碳膜刀具干式钻削Al-Si合金的切削性能及其减摩机制

采用非平衡磁控溅射离子镀技术制备碳膜,通过对刀具后刀面磨损曲线、切削力以及所加工孔精度的分析,证明高硬度低摩擦因数碳膜高速钢刀具在干切削条件下钻削铝硅合金时具有良好的切削性能。同时采用OM、SEM、XPS和EDS等方法对切削过程中碳膜的减摩效应进行探讨,证明碳膜改善刀具抗粘结能力的本质在于碳元素对铝硅合金的润湿性较差,而非在摩擦过程中生成碳转移膜。切削过程中碳膜的热稳定性越好,碳膜刀具的寿命就越长,一旦碳膜破坏,则刀具迅速发生粘结失效。     

超细α相析出对Ti-55531合金力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和透射电镜等研究了Ti-55531合金经890℃固溶2 h后再经过单级时效(580℃×1～12 h)和双级时效(400℃×12 h+580℃×1～12 h)处理后α相的析出粗化行为,并探讨了α相形貌对其室温拉伸力学性能的影响。结果表明:固溶合金组织包含β相和纳米无热ω相,裂纹主要沿着β相内滑移带扩展,导致准解理面的形成,合金强度较低,为755 MPa;而单级时效合金组织由微米条状α相、晶界α相和β相组成,空洞沿着晶内长条α相形核并连接成准解理面,强度和伸长率分别为1352 MPa和5. 3%;双级时效合金由纳米条状α相、晶界α相和β相组成,脆性裂纹主要沿β晶界扩展,强度高达1648 MPa,伸长率仅为1%。     

铝合金微弧氧化陶瓷层组织结构与性能的研究

借助于XRA、SEM和ESA等手段,对置于不同溶液和电参数下得到的铝合金微弧氧化陶瓷层组织结构进行了研究。结果表明,陶瓷层的成分和性能与电解液有关,陶瓷层的相结构与电参数有关。     

铝合金发动机缸体微弧氧化层的特性

对经微弧氧化处理后的40型铝合金缸体的性能指标的测试,研究分析了微弧氧化处理后镀层的耐磨性,并与磷钒铜铸铁、镀硬铬层的耐磨性能进行了对比。结果表明,经微弧氧化处理后的铝合金缸体运行稳定性及性能测试指标均优于镀硬铬;在油润滑条件下,其耐磨性能优于镀硬铬层和磷钒铜铸铁的。     

磁控溅射微纳米梯度镀层对45钢及40Cr钢弹性变形性能的影响

利用磁控溅射离子镀技术在屈强比不同的45钢及40Cr钢基体上制备Cr、类石墨碳(Graphite-like-carbon,GLC)及CrTiAlN微纳米梯度镀层,通过考察镀层/金属复合体系弹性模量和屈服强度的变化来研究镀层对基体弹性变形行为的影响。研究结果表明:磁控溅射离子镀层可以改善金属基体的弹性变形性能,但镀层对不同金属基体力学参量的影响不同;屈强比低的45钢,镀层可同时提高弹性模量和屈服强度,在v=0.1mm/min的低速拉伸时,45钢试样的屈服强度可提高20%左右;屈强比高的40Cr钢,镀层对其屈服强度基本无影响,但对弹性模量提高的程度更显著,当拉伸速度为0.7mm/min时,40Cr钢试样的弹性模量可提高60%,而45钢仅为22%;镀层/基体复合体系的弹性模量随拉伸速度的增加表现为先增大后减小的特点,其变化规律不同于金属基体;镀层的高硬度和良好的膜基匹配能力有助于阻碍工件表面及亚表面微塑性形变区的扩展,从而提高试样的力学性能。     

闭合场非平衡磁控溅射镀Cr-C层的耐蚀性研究

    利用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在高速钢表面制备Cr-C镀层。采用电化学腐蚀法研究了Cr-C镀层、电镀Cr层及高速钢基体的腐蚀行为.结果表明,在1 mol/L NaCl、1 mol/L HCl及7.5 mol/L NaOH溶液中,闭合场非平衡磁控溅射离子镀制备的Cr-C镀层的耐蚀性优于电镀Cr镀层,并且其Cr含量越高耐腐蚀性越好.     

