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。     

S700MC中TiN析出的热力学分析及控制

通过对S700MC钢中TiN析出进行了热力学计算,得到了Ti和N的活度系数和活度,并对TiN的析出条件进行了分析。分析表明:S700MC中TiN在液态中析出,在成品中存在大颗粒TiN;钛、氮浓度积小于2.90×10-4,在梅钢氮控制能力范围内,Ti含量小于0.967%时可避免大颗粒TiN夹杂物析出。     

TiAlN涂层制备过程中Ti,Al元素存在形式的演变分析

采用目前商用原子比为Ti50Al50的合金靶材,利用磁控溅射工艺,在硬质合金基体上沉积TiAl和TiAlN涂层。借助扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)对Ti,Al元素在靶材和涂层中的存在形式作了分析,利用洛氏硬度试验机和纳米硬度仪对涂层的结合强度和硬度等力学性能做了测试分析。结果表明:Ti,Al元素在TiAl合金靶材中以纯Ti相和纯Al相存在,其中Ti原子颗粒镶嵌在Al原子的基体中;在TiAl涂层中以纯Ti单质相和Ti3Al合金相存在;在TiAlN涂层中以面心立方TiN相和密排六方AlN相存在。在涂层的制备过程中,靶材的溅射阶段属于靶材金属离子的产生过程,Ti,Al两种元素由靶材中双单质相结构转变为具有一定能量的离子流状态;涂层的沉积阶段属于Ti,Al两种元素的重新结合状态,无反应气体参与情况下形成合金化结构,反应气体的参与下Ti原子与N原子结合成TiN相,Al以置换TiN晶格中的Ti原子存在。Ti,Al元素的氮化作用导致涂层力学性能发生了变化,涂层硬度由12.8 GPa提高到23.5 GPa;涂层的结合强度由HF-1变为HF-2,均具有较好的结合强度。     

含钛齿轮钢中CaO-Al2O3-TiOx+TiN系夹杂物形成机理

 为了研究20CrMnTi齿轮钢中特殊夹杂物(CaO-Al₂O₃-TiO_x包裹TiN的复合夹杂物)的形成机理,结合工业试验和实验室合金化试验,借助热力学计算推断了TiN直接生成的可能性。研究发现,钛铁合金的洁净度较差,合金中含有较多的Al₂O₃和TiN夹杂物。在炼钢温度条件下,钢中的溶解钛与氮反应生成TiN在热力学上是不可能的。复合夹杂物的TiN核不可能是由钢中的溶解钛和氮直接反应生成,而应该是由合金带入的。当CaO-Al₂O₃-TiO_x系夹杂物与未溶解完全的TiN碰撞到一起后,液态的夹杂物将TiN包裹,从而形成较大尺寸的CaO-Al₂O₃-TiO_x包裹TiN的夹杂物。要控制这类夹杂物,需采用氮质量分数更低的钛铁合金。     

高钛铁水生产低钛轴承钢的工艺研究

介绍了低钛轴承钢的生产工艺，对钢中钛及TiN夹杂进行了热力学分析，同时对比了单渣和双渣冶炼操作工艺过程中钢液钛含量及各工序炉渣中TiO₂含量。结果表明：钛已近乎全部氧化进入渣中，钢水中氧含量在0.01%(即100 ppm)时，钢水中平衡的余钛约1.26 ppm,几乎为痕迹；成品中的钛主要来源于合金等物料带入和炉渣内TiO₂的还原；通过单渣法和双渣法试验对比发现，单渣法增钛量是双渣法的约3.5倍，且增钛量与回磷量成正相关，即回磷越多成品钛含量越高；结合热力学分析及工业试验分析，使用高钛铁水冶炼低钛轴承钢时采用双渣操作，严格控制下渣，并控制渣中Al₂O₃/TiO₂≥300,可稳定生产出成品Ti≤0.002 0%的高级优质轴承钢。通过对钢中TiN的热力学分析，在轴承钢中氮和钛含量取上限时，即氮含量为0.005 0%时，钛含量0.003 0%时，形成TiN夹杂的热力学温度为1 181℃,此时轴承钢已为固态，正常情况下钢中不会形成TiN夹杂。实际轴承钢内的TiN夹杂主要是由于选分结晶局部...     

低钛高碳铬铁生产分析(Ⅱ)

分析了低钛高碳铬铁生产过程中铬矿TiO2含量变化与结构形式,冶炼过程中Ti的平衡、反应机理和在合金中的存在形式,合金含Ti量高低的影响因素,以及效益与控制方法.并简要介绍了生产低钛高碳铬铁的其它方法及设想.     

