化学法去除废旧硬质合金表面TiN涂层过程中的腐蚀行为

采用3D高景深显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析,观察和分析废旧硬质合金表面的TiN涂层在K2C2O4+H2O2+NaOH介质中的腐蚀形貌和腐蚀产物,并研究TiN涂层的腐蚀类型及腐蚀机理。结果表明,废旧硬质合金试样在草酸钾和双氧水的碱性溶液中的反应时间超过2 h后,合金表面的TiN涂层能完全去除干净,去除时存在点腐蚀、缝隙腐蚀和均匀腐蚀等腐蚀类型。涂层中的钛以Ti(C2O4)22的形式溶解在溶液中,氮则以NH3的形式从溶液中释放出来。     

去除废旧硬质合金表面TiN涂层的双氧水+草酸钾碱溶液配制研究

以废旧涂层硬质合金为实验材料,采用双氧水+草酸钾碱溶液去除硬质合金表面TiN涂层,研究了双氧水浓度、草酸钾浓度、pH值和反应时间等对TiN涂层去除效果的影响,得到了草酸钾和双氧水碱溶液的最佳配比,可以为工业生产提供参考。     

硬质合金加工刀具的表面涂层及性能研究北大核心

采用磁控溅射的方法在硬质合金加工刀具表面制备了AlCrN、TiAlSiN和TiAlCrN涂层,对比分析了3种涂层的表面形貌、涂层厚度、表面粗糙度、硬度、与基体结合力和耐磨性能。结果表明,硬质合金加工刀具的3种涂层表面都可见尺寸不等的显微凹坑与白色颗粒存在,TiAlSiN涂层的厚度相对较小、粗糙度相对较大;3种涂层的显微硬度都明显高于基体,且显微硬度从高至低顺序为:AlCrN>TiAlCrN>TiAlSiN;AlCrN、TiAlSiN和TiAlCrN涂层与基体的结合力分别为44、39和48N。3种涂层试样的摩擦因数都小于基体试样,且相同载荷下的磨损率都明显小于基体试样,磨损率从小至大为AlCrN相似文献   

刀具用硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层制备及其耐磨性能研究

在氮气气氛、高压条件下,利用等离子渗氮技术于刀具用硬质合金刀片表面制备氮化物涂层。利用X射线衍射仪(XRD)表征涂层物相,显微硬度计测试涂层显微硬度,扫描电镜(SEM)表征涂层表面及截面微观形貌。通过对比硬质合金试样和涂层试样的摩擦系数,衡量涂层耐磨性能;通过观察摩擦磨损实验后表面微观形貌,研究硬质合金和涂层试样的摩擦磨损机理。结果表明:涂层物相以TiN为主,层厚5μm左右;涂层与基体间紧密结合,无明显间隙与裂纹;硬质合金基体的摩擦系数在0.4左右,且出现较大波动,而涂层摩擦系数稳定在0.2左右。在硬质合金表面制备的等离子渗氮涂层可有效提高基体的耐磨性能。     

涂层硬质合金的回收过程中涂层剥离技术发展现状

对于涂层与硬质合金基体的剥离技术,国内的报道比较鲜见.本文综述了当前涂层硬质合金常用的涂层、涂层的成分及结构,重点介绍了国内外涂层硬质合金回收过程中涂层剥离的主要物理、化学方法.指出物理处理与化学方法相结合,将成为今后硬质合金涂层剥离技术的研究热点.     

金刚石涂层用高钴硬质合金基体表面二步浸蚀法的研究

研究了先用Murakami剂浸蚀WC相,再用(H2O2 H2SO4)酸混合液除去Co相的二步法浸蚀YG15硬质合金基体表面预处理的过程;并在浸蚀过的硬质合金基体上,用热丝法沉积了金刚石薄膜。结果表明,二步浸蚀法可在基体表面深度为6-12μm的范围内,使Co含量从15%降低到0.85-5.42%,并使硬质合金基体的表面粗糙度增加到Ra=1.0μm,但会导致硬质合金基体表面的硬度从85.5HRA降低至83.3HRA;在该硬质合金基体沉积金刚石薄膜之的后,发现样品的金刚石薄膜结构具有{110}和{111}面取向,金刚石涂层与硬质合金基体具有较高的粘结强度。     

C/C-Cu复合材料表面等离子喷涂钨涂层

采用等离子喷涂技术,在C/C-Cu复合材料表面制备W涂层,采用氧乙炔焰进行烧蚀考核,通过金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪对烧蚀前后涂层的显微组织及相组成进行分析,并与没有W涂层的C/C-Cu复合材料进行对比。结果表明,熔蚀后有涂层的C/C-Cu复合材料质量损失仅0.9 mg/s,无涂层C/C-Cu试样的质量损失为5.6 mg/s。C/C-Cu复合材料表面W涂层较致密,与基体结合良好。烧蚀后C/C-Cu表面W涂层主要生成WO3和CuWO4,能谱分析(EDAX)表明有较多的Cu元素存在,但分布不均匀。W涂层在烧蚀后均较粗糙、疏松,存在孔洞和裂纹等缺陷,成为降低性能的重要因素。     