二芳基乙烯光致变色配合物的研究进展

二芳基乙烯化合物是最有可能实用化的有机光致变色化合物.结合自己的研究方向,从溶液相和晶体相2个方面评述了二芳基乙烯配合物在光致变色性能、无损读取、分子识别/捕获等方面的研究进展.研究表明,在大多数情况下,金属离子参与配位不会阻止配合物的光致变色反应.通过金属离子与二芳基乙烯配体的合理自组装,可以调控配合物的光物理和光化学性质.     

防氧化脱碳涂料对钢铁材料热处理的保护研究

分别研究了硅酸盐防氧化脱碳涂料对45#钢和40Cr钢热处理时的保护效果。1 100℃下保温时间对钢样氧化失重率的影响实验表明,随着保温时间的延长,无涂料保护的钢样的氧化失重率迅速增大,但有涂料保护的钢样其氧化失重率变化不大。钢样经1 100℃×2 h热处理后油淬的金相照片显示,45#钢的氧化脱碳程度比40Cr钢更严重,而有涂料保护的钢样其氧化脱碳作用明显减少。经过860℃×4 h与1 100℃×4 h热处理后淬火脱落的涂层其截面SEM形貌显示,涂层的内侧出现较厚的致密层,并呈明显的烧结状态,由能谱分析可知,它应为基体上的氧化膜或氧化膜与涂层成分的反应产物。初步探讨了涂料的防护原理,指出涂层不能避免钢样氧化,而轻微氧化形成的氧化膜能与涂层成分反应形成复杂的氧化物,从而达到较好的防护效果。     

AZ31镁合金微弧氧化陶瓷层表面Mg(OH)2膜层的制备及耐蚀性

采用不同浓度的NaOH溶液对AZ31镁合金微弧氧化(Micro-arc oxidation, MAO)陶瓷层进行水热处理, 研究了水热溶液浓度对MAO陶瓷层组织结构及耐蚀性能的影响, 探讨了水热成膜及膜层的腐蚀机理。研究结果表明：水热处理过程中MAO陶瓷层表面的MgO部分溶解, 释放出的Mg ²⁺与水热溶液中的OH ^-结合形成Mg(OH)₂纳米片沉淀在陶瓷层表面及孔洞内。随着水热溶液中NaOH浓度的增加, 水热处理过程中形成的Mg(OH)₂将MAO陶瓷层表面的孔洞及裂纹等固有缺陷闭合, 提高了膜层的致密性。电化学实验结果表明, MAO及水热复合处理所制备的Mg(OH)₂/MAO复合膜层比单一MAO陶瓷层具有更好的耐蚀性, 而且随着NaOH浓度的提高, Mg(OH)₂/MAO复合膜层的耐蚀性增强; 浸泡实验结果表明Mg(OH)₂/MAO复合膜层能为镁合金基体提供长久的腐蚀防护保护能力。     

AZ91镁合金表面微弧氧化与磁控溅射镀铜复合处理层的微观组织与性能

采用微弧氧化技术在AZ91镁合金表面制备陶瓷涂层,然后在该涂层表面通过磁控溅射镀铜技术制备复合膜层。研究了微弧氧化陶瓷层和复合膜层的表面物相组成、表面粗糙度、表面及截面形貌、表面润湿性及电化学性能。结果表明:AZ91镁合金经微弧氧化处理后由于微弧氧化陶瓷层呈微纳粗糙多孔结构,表现为亲水特性,其物相由MgO、Mg及Mg_2SiO_4组成;而微弧氧化陶瓷层经磁控溅射镀铜处理后表面获得较为致密的具有疏水特性的铜层,表面粗糙度降低;四探针测试结果说明复合膜层的方阻为16.2 m?·~(-1),导电性良好;动电位极化曲线测试结果说明复合膜层与基体镁合金相比,其腐蚀电流密度降低10%,腐蚀电位提高了约0.36 V,腐蚀极化电阻提高约80倍;与微弧氧化陶瓷层相比,复合膜层的腐蚀电位提高了约0.24 V,但其腐蚀电流密度和腐蚀极化电阻有所下降。研究结果表明,微弧氧化与磁控溅射镀铜相结合的复合处理技术可在不降低镁合金陶瓷层耐蚀性的基础上显著提高其表面的导电性能。