稀土对真空机械粉末渗锌层的组织和性能的影响

研究了不同工艺参数和添加ＲＥ对渗锌层的影响,对经了渗层厚度、金相组织、显微硬度、尺寸增厚值、单位面积的增重、Ｚｎ的浓度分布和Ｚｎ渗层的形貌、渗层和基体交界面的冶金扩散层等。渗锌层主要由ＦｅＺｎ４和ＦｅＺｎ相组成。在相同的工艺条件下,添加ＲＥ能增加渗锌层的厚度。渗层中Ｚｎ的浓度分布和显微硬度略低。但相结构与不加ＲＥ的无明显的区别。     

渗硼时间对45钢固体粉末渗硼渗层组织与性能的影响

以45钢为基材对其表面进行固体粉末渗硼,探讨渗层生长行为及渗硼时间与渗层组织及性能的关系.结果表明,渗硼层由硼化物Fe2B构成,硼化物以长短不齐的方式垂直楔入基体形成连续针齿状层,与基体牢固结合.随渗硼时间延长,渗层厚度先快速增大后缓慢增加.渗层生长动力学符合抛物线规律.渗层显微硬度随渗层深度增加,先开始有所增加,后出现明显降低,最后缓慢降低.延长渗硼时间,渗硼深度增加,且显微硬度和耐磨性均能增加.     

工艺因素对铸渗合金层的影响

通过正产我试验及回归分析法，研究了浇注温度、试块模数、金属填料与铬铁粉比例等因素对铸渗合金层的影响，建立了各工艺对铸渗合金层影响的数学模型，并且对数学模型进行了难事证性试验。     

Cr12MoV钢渗硼工艺及渗层的组织与性能

采用正交试验方法,优化出Cr12MoV钢最佳的渗硼工艺参数为950℃×5 h及最佳的稀土加入量为0.3wt%。与普通工艺的渗硼层相比,优化的渗硼层较厚且致密,疏松和空洞减少,硬度压痕完整,渗层脆性较低,渗层前沿较齐整。经X-ray衍射分析表明,渗硼层主要由FeB、Fe2B、(Fe、Cr)3C、(Cr、Fe)7C3组成。经优化渗硼后再经970℃淬火、200℃回火处理后,其渗层耐磨性比优化渗硼层提高15倍。     

电场频率对45钢交流电场增强粉末法渗硼的影响

在800℃粉末法渗硼过程中对中碳45钢试样和渗剂施加交流电场,研究电场频率对粉末法渗硼的影响规律和作用机制。对渗硼保温过程中试样的温度、渗硼层显微组织、相结构、厚度及显微硬度分布等进行观测分析。结果表明:交流电场使试样温度高于渗硼保温炉温,电场电流恒定时,随频率从20Hz增至400Hz,试样温升先降低后升高,硼化物层及增碳区厚度均先减小后增加;当电场电流为3A时,硼化物层为单相Fe2B;当电场电流≤2A时,随频率增加,硼化物层由FeB+Fe2B双相变为单相Fe2B,渗层表层硬度降低、硬度分布曲线趋于平缓。分析认为,电场频率通过综合影响渗剂反应、活性硼原子及含硼活性基团在试样表面的吸附和试样内原子的扩散来影响渗硼。     

稀土元素La对金属表面粉末渗锌层组织结构和性能的影响

金属结构件表面经粉末渗锌后具有良好的耐腐蚀性能、渗锌层与基体的结合强度高等优点,但渗层结构及质量有待进一步提高。本文在金属结构件表面渗锌处理的渗锌剂中加入不同掺杂量的稀土元素La(质量分数分别为0 %,1.3 %,2.7 %,4.0 %,5.3 %),采用SEM观察表面形貌、XRD测定物相以及占比情况、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)生成超高分辨率的3D表面形貌图像以评估表面粗糙度特性、纳米压痕(Nano Indenter G200)研究渗层的硬度评估其机械性能。结果表明,渗锌剂中添加4.0 %稀土元素La可以更好地改善渗层的微观结构、增加渗层中柱状致密的δ相使渗层组织细化且致密、减少凹坑裂纹等缺陷的产生、提高渗层的均匀性,渗层在厚度方向上硬度有所提高,并且硬度分布更加均匀。通过测量材料开路电位(OCP)、极化曲线(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)表明添加4.0%的La元素形成的渗层耐腐蚀性能更好。     

