Mo电极电火花强化与喷丸复合提高Ti合金微动疲劳抗力

采用Mo电极分别在空气和硅油中对Ti811钛合金表面进行电火花强化处理（ESS），探讨消除强化层中裂纹缺陷的途径。将ESS与喷丸强化复合，拟使Ti合金微动疲劳（FF）抗力得到显著改善。结果表明：Mo电极在空气中电火花强化处理Ti811钛合金表面后，强化层出现明显的微裂纹缺陷，由此导致其微动疲劳抗力降低。在硅油中用Mo电极电火花处理Ti811合金不仅消除了表面裂纹缺陷，而且使钛合金表面具有良好的减摩润滑作用，显著改善了钛合金基材的耐磨性能；再经喷丸强化处理，使钛合金基材的微动疲劳抗力显著提高。     

医用可降解Mg-2Y-1Zn-x Zr合金微观组织和耐蚀性能研究

为了提高医用可降解Mg-2Y-1Zn合金耐腐蚀性能,添加了不同含量的Zr (0,0.2%,0.4%和0.6%,质量分数),并通过XRD、OM、SEM、EDS、析氢和电化学实验等方法研究了Zr含量对合金显微组织和腐蚀行为的影响。结果表明:Mg-2Y-1Zn主要由α-Mg与Mg3Y2Zn3相组成,适量Zr (≤0.4%)的加入没有改变第二相的类型。Zr可以有效细化合金晶粒,优化组织结构,降低腐蚀电流密度,提升合金耐腐蚀性,并使之趋于均匀腐蚀。但当Zr含量达到0.6%时,多余的Zr会析出形成富Zr区,促进电偶腐蚀的发生,使合金耐蚀性有所下降。析氢结果表明,Mg-2Y-1Zn-0.4Zr合金耐腐蚀性最佳。     

钛合金表面合金化组织及其微动摩擦学性能研究

利用等离子表面合金化技术在Ti6A14V合金基体上制备Mo渗镀改性层,分析改性层组织结构,并利用微动摩擦学试验机考核改性层摩擦学特性。结果表明,改性层由Mo扩散层加Mo沉积层组成,Mo基改性层能够明显改善钛合金表面的耐磨性能。     

离子钨钼共渗的表观过程

研究了双层辉光离子钨钼相渗在离子轰击条件下形成渗层和无离子轰击时形成沉积层的表观过程。结果表明,在形成沉积层时,由于离子轰击作用已在不存在,使渗层厚度减少２６％,用朗缪尔探针对双层辉光离子钨钼共渗过程进行了等离子体的诊断,等离子体对表现成分有较大影响。合理的等离子体密度范围为５＊１０＾－１１－３＊１０＾１２。     

电子浴辅助阴极电弧源活性反应离子镀合成AIN薄膜

利用电子浴辅助阴极电弧源活性反应离子镀法。在Ｓｉ、Ｍｏ和不锈钢等基材上合成ＡＩＮ薄膜,采用ＳＥＭ、ＸＲＤ及ＩＲ对薄膜的表面形貌、晶体结构进行了分析。结果表明,用此法可以合成高质量的ＡｌＮ薄膜,而且具有合成速度快、设备简单等优点,有较好的开发和应用前景。     

钛合金表面离子束增强沉积的Cr和CrMo合金膜层及其性能

利用多功能离子束增强沉积(IBED)设备，在Ti6Al4V钛合金表面制备Cr和CrMo合金膜层，以提高钛合金表面的耐磨性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、辉光放电光谱仪和显微硬度计分析和测试了IBED膜层的结构、形态、成分分布、硬度和膜基结合强度的大小。利用球一盘磨损试验机和电化学综合测试仪研究了IBED膜层的摩擦学性能和电化学腐蚀特性。结果表明，利用IBED方法可以在难镀材料钛合金表面制备膜基结合强度高、结晶致密和晶粒尺寸达纳米级的高硬度Cr膜和CrMo合金膜层，显著提高了钛合金表面的抗磨性能，且膜层本身有很好的耐Cl^-介质环境电化学腐蚀性能，与钛合金基体之间有很好的接触腐蚀相容性。     

