Nb掺杂对Ti-Al合金化层抗高温氧化性能的影响

为提高钛合金TC4的抗高温氧化性能,采用激光表面合金化技术在钛合金表面制备不同Nb掺杂量的Ti-Al合金化层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、箱式电阻炉等对合金化层的组织结构和高温氧化行为进行分析测试。结果表明,合金化层主要组成物相为TiAl以及少量的Ti_3Al相。Nb主要以置换溶质原子的形式固溶于合金化层中。合金化层组织均匀,与基体呈典型的冶金结合,在不含Nb的Ti-Al合金化层中发现大量的表层裂纹及少量的贯穿性裂纹,而在Nb掺杂的合金化层中未发现明显的宏观裂纹。合金化层在800℃保温1000h的氧化增重显著低于基体,表现出优异的抗高温氧化性能。相比而言,随着Al含量和Nb掺杂量的提高,合金化层的抗高温氧化能力也随之提高。Nb掺杂提高Ti-Al合金化层抗高温氧化性能的作用机理包括减少TiO_2中的空位缺陷、细化氧化物颗粒及促进Al_2O_3的形成。     

纺织剪刀用W9Mo3Cr4V钢镀TiN薄膜的表面性能

为改善纺织剪刀用W9Mo3Cr4V高速钢的表面性能,采用多弧离子镀技术对其进行镀TiN表面处理。以X射线衍射和扫描电镜对镀膜进行微观分析。在载荷500kg、加载时间1min的条件下,用摩擦磨损试验机测试了镀TiN薄膜前后W9Mo3Cr4V钢的耐磨性。在3%NaCl溶液中测试了W9Mo3Cr4V钢镀TiN薄膜前后的极化曲线。结果表明,镀TiN能明显提高W9Mo3Cr4V钢的抗磨损性能以及抗腐蚀性能。     

钛及钛合金的激光表面改性研究现状

硬度低、耐磨性能差是制约钛合金发展的关键问题,而激光表面改性处理是解决这一问题的有效途径。结合近年来激光表面改性处理的研究进展,综述了激光表面处理的影响因素,激光表面处理表层的组织、性能及缺陷控制,并指出了目前存在的问题和今后研究的重点方向。     

激光熔覆制备原位自生TiC增强Ni3（Si,Ti）复合涂层研究

运用激光熔覆技术修复受损的烟汽轮机叶片,在GH864镍基合金表面制备原位自生TiC颗粒增强Ni3(Si,Ti)金属间化合物复合涂层.利用扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪及显微硬度计研究了(Ti+C)的加入量对熔覆层组织及硬度的影响.研究表明:在优化的工艺参数下可获得宏观质量完好,无裂纹、气孔等缺陷,且与基体呈冶金结合的激光熔覆层,熔覆层由Ni(Si)、Ni3(Si,Ti)和TiC组成;当合金粉末中(Ti+C)的加入量为20%时熔覆层的硬度最高可达780Hv,是基体材料的2.4倍.     

加弧辉光渗铝对TC4钛合金抗高温氧化性能的影响

为提高钛合金TC4的抗高温氧化性能,采用加弧辉光离子渗金属技术在TC4基体表面渗铝制备富铝合金化层,并对合金化试样的微观组织结构、室温性能及高温氧化行为进行表征。结果表明,所得合金化层主要由Ti Al3相构成,厚度均匀,与基体之间呈良好的冶金结合,显微硬度约为476 HV,平均摩擦因数为0.35,综合性能优于TC4基体。合金化层在800°C下氧化100 h后的主要产物为Al2O3,单位面积增重为TC4基体的1/30,抗高温氧化能力明显提高。     

Q235钢脉冲加弧辉光渗镀铬镍后的电化学性能

为了改善Q235钢的抗腐蚀性能,采用脉冲加弧辉光离子镀技术对其渗镀铬镍。利用X射线衍射、扫描电镜(SEM)对Q235钢表面铬镍合金渗镀层进行了分析,同时探讨了其电化学性能。结果表明:Q235钢渗镀铬镍后表面形成了Cr0.19Fe0.70Ni0.11合金层,明显提高了其抗腐蚀性能。     