应用纳米锌粉及稀土的粉末渗锌技术研究

粉末渗锌过程是一种固态扩散反应,具有扩散速度慢、冶金反应时间较长的局限性,为此通过改变渗剂的尺寸将其升级到纳米量级,研究了使用纳米锌粉及稀土后对传统粉末渗锌工艺的影响。试验表明:采用纳米锌粉及稀土组成的渗剂对渗锌过程及渗层性能有较大改善作用,其结果为研制开发一种新型低能耗、高效率的粉末渗锌工艺提供了基础。     

45钢渗硼工艺对渗层组织与性能的影响

研究了渗硼温度、保温时间和渗硼剂配方对45钢渗硼层组织和性能的影响.结果表明:在给定实验条件下,渗硼层组织致密,硼化物呈针齿状楔入基体,与基体结合牢固;渗硼层厚度随渗硼温度的升高、保温时间的延长而增加.相比而言,温度对渗硼层厚度的影响大于时间的影响;渗硼层中FeB相使表面硬度显著提高:渗硼层抗盐酸、硫酸、氢氧化钠腐蚀性优良.     

Pt改性镍基高温合金铝化物涂层研究进展

综述了镍基高温合金上抗高温氧化的Pt改性β-(Ni,Pt)Al涂层和γ-γ′型涂层,重点介绍了Pt改性铝化物涂层制备工艺,不同工艺条件下涂层的微观结构,Pt增强铝化物涂层抗氧化性能的作用机理,Al对涂层高温氧化性能的影响,并从元素互扩散、相变、表面起伏等方面描述了涂层退化过程,最后对Pt改性铝化物涂层发展进行展望。     

高含固量水基涂料在大型铸钢件上的应用

通过合理地设计涂料配方，研制出具有较好工艺性能的高含固量水基锆砂粉涂料，用于大型铸钢件生产取得了较好的经济效益和环保效果．     

激光熔覆铁基合金涂层的研究进展

激光熔覆技术作为一种先进的材料表面改性技术,具有加工效率高、涂层稀释率低且与基体结合强度高、自动化程度高、环境友好等优点。在各类熔覆材料中,铁基合金在成分上与钢铁材料最为接近,且其成本相对较低,近年来在设备零部件表面强化和再制造领域得到广泛应用。结合国内外最新相关研究成果,从材料体系、工艺参数、外场辅助技术等方面对激光熔覆铁基合金涂层的研究进展进行了综述。总结了熔覆材料的选材依据以及铁基自熔性合金粉末、不锈钢粉末、铁基非晶合金粉末、铁基复合粉末等各类材料的特点和应用。系统讨论了激光功率、扫描速度、光斑直径、送粉速率等工艺参数对铁基涂层成形质量和微观组织及性能的影响机制,并介绍了工艺参数优化在高质量熔覆层制备中的应用。同时,论述了超声振动、电磁场、温度场等外场辅助技术在激光熔覆铁基合金涂层中的应用,阐明了外加能场对激光熔覆过程中熔池及凝固组织的作用机理。最后对激光熔覆铁基合金涂层未来的发展方向进行了展望。     

骨植入物纳米多层结构抗菌涂层研究进展

骨植入物表面负载纳米多层结构抗菌涂层具备多重优势,可以有效地提高材料抗菌率,避免使用抗生素产生细菌耐药性的问题。相较于单层结构涂层,纳米多层结构抗菌涂层同时具有骨植入物材料所需的多种性能,促进骨细胞的增殖与分化,有效降低细胞毒性所引起的不良反应,是目前骨植入物表面涂层研究的重点。本文综述了纳米多层结构抗菌涂层的研究进展,包括涂层的性能、制备方法及抗菌机制,讨论了纳米多层结构抗菌涂层的发展方向,有望进一步解决细菌感染和骨整合等问题。     

铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层的研究进展

激光熔覆技术作为推动国家制造业升级的重要绿色制造和再制造技术,在航空航天、海工交通、冶金机械等重点领域具有广阔的应用前景。激光制造用粉末材料是影响该技术应用和发展的关键因素之一,其中铁基合金材料具有成本低、力学性能好、应用范围广等优势,特别是不锈钢体系的铁基合金因其良好的力学性能和优异的耐蚀性能而逐渐成为研究关注的焦点。全面综述了国内外在铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层的相关研究进展。根据显微组织的不同,目前采用激光熔覆技术制备的不锈钢涂层的类型主要有:奥氏体型不锈钢、马氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢以及双相型不锈钢。重点综述了激光工艺参数(激光功率、扫描速度、熔覆方式等)、合金元素(Al、Ni、B、Mo等)、添加物(SiC、WC、VC、Cr3C2、Al2O3等陶瓷相)以及热处理(固溶处理、低温回火等)等因素对激光熔覆不锈钢涂层组织和性能的影响,主要包括对熔覆层的相组成、截面几何尺寸、稀释率、残余应力、力学性能、耐蚀性能等的影响规律及微观机制。同时,指出了目前在铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层领域中存在的主要问题及今后的发展方向。     

