电弧离子镀梯度（Ti，Al）N涂层的结构与机械性能研究

采用电弧离子镀（AIP）技术，在航空发动机压气机用1Cr11Ni2W2MoV不锈钢上沉积了TiN涂层、（Ti，Al）N涂层和梯度（Ti，Al）N涂层。运用带能谱的扫描电镜（SEM／EDAX）、电子探针（EPMA）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度仪、多功能摩擦磨损实验机等仪器和热震实验对上述涂层的结构、机械性能和基体与涂层的结合性能进行了研究。结果表明，梯度涂层的Al含量由涂层／基体界面向涂层表面逐渐增多，内层Al含量为3％（原子分数），外层Al含量为47％（原子分数）；梯度涂层具有Bl型（NaCl）单相结构和（220）择优取向；梯度涂层的硬度和耐磨与（Ti，Al）N涂层相近，且明显高于TiN涂层，结合性能优于（Ti，Al）N涂层。     

水平机械研磨酸性镀铜工艺研究

为研究不同研磨珠直径对镀层细化及性能的影响,在硫酸盐酸性镀铜溶液中添加玻璃珠,玻璃珠的运动对A3钢表面产生机械研磨作用(MA),并采用扫描电镜、显微硬度测试仪、电化学工作站等方法对其进行观察和分析.结果表明:与传统硫酸盐酸性镀铜层相比,机械研磨镀铜层的膜厚和孔隙率降低,硬度、耐蚀性、防渗碳性能提高;机械研磨镀铜层的晶粒尺寸大小随着研磨直径的增大先减小后增大;当研磨珠直径为8 mm时,镀层的晶粒尺寸小于2μm,硬度达到168.3 HV,孔隙率为0.6个/cm~2,渗碳层的厚度为40μm.     

Ni-P-金刚石/TiAlN双层涂层的耐磨性能研究

采用化学复合镀和多弧离子镀的方法,在304不锈钢基材表面制备Ni-P-金刚石/TiAlN双层涂层,采用SEM、磨损试验机、电子天平、光学显微镜研究涂层的摩擦磨损性能,并与相同条件下制备的Ni-P、Ni-P-金刚石、TiAlN涂层进行对比。结果表明,Ni-P-金刚石/TiAlN双层涂层的摩擦系数比Ni-P-金刚石涂层略高,但明显低于Ni-P涂层和TiAlN涂层,摩擦副的质量损失最大,具有最好的抗磨损性能。     

Cu含量对Ti-Al-Si-Cu-N纳米薄膜结构及高温抗氧化性能的影响

本文通过磁控溅射技术,在AISI-304不锈钢表面制备了不同Cu含量的Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层。通过扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）、纳米压痕仪和自制压痕仪等设备研究了Ti-Al-Si-N 和 Ti-Al-Si-Cu-N 纳米复合涂层的结构和在800℃氧化的行为。研究结果表明：随着涂层中Cu含量的增加,涂层表面的微孔数量减少,涂层更加致密,涂层晶粒尺寸减小,择优取向由（111）向（110）逐渐转变。涂层的硬度由14.76 GPa 增加至19.42 GPa。Cu含量为1.72 at%的Ti-Al-Si-Cu-N 弹性模量最小,为104.5 GPa。 Cu元素对Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层抗氧化性能有两方面：一是促进Al元素的扩散,二是在氧化膜表面形成裂纹和微孔缺陷。Ti-Al-Si-N 涂层比Ti-Al-Si-Cu-N涂层具有更好的抗氧化性能。     

用电阻法测试45钢在硫酸中的腐蚀深度

采用新型电阻法研究了棒状45钢在0.1,0.3,0.5 mol/L H2SO4液中腐蚀后的电阻与腐蚀深度的关系,建立了腐蚀深度与电阻的关系式.结果表明:用该关系式计算出的腐蚀深度精度可达0.07 μm;在测量范围内(腐蚀深度<217.25 μm),新型电阻法计算与测量出的腐蚀深度差值小于3.25 μm,平均差值为2.39 μm.试样丰径较小时,用新型电阻法计算的腐蚀深度误差更小;试样半径较大时,用传统电阻法计算的腐蚀深度误差更小.     

