AISI304不锈钢表面渗Cu层对其摩擦学行为的影响

利用等离子表面合金化技术,在304不锈钢表面制备渗Cu改性层。借助球-盘磨损试验机对改性层常规大气环境下与不同偶件（GCr15球,Al2O3球）对摩时的摩擦学性能进行了测试。结果表明：不锈钢表面渗Cu改性层均匀致密、与基体结合良好,厚度大约26μm,主要由纯Cu和膨胀的奥氏体等相组成。渗Cu改性层的摩擦学性能与摩擦偶件相关。渗Cu不锈钢与GCr15球对摩时Cu改性层阻止了不锈钢与配副直接接触,并在摩擦过程中起到固体润滑作用,明显改善了不锈钢的摩擦学性能;渗Cu不锈钢与Al2O3球对摩时,由于陶瓷球的稳定化学性能及Cu改性层相对较低的剪切强度,导致摩擦过程中磨粒磨损加剧。     

等离子熔覆高铬铁基涂层的开裂行为与控制

以钛铁粉、铬粉、铁粉和碳的前驱体(蔗糖)等为原料通过前驱体碳化复合技术制备了复合粉末,并通过等离子熔覆技术在Q235钢表面制备了Fe-Cr-C和Fe-Cr-C-Ti涂层.采用XRD和SEM对涂层的相组成和显微组织结构进行了分析.结果表明,Fe-Cr-C涂层裂纹一般始于熔合区,沿初生碳化物(Cr,Fe)7 C3晶界扩展成结晶裂纹,沿初生碳化物(Cr,Fe)7C3纤维方向扩展到涂层表面,形成垂直于涂层表面的垂直贯穿裂纹.少量裂纹起源于气孔或涂层边缘尖锐处.Fe-Cr-C涂层中添加Ti元素,可以合成大量TiC颗粒,形成奥氏体组织,减少或消除(Cr,Fe)7 C3初生碳化物,改善(Cr,Fe)7 C3共晶组织结构,有效提高了涂层韧性,抑制了涂层裂纹的产生.     

氧化铝涂层的超音速等离子喷涂参数影响及硬度分析

目的初步明确超音速等离子喷涂参数对涂层的影响规律,优化工艺参数。方法采用超音速等离子喷涂技术制备Al2O3陶瓷涂层,对涂层进行表征,分析喷涂电流I、等离子发生气体压力Pair、喷距d对涂层显微结构的影响。基于涂层显微硬度HV设计工艺优化试验,建立喷涂参数与显微硬度之间的回归方程。结果 I=260 A或Pair=0.55 MPa时,涂层是α-Al2O3和γ-Al2O3双相复合结构;I=340 A或Pair=0.35 MPa时,涂层几乎全由γ-Al2O3相组成,基本不含有未熔颗粒;喷距变化对涂层相组成的影响不显著。I或d增大,或者Pair降低,显微硬度都呈增大趋势。结论在实验范围内,超音速等离子喷涂Al2O3涂层的显微硬度最优工艺是:Pair=0.35 MPa,I=340 A,d=230 mm。     

Ti6Al4V钛合金表面Zr-N合金化层的抗高温摩擦磨损性能

为了改善钛合金的高温耐磨性能,采用锆-氮离子共渗与异步渗(渗锆后再氮化处理)两种工艺技术分别在Ti6A14V钛合金表面制备致密的锆-氮合金化改性层,对比研究了合金化层的组织结构特征和高温摩擦磨损性能.结果表明,两种工艺制各的Zr-N合金层表面均由ZrN相组成,异步渗改性层的内层则包含较厚的Zr-Ti固溶体,两种等离子表面合金化层均使钛合金表面硬度显著提高.同样温度和处理时间条件下,异步渗合金化层的厚度约为锆-氮共渗合金化层厚度的6倍,且氮化物层也较厚,原因归于前者处理过程中Zr与Ti之间良好固溶特性的充分发挥及ZrN相的扩散障作用的有效抑制.300℃高温下球盘摩擦磨损试验结果表明,由于锆-氮共渗合金化层深度较小,因而改善钛合金基材耐磨性能的效果相对较低.锆-氮异步渗处理则使Ti6A14V钛合金耐磨性能显著提高,摩擦因数降低50％以上,比磨损率降低2个数量级,原因归于该类合金化层高的表面硬度、大的层深、良好的高温抗氧化性能及优异表面承载能力的有机匹配.     