AISI 316不锈钢表面银氮复合共渗及其磨损和抗菌性能

为提高奥氏体不锈钢的表面硬度和耐磨性并赋予其良好的抗菌性能,应用改进的活性屏离子渗氮技术(ASPN)对AISI 316不锈钢进行了银氮(Ag-N)共渗处理。用SEM、EDS、XRD、TEM、辉光放电光谱仪(GDOES)表征复合共渗层的成分和组织结构。对不锈钢基体(SS)和复合共渗层的显微硬度、空气和腐蚀介质中的磨损性能、抗腐蚀性能以及对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌性能进行了分析。结果表明,Ag-N复合共渗处理后形成的复合共渗层连续致密,主要由Ag掺杂S相纳米结构沉积层和S相扩散层构成。复合共渗层表面硬度较基材提高了约3~4倍,干摩擦条件下的磨损量较基体最高降低了约84.6%。复合共渗处理后试样在人工模拟体液(SBF)中的耐蚀性较基体不锈钢略有降低,比磨损率较基体降低了约35%。抗菌试验表明,复合共渗层与金黄色葡萄球菌(S.aureus)接触12 h后,达到了100%的杀菌率。     

TC4 合金微弧氧化层的耐磨性和耐蚀性

目的对比不同电解液体系中制备的陶瓷膜层的耐磨损和耐腐蚀性能,判断实验条件下陶瓷膜性能最优的电解液体系。方法在相同的电参数工艺下,分别在Na Al O2,(Na PO3)6和Na2Si O3电解液体系中对TC4合金进行微弧氧化处理,处理时间为15 min。分析陶瓷层的表面形貌、成分和相结构。进行干摩擦条件下的摩擦磨损实验,对比TC4合金及三种陶瓷膜的耐磨性。通过测试极化曲线,对比TC4合金及三种陶瓷膜的耐蚀性。结果在Na Al O2,(Na PO3)6,Na2Si O3电解液体系中获得的陶瓷层表面呈现出多孔和局部凸起的相似表面特征,但相组成存在差异,主要相分别为Al2Ti O5,Al PO4和Ti O2。摩擦磨损实验表明,在10 N载荷下,以Si3N4陶瓷球作为摩擦配副,陶瓷层的磨损失重相对基材均显著减小,其中(Na PO3)6-陶瓷层失重约为基材的1/22。极化曲线分析表明,在模拟油田采出液作为腐蚀液的条件下,与TC4合金相比,陶瓷层的Ecorr显著正移,Jcorr明显减小,其中(Na PO3)6-陶瓷层的Ecorr从-0.311 V正移至0.777 V,Jcorr从9.634×10-7A/cm2减小到2.595×10-8A/cm2。结论微弧氧化处理能够显著改善TC4合金的耐磨性和耐蚀性,其中(Na PO3)6-陶瓷层的综合性能较好,有望满足TC4合金服役于油田环境时的要求。     

预渗氮对H13钢表面电弧离子镀TiN薄膜性能的影响

采用MIP-800C多功能离子渗镀设备,分别在H13钢表面及经表面渗氮后的H13钢表面渗镀TiN薄膜.对两种状态下渗镀的TiN薄膜层的形貌与相组成进行观察分析,并检测了其显微硬度及膜基结合力.结果表明, 经表面渗氮后的H13钢表面渗镀的TiN薄膜较光滑致密,少有大颗粒出现;其显微硬度比未经表面渗氮渗镀的略高(由1831 HV0.025提高到2107HV0.025), 而膜基结合力(78 N)约为后者(44 N)的两倍.预先对H13钢进行表面渗氮能显著提高渗镀的TiN薄膜与基体的结合力及其力学性能.     

智能材料研究进展

介绍了智能的进展史、智能材料的设计合成方法、新型智能材料一复合材料以及智能材料的应用和发展前景。