Ti、Nb微合金化Q345B钢板夹杂物和析出物分析

用电子探针和透射电镜对厚规格Ti、Nb微合金化Q345B钢板中夹杂物和析出物进行了观察分析,结果表明,Q345B钢板中的夹杂物主要是锰、钙的氧化物和硫化物以及它们的复合夹杂物,氧化物大多呈球状或椭球状,硫化物多数呈长条状;析出物主要是铌和钛及其化合物,钛主要以TiN的形式存在,呈方形或矩形;铌主要以尺寸较大的碳氮化物存在,以椭圆形为主,析出在奥氏体晶内、晶界上。     

低钛高碳铬铁生产分析(I)

分析了低钛高碳铬铁生产过程中铬矿TiO2含量变化与结构形式，冶炼过程中Ti的平衡、反应机理和在合金中的存在形式，合金含Ti量高低的影响因素，以及效益与控制方法。并介绍了生产低钛高碳铬铁的其它方法及设想。     

含铈IF钢中含钛夹杂物的析出行为

通过热力学计算研究了IF钢中含钛夹杂物的形成过程以及铈对钢液中Al2O3夹杂物的变质机理,并采用扫描电镜、能谱仪观察和分析了IF钢和含铈IF钢中的含钛夹杂物。热力学计算和扫描电镜观察结果表明:TiN不能在熔炼温度下形成;在IF钢液凝固的过程中TiN以异质形核的形式生成并长大,生成TiN-Al2O3夹杂物;在含铈IF钢中TiN-Al2O3夹杂物被稀土铈变质为TiN-CeAlO3夹杂物,稀土铈减小了含铈IF钢中含钛复合夹杂物的尺寸。     

帘线钢凝固过程中钛和氮偏析及TiN夹杂尺寸计算

 为了提高帘线钢盘条中TiN夹杂的检测效率,从热力学方面探讨了帘线钢盘条中TiN夹杂析出的条件以及尺寸的计算。热力学分析表明,由于溶质元素钛和氮偏析,造成TiN夹杂在固液两相区中析出,且氮元素是影响TiN夹杂长大的最主要因素,经过验证发现,TiN夹杂热力学长大公式的尺寸计算值与实际值基本吻合,平均相对误差为8.62%。提出了合适的数学模型对TiN夹杂尺寸与钛和氮质量分数的数据进行模拟,对TiN夹杂的尺寸进行预测并验证模型的合理性。结果表明,模型的平均相对误差仅为0.95%,可以运用到实际检测工作中,提高钛夹杂的检测效率。     

稀土镧在La-Mo合金粉中的存在形式及对钼粉性能的影响

通过对添加硝酸镧的二氧化钼在不同温度还原后钼粉的X射线衍射检测分析,研究了稀土镧在La-Mo合金粉中的存在形式;对La-Mo合金粉的粒度、氧含量、SEM照片等结果与纯钼粉对比分析,研究了稀土镧对La-Mo合金粉性能的影响。结果表明:随着还原的进行,稀土镧由以La2O3和钼酸镧的形式存在,逐渐转化为以唯一的La2O3形式存在;稀土镧强烈地抑制了钼粉颗粒的长大;由于稀土镧的加入,钼粉氧含量增加;La-Mo合金粉形貌为规则的多面体,分布不均匀。     

AlTiCrN涂层结合界面组织特征与结合性能

以Ti、Al和Cr为靶材,采用阴极离子镀在YT14硬质合金刀具表面制备一层AlTiCrN涂层,通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了其表面和界面形貌、化学元素组成和物相,并用线扫描和面扫描研究了涂层中化学元素在结合界面处扩散机理.用划痕法表征其界面层结合强度,对界面结合机理进行了讨论.AlTiCrN涂层的物相主要以AlN、CrN和TiN为主,涂层在(111)晶面具有很强的择优取向.涂层中Al、Ti、Cr和N原子数分数高于基体,在结合界面处呈阶梯状过渡分布,基体中C原子扩散进入TiN、AlN和CrN晶格点阵中,形成明显的扩散层.涂层结合界面为机械+扩散形式,其结合方式主要是由吸附结合、扩散结合和化合结合方式组成.划痕过程中涂层经历弹性变形、塑性变形和涂层剥离三个阶段,界面结合强度为59.2N.      

Structure Formation in Alloys of the Cr3C2–TiN System and the Properties of Materials Based on Them

The addition of 10-20% TiN to chromium carbide made it possible to obtain almost pore-free Cr₃C₂–TiN alloy specimens by hot pressing in the range from 1500 to 1850°C at a pressure of 35.7 MPa for 25 min. The 90% Cr₃C₂–10% TiN alloy had the maximum hardness (89 HRA) while the alloy containing 15% TiN had the maximum bending strength (480 MPa). Activation of solid-phase sintering is shown to cause a Cr₃C₂ solid solution to form in the titanium nitride. In alloys containing 50% or more TiN sintering is activated by the formation of a liquid phase based on the Ti–Cr–C–N eutectic.     

