镁合金强流脉冲电子束表面改性

选用变形镁合金AZ31和铸造镁合金AZ91HP作为研究对象,进行强流脉冲电子束表面处理研究,这种处理能够有效地提高镁合金的抗蚀性和达到表面强化效果.处理后样品表面呈起伏形貌,出现典型熔坑,重熔层4 μm～10μm,导致表面出现塑性变形,主要是孪晶形式.由于镁的蒸发和第二相Mg17Al12熔化,表面形成铝的过饱和固溶体.性能测试主要是摩擦磨损和抗腐蚀性能测试.近表层几百微米范围内均出现显微硬度值升高的现象,改性样品平均摩擦系数降低,耐磨性提高.处理后样品在5%NaCl溶液中抗腐蚀性能有显著提高,镁合金强流脉冲电子束处理后,铝固溶度增加,表面易于形成致密的氧化膜,动电位极化曲线测量结果显示极化电阻增大,自腐蚀电流降低,最大可降低三个数量级,极化电阻与之相反.     

旋耕刀表面强流脉冲电子束改性后的耐磨性研究

为了提高农机零部件的主要磨损部件旋耕刀的耐磨性,延长其使用寿命,采用强流脉冲电子束表面改性技术处理旋耕刀常用材料60Si2Mn钢表面.采用金相显微镜分析形貌,通过显微硬度对比和摩擦磨损分析处理表面的性能,优选加速电压,将其作为优化参数作用于旋耕刀表面,并在土槽台架模拟工况试验.结果表明:电子束表面改性技术可以有效提高旋耕刀的耐磨性,对侧刃内侧处理要优于对侧刃外侧的处理;加速电压为30 kV和27 kV时,旋耕刀表面耐磨性较优,前者的磨损量较小.     

AM50镁合金强流脉冲电子束表面改性的研究

采用强流脉冲电子束（HCPEB）对含稀土的AM50镁合金进行表面改性处理。利用金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计等对试样的截面和表面进行观察,研究了强流脉冲电子束表面改性对其摩擦磨损性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明：处理层的截面组织经脉冲电子柬轰击后发生了很大的变化;从表面形貌可以看出存在许多弥散分布的微米尺度的熔坑;显微硬度测试结果表明,处理层的硬度比基体的硬度明显提高;耐磨性及耐腐蚀性能均较基体提高,同时在不同处理参数下耐磨性及耐腐蚀性能有所不同。     

AZ31B镁合金无氰脉冲镀锌层的结构与性能

镁合金耐腐蚀性差,氰化镀和化学镀虽能提高其耐蚀性,但分别存在许多问题,如污染环境、工艺复杂、与镀层结合力差、镀液寿命短等.为此,采用直流(DC)、脉冲电流(PC)方法在A231B镁合金表面电沉积锌层,以扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、极化曲线(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)等方法研究了沉积方式对镀层表面形貌、结构和耐蚀性的影响.结果表明:随时间的增加,镀层从初期疏松、多孔,逐渐趋于致密、平整;相同时间下,脉冲镀层更致密、孔隙更少;脉冲方式下晶面衍射峰强度较直流方式有所降低,半峰宽有变大趋势,晶粒有所细化,晶面取向由(101)择优取向变为随机取向;经直流和脉冲电镀锌后,镁合金表面腐蚀电势分别正向移动了0.42 V和0.48 V,腐蚀电流为80.4μA/cm2和34.57μA/cm2,脉冲条件下制备的镀层耐蚀性较直流制备的镀层有所提高.     