影响热喷涂层质量的因素分析

分析了试样的表面状态,涂层厚度及喷涂时间对热喷涂层质量的影响。     

铜铝 / 镍石墨封严涂层高温可磨耗性能研究

采用高温高速可磨耗试验机, 在温度为 450 ℃, 刮擦线速度为 350 m/s, 进给速率分别为 10 μm/s、 50 μm/s、 100 μm/s 条件下, 对铜铝 / 镍石墨封严涂层进行了高温高速可磨耗实验; 并利用体式显微镜、 扫描电镜、 能谱对 试样刮擦前后的微宏观形貌进行了分析。 同时, 对试样高温高速磨耗过程中叶尖与涂层之间的作用力和磨损质量 进行了分析。 研究结果表明, 涂层试样经磨削后部分试样表面会出现麻坑, 叶尖表面有涂层转移附着; 涂层粘附 转移现象随着进给速率的增加而减少; 叶尖与涂层之间的最大切向力、 最大径向力、 平均径向力和平均切向力均 随着进给速率的增加而增加, 涂层磨损质量随进给速率的增加而减少。 叶片磨损质量和叶尖磨损比值分析表明, 叶尖与对应的铜铝 / 镍石墨封严涂层构成的体系可磨耗性能匹配性较好。     

炭/炭复合材料磷酸盐涂层的抗氧化性能

采用浸渍技术制备多种炭/炭复合材料磷酸盐抗氧化涂层.在700℃下测试涂层的抗氧化性能,结果表明:浸渍混合成分磷酸盐涂层的炭/炭复合材料的抗氧化性能明显高于浸渍单一成分磷酸盐涂层试样,其最佳抗氧化效果为20 h氧化的质量耗损率仅为0.98％.采用SEM观察相关试样氧化实验前后的表面形貌,发现单一磷酸锌或者磷酸锰的涂层在氧化时挥发严重,单一磷酸铝的涂层则发生团聚:混合组分的涂层成分的挥发则得到有效抑制,无团聚现象,并提出了混合磷酸盐的复合抗氧化机制.     

基于表面改性的非均匀结构硬质合金研究进展

表面改性是使材料表面获得与其基体不同微观组织的处理技术,能够有效调控材料表面的力学性能.因此,将表面改性方法应用于改善硬质合金表面的微观组织,能够有效避免均匀结构硬质合金显微结构-宏观性能的局限性,为制备高性能非均匀结构硬质合金提供技术方案.由于硬质合金表面改性研究的起步较晚且表面改性方法较多,表面改性方法的选取及其改...     

表层富立方相WC-TiC-Co功能梯度硬质合金

采用粉末冶金技术制备WC-15%TiC-6%Co硬质合金(质量分数), 通过控制氮气压力、固相烧结温度和烧结时间对合金进行渗氮烧结, 得到表层富立方相WC-TiC-Co功能梯度硬质合金。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪研究硬质合金梯度区域的微观组织、物相组成及元素分布。结果表明: 制备的WC-TiC-Co硬质合金梯度层厚度大于20 μm, 并且表层富含Ti元素和N元素, 其组成形式为Ti(C_0.7, N_0.3)。     

Adherent Ti(C,N) Coatings on Cemented Carbide Substrates with Fe/Ni/Co Binder

Both hard CVD coatings deposited on cemented carbides and the use of innovative binders for Co-bonded cemented carbide attract worldwide interest. In this article, ISO grade P30 cemented carbides are prepared with Fe Ni and Co binder, and adherent Ti(C,N) coatings are deposited on all the substrates by moderate-temperature chemical vapor deposition (MTCVD). The microstructure and properties of the cemented carbides before and after coating process are studied. The results show that Ti(C,N) coatings on all the substrate show compact and well-developed columnar structures, and high adhesion strength can be achieved.     

硬质合金复合涂层的结合强度与失效机理

通过4种硬质合金基体和3种TiN/TiCN/Al<,2>O<,3>TiN复合涂层的组合,采用化学气相沉积(CVD)法制备12种涂层顾质合金样品,借助划痕试验机、扫描电镜和能谱仪测定涂层与基体的结合强度,观察划痕的形貌,测定划痕的微区成分.结果表明,基体成分和WC的晶粒度,以及涂层的成分和厚度对涂层与基体的结合强度有明显...     

