等离子钇钨钼共渗表面冶金高速钢的研究

利用双层辉光等离子渗金属技术,以稀土钇、钨、钼作为源极,在Q235钢表面进行钇钨钼共渗,形成均匀致密合金扩散层,然后进行固体渗碳、淬火及低温回火处理,形成钇钨钼表面高速钢.用显微硬度仪检测表面高速钢的硬度,通过SEM、XRD观察分析钇钨钼高速钢形貌和相结构,并采用GZTC-01型磨损试验机对钇钨钼高速钢进行耐磨性实验.研究结果表明:进行等离子钇钨钼共渗,可获得数十微米的共渗合金层,共渗合金层为均匀固溶体层,组织形貌为柱状态晶体,基体与渗层之间有明显的反应扩散分界线,渗层与基体是冶金结合,无剥落现象,具有较好的成分和结构梯度;共渗合金层渗碳淬火及回火后,无共晶碳化物产生,组织为隐晶马氏体上分布均匀的细小、弥散碳化物,碳化物尺寸小于1 μm,稀土钇在晶界富集并形成颗粒状碳化物;渗碳淬火及回火后钇钨钼表面高速钢表面硬度为1 000 HV0.1左右,比单纯钨钼表面高速钢表面硬度高出200 HV0.1;钇钨钼表面高速钢试样的耐磨性是表面钨钼高速钢试样的2～4倍,是T10钢750 ℃淬火回火处理工艺试样的10倍左右.     

激光冲击制备铜钨合金触头材料结构及耐蚀性研究

为了提高铜钨合金的使用性能、细化组织、消除合金夹杂、微孔等缺陷,对铜钨合金进行激光冲击处理,分析了激光冲击法制备铜钨合金触头材料的显微组织及相结构,并研究了其电导率和耐磨粒磨损性能。结果表明,激光冲击处理后,组织中的钨粒子得到明显细化,由处理前超过100μm的大颗粒变成尺寸仅为4~7μm小颗粒,且均匀分布,冲击细化层厚度为1002μm;铜钨合金经过激光重熔处理后,相成分并没有改变,说明合金中的铜和钨在激光冲击处理过程中(Ar气氛保护)不发生化学反应,可以最大限度的保持原有的电学特性;激光冲击处理对电导率影响不大,可以满足使用要求;在1 mol/L H2SO4溶液中,铜钨合金激光冲击层的耐腐蚀性能比铜钨合金未处理试样提高了1.38倍。     

0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆合金层的硬度及耐蚀性

利用双层辉光等离子渗金属技术,在0Cr18Ni9Ti不锈钢表面形成厚约65μm、均匀致密连续的渗锆合金层,并对不锈钢基材与渗锆合金层分别进行硬度检测与电化学腐蚀性能测试。结果表明:渗锆后,试样表面的硬度约为1530 HV0.05,明显大于不锈钢基材的表面硬度(约为350 HV0.05);渗Zr合金层的硬度由表及里逐渐降低,呈梯度分布;在0.5 mol·L-1H2SO4溶液、0.5 mol·L-1HNO3溶液、3.5%NaCl溶液中,不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的2.18倍、9.73倍、2.44倍;未处理的不锈钢表面腐蚀较为严重,而渗Zr合金层表面只出现轻微的局部腐蚀,可见经渗锆处理后,不锈钢的耐蚀性能有所改善。     

双层辉光等离子渗金属技术制备TiN渗层及其耐NaOH溶液腐蚀性能

采用双层辉光等离子渗金属技术在Q235钢表面上制备了TiN渗层;对渗层的组织、硬度、成分和相结构及其耐NaOH溶液腐蚀性能进行了研究.结果表明:该渗层是由TiN颗粒均匀分布的扩散层及表面TiN沉积层组成的梯度结构;渗层表面形貌为胞状组织,颗粒致密均匀,表面为金黄色,渗层厚度可达16μm,与基体实现了冶金结合;渗层表面钛...     

Cr及Cr-Ni掺杂对不同偏压下TiAlN薄膜性能的影响

为了使4Cr13不锈钢表面性能得到更好的优化和获得镀膜最佳的偏压工艺,在不同的偏压工艺下,采用多弧离子镀技术和磁控溅射技术在4Cr13不锈钢表面沉积掺杂Cr和同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜.采用附着力自动划痕仪研究不同偏压条件下薄膜与基体的结合力,采用扫描电子显微镜观察和分析薄膜的表面形貌,采用XRD技术检测薄膜的相结构,采用显微硬度计测量薄膜的显微硬度.结果表明:适当的偏压可以提高薄膜的硬度和结合力,在偏压为-250 V时,薄膜的表面硬度达到最大值2 259 HV0.1 N,结合力为36 N;并且掺杂Ni元素能够起到增强膜基结合力的效果.     