有机涂层耐阴极剥离的影响因素研究进展

有机涂层在服役期间,阴极剥离是使其失效的主要形式之一。综述了国内外海水、淡水、土壤环境中,有机涂层耐阴极剥离影响因素的研究进展。介绍了有机涂层阴极剥离过程,阐述了影响涂层耐阴极剥离的因素——树脂、颜填料、助剂以及表面处理、涂层厚度和缺陷等,并指出了耐阴极剥离有机涂层主要研究方向的发展趋势。     

TiAlN涂层刀具研究新进展

TiAlN涂层具有硬度高、氧化温度高、热硬性好、附着力强、摩擦系数小,导热率低等优良特性。作为一种性能优异的新型涂层材料,TiAlN涂层成功的替代了TiN涂层,具有极其广阔的应用前景。对TiAlN涂层的特性、TiAlN涂层刀具的应用,TiAlN涂层刀具后处理技术以及其研究进展与发展趋势做了系统介绍。     

现代伪装涂料的研究进展

对目前各种军用伪装涂料的研究进展做了比较详细的阐述,并讨论了各种伪装涂料的作用原理和相应的技术配方,指出了伪装涂料未来的发展趋势.     

反应等离子喷涂 TiN 涂层的研究进展

TiN具有硬度高、韧性好、摩擦系数小、化学性能稳定等优点,广泛应用于刀具、装饰、表面防护等领域。目前制备TiN涂层的方法有很多,如气相沉积、热喷涂、电镀等,反应等离子喷涂则是最常用的金属-陶瓷复合涂层制备方法。概述了反应等离子喷涂技术的基本原理和分类,包括反应等离子喷涂涂层的形成过程及工艺的优缺点。综述了反应等离子喷涂TiN涂层的喷涂工艺及性能的研究进展,包括涂层的制备方法(原位合成法、烧结破碎法)和性能特点,重点分析了涂层的力学性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能,并提出了可以依靠热处理工艺或封孔技术来提高涂层的耐腐蚀性能。依据实验和查阅的文献,反应等离子喷涂结合了自蔓延高温合成技术和等离子喷涂技术,可以制备质量优良的厚TiN涂层(500μm),是一种新型的低成本涂层制备技术,但是反应等离子喷涂制备TiN涂层存在孔隙率较高(5%~10%)、结合强度较低(50 MPa)的问题。分别从技术、设备、工艺、后处理四个方面总结了改善涂层质量的相应措施,展望了今后的研究发展方向。     

热喷涂 Mo 及 Mo 基复合涂层研究进展

热喷涂Mo及Mo基复合涂层因熔点高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀及高温性能稳定等诸多特点,而广泛应用于机械零件生产及表面修复。随着以资源有效利用和机械产品再制造为一体的可持续发展战略不断推进,此类涂层将拥有更为广阔的应用前景。首先介绍了国内外在热喷涂Mo及Mo基复合涂层方面的研究发展和应用现状;随后依据热喷涂技术的发展历程,分别总结论述了不同热喷涂技术,即火焰喷涂(普通火焰喷涂、高速火焰喷涂)、等离子喷涂(普通等离子喷涂、超音速等离子喷涂、微束等离子喷涂、低压等离子喷涂)及电热爆炸喷涂中,Mo及Mo基复合涂层的制备工艺、涂层性能特点及存在的问题;接着指出了热喷涂Mo及Mo基复合涂层在新概念武器、航空航天等高科技领域的应用前景。最后,就进一步拓展Mo及Mo基复合涂层在贫油减摩、高温高速耐磨、高温耐腐蚀及氧化等复杂环境下的应用范围,结合热喷涂技术的研究热点及发展方向,指出了未来热喷涂Mo及Mo基复合涂层在材料组分设计和工艺优化研究中应重点关注的方面。