改善钢铁材料摩擦学行为的表面织构研究现状

钢铁材料广泛应用于诸多工程领域,但其耐磨性差,源于材料表面的摩擦会引起磨损损伤、阻力大、噪声污染等问题,从而导致材料损伤或失效,影响部件局部或整体的正常使用。在材料表面形成表面织构可有效实现减摩/抗磨、减阻、降噪的效果,从而达到改善钢铁材料摩擦学行为的目的。综述了表面织构在改善钢铁材料摩擦学行为方面的研究现状,对钢铁材料表面减摩/抗磨、减阻和降噪表面织构的设计与研究进行了分析与比较,简要阐述了相关机理。干摩擦和润滑条件下,表面织构通过发挥捕捉磨屑、储存润滑剂、流体动压润滑的作用来实现减摩/抗磨;与流体和空气摩擦时,表面织构通过产生二次涡达到减小表面与流体/空气接触面积等作用实现减阻和降噪。最后,展望了能够改善钢铁材料摩擦学行为的表面织构的相关研究思路和方法。     

Ti13Nb13Zr 合金离子氮化层的摩擦磨损性能研究

目的提高医用钛合金的耐磨损性能。方法应用等离子渗氮技术在Ti13Nb13Zr基材上制备改性层,并对改性层组织、成分及硬度进行测试。利用往复磨损试验机研究改性层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并与未处理的基材进行对比。结果 Ti13Nb13Zr合金表面经渗氮后形成致密均匀的改性层,硬度高达1110HV0.025,改性层的磨损体积约为基材的1/23。结论等离子渗氮技术有效地改善了Ti13Nb13Zr合金的摩擦磨损性能。     

熔盐电镀铝技术在钢铁材料腐蚀防护方面的研究现状

介绍了熔盐电镀铝技术的特点和分类,从无机熔盐体系和有机熔盐体系两大熔盐体系着手,综述了熔盐电镀铝技术在钢铁材料腐蚀防护方面的研究现状,包括主要技术参数和镀层的性能。对熔盐电镀铝技术的研究方向进行了展望。     

Surface alloying of Cu with Ti by double glow discharge process

The surface of pure copper alloyed with Ti using double glow discharge process was investigated. The morphology, structure and forming mechanism of the Cu-Ti alloying layer were analyzed. The microhardness and wear resistance of the Cu-Ti alloying layer were measured, and compared with those of pure copper. The results in-dicate that the surface of copper activated by Ar and Ti ions bombardment is favorable to absorption and diffusion of Ti element. In current experimental temperature, as the Ti content increases, the liquid phase occurs between the deposited layer and diffused layer, which makes the Ti ions and atoms easy to dissolve and the thickness of Cu-Ti al-loying layer increase rapidly. After cooling, the structure of the alloying layer is composed of CuTi, Cu4Ti and Cu(Ti) solid solution. The solid solution strengthening and precipitation strengthening effects of Ti result in high surface hardness and wear resistance.     

渗铬层在模拟油田地层水中的耐蚀性(英文)

对P110油套管钢(P110钢)进行渗铬改性,旨在提高其现现性能以满足在油/气田环境下服役的要求。借助扫描电镜,能谱仪隋X射线衍射仪对渗铬层的现现形貌,截现成分,显微组织隋相结构进行现征。利用电金王测试金金评价P110钢隋渗铬层在模拟油田地层水中的耐腐性。扫描电镜获得试样在极金曲线测试前后的现现形貌。结果现明:渗铬层均匀、连续,由碳金物相隋少量氮金物相构成。渗铬层较P110钢具有更高的开路电位隋更低的电流密度;腐腐形貌显示,P110钢腐腐严重,渗铬层腐腐轻微;渗铬层在模拟油田地层水中具有更好的耐腐性,对P110钢具有很好的腐腐作用。     

利用纳米压入的反演分析法确定金属材料的塑性性能

建立了一种确定金属材料塑性性能的方法,即利用有限元数值模拟对纳米压入过程进行反演分析,确定金属材料的屈服极限和应变强化指数.首先在不考虑材料加工硬化的情况下,对纳米压入过程进行反演修正模拟,当模拟曲线同正向分析曲线相吻合时,确定金属材料的代表性应力;其次在考虑不同应变强化指数的情况下,采用相同的方法确定金属材料的代表性应变;最后结合量纲分析确定金属材料的应变强化指数,继而确定金属材料的屈服极限.经过实验验证,该方法具有较高的精度.     

多孔SnO_2-TiO_2复合膜的制备及其光催化性能

分别在磷酸盐电解液中以及由磷酸盐与锡酸盐组成的电解液中对纯钛进行微弧氧化,制备了纯TiO2膜和SnO2-TiO2复合膜,利用FESEM、XRD、EDS、XPS、UV-可见光分光光度计等表征了膜层的形貌、相组成及光催化性能。结果表明:纯TiO2膜由金红石型和锐钛矿型TiO2及纯钛相组成,且其表面的孔隙分布不均匀;多孔SnO2-TiO2复合膜表面的孔隙分布均匀,膜层由金红石和锐钛矿型TiO2、纯钛以及SnO2相组成,其光催化性能明显优于纯TiO2膜。     

钛合金Ti6Al4V表面渗钼层的摩擦磨损性能

利用双层辉光离子渗金属技术在钛合金Ti6Al4V表面进行合金化，形成均匀、致密、厚度为9．4μm的钛钼合金渗层。表面硬度提高3倍左右，达到1050Hκ。采用球盘磨损试验机考察了钛合金Ti6Al4V表面渗钼层和Ti6Al4V钛合金的摩擦性能，得出该合金表面渗Mo后虽然摩擦因数略微增大，但耐磨性提高100余倍；通过对磨损形貌的分析可知，表面渗Mo合金层磨损机制主要表现为粘着及少量微切削。     

离子束增强沉积工艺参数对Cr-N膜层组织结构的影响

利用离子束增强沉积技术, 在 Ｓｉ （１１１） 和 Ｇ Ｃｒ１５ 轴承钢基体上沉积 Ｃｒ Ｎ 镀层研究氮分压、 Ｎ^＋ ＋ Ｎ^＋_２ 离子轰击能量和 Ｎｉｏｎｓ Ｃｒ ａｔｏｍｓ 到达比对镀层组织结构的影响结果表明, Ｃｒ- Ｎ 镀层组织对氮分压敏感, 随着氮分压的增加, 镀层中 Ｃｒ Ｎ 组份增加, 金属 Ｃｒ 及 Ｃｒ_２ Ｎ 组份减少; 随着氮离子轰击能量的增加, Ｃｒ- Ｎ 镀层中 Ｃｒ Ｎ （２００） 择优生长; 但当 Ｎ ｉｏｎｓ/Ｃｒ ａｔｏｍｓ 比从１４５ ×１０ ^{－ ２} 增至５.８７ ×１０ ^{－ ２} 时, 镀层中 Ｃｒ Ｎ 组份非但没有增多, 反而使镀层中的 Ｃｒ 以 Ｃｒ_２ Ｏ_３ 形态存在.     

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。