TC4钛合金表面涂层改性:CrN素多层

目的 提高TC4钛合金的硬度和耐磨损性,改善CrN硬质涂层与TC4钛合金的适应性.方法 采用等离子体增强磁控溅射系统,通过调节热丝放电电流,在TC4钛合金基体表面沉积疏密CrN单层和素多层涂层.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、纳米压痕仪、洛氏压痕仪、摩擦磨损仪以及台阶仪,表征涂层形貌、成分、物相及性能.采用动电位极化法表征涂层的耐腐蚀性.结果 当热丝放电电流为较低的4 A×4时,沉积的CrN单层涂层为具有针孔、孔洞等缺陷的疏松结构,8 A×4沉积的CrN单层涂层具有致密结构,周期性调节热丝放电电流则获得疏密交替的CrN素多层涂层.CrN涂层均由单一面心立方结构的CrN相组成,疏松CrN单层涂层的衍射晶面为(111)、(200)、(220)及(222),致密CrN单层涂层沿(111)晶面择优生长,随着疏密子层调制比的增大,CrN素多层涂层的(111)衍射峰不断增强.疏松CrN单层涂层的最小H和最大E分别为13.0 GPa和207.5 GPa,调制比为1:4的疏密CrN素多层涂层的最小H和最大E分别为17.0 GPa和257.4 GP.在1470 N载荷下洛式压痕法表明,致密CrN单层涂层的结合强度最低,等级为HF5,其余涂层均为HF1—HF4.CrN涂层的自腐蚀电位较TC4钛合金均发生了正移.结论 CrN硬质涂层可以有效提高TC4钛合金的硬度和耐磨损性,表面得到明显强化.周期性调节等离子体密度所沉积的疏密CrN素多层涂层与单层相比,涂层性能明显改善.     

CrN/CrAlSiN涂层海水环境下的摩擦学性能

为提高海洋装备摩擦零部件的摩擦学性能,采用多弧离子镀技术在316L不锈钢上制备了CrN/CrAlSiN涂层。通过XRD、XPS表征涂层的物相及成分,SEM和TEM表征涂层的形貌和微观结构,并用纳米压痕仪测试其硬度,采用摩擦磨损试验机对涂层在大气和海水环境中的摩擦磨损性能进行测试。结果表明:CrN/CrAlSiN涂层的微观结构主要有CrN相、AlN相以及非晶态Si_3N_4包裹CrN、AlN相,(111)择优取向最为明显;基于微观结构与CrN过渡层的设计,CrAlSiN涂层硬度高达35.5 GPa;较之于316L基底,涂层致密的结构使其在海水环境下表现出更好的耐腐蚀性能;在大气和海水环境下,CrN/CrAlSiN涂层的摩擦因数及磨损率均明显降低,在海水环境下达到最优。     

多界面CrN/CrAlN涂层在海水环境中的腐蚀磨损性能研究

目的 通过多界面结构CrN/CrAlN涂层来提高316不锈钢在海水中的耐腐蚀磨损性能.方法 采用多弧离子镀技术在316不锈钢基底表面制备CrAlN单层和CrN/CrAlN多层涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等设备表征涂层的微观结构和相组成;借助纳米压痕仪及划痕仪分别测...     

CrTiAlCN多元多层梯度膜的制备及其结构

采用中频反应磁控溅射、离子束辅助方法沉积CrTiAlCN多元硬质薄膜,利用扫描电镜、俄歇电子谱、透射电镜及X射线衍射等技术对膜层的过渡层、界面及微观结构进行研究.结果表明:沉积制备的膜层为多层梯度过渡结构,成分深度分布及相结构分析证实,所制备的多元多层梯度膜与所设计的基体/Cr/CrN/CrTiAlN/ CrTiAlCN结构相吻合;在梯度过渡中,不同层之间界面体现为渐变过渡过程;沉积制备的多元多层梯度膜硬度高达26.31 GPa,膜/基结合力大于80 N,摩擦因数低至0.113,力学性能优良.     