“新工科”背景下工程材料课程教改探索

飞行器设计与工程专业主要为民航事业培养掌握航空航天飞行器设计知识,具有技术创新、工程实践和综合管理能力的高级工程技术与管理人才。工程材料作为该专业的必修课,主要讲授工程材料的理论知识和分析技能。在"新工科"建设背景下,有针对性地转变传统教学理念创新教学方法,优化课内实践内容,促进"双师"型师资队伍建设,确保该课程设置起到培养应用型人才的作用。     

(Ti,Al)N梯度涂层高温氧化表面形貌分析

利用MIP-8-800型电弧离子镀设备，在发动机压气机叶片材料1Cr11Ni2W2MoV不锈钢表面沉积了(Ti1-xAlx)N梯度纳米涂层。对其进行了700℃不同何温时间高温氧化性能实验。采用XL-30FEG型扫描电子显微镜对氧化后的涂层表面进行了观察分析。观察结果表明，(Ti1-xAlx)N梯度纳米涂层中，当x≥0．25时，所形成的A12O3氧化层是致密完整连续的，具有良好的抗高温氧化性能。     

Effect of partial pressure of reactive gas on chromium nitride and chromium oxide deposited by arc ion plating

The effects of reactive gas partial pressure on droplet formation, deposition rate and change of preferred orientation of CrN and Cr2O3 coatings were studied. For CrN coatings, as nitrogen partial pressure increases, the number and size of droplets increases, the deposition rate initially increases obviously and then slowly, and the preferred orientation of CrN changes from high-index plane to low-index one. For Cr2O3 coatings, with the increase of oxygen partial pressure, the number and size of droplets decreases, the deposition rate decreases and the （300） becomes the preferred orientation. These differences are ascribed to the formation of CrN （with a lower melting point） and Cr2O3 （with a higher melting point） on the surface of Cr target during the deposition of CrN and Cr2O3. Complete coatings CrN or Cr2O3 film can be formed when reactive gas partial pressure gets up to 0. l Pa. The optimized N2 partial pressure for CrN deposition is about 0.1-0.2 Pa in order to suppress the formation of droplets and the suitable 02 partial pressure for Cr2O3 deposition is approximately 0.1 Pa for the attempt to prevent the peel of the coating.     

Effects of Micro-Arc Oxidation of Ti6Al4V Alloy on Adhesion Property to Electroless Ni-P-ZrO2 Composite Platings and Their Wear Resistance

在Ti6Al4V合金微弧氧化膜表面制备Ni-P-ZrO2化学复合镀层,微弧氧化处理时间分别为15、30、60、90 min。采用扫描电镜/能谱仪、划痕试验、热震试验、显微硬度计和球盘式摩擦磨损试验机研究了微弧氧化膜结构对Ni-P-ZrO2化学复合镀层的结合性能与摩擦性能的影响。结果表明：随着微弧氧化时间的增加,复合镀层的结合性能显著提高,原因是微弧氧化膜的多孔性结构及其机械锁合效应。与Ti6Al4V合金相比,微弧氧化+化学复合镀处理后的试样硬度和耐磨性显著提高,Ti6Al4V合金表现为是严重的黏着磨损,而Ni-P-ZrO2复合镀层以磨砺磨损为主     

镍基合金镀层的研究现状

电镀镍层具有良好的耐蚀性、耐磨性和装饰性,电镀镍基合金及其复合镀层能够进一步提高电镀镍层的综合性能,受到了广泛的研究和应用。综述了脉冲电镀和超声波搅拌对镀层性能的影响,介绍了电镀镍基合金及其复合镀层的研究现状和发展趋势。