多弧离子镀制备TiN涂层的高温抗氧化性能研究

在201不锈钢上进行多弧离子镀沉积TiN涂层,研究了TiN涂层在400～800℃间的高温氧化性能。对涂层氧化后的表面形貌、表面成分等进行了研究。用热重(TG)法和差示扫描量热(DSC)法分析粉末试样的加热氧化情况。结果表明:氧化温度较高时,增重量大且氧化严重,随着氧化温度的升高,表面氧元素含量上升,氮元素含量下降;经过600℃氧化,TiN膜层开始出现局部氧化皮。热分析结果表明:TiN粉末在450℃开始发生增重,氧化总增重量为26.63%。起始氧化温度为623.7℃,放热焓为-2112μVs/mg。     

工艺参数对Q235钢辉光等离子渗Cr渗层影响的研究

在不同电源、不同气压、不同温度工艺参数下对Q235钢表面进行辉光等离子渗Cr.用金相显微镜及扫描电镜观察渗层组织形貌,用能谱仪进行渗层Cr元素浓度分布测定,用X衍射仪进行物相分析.结果表明:不同电源渗Cr的渗层均出现反应扩散现象,渗层均为明显的柱状晶组织;脉冲电源渗Cr层厚度最大达到100 μm以上,表面Cr含量达到40%(w%)左右,渗层距表面10μm处Cr含量达到10%以上,渗Cr层成分分布明显好于直流电源和双辉双电源;脉冲电源渗Cr随气压的升高,渗层厚度及Cr含量先增大后减小,工艺条件下最佳气压值为30 Pa;脉冲电源渗Cr随着温度的升高Cr渗层厚度增加,渗层Cr浓度分布曲线随温度的升高由表面向内梯度变得平缓且浓度提高.     

Y2O3对铝合金激光增材制造界面组织及耐蚀性影响

利用激光增材制造技术,在6063Al基体表面制备了Ni60-Y2O3合金层,并通过金相显微镜、XRD、SEM和电化学腐蚀测试仪等设备进行分析和测试,研究稀土Y2O3对6063Al表面激光增材制造镍基合金层与基体结合界面处的组织结构及耐腐蚀性能的影响。结果表明,镍基合金层与基体结合界面处呈冶金结合,与未添加稀土的Ni60合金层相比,Ni60- Y2O3合金层的气孔和裂纹大幅降低,孔隙率减小,晶粒度变大且细化作用明显,晶粒分布较弥散,具有较好的组织形貌;Ni60合金层表面主要相结构为β-NiAl (Cr)、Al3Ni、AlNi3、Al等,添加Y2O3后的合金层中出现了Y2O3、YAl3、AlNiY、Ni17Y2等稀土化合物的衍射峰;耐腐蚀性研究表明,在1mol/L H2SO4溶液中,添加Y2O3的Ni60合金层的耐酸腐蚀性是Ni60合金层的4.07倍;在3.5% NaCl溶液中,Ni60-Y2O3合金层的耐腐蚀性是Ni60合金层的4.3倍;在1mol/L NaOH溶液中,Ni60- Y2O3合金层的耐腐蚀性是Ni60合金层的2.3倍。可见,加入稀土Y2O3 使Ni60合金层晶粒细化、组织改善,并明显提高了合金层的耐腐蚀性能。     

等离子铬镍共渗层与氮化钛薄膜的耐蚀性

对低碳钢表面进行等离子铬镍共渗,在4Cr13不锈钢表面沉积氮化钛薄膜.对两种强化层及其基体进行电化学腐蚀性能测试.结果表明:在1 mol/L的H2SO4溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀程度和氮化钛薄膜的相当,是4Cr13不锈钢试样的90倍,是低碳钢试样的120倍;在1 mol/L的NaOH溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀性是4Cr13不锈钢试样的0.67倍,是低碳钢试样4.67倍,是氮化钛薄膜的3.67倍;在3.5％的NaCl溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀性是低碳钢试样的2.3倍,是氮化钛薄膜的0.167倍,是4Cr13不锈钢试样的0.33倍.