同步脉冲偏压对HiPIMS技术低温沉积CrN涂层结构及性能影响*

针对高性能 CrN 涂层无法实现低温可控制备的技术瓶颈,利用具备高溅射材料离化率的高功率脉冲磁控溅射技术,调控同步脉冲偏压,改善涂层生长动力学条件,实现 CrN 涂层的低温可控沉积。开展同步脉冲偏压与涂层化学组成、组织结构、 力学、摩擦学及耐腐蚀性能间关联关系研究。同步脉冲偏压在提升沉积离子束流迁移能的同时可显著降低荷能 Ar⁺ 对成膜表面的持续轰击作用,达到改善涂层致密性及膜基结合力的目的。此外,沉积 CrN 涂层晶粒细化显著,硬度及弹性模量明显升高,最高可达 13.8 GPa、236.7 GPa。涂层力学性能优化及致密性提升显著改善了摩擦学与耐腐蚀性能,涂层磨损率最低可达 2.49×10^?15 m³ / (N·m),同时涂层可耐受 120 h 中性盐雾腐蚀环境考核。为实现高性能 CrN 涂层的低温可控制备,扩展其在温度敏感基体领域的适用范围提供了新的设计思路与技术支撑。     

TiAlN单层和TiAlN/CrN多层涂层的微结构与耐腐蚀性能研究

本文采用多弧离子镀技术制备了TiAlN单层和TiAlN/CrN多层涂层,通过扫描电子显微分析、X射线衍射、电化学腐蚀测试以及浸泡腐蚀试验等方法研究其微观结构和耐腐蚀性能.结果 表明:相比于TiAlN单层涂层,TiAlN/CrN多层涂层具有相同的NaCl型面心立方结构,其表面大颗粒及孔洞等缺陷明显减少、结构更为致密、晶粒...     

304不锈钢表面CrAlN涂层制备及其耐腐蚀性能研究

采用电弧离子镀膜技术在单晶硅和304不锈钢表面制备了CrN、CrAlN涂层，对涂层的微观结构、表面形貌、机械性能及在人工海水中的耐腐蚀性能进行了研究。通过XRD、SEM对涂层的微观结构及表面形貌的研究结果表明：CrAlN涂层具有更少的表面缺陷和内部大颗粒，截面有着更致密的结构，CrN涂层沿CrN(200)择优生长，而CrAlN涂层则沿CrN(111)择优生长。对CrN、CrAlN涂层及304不锈钢基底的摩擦系数测试表明：CrAlN涂层的摩擦系数均比CrN涂层和304不锈钢的摩擦系数低。对304不锈钢基底及涂层在人工海水中的电化学极化曲线、Nyquist图进行的测试结果表明：CrAlN涂层的容抗弧半径远大于CrN涂层以及304不锈钢，其腐蚀电流密度与自腐蚀电位与CrN涂层相当，均比304不锈钢表现更为优异。     

激光改性对YSZ涂层结构与性能的影响

本文采用电子束物理气相沉积技术在Ni基单晶基体表面制备双层结构的热障涂层后,采用脉冲Nd:YAG激光对其进行激光表面改性处理,获得具有复合陶瓷层结构的热障涂层。然后,对改性前后试样进行了1100℃高温氧化处理,并采用SEM和XRD分析了激光改性对涂层微观形貌和组织结构,以及抗氧化性能和耐腐蚀性能的影响。结果发现：激光改性处理后,试样表面形成致密平整的重熔层组织,该组织与原柱状晶组织共同构成了复合结构的陶瓷层,复合结构的陶瓷层减缓了有害元素向基体的扩散行为,提高了涂层的抗氧化性能和耐腐蚀性能。     

CrN基复合薄膜研究进展

主要综述了CrN基多元复合薄膜、多层薄膜及多元多层复合薄膜的研究进展,详细叙述了多元复合、多层结构设计及多元多层复合设计对薄膜力学性能、摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响,并重点阐述了薄膜的腐蚀机理及其耐磨损机制.指出了多元复合、多层结构设计和多元多层复合设计,均可一定程度上提高CrN薄膜的力学性能、耐磨损性能和耐腐蚀性能.一般而言,多元多层设计可通过非晶/纳米晶微观结构调控、晶粒细化、界面强化、提高致密度、降低内应力等,使复合薄膜呈现出优异的耐腐蚀和耐磨损性能.最后对CrN基复合薄膜的发展及应用前景进行了展望,表明CrN基复合薄膜将继续朝着多元多层复合化、纳米多层化及超晶格等方向发展,其制备技术也更加多元复合化.随着CrN基复合薄膜综合性能的不断提高,其应用领域也将更加广泛.     

