AZ31镁合金盐浴渗铝改善耐蚀性机制分析

采用真空热扩散渗铝的方法对AZ31镁合金进行表面合金化处理,在不同参数下得到厚度不一的渗铝层,对渗层的显微组织、物相组成进行了分析,并分析了渗铝试样的耐腐蚀性能和显微硬度.绘制了AZ31镁合金基体以及经过400℃扩散渗铝4 h后的试样的极化曲线.结果表明,渗层主要由Mg₁₇Al₁₂,Mg₃Al₂和α-Mg等组成,渗层厚度随扩散温度提高而增加,400℃恒温热扩散4 h时,在基体表面获得了连续且均匀细密的渗铝层,显微硬度值从基体的53 HV提高到80~85 HV,同时,该方法使得镁合金的自腐蚀电位提高了约105 mV,而镁合金的自腐蚀电流密度降低了一个数量级,这表征着镁合金的耐蚀性能得到提高.     

半固态成形镁合金表面扩散渗铝技术的研究

采用化学扩散渗的方法对半固态成形ZA91D镁合金表面进行渗铝处理,在不同的扩散时间和扩散温度下得到渗铝层,用OM,EPMA和XRD对渗铝层进行显微组织形貌、物相组成分析,并对扩渗试样进行Tafel曲线测试及显微硬度测试。结果表明:在430,440℃恒温热扩渗8,12和16h,扩渗层与基体之间都能形成连续且均匀细密的渗铝层,渗层主要由Mg17Al12,Al3Mg2和α-Mg等组成,且渗层的厚度是随扩散温度提高及扩散时间的延长而增加。热扩散渗铝处理可以明显提高镁合金的腐蚀电位,从而提高镁合金的耐蚀性能。经热扩散渗铝处理后,渗层的显微硬度(120～180HV)高于基体(60～80HV),从而提高镁合金的表面显微硬度。     

AZ91D镁合金表面真空扩散渗铝层结构及性能研究

采用真空固态扩散渗铝的方法,在420℃对AZ91D镁合金进行表面合金化改性处理.对渗铝层的组织结构、耐腐蚀性能、显微硬度等进行了研究,测量了该合金扩散渗铝前后试样的电化学腐蚀极化曲线.结果表明,真空固态扩散在AZ91D镁合金表面获得了均匀致密的渗铝层,渗铝层由表及里依次由Al3Mg2最外层,β-Mg17Al12次外层,以及以β-Mg17Al12为主的β-Mg17Al12+α-Mg两相组织内层构成,该渗铝层明显改善了AZ91D镁合金在质量分数5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并提高了材料的表面显微硬度(1600～1800 MPa).     

表面纳米化对AZ91D镁合金渗铝行为的影响

镁合金表面渗铝是提高耐蚀性的一种有效方法。本研究将表面纳米化作为渗铝的预处理过程。采用高能喷丸对AZ91D镁合金进行表面纳米化处理,然后进行真空铝扩散得到渗铝层。用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察了渗铝层的形貌。结果表明,在对AZ91D镁合金表面高能喷丸后获得了100 nm的晶粒尺寸。在高能喷丸之后,渗铝层的深度比未高能喷丸的渗铝层厚。在440℃下扩散12 h后,渗铝层的深度增加到70μm。采用电化学方法对AZ91D镁合金的耐腐蚀性能进行了表征。结果表明,渗铝层明显降低了AZ91D镁合金的腐蚀速率。因此,高能喷丸强化有利于镁合金表面渗铝,提高镁合金的耐蚀性。     

AZ91D镁合金表面电弧喷涂铝锌涂层组织的研究

为了提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能和表面硬度,用电弧喷涂的方法在镁合金表面形成铝锌防护层,并结合扫描电镜和能谱对涂层的组织进行了观察及分析.结果表明,涂层由铝锌两相的机械混合物构成.涂层与基体结合良好,具有较高的显微硬度和较好的抗腐蚀性能.     

表面纳米化对AZ91D镁合金渗铝行为的影响（英文）

镁合金表面渗铝是提高耐蚀性的一种有效方法。本研究将表面纳米化作为渗铝的预处理过程。采用高能喷丸对AZ91D镁合金进行表面纳米化处理,然后进行真空铝扩散得到渗铝层。用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察了渗铝层的形貌。结果表明,在对AZ91D镁合金表面高能喷丸后获得了100 nm的晶粒尺寸。在高能喷丸之后,渗铝层的深度比未高能喷丸的渗铝层厚。在440℃下扩散12 h后,渗铝层的深度增加到70μm。采用电化学方法对AZ91D镁合金的耐腐蚀性能进行了表征。结果表明,渗铝层明显降低了AZ91D镁合金的腐蚀速率。因此,高能喷丸强化有利于镁合金表面渗铝,提高镁合金的耐蚀性。     

热扩散对镁合金锌铝涂层界面组织和性能的影响

选用具有较低熔点的锌作过渡层,采用热喷涂工艺在AZ91D镁合金表面制备了锌铝涂层,并分析热扩散对锌铝涂层界面组织和性能的影响.研究表明:经热扩散处理后,涂层与基体界面处形成扩散熔合区,扩散熔合区由Mg-Zn-Al金属间化合物及其固溶体组成;由于扩散熔合区的形成,使涂层的显微硬度和耐磨性能均显著提高.     

