316L不锈钢等离子渗钛-热氧化制备TiO2膜及性能

为了提高316L不锈钢的表面性能,以满足其在医用环境下服役的要求,利用等离子表面合金化和真空热氧化复合处理技术,在316L不锈钢表面制备TiO₂薄膜。借助金相显微、辉光放电发射谱（GDOED）、x-射线光电子谱（XPS）和x-射线衍射（XRD）分析薄膜的组织结构,以蒸馏水为对象进行光诱导超亲水性试验,用球-盘磨损试验对比测试薄膜与基体的摩擦学性能。结果表明：薄膜均匀致密,Ti、O元素沿层深呈梯度分布,具有锐钛矿型TiO₂结构; 薄膜具有较高的亲水性,可见光照射下,30 min内接触角降为8.5°; 在7.6 N负荷下,薄膜与Al₂O₃陶瓷球对磨时的摩擦系数为0.30~0.40,磨损率仅为1.14×10^-4 mm³·N^-1·m^-1,复合处理后薄膜耐磨减摩性能指标明显优于不锈钢基材.     

一种高熔点金属涂层的制备方法

研制了一种由多个空心阴极并列组合而成的，可直接作为溅射靶的多重空心阴极溅射靶，其溅射输出量可用电压，气压及空心阴极的高度和宽度比控制。人Ｗ，Ｍｏ合金制成的多重空心阴极溅射靶所做的合金涂镀试验表明，这种方法涂层沉积速度快，涂怪致密并与基体结合良好，适用于多种金属或其合金的溅射沉积，尤其是高熔点金属的溅射沉积。     

纯钛表面Zr-N等离子合金化(英文)

为了改善纯钛的表面性能,利用等离子表面合金化技术在纯钛表面形成Zr-N改性层。对Zr-N改性层的微结构、成分及硬度进行测试,并对改性层形成及表面硬度提高的机理进行分析。利用球-盘磨损试验对表面改性纯钛的摩擦学性能进行研究。结果表明,在纯钛表面形成了均匀致密的Zr-N改性层,改性层由表面Zr-N化合物层和基体内Zr、N的扩散层构成。Zr-N表面改性层显著提高了纯钛的表面硬度,表层的最高硬度约为HK1040。Zr-N表面改性层没有减摩效果,但明显改善了纯钛的磨损性能。     

1050工业纯铝表面氮化层组织及其摩擦学性能研究

利用等离子体渗氮技术,在1050工业纯铝表面形成氮化铝改性层,考察了氮化层成分分布、相结构及表面形貌.利用往复磨损试验机研究了氮化层的滑动干摩擦学性能,并与基材进行对比.结果表明,氮化层由AlN和Al组成,干摩擦条件下,氮化层能够明显降低1050铝表面的摩擦系数并提高其耐磨性.     

有限元法分析不锈钢基体对Ti及Cr薄膜的影响

基于纳米压入的有限元模拟即正向分析,研究304不锈钢(AISI-304SS)基体对Ti及Cr2种金属薄膜的影响。Ti膜相对于AISI-304SS基体为软膜硬基,Cr膜相对于AISI-304SS基体为硬膜软基。为了能反映实际工况,模拟时,基体与膜均采用幂律强化本构模型,弹塑性性能参数已知,压深与膜厚比(hmax/t)介于0.05与0.5之间,步长为0.05。作为对照,对2种薄膜对应的块状材料以及不锈钢基体均作了相应的模拟。模拟发现,基体对薄膜弹性模量的影响相应于对薄膜硬度的影响更为敏感,软膜硬基易于在压痕周围产生径向裂纹,硬膜软基易于在压痕周围产生环向裂纹。     

H13钢表面电火花沉积钼涂层的摩擦磨损特性研究

在H13钢表面电火花沉积钼合金涂层,研究了其组织结构及摩擦磨损特性。结果表明,钼合金涂层由白亮层、扩散层和热影响区组成;钼元素与基体元素相互扩散形成冶金结合;合金层的显微硬度(约为1482HK0.025)较H13钢(280HK0.025)提高5倍左右;电火花沉积Mo合金层后摩擦系数明显降低,磨损质量损失仅为基材的1/7,抗磨性能显著提高。     

采用双辉等离子表面冶金技术在金刚石厚膜表面制备钽涂层的性能

采用双辉等离子表面冶金技术在机械抛光后的金刚石厚膜表面制备钽涂层,研究了涂层的表面及截面形貌、微区成分、物相组成及结合性能。结果表明:制备得到的钽涂层连续、均匀,由钽金属层与界面处的化合物层组成,厚度约1.7μm,组织为柱状晶;金刚石厚膜与钽涂层的界面处存在厚度约为1.1μm的钽与碳元素呈梯度分布的扩散区,且生成了TaC和Ta2C两种化合物;钽原子填充了金刚石厚膜抛光产生的磨痕,其表面粗糙度由128nm降低为57nm;钽涂层的塑性以及与金刚石厚膜的结合性能良好。     

表面渗铝改性镁合金的轧制组织性能

引入"固态扩渗+轧制"一种新的表面改性方式,在研究镁合金薄板表面改性方法及工艺的基础上,采用固态扩渗的方法对AZ31镁合金薄板进行表面渗铝改性处理获得Al/AZ31镁基复合材料;借助有限元软件LS-DYNA模拟其冷轧过程,获得最优轧制工艺条件并进行轧制试验,通过XRD、SEM、金相显微镜、布氏硬度测量计、往复式摩擦磨损试验机和CorrTest腐蚀电化学测试系统检测材料表面的组织性能。结果表明:Al/AZ31镁基复合材料轧制变形后表面形变强化使表面组织晶粒更加细小、均匀,同时产生新的物相MgAl2O4,使其耐磨耐腐蚀性得到改善,表面布氏硬度从HB61.4提高到HB63.5,摩擦因数由0.52提高为0.60,表面摩擦磨损质量损失从0.33mg减小到0.26mg;表面耐腐蚀性能显著提高,自腐蚀电位从-1.49V提高为-1.38V,自腐蚀电流密度从6.2×10-3 mA/cm2降为7.0×10-4 mA/cm2。采用"固态扩渗+轧制"的方法获得的Al/AZ31镁基复合材料的耐磨性有所改善,耐腐蚀性能显著提高。     

离子渗钨钼锯条性能的研究

依照BS1919-1983标准测试了离子渗钨钼手用锯条和高速钢双金属手用锯条的切削性能,结果表明,两者的切削总时间基本相同。而耐磨性前者比后者有较大提高,并对两种锯条的组织进行了分析研究。     

TC4钛合金在慢速率形变下的银脆行为

利用慢应变速率拉伸试验（ＳＳＲＴ）并结合断口分析，研究了镀银方式、镍阻挡层、表面压应力和温度等因素对ＴＣ４钛合金固态银致脆（ＳＳＩＥ）行为的影响，并对ＳＳＩＥ机制进行了理论分析。结果表明，在２８×１０－６·ｓ－１慢速率提伸条件下，ＴＣ４于３５０℃以上表现出较显著的ＳＳＩＥ敏感性，ＳＳＩＥ下限温度约为２８０℃。银与ＴＣ４表面紧密结合是产生ＳＳＩＥ的必要条件。电镀（ＥＰ）银可引起ＴＣ４氢脆（ＨＥ）和ＳＳＩＥ双重破坏作用。镍阻挡层对ＴＣ４的ＳＳＩＥ裂纹萌生有一定抑制作用。ＴＣ４合金ＳＳＩＥ过程速率由银在裂纹表面自扩散速率与裂尖氧化膜破裂速率的相对大小决定。