热处理对TA2合金表面激光熔覆Ti2SC/TiS涂层组织和力学性能的影响

目的对激光熔覆自润滑耐磨涂层进行热处理,获得具有较好摩擦学性能的复合涂层。方法采用激光熔覆技术在TA2合金表面熔覆40%Ti-25.2%TiC-34.8%WS_2复合粉末制备自润滑耐磨复合涂层。将涂层置于500℃真空中分别保温1、2 h,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验机以及原子力显微镜(AFM)系统地分析了热处理前后涂层的物相、组织、显微硬度及摩擦学性能。结果未经过热处理和经过热处理涂层的主要物相均为α-Ti、(Ti,W)C_(1-x)、TiC、Ti_2SC和TiS。相比未经热处理涂层的显微硬度(1049.8 HV_(0.5)),经过热处理1 h和2 h涂层的显微硬度(1143.3 HV_(0.5)和1162.7 HV_(0.5))有所上升。热处理1 h和2 h涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.29和6.66×10~(-5) mm~3/(N·m)以及0.29和5.65×10~(-5) mm~3/(N·m),比未热处理涂层(0.32和18.92×10~(-5) mm~3/(N·m))的耐磨减摩性能有所提升。经过热处理1 h和2 h涂层的磨损机理均主要表现为磨粒磨损,未经热处理涂层的磨损机理主要为塑性变形和粘着磨损。结论相比未经热处理的涂层,经过热处理1 h和2 h的涂层显微硬度有所升高,摩擦学性能得到提升,但在两种热处理时间条件下,涂层显微硬度和摩擦学性能变化较小。     

CVD涂覆的工具钢激光淬火

近年来,钛基CVD涂层切削工具开始应用。厚度为6～9μm的涂层具有高硬度,低化学亲合力和低磨擦系数,从而获得了高耐磨性和寿命。最近开发了一种CVD-TiN涂层的工具钢激光淬火的工艺,激光器的工作频率在2kHz以上,功率为2kW的YAG(钇铝石榴石)激光光源,采用闭环过程控制;使用高速测温仪表,以△T=1K精度和小于1ms的响应时间,对加热表面的温度进行非接触式测量。通过这种方法,激光处理温度的偏差低于15K,CVD涂覆的工具钢硬度可高达64HRC(800HV),淬硬层深度0.7mm,且不破坏TiN涂层。与传统的真空淬火相比,激光淬火的主要优点是工件的热变形极小。耐磨试验表明激光淬火的切削刀具,力学性能与真空淬火的相当。     

环氧涂层处理的Mg-3Al-1Zn镁合金在齿轮油中的腐蚀疲劳性能(英文)

研究环氧涂层处理后的Mg-3Al-1Zn合金在齿轮油环境下的腐蚀疲劳行为。采用扫描电子显微镜(SEM)观察疲劳试验后试样的腐蚀形貌及疲劳断口特征,并通过能谱仪(EDS)分析试样在齿轮油中的腐蚀产物成分。分析环氧涂层处理前、后2种试样的腐蚀疲劳性能和疲劳裂纹萌生机制。结果表明:经环氧涂层处理后,试样在齿轮油中的腐蚀疲劳极限高于未处理试样的。这是由于环氧涂层可以将镁合金与周围腐蚀环境良好地隔离。环氧涂层的力学性能比镁合金的差,这是疲劳裂纹优先从环氧涂层萌生的重要原因。另外,齿轮油的润滑作用可以使环氧涂层产生剥落现象。     

冷作金属模具钢及其热处理

0　前言冷作金属模具可使用碳素工具钢、合金工具钢以及高速工具钢等许多钢种。根据用途 ,要进行各种热处理 ,同时要配合选择金属模具材料。热处理是延长金属模寿命的关键。此外 ,近来面对产品精度的提高 ,要求更高精度的金属模具 ,同时在缩短交货期和降低成本等方面提出了更严格的要求。环境问题也是当务之急。本文拟从这些观点介绍冷作金属模钢的最新动向及其热处理。1　冷作金属模具钢的种类和热处理条件2 0 0 0年修订了日本工业标准 (JIS) ,作为冷作金属模具钢 ,碳素工具钢 (JISG4 4 0 1)、合金工具钢 (JISG4 4 0 4 )及高速工具钢 …     

