高速钢钻头电火花沉积 Ti( C, N) /Al2O3 复合涂层的组织及切 削性能

目的在高速钢钻头表面电火花沉积Ti(C,N)/Al2O3复合涂层,以提高其切削性能。方法利用电火花沉积技术,以Ti(C,N)/Al2O3作为电极材料,在高速钢钻头表面制备Ti(C,N)/Al2O3涂层,考察涂层的物相组成、组织形貌及横截面硬度分布,并进行切削试验。结果涂层组织均匀,厚度约32~36μm,物相主要为C0.3N0.7Ti,Al2O3,AlTi3,Fe7W6,Fe4N,TiN和AlN,平均硬度是基体高速钢的2.6倍。结论在高速钢钻头表面制备Ti(C,N)/Al2O3涂层可以提高刀具的切削性能,延长其使用寿命。     

TiN/Ti(C,N)涂层的显微组织与力学性能

采用磁控溅射在TNMG120408型号的硬质合金刀片上沉积了TiN/Ti(C,N)单层与多层涂层,通过XRD、SEM、纳米压痕、划痕仪与冲击测试等方法,比较分析了TiN/Ti(C,N)涂层的显微组织与力学性能。结果表明,TiN单层涂层的晶粒形貌为典型的喇叭口结构,Ti(C,N)单层涂层为平直的柱状晶结构;而TiN/Ti(C,N)多层涂层为柱状晶结构,形成了TiN、Ti(C,N)交替排列的结构。TiN与Ti(C,N)单层涂层均呈(220)生长织构,而TiN/Ti(C,N)多层涂层呈(111)生长织构。Ti(C,N)单层涂层表现出较好的硬度,而TiN/Ti(C,N)多层涂层则表现出与基体更好的结合力。     

石墨和炭黑制备的TiCN涂层及其磨损性能

采用等离子喷涂的方法,利用石墨和炭黑两种碳源成功制备出纳米晶Ti CN涂层。对两种喂料进行差热分析,对涂层的相组成、组织结构、晶粒度及磨损性能进行了分析。结果表明,采用炭黑和石墨分别可以制备出主相为Ti C0.2N0.8和Ti C0.7N0.3的致密涂层,主相的平均晶粒度为71.68 nm(Ti C0.2N0.8)、59.44 nm(Ti C0.7N0.3);两种涂层都具有较高的硬度和优异的耐磨性,并且随涂层中C含量的增加而提高,Ti C0.7N0.3的耐磨性能相对更好。     

离子氮化40Cr与TiN和TiAlN复合处理的组织与性能

对40Cr分别进行TiN和TiAlN涂层复合处理,对比研究了二者的组织与性能。结果表明,两种致密、均匀的涂层沉积在离子氮化表面能够降低表面粗糙度。TiN涂层的物相主要是TiN与Ti_2N,表面硬度达到2700 HV0.2,结合力15 N;Ti lN涂层则主要由Fe_4N、(Ti,Al)N和TiN等相组成,表面硬度达到3000 HV0.2,结合力为17 N;氮化与涂层的复合处理相比于氮化处理能够获得更高的硬度。TiN涂层硬度较低、脆性较大,在相同的加载条件下,磨损更为严重,磨痕边缘涂层变形与剥落更加明显;TiAlN涂层磨痕宽度均匀,磨损量低,耐磨性最高。     

液体中脉冲放电制备(Ti,Al)C陶瓷涂层的研究

用粉末模压成型工艺和无压烧结方法制备了Ti-Al混合烧结工具电极,采用所制备的电极在煤油中对45钢表面进行脉冲放电沉积(Ti,Al)C陶瓷涂层。探讨了粉体配比对工具电极致密度和相组成以及对液相放电所制备的涂层组织与表面形貌的影响。结果表明,随着Al含量的提高,工具电极密度和相对密度先下降后升高,当Al含量为60%时,电极密度达到最小;XRD结果显示制备出涂层的物相主要为(Ti,Al)C,而制备出的涂层表面形貌明显不同,随着电极中Al元素的升高,熔滴状的熔池尺寸越来越大,宏观上越来越粗糙,截面涂层厚度约为20μm。     