放电等离子烧结制备超细晶WC-3Co硬质合金的组织和性能

采用高能球磨制备纳米WC-3Co粉末,再通过放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)制备超细晶WC-3Co硬质合金。研究SPS工艺参数对合金致密度、显微组织和力学性能的影响,并对SPS和热压工艺(hotpressing,HP)进行对比。结果表明:SPS可实现WC-3Co粉末的低温快速致密化。升高温度或提高压力都使得合金的致密度提高,同时导致WC晶粒长大。SPS较HP升温速率快且烧结时间更短,合金组织更加均匀,在1 300℃保温5 min、烧结压力为40 MPa的条件下所制备的合金具有最佳综合性能,其平均晶粒度为0.32μm,相对密度、硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为99.3%、2257 HV30、1 906 MPa、10.36 MPa.m1/2。而在1 450℃、压力为50 MPa、保压5 min条件下,热压合金的致密度、硬度和断裂韧性分别为99.6%、2 264 HV30和11.01 MPa.m1/2,但抗弯强度只有1 301 MPa,平均晶粒度为0.47μm。     

高炉内铁?焦界面的渗碳润湿行为研究

高炉内铁水渗碳过程是影响冶炼效率及未饱和铁水对炉缸炉衬侵蚀的重要因素。本文通过高温真空润湿性测试装置模拟了高炉炉缸区的铁水渗碳反应,分析了不同碳质量分数（3.8%、4.3%、4.8%）的Fe?C熔体与质量分数为99.9%的石墨基体在高温下界面间的润湿反应,同时利用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）研究了渗碳界面的微观形貌及渗碳距离。结果表明:界面接触角随着Fe?C熔体中碳含量的增加而变大;熔化过程中,接触角随着反应时间延长而减小,并最终趋于稳定;4.8%碳质量分数的Fe?C熔体中由于含碳量已至饱和,处于不润湿状态。扫描电镜分析显示,Fe?C熔体与石墨基体的接触界面形成了“球帽状”凹陷,凹陷半径与体积随碳含量的增加而减小。能谱线扫描分析显示,随着Fe?C熔体中初始碳含量的增加,石墨基体中的碳素溶解量减少,渗碳效果变差,良好的润湿性有利于碳的传质。通过计算表面能发现,石墨基体中碳素溶解进入Fe?C熔体后,有效减小了两者之间的表面能,使得表面张力减小,接触角在熔化期间递减。      

TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金的制备与高温氧化性能

以镍基合金（NiCrCoMo）为粘结相,以碳化钛（TiC）为硬质相,通过粉末冶金技术制备出抗高温氧化的TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金。通过优化烧结工艺得到综合性能最佳的TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金,测定了钢结硬质合金在不同温度下的氧化动力学曲线,并分析了氧化层的显微形貌。结果表明,经1280 ℃烧结的TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金综合性能最佳,密度为6.01 g/cm3,硬度为HRC 65,抗弯强度为1100 MPa。随着氧化温度的升高,TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金的氧化程度明显增加;通过与316L不锈钢钢结硬质合金的氧化动力学曲线对比发现,TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金具有优异的抗高温氧化性能。     

TiN/TiCN/Al2O3/TiN CVD多层涂层硬质合金的氧化行为

采用高温化学气相沉积(HT-CVD)和中温化学气相沉积(MT-CVD)相结合的复合化学气相沉积新技术在硬质合金基体WC-(W,Ti)C-(Ta,Nb)C-6%Co上分别沉积TiN/TiCN/TiN和TiN/TiCN/Al2O3/TiN涂层,制备TiN/TiCN/TiN和TiN/TiCN/Al2O3/TiN CVD多层涂...     

新型纳米晶硬质合金的研究现状及发展趋势

纳米晶硬质合金以其优异的性能在电子信息、汽车制造、航空航天、国防军事等领域被广泛应用。本文概述了近年来纳米晶硬质合金的发展状况,包括新型粘结相纳米晶硬质合金、无粘结相纳米晶硬质合金、梯度纳米晶硬质合金以及涂层纳米晶硬质合金等一系列新型纳米晶硬质合金,展望了纳米晶硬质合金在各个领域的发展前景和研发重点,为现代硬质合金材料及技术的发展提供新思路。     

WC–Co硬质合金摩擦磨损行为的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟研究了WC–Co硬质合金在不同条件下的摩擦过程,分析了晶粒尺寸、摩擦载荷和滑动速率等因素对硬质合金摩擦磨损行为的影响,从原子尺度揭示了硬质合金发生摩擦磨损的微观机制。结果表明,随晶粒尺寸增大,相比于晶粒转动,Co相和WC中的位错滑移逐渐在摩擦引起的塑性变形机制中起主导作用。摩擦载荷增大会导致易变形的Co粘结相被挤出表面而首先去除,通过减小晶粒尺寸可以抑制Co相的挤出–磨损机制,进而提高硬质合金的抗滑动磨损性能。滑动速率升高会降低磨损速率,主要原因是在高速滑动过程中,亚表层各相中位错的形核扩展缺乏持续的驱动应力,位错密度较低,WC不易发生断裂,Co相被挤出表面造成的磨损程度明显减轻。