功能梯度材料的研究动态

功能梯度材料是一种新型复合材料，它的两侧由不同性能的材料组成，而中间部分的结构是以原子、分子级连续变化，从而消除了不同材料结合的性能不匹配因素。本文介绍了功能梯度材料的概念和开发背景，着重论述了功能梯度材料在材料设计、制备和性能评价方面的研究现状及其应用前景。     

超音速火焰喷涂工艺参数对镍基涂层结构和性能的影响

采用正交试验设计方法研究了超音速火焰喷涂工艺参数对镍基涂层孔隙率、显微硬度和冲蚀磨损性能的影响。结果表明：超音速火焰喷涂的送粉量和喷涂距离对涂层的性能影响较大，而氧气流量和燃气流量对涂层的性能影响较小。涂层的冲蚀磨损失效机制为在磨粒的冲击下，涂层首先产生裂纹，裂纹沿弱结合处扩展最终导致涂层粒子剥落。     

Ni包石墨对镍基涂层摩擦学性能的影响

用超音速火焰喷涂在45钢表面制备具有Ni包石墨的镍基固体润滑涂层．考察了Ni包石墨对Ni60涂层的摩擦学性能的影响。用SEM观察了喷涂层的磨损表面。探讨了磨损面的形貌与涂层的磨损机理之间的关系。并且分析了速度、载荷对涂层摩擦磨损的影响。结果表明，Ni包石墨喷涂层具有优良的摩擦学性能．明显好于镍基喷涂层，随着Ni包石墨的增加，摩擦系数不断降低，而磨损率呈先下降后上升的变化趋势。Ni包石墨含量为30wt%的涂层磨损性能最优。     

高温热处理对高磷Ni-P化学镀层耐蚀性的影响

对高磷（12.8%P）化学镀Ni-P合金镀层进行了750℃高温热处理，研究了经高温热处理后镀层的耐蚀性，结果表明，高温热处理后，镀层耐蚀性大大优于镀态。晶粒长大，晶界面积减少以及镀层表面生成较厚的，致密的氧化膜是耐蚀性提高的主要原因。     

粉末结构对反应超音速喷涂涂层组织影响的热力学分析

利用团聚和非团聚Ti—C—Ni粉末在超音速火焰喷涂中分别得到含有不同成分的涂层。根据热力学原理，对团聚和非团聚Ti—C—Ni粉末在反应超音速火焰喷涂过程中的热力学进行分析。结果表明：非团聚粉末分散在火焰焰流中，主反应是Ti O2=TiO2；而团聚粉末在喷涂过程中能够满足发生自蔓延反应Ti C=TiC的条件，可以原位合成得到了含有TiC的涂层。试验结果表明：试验结果与热力学分析基本吻合。     

45钢的瞬时液相扩散焊

采用自制的Fe-Si-B非晶合金箔作中间层，自制的保护层进行保护，对45钢进行瞬时液相扩散连接。分析了不同工艺参数下焊接接头的组织特征及显微硬度。研究表明：在合适的工艺参数下，研制的Fe-Si-B中间层可以实现45钢的瞬时液相扩散连接，接头组织和母材接近。     

二次温压对铜粉和镍粉反应的影响

研究了铜和镍混合粉经冷压和一次冷压、二次温压两种压制方法成型后的烧结体的显微组织以及密度和硬度。结果发现，在铜粉和镍粉反应过程中，二次温压对烧结体显微组织、密度和硬度有重要的影响。二次温压较冷压有利于Cu-Ni单相固溶体的形成，可以提高铜粉和镍粉烧结体的密度和硬度。     

超音速火焰喷涂技术的现状及展望

超音速火焰喷涂(HVOF)技术是一种可在表面高效率地形成涂层的工艺方法,该法具有火焰速度高,温度比等离子喷涂低,涂层结合强度高、致密性好、耐磨等优点.主要介绍了超音速火焰喷涂的原理、发展历程及研究现状,并展望了其未来发展趋势.     

Ni对超音速火焰喷涂合成TiC-Ni涂层组织和耐磨性能的影响

利用超音速火焰喷涂合成技术制备了3种不同Ni含量的TiC-Ni金属陶瓷涂层,并对涂层进行了组织和性能研究。结果表明,Ni在喷涂过程中起到了吸收反应热、减缓喷涂合成过程中粉末组分氧化的作用,并且还起到了涂层粘结相的作用。粉末中Ni含量对涂层的组织和性能影响很大,Ni含量较低时涂层中含有大量氧化物,涂层组织疏松,涂层的耐滑动磨损性能较差;随着Ni含量的升高,涂层的氧化物含量降低,涂层耐滑动磨损性能增强;但Ni含量过高时,涂层中Ni片层会增多,硬质相间距加大,涂层的耐磨性能有所降低。     

表面纳米化与离子渗氮对304不锈钢的影响

为解决304不锈钢硬度低、耐磨性差的问题,本文采用预先表面纳米化,温度400、450℃,保温时间4、6 h,氮氢比1∶3的离子渗氮工艺对试样进行处理,研究纳米化以及渗氮工艺对304不锈钢渗氮层形貌和深度、硬度以及摩擦磨损性能的影响.利用金相显微镜、电子探针显微分析仪(EPMA)、能谱仪(EDS)、显微硬度计和磨损试验机对样品的显微组织、微观形貌、硬度及耐磨性进行了表征.结果表明:304不锈钢经表面纳米化与离子渗氮工艺处理后,渗氮层为0.1～0.2 mm,表面硬度约为1 200 HV0.1,比基体硬度提高了6～7倍,耐磨性也大大增强;但渗氮温度越高,保温时间越长,材料表面耐磨性越差.综合各种影响因素得出在本实验条件下最佳处理工艺为:预先表面纳米化,渗氮温度400℃、保温时间6 h.