纯钛Mo-N渗镀改性层在人工体液中的腐蚀行为

利用等离子技术在纯钛表面制备Mo-N改性层,对改性层组织进行了观察,测试了改性层的元素分布,着重考核纯钛基材和改性层在模拟人工体液环境下的电化学特性。结果表明,改性层为渗镀复合层,表层为Mo-N沉积层,中间为合金扩散层,改性后的钛材不但表面硬度明显提高,而且在人工体液环境下耐蚀性也相应得到改善。     

加辅助阴极钛板的离子渗氮工艺参数对TC4合金渗层厚度的影响

在辉光离子气体技术的基础上加上辅助阴极钛板,对TC4合金基材进行渗氮处理。通过选择典型的基体温度、保温时间和气体介质,设计了一组正交试验,并以渗层厚度为依据分析了渗氮工艺中基体温度、保温时间和气体介质对渗层厚度的影响。同时采用Axiovert 25CA（Zeiss）光学图像分析仪和GDA750辉光光谱分析仪观察了优化工艺条件下改性层的显微组织及元素分布。结果表明,在辉光离子渗氮工艺中基体温度对TC4合金渗层厚度影响最大,在最优工艺条件下渗氮改性层的形成能显著提高基材表面硬度。     

表面织构-离子氮化复合处理改善316不锈钢的摩擦学性能

针对奥氏体不锈钢表面硬度低、摩擦因数大、耐磨性差等问题,对316不锈钢进行电化学处理获得表面织构,再对获得表面织构的试样进行离子氮化处理。在干摩擦和脂润滑条件下研究了316不锈钢基材和复合处理试样与GCr15钢球和Si3N4陶瓷球配副的摩擦学行为。结果表明:复合处理后试样表层主要由ε相、γ′相和CrN相组成,表面硬度为1 048HV0.1;在干摩擦条件下,表面织构未被完全破坏,在摩擦过程中起到了捕捉磨屑、降低磨损的作用;在脂润滑条件下,表面织构起到了储存油脂提供二次润滑源的作用。与两种摩擦配副在两种测试条件下,复合处理试样的磨损失重量均远低于316不锈钢基体。     

磷对Inconel718形变合金力学性能的影响

对国内生产的低磷Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８（Ｐ含量＜０．００１％）及常规Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８（Ｐ含量为０．００８％～０．０１３％）形变合金锻件的力学性能进行了对比研究。结果表明,室温拉伸强度和高温拉伸强度的差异不大,然而低磷Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８合金的高温塑性和６５０℃,６８６ＭＰａ的持久塑性明显降低;更为值得注意的是,低磷合金在疲劳、蠕变和疲劳／蠕变交互作用下的抗裂纹扩展能力都低于常规合金;而且低磷合金的５９５℃,８９５ＭＰａ缺口周期持久寿命有降低趋势。     

高功率MPCVD金刚石膜红外光学材料制备

使用自行研制的椭球谐振腔式MPCVD装置,以H2-CH4为气源,就高功率条件下CH4浓度对金刚石膜的生长速率和品质的影响规律进行了研究,并在此基础上进行了大面积光学级金刚石膜的沉积。利用扫描电镜、激光拉曼谱仪、傅里叶红外光谱仪对金刚石膜的表面和断口形貌、金刚石膜的品质、红外透过率等进行了表征。实验结果表明,使用自行设计建造的椭球谐振腔式MPCVD装置在高功率条件下通过提高CH4浓度会使金刚石膜的生长速率增加,但当CH4浓度达到一定比例后,金刚石膜的生长速率将不再继续提高。CH4浓度在0.5%~2%时制备的金刚石膜品质较高;自行设计建造的椭球谐振腔式MPCVD装置能够满足在较高功率下光学级金刚石膜的快速沉积要求。     

电化学处理对316不锈钢脂润滑摩擦学性能的影响

为了改善不锈钢在脂润滑条件下的摩擦学性能, 利用奥氏体不锈钢对Cl-点蚀敏感性高的特点, 在Na Cl溶液中采用电化学测试技术对316不锈钢进行电化学处理, 使其发生点蚀而获得粗糙表面, 在表面形成可存储润滑脂的微小油腔, 持续提供润滑脂, 对比研究316不锈钢基材和电化学处理的316不锈钢与GCr15钢球配副在空气中干摩擦和润滑脂润滑2种条件下的摩擦学行为.结果表明:空气中干摩擦, 2种试样的磨损失质量在同一数量级, 基材的摩擦因数较低;润滑脂润滑条件下, 电化学处理的316不锈钢的摩擦因数和磨损失质量均远低于基材.     

Mo电极电火花强化与喷丸复合提高Ti合金微动疲劳抗力

采用Mo电极分别在空气和硅油中对Ti811钛合金表面进行电火花强化处理（ESS），探讨消除强化层中裂纹缺陷的途径。将ESS与喷丸强化复合，拟使Ti合金微动疲劳（FF）抗力得到显著改善。结果表明：Mo电极在空气中电火花强化处理Ti811钛合金表面后，强化层出现明显的微裂纹缺陷，由此导致其微动疲劳抗力降低。在硅油中用Mo电极电火花处理Ti811合金不仅消除了表面裂纹缺陷，而且使钛合金表面具有良好的减摩润滑作用，显著改善了钛合金基材的耐磨性能；再经喷丸强化处理，使钛合金基材的微动疲劳抗力显著提高。     

等离子复合处理制备光催化N掺杂TiO2薄膜（英文）

通过等离子合金化技术在不锈钢表面制备TiN薄膜,然后对TiN薄膜进行热氧化得到N掺杂TiO2薄膜。同时制备 TiO2薄膜作为对比研究。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)及紫外-可见分光光度仪(UV-Vis)对得到的薄膜进行表征。XRD测试结果表明:经过450 °C氧化处理的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2。经热氧化后薄膜表面均匀分布着尺寸接近的微小凸起物。TiO2和N掺杂TiO2的带隙分别为3.25eV和3.08eV。可见光下薄膜催化剂降解亚甲基蓝溶液的实验结果表明:N 掺杂TiO2薄膜比未掺杂TiO2薄膜的光催化效率明显高,可见光照射150min后对亚甲基蓝溶液的最终降解率为20%。     

表面织构改善Ti6Al4V合金摩擦学性能的研究进展

源于自然界非光滑表面的表面织构能够起到捕捉磨屑、储存润滑剂、减小接触面积等积极作用,被认为是一种改善材料摩擦学性能的有效途径,并在改善钛合金摩擦学性能方面取得了有益成果。本文重点关注了钛合金表面织构的设计与加工、减摩与抗磨机理、与表面技术的复合应用,综述了表面织构在改善钛合金的摩擦学性能方面的研究进展,并展望了相关研究思路和方法。     

热氧化TC4合金在模拟油田介质中的冲蚀磨损行为

采用热氧化技术对TC4合金进行表面处理,使用扫描电镜、能谱仪、光学显微镜、辉光光谱分析仪和X射线衍射仪分析热氧化(TO)层的特征,研究了热氧化TC4合金在模拟油田介质中的冲蚀磨损行为。结果表明:热氧化层主要由金红石相组成,热氧化层具有更高的表面硬度,更低的冲蚀磨损失重。热氧化处理显著提高了TC4合金在模拟油田介质中的抗冲蚀磨损性能。