沉积温度对CrB_2涂层结构与性能的影响

为了研究沉积温度对涂层微结构与力学性能的影响,采用直流磁控溅射技术制备了CrB_2涂层。通过XPS、XRD、SPM、SEM、HRTEM、纳米压痕仪和维氏压痕仪分别分析了涂层的成分、结构、微观形貌和力学性能。结果表明:在不同沉积温度下,CrB_2涂层均由CrB_2和少量Cr相组成。涂层具有致密的纳米柱状结构,其直径大约为7nm,且沿着生长方向贯穿整个涂层截面。随沉积温度升高,涂层晶体取向由(101)和(001)的混合取向逐渐转变为(001)择优取向,涂层由纤维状结构转变为柱状晶结构,且柱状晶尺寸随沉积温度的增加逐渐细化,致密化程度增加。涂层的力学性能随沉积温度的升高而显著增加;当沉积温度达到400℃时,涂层具有最高硬度(50.7±2)GPa和最高弹性模量(513.6±10)GPa。微观结构和力学性能随沉积温度的演变归因于沉积原子运动的逐渐增强和结构的致密化。     

货车滚动轴承压装过程的仿真

应用ANSYS有限元分析软件，建立了货车轮对滚动轴承压装过程的状态接触模型，并进行压装过程求解分析，得出压装力-位移(Fp-x)的分段拟合方程和高次拟舍方程和压装力--位移曲线。本文所得结论为货车轮对滚动轴承压装质量的判断提供了理论依据。     

型腔模设计中推杆直径的确定

在型腔模设计中 ,推杆直径大小的确定一般是根据经验或依据类比法确定 ,这样确定的推杆往往与生产实际有一定的差距 ,通过对推杆的受力状况进行分析 ,从理论计算角度对推杆直径进行确定。     

高等教育本体价值的确证--一种基于生存论的思考

在传统的哲学论证中，无论是认识论的，还是政治论的都未关注高等教育价值的本源性所在，它们基本上是把“有用性”作为价值论的基础，并把高等教育的价值建立在“兴趣”或“需要”这两个范畴之上。本文认为“兴趣”或“需要”都不是“存在”或“本体”的范畴，而应为高等教育存在寻找更为原初的价值基础。人的生存为我们追寻高等教育本体价值提供了的根本性依据，高等教育也只有立足于人之生存，才能实现其价值的本源性回归。     

径向冲孔模设计

对盒体零件的冲孔工艺方案进行了分析,介绍了各种冲孔工艺方案的优缺点,从而确定了利用凸轮机构,实现了该零件的径向冲孔。介绍了该模具结构及工作过程,给出了零件的工艺计算方法,提出了模具的设计方法,为解决同类零件的冲孔提供了参考。     

CMP中薄膜厚度问题研究

就目前CMP建模当中没有考虑到芯片表面的薄膜氧化所需时间对模型建立所产生的影响,以至最后模型的预测结果与试验结果相差甚多的问题进行探讨.在基于理论分析的基础上提出以椭偏仪法测定出芯片表面薄膜生成厚度与浸泡时间精确的对应关系.试验结果表明:在模型建立时,芯片表面薄膜厚度的生成时间对模型的建立有着重要影响,精确测定其时间对应关系将有助于使得所建模型的预测结果与试验结果进一步吻合.     

变速箱操纵盖压铸模设计方案改进

通过对五十铃变速箱操纵盖压铸模设计方案的分析与改进 ,提高了产品合格率 ,延长了模具使用寿命 ,并阐明了合理设计与布置浇注系统在压铸模设计中的重要性。     

电磁技术在材料加工过程中的应用与发展

电磁技术在材料加工过程中的应用主要体现在利用电磁场的热效应和力学效应等方面。本文讲述了电磁分离、电磁驱动、电磁制动、电磁细化、电磁铸造、电磁感应加热以及电磁悬浮和电磁约束成型等技术在材料加工过程中的应用与发展。     

摩擦板挤齿模的设计改进

针对原摩擦板挤齿模结构和生产效率方面存在的问题 ,对挤齿成形过程进行了初步分析 ,提出了一种改进方案 ,并介绍了模具试模调整方法及主要零件制造工艺     

大型预焙铝电解槽电解质过热度的测定以及炉帮与过热度的关系

铝电解槽炉膛内形的规整与否严重影响着电流效率,而铝电解槽的炉膛内形与电解质的过热度有很大的关系。本文通过现场测试电解温度和炉帮厚度,实验室测定电解质初晶温度的方法,考察了电解质的过热度以及过热度与炉帮厚度之间的关系。通过研究发现,过热度低于12℃时,电解槽可形成良好炉帮。     

装备维修质量指标评价及质量改进模型研究

以往国内外对于装备维修质量的评判主要限于修复后各种装备性能参数的评价,而对于保证修复结果的维修过程的评价则少有涉及。本文针对这一现状提出将维修过程质量与完成修复质量相结合来综合评判企业维修质量的水平,并在此基础上提出改进模型。通过在企业中的实际应用,力图解决企业维修现状中亟待解决的一些问题。