纯镁强流脉冲电子束表面改性及合金化研究

强流脉冲电子束是一门新兴的表面处理技术。本文利用强流脉冲电子束对纯镁进行表面改性,并尝试表面合金化铝处理。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对表面处理层形貌和组织结构进行了分析,同时也进行了摩擦腐蚀性能测试。纯镁强流脉冲电子束表面改性后,显微硬度得到明显提高;纯镁表面合金化铝后,样品抗5％NaCl溶液腐蚀性能得到显著提高,维钝电流密度降低2个数量级以上,同时也对相关改性机理进行了初步分析。     

一种新型的材料表面改性装置--强流脉冲电子束(电子炮)

本文介绍了一种强流脉冲电子束材料表面改性装置,并对其基本构造及工作原理进行了剖析。电子束产生部分由爆炸电子发射阴极、等离子体阳极及导向磁场构成。在对该装置测试的基础之上,我们采用不同的工艺参数进行了Ａｌ材表面改性实验。分析及测试结果表明,材料近表面层的显微结构发生明显的变化。     

AZ31镁合金轧制工艺的研究

对AZ31镁合金在400℃条件下的轧制工艺进行了研究,在不同压下量、不同道次条件下分别进行了轧制实验,并对轧制后AZ31板材的组织和力学性能进行了研究。实验结果表明:在400℃条件下,以小变形量轧制,每道次压下量为1mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第8道次,累积变形量50%;每道次轧制压下量为2mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第2道次,累积变形量为25%;AZ31镁合金在大变形量下轧制易产生裂纹,裂纹的产生可能是由于随着累积变形量增加,内应力激增,在难变形的硬取向晶粒区或第二相处产生应力集中,萌生裂纹。裂纹尖端扩展经过的区域变形量较大,因而裂纹两侧存在再结晶细晶区域。     

电弧喷涂法镁合金AZ31表面改性与性能研究

研究了电弧喷涂距离和喷涂电压对会展设计用AZ31合金显微形貌、显微硬度、耐盐雾腐蚀和电化学性能的影响。结果表明,在喷涂距离为120 mm、150 mm和180 mm时,随着喷涂电压的降低,表面涂层的显微硬度整体呈现先增加而后降低的趋势,在喷涂电压为28 V时显微硬度最大;在相同喷涂距离下,随着喷涂电压的下降,涂层平均腐蚀深度都在喷涂电压为28 V时取得最小值;当喷涂距离为150mm、喷涂电压为28 V时涂层的自腐蚀电位要明显高于其它电弧喷涂工艺下涂层的,是AZ31合金较为适宜的电弧喷涂工艺;采用电弧喷涂得到的涂层的自腐蚀电位相对AZ31镁合金基材发生了正向移动,耐腐蚀性能得到明显提高。     

AZ31镁合金的生物降解行为研究

研究了AZ31镁合金作为生物医用材料的体内外生物降解行为.初步分析了其作为可降解生物医用材料的可行性.体外浸泡实验结果表明,AZ31镁合金的降解行为与其所处环境有关,在Hank's溶液中的降解速度较在0.9%NaCl溶液中低;经过热处理后的AZ31镁合金较铸态和锻态降低了点蚀发生倾向,降解速度更慢.体内植入实验结果表明,AZ31镁合金与动物不同组织接触,其降解速度不同,在骨髓腔内的降解速度更快.植入5周时,镁合金已发生降解,20周降解更为明显.降解过程中镁合金表面有Ca-P物质沉积,表面具有优异的生物活性,其降解产物主要通过尿液进行排泄.在表面制备Ca-P涂层可降低镁合金的降解速度.AZ31镁合金是一种具有良好应用前景的新型生物可降解医用植入材料.     

AZ31镁合金的研究现状和发展前景

叙述了AZ31镁合金在组织、性能等方面的特点,介绍了主要合金元素对AZ(Mg-Al-Zn)系镁合金组织和性能的影响;综述了该合金的研究现状,提出了该合金发展和应用前景.     

强流脉冲电子束对4Cr13不锈钢的表面改性

为了改善4Cr13不锈钢的表面强度和耐磨性,对其进行了强流脉冲电子束表面辐照处理,研究了该处理对4Cr13的形貌、相结构、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明：电子束处理后,不锈钢表面出现多种形态的熔坑,20次脉冲处理时熔坑边缘出现了大量的变形孪晶;脉冲电子柬处理使不锈钢发生了由α相向γ相的转变,表层晶粒细化至纳米尺度;...     