CVD涂覆的工具钢激光淬火

近年来,钛基CVD涂层切削工具开始应用,厚度为6-9μm的涂层具有高硬度,低化学亲合力和低磨擦系数,从而获得了高耐磨性和寿命。最近开发了一种CVD-TiN涂层的工具钢激光淬火的工艺,激光器的工作频率在2kHz以上,功率为2kW的YAG（钇铝石榴石）激光光源,采用闭环过程控制;使用高速测温仪表,以△T=1K精度和小于1ms的响应时间,对加热表面的温度进行非接触式测量,通过这种方法,激光处理温度的偏差低于15K,CVD涂覆的工具钢硬度可高达64HRC（800HV）,淬硬层深度0.7mm,且不破坏TiN涂层。与传统的真空淬火相比,激光淬火的主要优点是工件的热变形极小,耐磨试验表明激光淬火的切削刀具,力学性能与真空淬火的相当。     

热处理温度对大气等离子喷涂316L不锈钢涂层组织和性能的影响

目的研究316L不锈钢涂层在不同热处理温度下组织结构和性能的变化规律,提高该涂层的摩擦学性能。方法利用大气等离子喷涂(APS)技术制备316L不锈钢涂层,对喷涂态涂层进行300~700℃热处理。通过光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)观察分析涂层的显微组织和相组成,利用维氏硬度计测试涂层的显微硬度值。采用摩擦磨损试验机和三维光学显微镜测试涂层的摩擦系数和磨损率,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察磨痕表面并对磨损机制进行深入分析。结果喷涂态316L不锈钢涂层的厚度约为350?m,显微硬度值为335HV0.1,涂层组织中含有未熔颗粒、孔隙和氧化物等。在干摩擦条件下,涂层的摩擦系数稳定在0.75左右,磨损率为(1.329±0.14)×10-5 mm3/(N·m)。随着热处理温度的升高,涂层扁平颗粒界面处的氧化行为明显,同时涂层内部的孔隙缩小,涂层结构更加致密,使得涂层显微硬度提高了30%。涂层的耐磨性能在700℃热处理条件下最佳,磨损率为(1.149±0.26)×10-5 mm3/(N·m),较喷涂态涂层降低14%,磨损机制以疲劳磨损和粘着磨损为主。结论热处理有助于提高316L不锈钢涂层的显微硬度,700℃热处理可有效提高涂层的耐磨性。     

CVD和CVD镀层工具钢的热处理

应用气相沉积技术可以获得微米级或纳米级的单层或多层新颖材料.其中硬质膜在机械零件和加工工具上的应用一直是人们最感兴趣的重要方面.目前,对涂层硬质合金主要应用CVD技术,涂层高速钢和高合金钢主要应用PVD和PECVD技术.本文阐述具有高淬透性、二次硬化能力和淬火加热奥氏体化温度接近CVD涂覆温度的工具钢,在CVD涂覆的前后采用强化的热处理和表面保护的工艺方法进行处理,可以获得具有优良的基材性能和优异的CVD涂层的零件,将大大提高零件的使用寿命.     

热处理对铁基TiC复合涂层的组织及磨损性能的影响

采用电弧喷涂技术在低碳钢Q235基体上制备铁基TiC复合涂层,利用箱式电阻炉对涂层进行400、500、600、700和800℃的热处理,研究其对铁基TiC复合涂层组织和磨粒磨损性能的影响。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对涂层的显微组织结构、磨损表面和相组成进了分析和研究。结果表明:热处理对Fe-TiC复合涂层的组织、硬度和耐磨性有显著影响,500~700℃热处理能够改善电弧喷涂铁基TiC涂层的耐磨性;500℃热处理后的涂层具有较好的耐磨损性能;随着热处理温度的增加,涂层中出现更多的氧化物相,涂层的磨损机理由犁沟切削和脆性脱落逐步转化为以脆性脱落为主。     

高温真空淬火的行为分析

金属(特别是工具钢)的高温真空热处理已在工业规模生产中得到广泛应用。目前,真空污染问题已经解决了,真空热处理之后工件表面光洁,省去了再加工工序。另外,新工艺方法在保证表面硬度和硬化层深度的同时限制了畸变。本文探讨了所用热处理设备的操     

金属模用工具钢的开发现状和热处理技术

0　前言金属模是日本具有世界之冠竞争力的领域 ,但对制作这种金属模的母材工具钢的需求发生了很大变化。即比以往任何时候都更加强烈地要求“金属模容易制造”。这就是说 ,若不能更迅速、更安全、更高精度地制造金属模 ,那就无法在激烈竞争中生存下来。特别是金属模的切削加工是不可避免的 ,从而对具有优异的可切削性工具钢的要求就愈来愈强烈。本文从金属组织的观点主要概括各种金属模工具钢可切削性的改善状况 ,同时介绍一下最近开发出的部分材料的内容。1　塑料成形金属模用的预硬化钢1.1　塑料成形金属模用工具钢的种类和特征表 1　塑…     

