,与基体的界面结合强度为71.05 N。     

GCr15钢模具TD渗金属及最终热处理的工艺优化

通过实验对比分析,对GCr15钢TD渗金属及最终热处理的工艺优化问题进行了研究,实验结果对实际生产起到一定的指导意义.     

不同粉末超音速火焰喷涂WC-10%Co4%Cr涂层的性能

对两种(粉末A、粉末B)及其按一定比例混合(粉末C)的WC-10%Co4%Cr的粉末特性进行了表征,以这三种粉末为原料,利用空气助燃的超音速火焰喷涂(HVAF,High Velocity AirFuel)制备了WC-10%Co4%Cr涂层,着重研究喷涂粉末粒径、WC颗粒大小等对涂层的喷涂沉积率、硬度、韧性、结合强度和耐腐蚀等综合性能的影响。研究结果表明:A粉末喷涂沉积率高且价格较低;B粉末制备的涂层具有较高的硬度和韧性等,综合性能更优,但价格较高;混合粉末C喷涂沉积率较高,涂层的硬度、韧性和抗中性盐雾腐蚀等综合性能优良,具有较高的性价比。     

等离子喷涂AlSi-ployester封严涂层工艺优化研究

采用AlSi-ployester粉末和PARXAIR-3710等离子喷涂系统制备封严涂层.为使AlSi-ployester等离子喷涂涂层获得优良的涂层性能,选择涂层结合强度为判据,通过正交试验对AlSi-ployester等离子喷涂工艺进行了优化.利用扫描电镜,Axio lmager.A lm金相图像分析系统等手段对涂层形貌和孔隙率进行分析,同时对涂层的硬度、抗热震性能进行了测试.确定优化后的工艺参数为:电弧电流790A.主气流量62.7 L/min,辅气流量5 L/min,喷涂距离100mm.结果表明,电弧电流、主气流量、辅气流量、喷涂距离对AlSi-ployester涂层结合强度具有不同的影响,在优化的喷涂工艺参数条件下,AlSi-ployester涂层结合强度可达6.9MPa,具有较好的硬度和热震性能,可为今后等离子喷涂系统工艺参数的选定提供参考.     

激光淬火后Cr12MoV钢渗硼层界面形貌与能谱分析

利用热浸渗法对Cr12Mo V冷作模具钢进行渗硼处理,通过激光淬火对渗硼层进行了强化处理,用SEM、EDS、XRD对渗硼层表面-界面形貌、化学元素分布和物相进行表征,分析了激光淬火对渗硼层组织和性能的影响。结果表明,激光淬火后Cr12Mo V钢渗硼层表面孔洞减少,降低了剥落的可能性;激光淬火后渗硼层产生了Fe-Cr化合物和Fe2B新相,仍以Fe B相为主,有利于减少渗硼层脆性;元素未发生大量扩散,富碳层仍然存在,但组织得到细化,韧性和强度有所提高;激光淬火时孔洞中Si元素溶于奥氏体中,分布更均匀,Cr与Fe结合增强了渗硼层结合强度。     

热喷涂FeCrBSiNbW涂层结构演变及空蚀性能

利用高速电弧喷涂技术成功制备了FeCrBSiNbW非晶纳米晶涂层,系统研究了不同热处理温度下,高速电弧喷涂FeCrBSiNbW非晶纳米晶涂层组织结构的演变规律。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等对涂层的组织结构进行了表征,在磁致伸缩汽蚀仪上采用失重分析法对不同热处理工艺下涂层的抗空蚀性能进行了研究,探讨涂层的空蚀破坏机理。结果表明：随着热处理温度的升高,涂层中非晶含量逐渐降低,当热处理温度高于550 ℃时,涂层中由单一的α(Fe,Cr)相转变为α(Fe,Cr)+ Fe3B相。涂层中α (Fe,Cr)晶粒尺寸随着热处理温度的升高逐渐增大,显微硬度也随之升高。空蚀实验结果表明,电弧喷涂FeCrBSiNbW非晶纳米晶涂层的抗空蚀性能随着非晶含量的降低而下降, 喷涂态涂层累积空蚀失重量最小,650 ℃热处理后涂层经180 min空蚀试验累积失重量最大,达到56.8 mg;涂层的失效模式主要为脆性剥落机制。     

激光与氩弧重熔热喷涂涂层的表面性能

采用电弧喷涂方法制备了合金涂层,然后使用氩弧和激光重熔技术分别获得了具有冶金结合的耐磨涂层。对涂层进行了硬度试验、高温冲蚀磨损试验和显微组织试验,并进行了分析和比较。结果表明,熔覆层表面硬度高达1200HV,是20G钢的6～7倍,组织均匀,与基体之间冶金结合,耐高温冲蚀性能为20G钢的2.5～4倍。对两种熔覆技术进行了比较。     

用XPS及EDS能谱研究钨酸盐复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀机理

用X-射线光电子能谱(XPS)研究揭示了钨酸盐复合缓蚀剂,在海水中的碳钢表面主要形成了Fe3O4,Fe2O3,以及三价铁与钨酸根、缓蚀剂中有机成分形成的有机铁络合物.缓蚀剂中的钨酸盐不仅参与了表面膜的生成,而且促进了铁的氧化钝化.X-射线色散能量谱(EDS,SEM)测试表明:添加了钨酸盐复合缓蚀剂的碳钢表面膜中钙元素含...     