Cu/Ni复合仿生超滑表面耐蚀性能研究

本文针对碳钢在海洋环境中腐蚀严重的问题,采用水热法结合化学气相沉积技术及注入润滑油的三步法在碳钢表面制备了Cu/Ni复合仿生超滑表面。研究了仿生超滑表面对碳钢基体的腐蚀防护性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(EDS)分析了碳钢表面水热反应2 h后形成的Cu/Ni涂层的形貌及组成成分;通过接触角测试分析了Cu/Ni疏水表面的润湿性;运用动电位极化曲线和交流阻抗谱(EIS)研究了仿生超滑表面在3.5 wt.%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明,Cu/Ni膜层呈现微纳米级粗糙结构,Cu/Ni膜层疏水涂层与水滴的接触角为127.8±1°,Cu/Ni仿生超滑表面腐蚀电流密度为2.96×10-7A·cm-2,相比于碳钢基体降低了2个数量级,对碳钢基体具有一定腐蚀防护作用。     

Q235碳钢表面镍铬合金化层的耐海水好氧菌腐蚀性能

目的 揭示弧辉等离子体镍铬共渗处理对Q235碳钢表面成分、结构和耐海水好氧菌腐蚀性能的影响。方法 采用弧辉等离子体渗镀技术在Q235碳钢表面制备镍铬合金化层。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对镍铬合金化层的相组成、表面形貌和截面元素分布进行分析。利用电化学测试技术,测试并分析镍铬合金化层在海水好氧菌中的腐蚀电化学行为。结果 Q235碳钢经弧辉等离子体镍铬共渗后,表面形成了一层厚度约为50μm的镍铬合金化层,合金化层的物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36固溶体。在好氧菌中浸泡时,Q235碳钢表面形成了生物腐蚀膜,腐蚀膜的存在使Q235碳钢的腐蚀电位负移,局部耐蚀性降低。与Q235碳钢相比,镍铬合金化层的表面能降低,表面接触角达到111°。镍铬合金化层在好氧菌中浸泡11 d后,仅在很少的局部位置观察到细菌附着,未观察到明显的腐蚀膜。结论 Q235碳钢在好氧菌中浸泡时腐蚀严重,浸泡5 d后就在其表面形成了一层由腐蚀产物、培养基和细菌形成的腐蚀产物膜,腐蚀产物对生物膜的形成有一定的促进作用。镍铬合金化层降低了Q235碳钢表面的表面能,阻碍生物膜底膜的形成,同时形成的钝化层...     

LY12铝合金表面多弧离子镀TiN薄膜的结合强度及磨损性能

现有铝合金表面强化技术存在强化层薄,与基体结合力差或成本高等问题。采用多弧离子镀在硬铝合金LY12表面沉积了TiN薄膜,采用X射线衍射仪分析其结构,采用扫描电镜观察其界面形貌,采用单点划痕试验和磨损试验研究了TiN薄膜与基材的结合力、磨损性能及磨损机制。结果表明:在LY12铝合金表面制备的TiN薄膜厚度达6μm以上,膜基结合力约为41.29 N;TiN薄膜可大幅提高LY12铝合金的耐磨性能;随着载荷的增加,TiN薄膜的磨损机制从黏着磨损逐步向磨粒磨损转变。     

等离子渗镀铬镍合金对Q235钢表面性能的影响

为了改善Q235钢的表面性能,分别采用加弧辉光等离子渗镀技术和双层辉光等离子渗镀技术对其进行渗镀铬镍处理,通过金相显微镜、扫描电镜能谱仪、X射线衍射仪等方法对2种CrNi渗层的结构、组成进行了表征,采用摩擦磨损试验和电化学试验测试了Q235钢渗镀铬镍处理前后的耐磨性和耐蚀性。结果表明,2种渗镀铬镍处理都能明显提高基体的抗磨损和抗腐蚀性能。双层辉光等离子渗镀铬镍使基体的电极电位显著提高,在4%NaCl溶液中,电位在2.00 V(相对于饱和甘汞电极)时仍未发生钝化膜破裂。