槽电压对纯铁表面液相等离子体电解硼碳氮三元共渗层摩擦磨损性能的影响

利用液相等离子体电解渗技术分别在340,360V和380V槽电压下对纯铁进行硼碳氮三元共渗(PEB/C/N)表面处理。分析纯铁表面PEB/C/N共渗层的形貌、成分、相组成和显微硬度分布。采用球-盘摩擦磨损仪评估槽电压对渗层摩擦磨损性能的影响,并分析渗层与ZrO_2球对磨时磨损机理。纯铁表面的PEB/C/N三元共渗层厚度随着放电电压升高而增大,最高硬度也相应增加。380V处理1h后硼碳氮三元共渗层中渗硼层和过渡层厚度分别达到26μm和34μm,渗层最高硬度可以达到2318HV。硼碳氮三元共渗层的磨损率仅为纯铁基体的1/10。硼碳氮共渗处理大幅度降低纯铁的摩擦因数和磨损率,但不同槽电压下制备的PEB/C/N共渗层的摩擦因数和磨损率变化较小。     

Ti6Al4V合金表面等离子Ni-Ti共渗研究

选用等原子比Ni-Ti合金板作为源极,利用等离子表面合金化技术在Ti6Al4V合金表面制备Ni-Ti共渗层.主要研究了温度、工作气压、源极电压、工件电压对渗层显微组织、成分的影响,得出合理的工艺参数.分析了渗层成分分布、组织形貌、相结构、硬度及摩擦学性能.结果表明,在温度为900℃、工作气压为35Pa时进行共渗,渗层组织均匀,白亮层厚度约18μm,成分基本成梯度分布.Ni-Ti合金层耐磨性与基材相比显著提高.     

双辉C、N、Ti渗入顺序对渗层组织及性能的影响

本文利用双辉技术在20钢表面设计了六种不同顺序C、N、Ti三元共渗的工艺方案,以研究合金元素渗入顺序对渗层的影响.用金相显微镜、EDS、XRD、划痕仪、磨损仪分别对渗层的微观组织、成分、物相、结合力、耐磨性进行了表征.结果表明:不同的合金元素渗入顺序会对渗层的形成、组织、结构及性能产生很大的影响;采用方案1～3未能在基体表面形成渗层;采用方案4得到约7μm厚渗层,渗层内含有固溶相Ti2C0.06和Ti2N,渗层的表面硬度和耐磨损性能分别较基体提高了3倍和1倍多;采用方案5、6均能获得渗层厚度为40μm、含硬质相TiC、TiN的渗层,渗层与基体结合良好,其表面硬度超过2100HV,表面耐磨损性能较基体提高了8倍以上.     

Q235低碳钢等离子体电解硼碳共渗处理及性能分析

采用液相等离子体电解渗方法对Q235低碳钢进行硼碳共渗(PEB/C)处理,研究了Q235低碳钢表面硼碳共渗层的形貌、结构和显微硬度。评估了PEB/C处理前后Q235钢的电化学腐蚀性能,以及以GCr15钢球作为摩擦副在不同载荷条件下PEB/C渗层的摩擦磨损特性。结果表明,经过PEB/C处理后(330V/30min),形成厚度约为20μm并主要由Fe2B相组成的渗硼层。PEB/C处理轻微提高了Q235钢的耐腐蚀性能,但明显降低了Q235低碳钢与GCr15钢球对磨的摩擦因数和磨损率。当载荷为5N时,PEB/C样品的摩擦因数和磨损率分别是Q235钢基体的1/4和1/59。     

马氏体气阀钢多元共渗层的组织及性能

用固体粉末法,在4Cr10Si2Mo马氏体气阀钢表面制备了Al—Cr二元渗层及Al—Cr—Ce三元渗层,研究了渗层的显微组织和成分分布,测定了渗层由表及里的显微硬度。Al—Cr渗层厚度约为3501μm,硬度为580Hv;Al-Cr—Ce渗层厚度约为420μm,硬度为500Hv。     

低碳钢液相等离子体电解硼碳共渗层生长特性研究

在含有硼砂和甘油的电解液中对Q235低碳钢表面进行液相等离子体电解硼碳二元共渗(PEB/C)处理,研究不同时间条件下PEB/C共渗层的组织形貌,着重探讨了PEB/C二元共渗过程中电解质的分解反应和渗硼层快速生长机理。结果表明,在330V电压条件下,经过6min PEB/C处理后,在样品表面开始生成不连续的岛状硼化物;而经过30min PEB/C处理后,可以形成主要由Fe2B相组成的均匀致密的渗硼层,渗硼层的硬度可以达到1 800HV,厚度约为20μm。PEB/C共渗样品渗硼层的生长过程主要包括共渗初期阶段、生成岛状硼化物阶段和渗硼层均匀生长阶段。     