碳素钢强流脉冲电子束处理后的表面火山口状凹坑研究

利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对碳素钢进行了表面改性处理.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对改性试样的表面性质进行了分析,结果表明:样品表面出现了"火山坑"状的凹坑,淬火态T8凹坑数量比45#钢少,凹坑深度比45#钢深.凹坑的密度与输入的能量密度成正比关系;此外,凹坑的分布密度先随轰击次数(n=1～5)的增加而增加,随后(n=6～10)略有降低;分析表明凹坑的形成及分布与位错密度密切相关.     

强流脉冲电子束粘结层表面改性对热障涂层热震及残余应力的影响

采用等离子喷涂技术在GH4169镍基高温合金表面制备CoCrAlY粘结层,利用电子束蒸发镀膜在CoCrAlY表面蒸镀纳米铝膜并使用强流脉冲电子束熔敷纳米铝膜进行表面改性,使用APS技术在CoCrAlY表面沉积陶瓷层制备改性热障涂层。对粘结层蒸镀铝膜表面改性涂层和普通涂层分别进行热震实验、结合强度测试和残余应力分析。实验发现,在1 050 ℃高温加热后10 ℃水淬的冷热循环条件下,改性涂层的抗热震性能优于普通涂层;热震过程中改性涂层和普通涂层热生长氧化物内产生的残余应力均为压应力,且随热震次数的增加而增大,改性涂层热生长氧化物内残余压应力增长速度小于普通涂层。拉伸结果显示,普通涂层的断裂属于混合断裂,而改性涂层断裂基本发生在陶瓷层和薄膜胶界面,未发现层间断裂。改性涂层结合强度优于普通涂层。实验结果表明,采用电子束蒸发镀膜和强流脉冲电子束技术相结合对粘结层进行熔敷铝膜的表面改性处理,可以显著提高热障涂层冷热循环服役寿命。     

高能束技术在镁合金表面改性中的应用

针对如何提高镁合金强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等综合性能这一热点问题,系统地介绍了激光束、电子束、离子束3种高能束表面改性技术的原理、方法以及在镁合金表面改性中的应用进展,总结了各工艺方法的优缺点,展望了高能束技术在镁合金表面改性中的发展前景。     

H13钢电弧沉积铝膜及强流脉冲电子束后处理的复合改性研究

本文介绍电弧沉积与强流脉冲电子束后处理相结合的表面复合处理工艺 ,并应用在H13钢的表面快速合金化。我们首先采用电弧离子镀的方法在H13钢表面沉积了约 10 μm厚的纯铝层 ,然后用强流脉冲电子束对铝膜进行后处理 ,Al在电子束瞬间加热作用下 ,熔入基体表面中 ,实现了表面快速合金化。对处理前后的样品进行了氧化性能对比测试 ,结果表明 ,复合处理可以显著提高H13钢在高温下的抗氧化性能     

AZ31和稀土镁合金微弧氧化膜的对比研究

在相同的工艺参数下制备了AZ31和Mg 10Gd 2Y-0.4Zr稀土镁合金微弧氧化膜层.利用SEM、XRD和EDS对两种陶瓷膜层的组成、微观形貌和元素组成进行了表征;通过电化学测试和盐雾试验评价了两种陶瓷膜层的耐蚀性能;利用显微硬度仪研究了两种陶瓷膜的显微硬度.结果表明:两种陶瓷层的厚度、表面形貌和致密性相似;陶瓷膜由MgO和Mg2SiO4组成,其中MgO为主晶相;与AZ31镁合金陶瓷膜相比,稀土镁合金陶瓷膜中的MgO含量增多,Mg2SiO4含量减少;两种镁合金表面陶瓷化后的耐蚀性和硬度大大提高,AZ31镁合金陶瓷膜耐蚀性优于稀土镁合金陶瓷膜,稀土镁合金陶瓷膜的硬度高于AZ31镁合金陶瓷膜.