Nb-Ti-Si 合金表面辉光离子渗 Mo / 包埋渗 Si制备 MoSi2 涂层的研究

目的在Nb-Ti-Si合金表面制备MoSi2涂层。方法先进行辉光离子渗Mo,再进行包埋渗Si。分析温度对渗Mo层表面形貌、厚度、元素互扩散的影响,以及渗Si后涂层的表面形貌和结构。结果在1100℃进行辉光离子渗Mo,渗Mo层与基体形成了显著的互扩散。对渗Mo层进行包埋渗Si后,所形成的涂层组织致密,具有多层结构,由外向内依次为MoSi2层、NbSi2层和Nb5Si3层,在MoSi2和NbSi2层之间存在(Mo,Nb)Si2互扩散区。结论通过辉光离子渗/包埋渗的方法,可以在Nb-Ti-Si合金表面制备Mo Si2涂层,且涂层与基体呈冶金结合,结合较好。     

AZ91D镁合金等离子束重熔组织与性能(英文)

利用高能等离子束对AZ91D镁合金表面进行快速加热重熔处理,并对重熔层的显微组织、物相、硬度以及耐磨耐蚀性能进行分析。结果表明:在低放大倍数下,重熔层的组织为细小的枝晶,在高放大倍数下,晶粒为细小的等轴晶粒,尺寸为5~7μm;与基体相比,物相组成仍为α-Mg和β-Mg17Al12,但α-Mg相减少,β-Mg17Al12增加,且β-Mg17Al12相的分布更加均匀弥散;重熔层的显微硬度明显高于基体的显微硬度;重熔层拉伸断口与基体拉伸断口不同,有塑性变形痕迹以及由细小均匀韧窝组成的纤维状的撕裂痕,也有明显的晶粒拔出痕迹。等离子重熔处理提高了AZ91D镁合金的表面耐磨性和耐蚀性能。     

超声振动辅助等离子沉积成形的研究

介绍了等离子沉积成形的原理、应用及其存在的优缺点,从超声原理出发介绍了超声振动对等离子沉积过程中晶粒及组织的影响,并设计了超声振动辅助等离子沉积成形的实验装置,对实验过程中以及该实验可能涉及的问题进行了探讨.     

CVD金刚石薄膜涂层整体式刀具的制备与应用

化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)金刚石薄膜具有硬度高、摩擦系数低、耐磨性强以及表面化学性能稳定等优异的机械及摩擦学性能,这使其在硬质合金工模具领域具有广阔的应用前景.本文采用热丝化学气相沉积法(hot filament chemical vapor deposition,HFC...     

活性屏等离子体源渗氮工艺特性及传质机制

为揭示活性屏等离子体源渗氮工艺特性（试样偏压电位和试样距屏高度）对AISI 316奥氏体不锈钢渗氮效果的影响规律,利用最小二乘法线性回归拟合了不同工艺条件下渗氮层厚度数据,绘制了活性屏等离子体源渗氮AISI 316奥氏体不锈钢的工艺特性图,以此确定其最佳工艺参数。并通过对金属网屏上溅射颗粒的化学成分和相结构分析,探讨了活性屏等离子体源渗氮的传质机制。结果表明：渗氮层厚度随试样距屏高度增大而降低,当适当降低渗氮气压或试样施加一定负偏压时,均有助于提高渗氮层的厚度,并且证实了"溅射-再沉积"模型是活性屏等离子体源渗氮重要的传质机制。     

激光冲击催渗快速离子渗氮技术

采用常用42CrMo钢为研究材料,探索激光冲击预处理对离子渗氮的催渗效果与作用机理,提升离子渗氮效率。采用光学显微镜、粗糙度仪、扫描电镜、维氏显微硬度计研究激光冲击及离子渗氮后表层特性。结果表明,激光冲击对于离子渗氮具有显著的催渗效果。相同离子渗氮条件下,化合物层厚度和有效扩散层厚度都提高到传统离子渗氮的2倍左右。同时激光冲击预处理可显著提高试样表面硬度,并平缓截面硬度的下降趋势。激光冲击预处理对离子渗氮产生的显著作用源于：激光冲击预处理使试样表面粗糙度从0.015 μm提高到0.454 μm,有利于N原子吸附和氮化物形成;表层形成了厚度约200 μm的变形层,为N原子提供扩散通道,有利于提高扩散层氮浓度。