中频孪生靶非平衡磁控溅射制备Ti／TiN／Ti（N，C）黑色硬质膜

利用自制的等离子体增强型渗注镀复合处理设备上的非平衡磁控溅射功能,在不同硬度基底上制备了Ti/TiN/Ti(N,C)多层复合膜。膜呈深黑色,表面光滑平整,可见光区反射率在8.2%～10.2%之间,亮度L=38.01,沉积速率约为1.21μmh。膜的硬度测试结果受基底影响较大,YW2硬质合金基底上制备0.85μm厚的黑色硬质膜显微硬度Hv(25g)=2936。膜的结合力不高,有待进一步优化工艺加以解决。     

氮在离子氮碳共渗中的作用

研究了在离子氮碳共渗过程中氮对化合物层厚度的影响,同时对化合物层的微观组织结构和显微硬度进行了分析.结果表明:在离子氮碳共渗过程中,气氛中低氮势不利于ε相的生成,且渗层的显微硬度较低;高氮势有利于ε相的生成,同时提高了渗层的显微硬度;当氮势超过60%后对化合物层厚度影响不大.     

钛合金表面改性技术

该技术利用低真空中稀薄气体辉光放电产生的离子轰击钛合金表面，使工件加热到所需温度，对钛合金进行时效。同时表面渗入合金元素后，在整体时效强化的同时，可获得表面耐磨层，从而延长钛合金工件寿命。渗层厚度：50—200μm；渗层硬度：400～800HV。     

丙烷浓度对45钢离子碳氮共渗的影响

首次以丙烷作为供碳剂对45钢进行离子碳氮共渗。利用金相显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计研究了丙烷浓度对试样截面形貌、物相组成和表面硬度的影响。结果表明:随丙烷浓度的增加,化合物层厚度和表面硬度均呈现先增大后减小的趋势。当丙烷浓度为1.5%时,510℃离子碳氮共渗4h后,化合物层厚度和表面硬度分别达到最大值40μm和779HV0.05,同时得到以ε相为主,并伴有极少量渗碳体的最优物相组成。当丙烷浓度超过1.5%时,化合物层厚度和表面硬度均下降,这是由于渗碳体相含量随丙烷的增加而增加,并当丙烷浓度为2.5%时渗碳体成为主要物相,从而阻碍了C、N原子向基体内的进一步扩渗。     

熔盐电脱氧法制备金属Ti的最新研究进展

介绍了熔盐电脱氧法制备金属Ti的基本原理,分析了熔盐电脱氧法(FFC法)的优点,并指出了目前该方法遇到的主要问题,评述了FFC法目前发展的动态,简要介绍了利用FFC法制备其它金属或合金的情况,并综述了该方法将来的发展前景.     

添加微量Ti 元素对Diamond/Cu复合材料组织及性能的影响

分别采用在Cu基体添加0. 1 wt%的Ti 元素形成Cu₂Ti合金和在Diamond 颗粒表面镀钛(DiamondTi) 的方法, 制备了含Diamond 体积分数为60 %的Diamond/Cu₂Ti 复合材料和DiamondTi/Cu 复合材料。对比分析了Ti 元素对复合材料微观组织、界面结合及性能的影响规律。结果表明: 添加0. 1 wt%Ti 元素能改善Diamond与Cu 的界面结合, 在界面处观察到明显的碳化物反应层; 且以Cu₂Ti合金的方式添加Ti 元素改善界面的效果优于在Diamond 颗粒表面镀Ti 的方式。所制备的Diamond/Cu₂Ti 复合材料的热导率为621 W(m·K) - 1, 而DiamondTi/Cu复合材料的热导率仅为403. 5 W(m·K) -1, 但均高于未添加Ti 制备的Diamond/Cu 复合材料。      

两亲性含钛介孔KIT-1分子筛的制备与表征

以钛酸丁酯为钛源, 以KIT-1为载体,采用嫁接法制备了含钛介孔分子筛Ti-KIT-1, 将Ti-KIT-1分子筛经三甲基氯硅烷改性得到两亲性含钛介孔分子筛. 利用XRD、DRS、FT-IR和低温N₂吸附-脱附等手段对其进行了表征; 并通过测定样品在水或有机物饱和蒸汽中的吸附量, 研究了样品的两亲性. 与改性前样品Ti-KIT-1相比, 制备出的两亲性含钛分子筛保持了原来的介孔结构, 其BET比表面积和BJH孔容均稍有下降. FT-IR和DRS结果说明该分子筛骨架中存在四配位钛, 从而有可能成为催化烯烃环氧化反应的活性中心. 由于外表面部分覆盖有增水性的硅烷基团而其它部分呈现亲水性, 使分子筛表现出很好的两亲性.     