残余应力对涂覆WC-17Co涂层的Ni718合金弯曲疲劳寿命的影响（英文）

利用超音速火焰喷涂技术在Ni718合金表面制备WC-17C0涂层,对喷涂后的试样进行150℃,3 h和300℃,3 h保温热处理,利用Almen试片曲率法计算不同热处理条件下涂层中的残余应力,用反复弯曲试验测试试样的疲劳寿命,分析残余应力对试样疲劳寿命的影响。结果表明,在疲劳循环过程中,裂纹在涂层中萌生并向涂层/基体界面处扩展,最后扩展至基体内部形成最终断裂。涂层中的残余压应力能够抑制疲劳裂纹的产生和扩展。经过保温处理后涂层中的残余压应力降低,导致试样的疲劳寿命随热处理的温度上升而下降。     

残余应力对涂覆WC-17Co涂层的Ni718合金弯曲疲劳寿命的影响

利用超音速火焰喷涂技术在Ni718合金表面制备WC-17Co涂层,对喷涂后的试样进行150℃? h 和300℃? h 保温热处理,利用Almen试片曲率法计算不同热处理条件下涂层中的残余应力,利用反复弯曲试验测试试样的疲劳寿命,分析残余应力对试样疲劳寿命的影响。结果表明在疲劳循环过程中,裂纹在涂层中萌生并向涂层/基体界面处扩展,最后扩展至基体内部形成最终断裂。涂层中的残余压应力能够抑制疲劳裂纹的产生和扩展。当经过保温处理后涂层中的残余压应力降低,导致试样的疲劳寿命随热处理的温度上升而下降。     

热处理和SBF浸泡对羟基磷灰石涂层力学性能的影响

利用X射线衍射仪(XRO)、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)等检测手段,研究了等离子喷涂羟基磷灰石(HA)涂层热处理前后的显微组织变化,以及经热处理和模拟体液(SBF)浸泡处理对涂层力学性能的影响.结果表明:涂层内部衬度不一,存在化学非均匀性.涂层中的裂纹、气孔、未熔颗粒界面是断裂的起源.热处理能使涂层中的不均匀性消失,成分趋于一致,结晶度提高.热处理后,粗颗粒涂层结合强度升高而细颗粒涂层则降低.0.5 SBF浸泡处理后,所有涂层的结合强度都降低,原始细颗粒涂层降低幅度最大,原始粗颗粒涂层次之,热处理细涂层降低幅度最小.     

Ti-6Al-4V表面电子束熔覆(Ti,W)C1-x复合涂层的形成及摩擦性能

通过高能电子束熔覆技术,利用WC-10Co粉末在Ti-6Al-4V (TC4)合金表面制备了(Ti, W)C_(1-x)复合涂层。采用SEM、EPMA和XRD等手段对不同熔覆电流下复合涂层的显微组织和相组成进行了分析,讨论了各相的形成机理;采用显微硬度计和球盘摩擦实验设备对复合涂层的显微硬度和摩擦性能进行分析,讨论了不同熔覆电流下复合涂层的摩擦机理。结果表明,3种复合涂层中WC粉末均全部分解,涂层由α-Ti、β-Ti、树枝状和块状(Ti, W)C_(1-x)及少量W组成。复合涂层厚度为400～600μm,涂层与基体结合性良好。与基体相比,(Ti, W)C_(1-x)复合涂层的平均硬度和耐磨性提高2～3倍且随熔覆电流增加而降低,在熔覆电流为12 mA时,表面显微硬度最高为860 HV;熔覆电流为12和15 m A时摩擦机理分别为轻微磨粒磨损和严重的磨粒磨损,而18 mA时还伴随着少量疲劳磨损。     

简讯

国外文摘氮碳共渗和渗铬的双重表面处理A Nitocarburising and Low-temperature Chromising Duplex Surface Treatment作者:Fabijanic D M,Kelly G L,Long J,Hodgson P D期刊:MATERIAILS FORUM VOL.29 2005 P 77摘要:开发了一种双重表面处理,它包括用铁素体氮碳共渗工艺对AISI H13铬热作工具钢进行淬火加回火的预处理,然后用低温铬热反应沉积工艺进行氮碳共渗表面处理。这种工艺在硬化的扩散区上面生成一层薄而硬的铬碳硼氮化合物的表面层     