IN718合金表面脉冲直流PCVD法制备TiN涂层的高温耐冲蚀性能

以N2、TiCl4、H2气体为原料,利用脉冲直流等离子体化学气相沉积技术(Pulsed-DCPCVD)在IN718合金表面制备TiN涂层,研究涂层的微观结构及相组成,并进一步表征了涂层样品在400℃下的耐冲蚀性能。结果表明,脉冲直流PCVD法制备的涂层主要由TiN相和少量的TiO2相和Ti2N相组成,随着脉冲时间的延长,TiN涂层的致密度提高,但厚度均匀性变差。以脉冲/直流交替工艺方法制备的TiN涂层在400℃下具有较好的耐冲蚀性能。     

nc-(Ti,Al)(C,N)/a-SiNx纳米复合薄膜的制备及性能研究

目的 研究Si、C单元素掺杂及其共同掺杂TiAlN涂层对涂层性能的影响.方法 基于阴极电弧+辉光放电技术,在SUS304不锈钢基体及硬质合金刀具上分别制备nc-(Ti,Al)N、nc-(Ti,Al)N/a-SiNx、nc-TiAlCN及nc-TiAlCN/a-SiNx/a-C纳米复合薄膜,通过SEM观察涂层的微观组织形貌,并借助EDS表征涂层的元素成分,用XRD分析涂层的物相构成,探究C、Si元素对涂层生长的影响.采用纳米硬度仪测试涂层的硬度,采用二维轮廓仪及三维形貌仪表征涂层的表面粗糙度及表面形貌,通过滑动摩擦磨损试验测定涂层的耐磨性,用纳米划痕仪表征涂层的摩擦系数及涂层与基体的结合强度,用铣削实验表征涂层的切削性能.结果 该技术制备的TiAlN涂层,内部晶相结构复杂,硬度为29.57 GPa,主要归因于Ti2AlN、Ti2N等硬质相及TiN0.3相的形成降低了涂层的晶格常数.此为首次报道通过物理气相沉积方法制备含TiN0.3相的涂层.TiAlSiN涂层的硬度最高,为37.69 GPa,且耐磨性最好,主要原因是Si的添加起到了细晶强化和晶界强化的作用.C掺杂TiAlN使涂层析出更多非晶相,涂层硬度降低.C、Si元素共同掺杂,使得nc-TiAlCN/a-SiNx/a-C涂层表现出较低的摩擦系数及表面粗糙度,但与基体的结合性能最差,nc-(Ti,Al)N/a-SiNx薄膜的结合强度最好.结论 涂层均提高了基体表面的显微硬度,Si、C元素的掺杂可使涂层的某些性能得以大幅提升,但在实际应用中,还需根据应用需求选择合适的涂层.     

反应电火花沉积TiN/Ti复合涂层机理与性能

利用DZ-1400型电火花沉积/堆焊机,以工业纯钛TA2为电极,以工业纯氮为保护气和反应气,在TCA钛合金表面上制备了TiN/Ti复合涂层.用SEM、XRD、AES等仪器对涂层、物相、微观结构、元素组成及界面行为进行分析,测定了涂层的显微硬度,利用自制磨损试验机对比了涂层与淬火回火65Mn的磨损性能.结果表明,TiN/Ti复合涂层与基体形成良好的冶金结合,涂层主要由钛和反应合成的TiN、Ti2N相组成,组织致密、均匀、连续,涂层平均显微硬度可达1390HV0.1,约是基体硬度的6.3倍,涂层耐磨性良好.     

液相脉冲放电所制备的Ti(C,N)涂层的高温性能研究

在含N、C元素的有机介质溶液中,采用液相脉冲放电方法在中碳钢基体上制备出Ti(C,N)金属陶瓷涂层,研究了涂层的抗热震性能、热稳定性和高温滑动磨损特性。结果表明:与物理气相沉积方法制备的Ti N涂层相比,Ti(C,N)涂层具有更优良的抗热震性及热稳定性能;Ti(C,N)涂层在500℃保温条件下进行磨损试验时,其摩擦系数较低,表面磨损形貌显示大量白色颗粒氧化物,主要磨损机制为氧化磨损。     

TiN单层和TiN/Ti(C,N)多层涂层的结构和性能研究

借助XRD、SEM、纳米压痕和划痕仪研究了采用磁控溅射在硬质合金基体上沉积的TiN单层和TiN/Ti(C,N)多层涂层的组织结构和力学性能。研究表明:TiN与TiN/Ti(C,N)多层涂层的晶粒形貌均呈柱状晶结构,而TiN/Ti(C,N)多层涂层形成了TiN、Ti(C,N)交替的调制结构。由于界面强化作用,TiN/Ti(C,N)多层涂层表现出比TiN更高的硬度及与基体更好的结合力。     

AZ91表面熔滴涂覆Al涂层的研究

采用熔滴涂覆法,在AZ91表面制备了与基体冶金结合、且与涂覆原料性能相近的Al涂层。分析了涂覆界面附近区域的显微组织形貌、相结构及化学成分,并对显微硬度和耐蚀性进行了测试。结果表明,在熔滴涂覆过程中,Mg和Al元素发生了一定程度的扩散,但富Mg液相和富Al液相混溶的过程被限制在一个薄层区域内进行,所得Al涂层的化学成分、显微硬度及耐蚀性均与涂覆原料相近。这个结果说明,通过熔滴涂覆技术,可以制备成分可控的涂层,为利用现有耐蚀耐磨材料进行镁合金的表面防护提供了可能性。     