镀TiN和镀锌钢板的辉光放电原子发射光谱深度轮廓分析(英文)

金属或合金表面的导电或非导体镀层,对改善材料的性能,降低材料的损耗具有很大的作用。如在钢表面镀一层TiN,钢的抗磨损性能会得到提升。探讨各种元素在基体材料表面的分布和渗透行为,对新材料的研究具有十分重要的意义。本文运用直流辉光放电原子发射光谱对镀TiN和镀锌钢板进行了深度轮廓分析。放电电压、放电功率和压力对深度轮廓分析的影响进行了研究,在功率为24.5~28 W和500~1000 Pa放电压力下,可以得到每层4μm TiN的深度分辨率,并且Ti的谱线强度相对较高。结果表明在相对较低的放电功率和压力下,深度     

Ni30Cr20合金中氮化钛的析出行为

试验用Ni30Cr20合金(/%:0.035～0.045C、0.28～0.30Si、0.73～0.75Mn、0.005～0.007P、0.001～0.002S、19.40～19.93Cr、29.75～30.35Ni、0.30～0.36Al、0.03～0.88 Ti、0.005 7～0.020 5N)由150 kg真空感应炉熔炼,铸锭尺寸(mm)120×230×500。对Ni30Cr20合金凝固过程中TiN析出的热力学条件进行了计算,并利用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪分析了该合金铸锭试样中TiN的数量、尺寸和分布。结果表明,部分氮化钛在液相合金中已有析出,包括含芯和不含芯两种类型的TiN,其中含芯TiN的核心主要是MgO·Al₂O₃、MgO和TiO₂等。在铸锭试样中,TiN的数量从边部到中心逐渐减少,尺寸却逐渐增大。计算结果表明,控制合金的氮钛积低于3.70×10^-4,有利于控制TiN的析出数量和尺寸,而降低合金中的氮含量是降低氮化钛析出数量和尺寸的有效措施。     

Sintering behaviour and mechanical characterisation of Ti64/xTiN composites and bilayer components

Ceramic particle reinforcement can be used to improve the surface properties of Ti6Al4V (Ti64) alloy. Powder metallurgy route is a promising method to fabricate such reinforced Ti64 components. To assess the relevance of this technique, this work investigates the effect generated by the addition of TiN particles in Ti64 powder during free sintering. TiN reinforcement particles were randomly distributed in the Ti64 matrix with three different concentrations in two configurations: completely reinforced and unreinforced–reinforced bilayer. Dilatometry was used to obtain the shrinkage kinetics of samples at 1200, 1300 and 1400°C under inert atmosphere and to investigate the impact of reinforced particles on the sintering behaviour. The microstructure of sintered materials was shown to be lamellar in the unreinforced material and equiaxed in reinforced materials. Finally, the Vickers microhardness measurement showed the huge benefit of adding TiN particles to increase the mechanical strength of the Ti64 alloy.     

钛合金表面硬化与固体润滑处理层的电化学腐蚀行为研究

分别利用等离子氮化技术和离子束增强沉积(IBED)技术使钛合金表面获得硬质抗磨层和MoS2，MoS2-Ti固体润滑膜层。通过电化学测试技术研究了膜层和钛合金基材在含Cl^-介质中的抗蚀性能和接触腐蚀敏感性：研究结果表明：Ti与MoS2的复合改善了MoS2膜的环境适应性，MoS2—17Ti复合膜层与钛合会接触相容；IBED TiN较钛合金电化学活性低，阳极极化行为与Ti6Al4V合金相近，与钛合金基体间电偶腐蚀敏感性低；钛合金等离子氮化处理层在NaCl水溶液中无论处于自然腐蚀电位还上弱阳极极化状态，均较钛合金电化学活性低，且与钛合金基体间电偶腐蚀敏感性低。     

Reactive Plasma Sprayed TiN Coating and Its Thermal Stability

 TiN coating was prepared by reactive plasma spraying in the Ar and N2 containing plasma jet. The results of XRD show that the TiN coating consists of TiN and Ti3O, neither Ti2N nor TiO2 phases. The toughening mechanism was characterized by analyzing the SEM morphologies of the TiN coating′s indentation of microhardness and fracture surfaces. The results indicate that the coating possesses a high toughness. The adhesion strength among the TiN layers is 2588 MPa, which is slightly lower than that of the Ni/Al bonding coating. The oxidation process of the RPS TiN coating is TiN→Ti3O→TiO2.     

Microstructure of laser clad Ti ＋ Al ＋ SiO2 ＋ C powders on Ti6Al4V alloy

Laser cladding experiment of Ti ＋ Al ＋ SiO2 ＋ C was carried out on Ti6Al4V alloy substrate, then the micmstructure of the clad layer was analyzed with SEM and its Anti - oxidation function was discussed. Analyses microstructure show that the clad coating can be divided into three zones along the depth direction： clad, binding and heat -affected zones. Ti5Si3 in the clad zone exists in the form of fine dendrites, TiAI matrix filling among Ti5Si3 dendrites plays a role of connecting the Ti5Si3 with the TiAl3 and transferring load, so the clad coating has been strengthened obviously.