中科院宁波材料所在硬质防护涂层研究方面取得进展

正以三元TiAlN为代表的TiN基刀具防护涂层,由于具有硬度高、抗氧化好、高温时效硬化等优点,一直是国内外刀具涂层的主流产品。但是,该类涂层在切削时,由于摩擦系数较大,导致切削力大、切削温度高,工件表面光洁度差,不利于难加工材料(如钛、镍合金等)的切削加工或是普通材料的干式切削。近年来,VN基涂层由于具有显著的中高温自润滑能力,被广泛地引入到多元氮化物涂层(TiAlVN、AlCrVN)及纳米叠层式涂层(TiAlN/VN),获得了较好的     

锻造用金属模的表面处理

一、表面热处理的各种方法表面处理旨在赋于基体以其所不具备的新的性能,或者进一步提高其固有的性能。这些性能主要是①耐磨性;②抗热粘着性、抗咬合性;③抗冲击性;④抗热疲劳性;⑤疲劳强度;⑥抗腐蚀性等。表面硬化法(在表面处理中也是以硬化法为主,故以下称为表面硬化法)种类繁多,如表1所列,从历史悠久的镀铬到最近的 TD 法,CVD 及 PVD。其中锻造用金属模的表面硬化法.主要是表1中的Ⅱ类和Ⅲ类。     

专利专栏

专利申请号 :961942 3 7　　公开号 :1185 814专利名称 :预涂层铝合金部件的制备制备了一种铝合金部件例如紧固件或铆钉 ,其方法是通过提供一种不在其最后热处理状态的铝合金部件前驱体 ,其一种形式是其固溶处理 /退火状态。也提供了一种可固化有机涂料。方法包括 :阳极化处理部件前驱体 ,优选地在铬酸溶液中并且在阳极化过程中不化学密封 ;把有机涂料涂敷到铝合金部件前驱体上 ,沉淀硬化处理该涂层铝部件前驱体到其最后热处理状态 ,从而同时固化有机涂层。如果铝合金回火属自然时效类型 ,任选地在沉淀硬化时效之前把它稍微形变。该方法也可…     

热处理对中频感应重熔NiCrBSi涂层抽油光杆性能的影响

采用火焰热喷涂-中频感应重熔技术在20CrMo抽油光杆基体表面制备NiCrBSi涂层并进行热处理,采用扫描电镜、显微硬度计、X射线应力测试仪、万能试验机和疲劳试验机等仪器,研究了热处理工艺对涂层光杆组织、硬度、表面应力、力学性能和疲劳性能等方面的影响。结果表明,中频感应重熔NiCrBSi涂层的制备和热处理对光杆基材表层组织、硬度和表面应力影响较大,热处理温度对涂层的硬度影响不显著;涂层制备和热处理会显著降低杆体的疲劳性能,重熔处理工艺的抗拉强度最大但塑性指标很差,并在疲劳试验中出现典型脆性断口,高温热处理工艺可以使涂层光杆获得较好的拉伸力学性能;普通20CrMo抽油光杆以磨损、腐蚀和疲劳断裂为主要失效原因,而NiCrBSi涂层/20CrMo光杆疲劳性能的显著降低可能成为其失效的主要原因。     

水热电化学法制备HA／ZrO2复合涂层

采用水热电化学法成功制备了HA/ZrO2复合涂层,对涂层的组分结构、表面形貌、热稳定性进行了研究,并探讨了ZrO2的复合对涂层结合强度和生物活性的影响.结果表明当温度小于200℃时,得到缺钙磷灰石Ca10-x(HPO4)x(PO4)6-x(OH)2-x(calcium deficient hydroxyapatite,简称CDHA,0≤x≤1)和ZrO2的复合涂层,温度在200℃时,得到HA/ZrO2复合涂层;经焙烧处理后,涂层中四方晶相ZrO2(t-ZrO2)与单斜晶相ZrO2(m-ZrO2)之间发生马氏体相变;800℃焙烧后,HA部分分解为β-Ca3(PO4)2(β-TCP);当涂层中ZrO2小于35.22%(质量分数,下同)时,HA/ZrO2复合涂层的结合强度明显高于纯HA涂层;复合涂层在模拟体液中浸泡7 d后,表面即形成一层碳磷灰石层,ZrO2的复合没有降低涂层的生物活性.