析出相对Ti60钛合金蠕变和持久性能的影响

研究了固溶态的Si、硅化物以及α2相对Ti60高温钛合金蠕变和持久性能的影响.结果表明,α片层之间析出的硅化物能提高Ti60钛合金的600℃蠕变抗力,且当α片层内部有α2相析出时蠕变抗力提高更明显,但是硅化物的大量析出和大颗粒硅化物的存在却降低了Ti60钛合金的600℃持久性能;α2相的析出同时提高材料的蠕变抗力和持久性能;减少硅化物的析出以提高固溶态的Si对低应力下蠕变抗力的作用不显著,但是能改善高应力下的持久性能.在蠕变和持久实验条件下固溶态的硅和硅化物的不同作用,可通过不同外加应力水平下材料变形机制的差异加以解释.     

Mn+1AXn三元层状陶瓷增强铜基复合材料的研究进展

回顾了颗粒增强铜基复合材料的发展和常用颗粒增强相;简介了新型三元层状陶瓷材料Mn 1AXn,并将其主要成员与常用铜基复合材料增强相进行比较;介绍了Mn 1AXn陶瓷与铜的复合材料目前的研究进展;展望了该类复合材料的发展和应用前景.     

TiN/Ti多层膜韧性对摩擦学性能的影响

考察了TiN/Ti多层膜韧性对其摩擦学性能的影响.采用磁过滤阴极弧沉积的方法制备了具有不同Ti子层厚度的TiN/Ti多层膜.用透射电镜对其层状结构及子层厚度进行了观察和分析,分别用Rockwell硬度计和UMT摩擦磨损试验机,进行了压痕测试和摩擦磨损实验.结果表明,TiN/Ti多层膜中Ti子层的加人显著提高了多层膜的韧性,相对TiN单层薄膜,当载荷较大时,多层膜的耐磨性有明显的改善.结合实验结果,讨论了TiN/Ti多层膜韧性对其耐磨性的影响.     

Al含量对非平衡磁控溅射制备Ti1-xAlxN膜性能的影响

将电弧离子镀和中频非平衡磁控溅射工艺相结合制备了Ti1-xAlxN薄膜。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计、划痕仪、摩擦磨损仪等分析检测仪器研究了不同Al含量Ti1-xAlxN薄膜的性能。结果表明：随Al含量增加,沉积速率变大;各种Al含量的膜层中都有Ti1-xAlxN相;当x为51at.%时薄膜有最高的显微硬度2741.8HV,此时摩擦系数达到最低值0.14;Al含量多时膜层Ti1-xAlxN表面粗糙;各种Al含量的膜层与基体的结合力大致相同,临界载荷都在16～20N左右。     

新型层状化合物Ti2AlC在酸性溶液中的腐蚀行为

热压烧结得到高纯致密的Ti₂AlC块体.将Ti₂AlC在浓的和稀的HNO₃、HCl及H₂SO₄溶液中浸泡,得到试样的腐蚀速率及腐蚀类型.电化学方法测量试样在三种稀溶液中的腐蚀电位和腐蚀电流及动电位极化曲线.浸泡腐蚀实验发现,Ti₂AlC在酸中的腐蚀类型由点腐蚀发展到晶间腐蚀最后为剥蚀,腐蚀速率随着浸泡时间的延长而不断增大.其中在浓HNO₃中腐蚀速率最大,稀HCl的腐蚀速率最小.除H₂SO₄外,Ti₂AlC在浓酸溶液中的腐蚀率均大于其稀溶液.电化学实验表明,在稀HNO₃中自腐蚀电流最小,自腐蚀电位最大.稀H₂SO₄自腐蚀电流最大.在三种稀溶液中均出现钝化,其中稀H₂SO₄维钝区间最宽.     

Ti／ZrN／瓷界面微观结构和力学性能

通过磁控溅射法在纯钛表面溅射了一层ZrN涂层,研究了Ti/ZrN/瓷界面组织和力学性能.结果表明,Ti/瓷界面由富含Ti,Si,O元素的反应层和钛表面氧化层组成.钛表面溅射ZrN涂层后,Ti/瓷界面的连接转变为Ti/ZrN/瓷界面的连接,ZrN涂层能有效地防止钛表面生成过厚的氧化层.Ti/ZrN/瓷结合强度为29.2MPa,与Ti/瓷结合强度23.5MPa相比,提高了24.3%.     

Microstructure of in-situ Synthesized (TiB+TiC)/Ti Composites Prepared by Hot-pressing

In-situ 5 vol.pct TiB whiskers and TiC particulates reinforced Ti composites were fabricated by blending Ti powderand B4C particulates followed by reactive hot-pressing. The microstructure of the composites was investigated byusing differential scanning c