离子对PVD法陶瓷涂层附着性的作用

介绍采用增加离化率、离子注入、离子照射作为辅助手段,改变界面组成与结构,以提高PVD法制备的陶瓷涂层(薄膜)附着性,并阐明了改善涂层附着性的机理。     

热喷涂纳米结构涂层研究现状与展望

综述了国内外在利用热喷涂技术制备纳米结构涂层方面的研究进展。介绍了热喷涂用纳米结构喂料的制备、热喷涂纳米结构涂层的制备方法及涂层性能。与传统材料的热喷涂涂层相比,纳米结构涂层在力学、摩擦学以及耐磨防腐蚀性能方面均有较大提高。     

氩离子溅射刻蚀对Ti-Si-C纳米复合薄膜XPS分析的影响

通过中频非平衡磁控溅射Ti80Si20复合靶在氩气和甲烷混合气氛中沉积Ti-Si-C复合薄膜。采用X射线衍射仪、Raman光谱和X射线光电子能谱分析薄膜微结构。结果显示:制备的薄膜为非晶碳(a-C:Si:H)包裹约10 nm TiC晶粒的复合结构,氩离子溅射刻蚀对XPS分析结果有显著影响。随氩离子刻蚀溅射刻蚀时间增加,薄膜表面C、O原子含量明显降低,而Ti、Si原子含量增加。氩离子溅射刻蚀导致薄膜非晶碳相发生石墨化转变,即sp3C-C(H)/sp2C-C比率减小,同时,C-Ti*/C-Ti和C-(Ti+Ti*)/C-C强度比明显增加。     

Study on kinetics of carbide coating growth by thermal diffusion process

In the paper, the mathematical carbide coating growth model was established on the basis of unsteady diffusion theory and regular solution sub-lattice theory. Analysis of the relation between the thickness of the vanadium-carbide layer and immersion time, salt bath temperature and type of substrate was conducted. Compared with the experimental results, this method proved very successful.     

Cr12钢TD盐浴渗钒组织与性能研究

研究了Cr12钢制模具表面TD盐浴渗钒处理后的碳化物层的组织与性能.结果表明:Cr12钢经960℃×4.5 h TD盐浴渗钒后,形成了主要由含V和C的化合物组成的、厚约19.5μm的表面渗钒层,并且渗层厚度均匀,致密性和连续性均较好.TD盐浴渗钒经油淬和220℃×1.5 h回火后的渗层的表面硬度高达2197 HV,表面摩擦系数明显降低.极大地提高了材料的耐磨性.此外,高温氧化试验表明,渗钒层在400℃以下具有较强的抗氧化性能,有利于中低温下工作的工模具使用.     

X70管线钢渗铝层盐雾腐蚀后能谱面扫描分析

利用激光热效应对X70管线钢进行渗铝处理,研究了其在5％盐雾试验中的腐蚀行为,通过SEM、EDS和XRD等手段对腐蚀产物表面-界面形貌、化学元素面扫描和物相组成进行了分析,探讨了渗铝层耐盐雾腐蚀机理.结果表明,渗铝层界面由渗铝层、扩散层和基体组成,Al和Fe原子在扩散层相互扩散,形成了FeAl2金属化合物相,是界面冶金结合的主要机制;盐雾腐蚀以点蚀为主,表面出现裂纹是热扩散过程中热应力作用的结果;腐蚀后渗铝层界面中存在Al和O元素的分层富集现象,形成的Al2O3氧化膜有效地阻止Cl-对基体金属的腐蚀,Al在渗铝层的局部富集是保护基体的主要因素,提高了X70管线钢的耐盐雾腐蚀性能.     

等离子熔覆(CuCoCrFeNi)95B5高熵合金涂层研究

系统研究了等离子熔覆技术制备(CuCoCrFeNi)95B5高熵合金涂层的组织和力学性能。结果表明:等离子熔覆过程中的快速凝固条件有利于抑制涂层中金属间化合物的析出,涂层具有fcc和bcc有序固溶体结构。涂层的硬度为6.53GPa,弹性模量为213 GPa。(CuCoCrFeNi)95B5高熵合金涂层具有良好的耐磨性,其相对耐磨性为Q235钢的2.3倍;其主要磨损机理为切削与犁沟机制。