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。     

LY12铝合金表面氧化铝陶瓷层的生长过程

借助于SEM和XRD观察了铝合金表面氧化铝陶瓷层的生长特性, 测定了铝合金表面陶瓷层的相组成. 结果表明 氧化铝陶瓷层生长明显分为3个阶段, 起始阶段陶瓷的生长呈典型的柱状特征, 后期以重熔增厚的方式为主, 铝合金陶瓷层与基体间以微冶金过渡形式结合, 陶瓷层表层中非定型相的比例高达70%, 其余为α-Al2O3和γ-Al2O3; 微弧氧化处理液的组成及电参数的选择对陶瓷层的生长有一定的影响.     

偏压对GLC镀层的结构及应力的影响研究

采用磁控溅射离子镀技术制备了类石墨镀层（GLC）,利用扫描电子显微镜（SEM）测量了镀层的厚度、X射线衍射仪（XRD）研究了材料的物相和应力,并结合透射电子显微镜（TEM）观察和分析了材料的组织结构。研究结果表明：不同偏压下得到的镀层结构相同,均为非晶为主的类石墨镀层,并且随着偏压增大,膜厚逐渐减小;在所研究的偏压下,应力变化规律是随着偏压的增加,样品与基体的复合应力先增大,后减小,其中～65V时达到最大值。     

工业纯铜与不同特性的磁控溅射镀层干摩擦磨损性能

利用磁控溅射技术制备CrTiAIN、TiN及类石墨(Graphite Like Carbon)硬质镀层,以高速钢为对比,通过摩擦因数及磨损形貌等研究不同镀层与纯铜的干摩擦磨损性能.结果表明,镀层的摩擦因数是决定与纯铜摩擦磨损性能的首要因素,摩擦因数越小,摩擦副之间的磨损性能越好;而与纯铜对磨时,摩擦副的摩擦因数取决于组成摩擦副材料之间的润湿性,材料的润湿性越差,则摩擦因数越低,因此具有减摩耐磨的GLC碳膜是与工业纯铜对磨的最佳镀层.     

磁控溅射CrTiAlN涂层钻头的制备及其钻削性能研究

通过利用磁控溅射离子镀技术制备CrTiAlN梯度涂层M2高速钢麻花钻,对镀层进行了组织、结构分析,并在干式切削条件下对普通45#钢和30CrMnSiA高强度钢进行了钻削试验.由于CrTiAlN涂层本身具有良好的热氧化性能和良好的组织结构,M2高速钢刀具经CrTiAlN涂层后,在干式切削条件下钻削45#钢和30CrMnSiA高强度钢时,钻头寿命比未涂层提高约19倍和15.2倍.     

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.     

热氧化温度对磁控溅射CrTiAlN梯度镀层表面形貌与组织结构的影响

采用SEM和XRD法,分析了磁控溅射CrTiAliN梯度镀层的表面与断口形貌及其相组成随加热温度的变化规律。研究表明：CrTiAliN镀层在600℃之前物相和组织结构保持稳定,随后的升温过程中有相变行为,随着温度的升高,物相由以致密的非晶态物质为主,依次出现CrN、Cr2O3相和AlN等物相;相变的发生有利于镀层保持高温硬度和结合力。加热至900℃时,尽管在镀层表面观察到微区融化现象,但膜基结合紧密;加热至1100℃时镀层表面出现开裂并伴有剥落现象。从温度对镀层的氧化形貌及物相、组织转变机理分析,CrTiAlN梯度镀层在≤900℃时有良好的热稳定性。     

偏压对CrTiAlN镀层组织形貌及磨损性能的影响

利用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备了耐磨CrTiAlN镀层,分析了溅射偏压对该镀层的形貌、相结构以及磨损性能的影响。研究表明：偏压对镀层的形貌、相结构以及与摩擦学性能有关的摩擦系数、硬度、结合力以及磨损率等参数都有影响。在制备CrTiAlN镀层的过程中,当偏压为-75V时镀层的耐磨损性最好,当偏压在-65V--85V变化时,镀层形貌的变化对镀层的磨损性能无明显影响,CrTiAlN镀层相结构的变化是影响磨损性能的主要原因。     

CrTiAlN镀层对M2基高速钢切削性能的影响

分析了CrTiAlN镀层的组织,研究了CrTiAlN镀层对M2高速钢刀具切削性能的影响．结果表明：CrTiAlN镀层提高了M2基高速钢刀具的切削性能．CrTiAlN镀层具有良好的高温稳定性能,能避免红硬性不足引起的刀具失效;CrTiAlN镀层与M2基体的结合较强,具有稳定结构,能避免抗压强度下降引起的刀具失效．     

铝合金微弧氧化陶瓷层的磨损特性

研究了微弧氧化陶瓷层粗糙度对磨损特性的影响及在不同溶液添加剂中生成的铝合金微弧氧化陶瓷层的磨损特性,并与镀硬铬及耐磨磷钒铜铸铁的磨损特性进行了对比.试验结果表明:随着微弧氧化陶瓷层粗糙度的增大,其初期磨损量较大,当磨损一定时间后,其磨损失重量接近于零;溶液添加剂对陶瓷层的磨损特性没有明显的影响;微弧氧化陶瓷层的磨损特性明显优于镀硬铬及磷钒铜耐磨铸铁.