超声冲击对AZ91D镁合金耐腐蚀性能的影响

采用HJ-III超声冲击机对AZ91D镁合金进行了超声冲击处理,研究了不同超声冲击工艺参数对AZ91D镁合金的显微组织、显微硬度、表层残余应力、耐腐蚀性能的影响。试验结果表明:经过超声冲击处理后,冲击层金属的组织变细,AZ91D镁合金的表面产生了残余压应力,显微硬度、耐腐蚀性能均有不同程度的提高。在冲击电流1.5 A,冲击时间9 min时,与未超声冲击试样相比,AZ91D镁合金表面显微硬度提高了112.5%,耐腐蚀性提高了61.04%。超声冲击带来的表层金属晶粒细化和残余压应力是提高AZ91D镁合金显微硬度和耐腐蚀性能的主要原因。     

AZ91D镁合金表面低温扩散渗铝层的组织与性能

采用AlCl3-NaCl熔盐,在较低温度(380℃)下对AZ91D镁合金表面进行热扩散渗铝处理,制备一扩散合金层。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线能量色散仪、X射线衍射仪,对所得的扩散合金层的组织和结构进行分析;采用纳米压痕仪分析表面合金层的硬度;采用交流阻抗及极化曲线分析在3.5%(质量分数)NaCl溶液中进行熔盐冶金扩散处理前、后AZ91D镁合金的耐腐蚀性能。结果表明:AZ91D镁合金经熔盐冶金扩散处理后,在较低温度下,即可获得连续致密的表面合金层;合金层主要由外层的Mg2Al3与内层的Mg17Al12金属间化合物组成,该表面合金层的形成伴随着熔盐中置换反应及扩散过程的发生;合金层显著提高合金的表面硬度,并明显改善AZ91D镁合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐腐蚀性能。     

AZ91D镁合金表面化学转化处理及镀镍

通过扫描电镜、盐雾实验、显微硬度测量等实验方法,分析AZ91D经化学转化处理及镀镍后的表面形貌、防腐能力以及镀层硬度.实验结果表明:转化膜与基体结合良好;化学转化膜的存在可避免镀镍层失效后发生强烈的电偶腐蚀,增加镀层的耐腐蚀性能;转化膜上沉积的镀镍层具有较高的显微硬度,可以对镁合金基体起到良好的防护作用.     

再论现代表面工程

在以往研究成果的基础上,本文进一步完善和发展了表面工程学的内涵。提出了近代技术与传统工艺相结合,形成了近代表面技术．包括表面改性技术、薄膜技术与涂层技术,并详尽归纳了其内容。这三大技术再加上表面科学基础理论,表面涂(膜)层材料及加工技术．表面检测技术,表面质量控制以及表面工程设计及其管理,形成了一门完整的新兴的边缘学科——表面工程学。     

曲面重构中曲面品质评价方法及应用

介绍了曲面光顺性的概念以及曲面光顺的判断准则,并在此基础上对曲面重构过程中常用的曲面光顺评价方法的原理和特点进行了论述。介绍了目前广泛使用的反向工程软件Im ageware及其曲面光顺评价模块,并结合该软件的一些常用的曲面光顺评价方法进行举例说明。     

The effect of machined topography and integrity on fatigue life

The paper reviews published data which address the effect of machining (conventional and non-conventional processes) and the resulting workpiece surface topography/integrity on fatigue performance, for a variety of workpiece materials. The effect of post-machining surface treatments, such as shot peening, are also detailed. The influence of amplitude height parameters (Ra, Rt), amplitude distribution (Rsk) and shape (Rku) parameters, as well as spatial (Std, Sal) and hybrid (Ssc) measures, are considered.There is some disagreement in the literature about the correlation between workpiece surface roughness and fatigue life. In most cases, it has been reported that lower roughness results in longer fatigue life, but that for roughness values in the range 2.5–5 μm Ra it is primarily dependent on workpiece residual stress and surface microstructure, rather than roughness. In the absence of residual stress, machined surface roughness in excess of 0.1 μm Ra has a strong influence on fatigue life. Temperatures above 400 °C reduce the effects of both residual stress and surface roughness on fatigue, due to stress relieving and the change in crack initiation from the surfaces to internal sites. The presence of inclusions an order of magnitude larger than the machined surface roughness generally overrides the effect of surface topography.     