水性无机富锌涂料的应用研究

为了减少金属的腐蚀给人们带来的巨大损失,研究一种水性无机富锌涂料,通过与各种防腐涂料在防腐性能、安全性能以及施工性能等方面进行比较可知:水性无机富锌涂料不仅具有优良的防腐性能,方便施工,而且不易引起火灾,同时对环境没有任何污染,满足人们对环境保护的要求.水性无机富锌涂料的环保性成为目前具发展前途的环保型涂料.水性无机富锌涂料将会得到更为广泛的应用.综述了水性无机富锌涂料的成膜机理、防腐机理、类型、优越性及其在施工过程中的要求等,同时对其发展进行了展望.     

微波吸收涂料

叙述了微波吸收涂料的吸收机理,涂料的制备及其在军事“隐身”技术中的应用.     

承压罐体用无溶剂环氧重防腐涂料

罐体内部涂刷涂层是油田及气田通常采用的防腐蚀措施.我国相关部门专门制定了罐体内防腐蚀涂层性能标准,但是现有标准所规定的性能不能很好地体现承压罐体用涂层的要求.本工作采用自行设计的研究手段对承压罐体用无溶剂环氧重防腐蚀涂料的相关性能进行了研究,该研究手段能较好地体现涂层对承压罐体工况的适应性.该研究工作还表明,无溶剂环氧...     

玻璃鳞片树脂涂料的施工

分析了玻璃鳞片生产原理;玻璃鳞片在涂料中耐腐蚀作用;介绍了玻璃鳞片如何施工以及施工后的效果。     

刀具涂层技术及其发展

随着切削技术向着高速、高效、干式的方向发展,刀具涂层技术得到了广泛的应用,并成为了左右切削技术发展的主要因素。本文介绍了各种刀具涂层材料、刀具涂层结构和刀具生长工艺的研究现状。对刀具涂层的发展方向提出了个人见解。     

高分子涂层表面镀层的耐蚀性实验研究

对2种磁控溅射膜层的耐酸碱腐蚀性、耐盐雾腐蚀性进行了实验研究。结果表明,磁控溅射铝镀层不耐酸碱腐蚀,不耐盐雾腐蚀,磁控溅射锆镀层具有优异的耐酸碱腐蚀性能,耐盐雾性能良好。盐雾腐蚀实验后,锆镀层表面仅出现了轻微的发花现象,但镀层没有失效。     

消失模铸造涂料强度的研究

试验研究了消失模涂料的组成对涂层常温强度和高温强度的影响。探讨了各组分对涂料强度影响的程度及原因。研究表明用聚乙烯醇作粘结剂涂料可获得较高的常温强度,用铝矾土作耐火填科涂料可获得较高的高温强度。     

刀具涂层材料的最新研究进展

随着难加工材料和绿色干切削等先进加工技术的开发与广泛应用,刀具切削环境日益严苛,刀具涂层材料不断更新换代。涂层材料已由最初的二元涂层逐渐发展成三元及多元涂层,结构由单层逐渐向多层、梯度、复合结构转变。首先总结了几种常用二元涂层的性能和特点。再以Ti基和Cr基三元及多元涂层为例,阐述了掺杂元素对涂层微观结构和性能的影响及强化机制,分析了多元涂层的研究现状和面临的难题,以及多种掺杂元素的协同作用机制。还讨论了纳米晶/非晶复合结构涂层、纳米多层涂层以及梯度涂层的结构优势及研究现状,介绍了金刚石、类金刚石和立方氮化硼三种超硬涂层以及具有低摩擦因数软涂层的特点和研究进展。最后介绍了近几年研究的热点涂层(如高熵合金涂层、含氧涂层和多元多层复合涂层)的研究现状,并对刀具涂层的未来发展方向进行了展望。     

环氧铝粉涂层和氟碳涂层耐蚀性能的比较

采用电化学阻抗谱技术(EIS)研究了环氧铝粉涂层和FEVE氟碳涂层/碳钢体系在天然海水介质中的电化学腐蚀行为,通过对两涂层的涂层电容分析及腐蚀后表面形貌的观察,评价了两种有机涂层的防腐蚀性能。结果表明,随着浸泡时间的延长,两种有机涂层体系的保护作用都有所降低。环氧铝粉涂层在浸泡初期呈现单容抗弧特征,浸泡57天时出现了双容抗弧。氟碳涂层在浸泡周期内EIS曲线均呈现单容抗弧特征,浸泡110天时低频阻抗模值仍高于108Ω.cm2。在整个浸泡周期内,氟碳涂层的涂层电容基本维持在1.6×10-10～1.8×10-10 F.cm-2,约为环氧铝粉涂层电容的1/20,表现出低渗水性。