Effect of calendering on paper surface micro-structure: A multi-scale analysis

Paper is a complex composite material. Its structure and surface greatly influence its end use properties. Calendering is a finishing process applied to paper to provide a shiny surface and to improve the smoothness. Hence, the control of the efficiency of calendering and the characterization of the final product necessitate the measure of the surface modification. Furthermore the relationship between the surface and the obtained level of gloss has to be further developed. The main purpose of this study is to describe the modification of the micro-structure at various scales of the paper surface due to the calendering process (under various processing conditions). The characterization of the paper surface was carried out thanks to an optical device allowing the topographic measurement to be taken at various scales. The equipment combines topographical imaging with a high definition camera, allowing measurement on the exact same area of the sample after each pass in the nip. We therefore introduce a new way to perform multi-scale analysis of the paper surface modification based on fractal theory.     

Predicting the effect of vibration on ultraprecision machining surface finish as described by surface finish lobes

Surface finish error resulting from unwanted relative tool/workpiece harmonic motion in the in-feed direction is studied for the ultraprecision face turning operation. Specifically consideration is given to the manifestation of this motion in the feed direction of the workpiece for a broad range of relative tool/workpiece motion disturbance frequencies. The concept of surface finish lobes is presented and is used to describe the feed direction surface finish error spatial frequency expected on a workpiece surface, for a given disturbance frequency. The surface finish lobes make it possible to know, for a broadband of disturbance frequencies, the resulting error on the workpiece surface in the feed direction. The surface finish lobe methodology is validated with experimental findings. Finally, potential applications of the surface finish lobes are discussed, including their use in shifting waviness errors to a very long wavelength, thus reducing the impact of unwanted relative tool/workpiece harmonic motion on ultraprecision machining quality.     

消失模铸铁件表面渗钒工艺研究

在泡沫模表面涂覆富钒涂料，利用浇注时的高温和铁液的作用，使涂层被烧结成合金层，同时，涂层中的钒渗入铸铁基体组织中，形成渗钒层。结果表明，铸铁表面形成富钒的铁基涂层厚度达500μm以上；同时，涂层中的钒原子进入到铸铁基体中达1mm以上，使基体中出现合金化层；涂层与基体具有良好的冶金结合。由外向内，铸件表层显微结构依次是涂层、合金化层和基体。涂层和合金化层以溶解一定量合金元素的铁素体为主，基体层是铁素体＋石墨。钒原子与硅原子在涂层的表面浓度最大，随后逐渐降低。在合金化层中氧原子浓度很高，且在涂层与合金化层的界面区域出现了氧原子堆积。涂层的显微硬度范围500～800HV。     

化学氧化处理对不锈钢表面性质的影响

研究了化学氧化处理对不锈钢（1Cr18Ni9Ti）表面亲水性、表面自由能及表面化学结构的影响,并提出了此三者之间的关系。研究结果表明：化学氧化处理可以有效改善不锈钢的表面亲水性,且亲水性随处理时间的延长和处理温度的升高而升高,最佳工艺条件是处理温度为75℃,处理时间为8min;经化学氧化处理后,不锈钢的表面自由能γgs及其极性分量γgs^p显著增大,使不锈钢表面呈现出极强的亲水性;多功能电子能谱分析表明,表面自由能γgs及其极性分量γgs^p的增加与表面及一定厚度范围内含氧极性基团的增加有关。     

基于表面成型系统的工件表面形貌仿真

基于表面成型系统，开发了车削表面形貌仿真程序，并考虑了多种影响产生表面形貌的因子，对被加工工件表面形貌进行了仿真研究。通过实验验证了计算机仿真模型的有效性，并通过仿真结果得到了一些有用的结论。     

切削参数对纯铁车削表面粗糙度的影响

为提高纯铁材料精加工时的表面质量,在相同冷却润滑方式下进行不同切削参数条件下的切削试验,分析不同切削工艺参数对已加工纯铁表面质量的影响规律。结果表明:不同切削参数造成的切削温度变化是影响粗糙度的主要因素,而进给量以及切削深度对加工表面的最大轮廓高度产生了较大影响。试验结果对纯铁精加工采用合适的切削参数以提高表面质量具有重要意义。     

涂层厚度对气化模铸钢件表面含碳量的影响

用EPS做模型，干砂造型在负压的状态下浇注ZG25，系统研究涂层厚度对气化模铸造碳钢件表面含碳量变化。结果表明，适当的涂层厚度，铸件表面含碳量不会变化，随着涂层厚度的增加，铸件表面脱碳区－增碳区－正常区。