熔盐Cr-Ti碳化物复合层涂覆技术

对表面镀铬、渗铬的钢件进行硼砂熔盐浸渍渗钛处理，可形成多元碳化物复合层。其抗冲击疲劳及抗介质腐蚀性能均明显优于单一渗钛层。应用Ｘ－ｒａｙ衍射及电子探针技术，确定了复合层的结构。     

纳米TiC增强高铬铸铁铸渗层组织与性能

采用普通的砂型铸渗工艺在ZG35表面制备了高碳铬铁和纳米TiC的复合层,并借助扫描电镜、透射电镜、显微维氏硬度计和磨料磨损实验机等设备,研究了纳米TiC对铸渗层显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:铸渗层组织为奥氏体基体+碳化物;纳米TiC趋向于分散在中碳铸钢ZG35与铸渗层的结合界面上,并作为第二相粒子弥散分布于铸渗层奥氏体基体中,起到细晶强化和弥散强化作用;添加1%纳米TiC铸渗层材料的磨粒磨损性能比未添加材料的磨粒磨损性能提高了14%。     

T8钢表面W-Mo-Co多元共渗层的组织和性能

采用双层辉光离子渗金属技术在T8钢表面进行了W-Mo-Co多元共渗,研究了表面合金层的组织、相组成、成分、硬度、脆性以及与基体的结合强度。结果表明,合金层由M6C MC型碳化物层和W、Mo、Co固溶体扩散层组成。碳化物层硬度很高,渗金属态HV0.025硬度高达1 200~1 400,固溶、时效处理后硬度升高至1 400~1 600左右;固溶体扩散层在渗金属态硬度较低,HV0.025硬度只有400~550,固溶、时效处理后硬度升高至800~1 000。碳化物层与基体之间为冶金结合,不存在膜基结合问题。     

纳米TiN增强导卫板铸渗层的组织研究

通过铸渗工艺在导卫板ZG35表面制备出纳米TiN高铬铸铁铸渗层,并借助扫描电镜、X射线衍射仪和透射电镜等方法研究了加入不同含量纳米TiN对铸渗层显微组织的影响。研究结果表明:铸渗层由奥氏体基体和(Cr,Fe)7C3碳化物组成,纳米TiN弥散分布于奥氏体基体中,能够细化组织并促进碳化物由紧凑的网状分布向不连续的网状分布转变。     

2Cr13钢渗硼层的组织结构与耐磨性

本文研究了2Cr13不锈钢渗硼层的组织和耐磨性。研究发现,渗硼层由硼化物层和过渡区构成,而硼化物层又由极薄的(Fe,Cr)B层和相当厚的(Fe,Cr)_2B层组成,在硼化物上分布有少量的(Fe,Cr)_3(C,B)。过渡区是在细小弥散的两相基体上分布着块状和网状碳化物。渗硼试样的耐磨性比常规处理试样高出4—5倍。     

W6Mo5Cr4V2高速钢软氮化渗层脆性改进的研究

通过观察和分析M2高速钢在软氮化处理后渗层的组织形貌和相结构,结果表明渗层组织中合金氮碳化合物以山脉状沿晶界析出分布是高速钢氮化产生脆性的重要原因,分析了该脉状组织的形成原因和脆化机理.通过适当改变软氮化工艺参数,控制其合金氮碳化物在渗层中呈弥散颗粒状分布,可大幅改善高速钢的氮化脆性,使渗层在渗层深度、显微硬度、渗层组织形态等方面均达到工艺要求,且具有良好的显微硬度分布梯度,在生产实际应用中获得良好的效果.     

T8钢的低温双辉等离子渗铬研究

研究了T8钢低温双辉等离子渗铬工艺，分析了改性层的显微组织和相结构，测量了改性层的厚度、硬度及铬浓度分布，并对改性层进行了划痕检验。结果表明，T8钢在900℃以下温度进行双辉等离子渗铬也可得到良好的改性层。改性层由沉积层、碳化物层和固溶体层构成。     

纳米Al_2O_3颗粒增强Ni基复合镀渗合金层的腐蚀磨损性能研究

本文通过电刷镀加双层辉光复合镀渗工艺在316L不锈钢表面制备了纳米颗粒增强Ni基合金层,研究了添加纳米Al2O3颗粒对Ni基合金层的微观组织、耐蚀、耐腐蚀磨损性能的影响.利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对复合镀渗层的微观组织进行观察,采用极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）和腐蚀磨损试验研究复合镀渗层的耐蚀性和耐腐蚀磨损性能.对纳米Al2O3颗粒增强的复合镀渗层的微观组织分析结果表明：在共渗工艺（1000℃）条件下,复合镀渗层中纳米Al2O3颗粒部分溶解于基体中,并析出生成Ni3Al（γ’相）,生成的γ’相与基体具有明确的晶体学取向关系,即（111）γ-Ni//（111）γ’-Ni3Al.在不同旋转速度条件下的极化曲线结果表明：在3.5wt.%NaCl＋10wt.%石英砂的料浆中,在所有旋转速度条件下,颗粒增强复合镀渗层和Ni基合金渗层的耐蚀性能都明显优于316L不锈钢.在低旋转速度条件下（小于2.51m/s）时,纳米Al2O3的加入略微降低了Ni基合金渗层的耐蚀性能 而在高旋转速度条件下（2.98m/s和3.45m/s）,纳米Al2O3的加入则提高了Ni基合金渗层的耐蚀性能.静态浸泡20h以及两种腐蚀介质条件下（单相流（3.5wt.%NaCl）和双相流（3.5wt.%NaCl＋10wt.%）,旋转速度为3.45m/s）冲蚀20h后的电化学阻抗试验结果表明：在静态浸泡20h和单相流冲蚀20h后,颗粒增强复合镀渗层的容抗弧幅值小于Ni基合金渗层,而在双相流中冲蚀20h后,颗粒增强复合镀渗层的容抗弧幅值大于Ni基合金渗层,但两种合金均高于316L不锈钢.     

渗硼对等温淬火球墨铸铁接触疲劳寿命的影响

提出了高韧性球墨铸铁 (ADI)在奥氏体温度下渗硼 ,然后等温淬火的复合处理工艺。渗硼采用自行研制的密封剂和渗硼剂 ,密封剂可以有效地覆盖渗硼罐 ,渗硼剂尤其适用于ADI渗硼。经复合处理工艺处理后可获得层深 70 μm ,组织为单相Fe2 B的渗硼层。与未经渗硼处理的相比 ,接触疲劳寿命可以提高 2 .6倍以上 ,为扩大ADI齿轮的应用范围提供试验依据     

碳氮复合渗处理温度对TA2钛合金组织结构及耐蚀性的影响

在不同温度(850℃、900℃和950℃)下对TA2钛合金进行碳氮复合渗处理,并研究其组织结构以及在人工模拟体液(SBF)中的腐蚀行为。利用X射线衍射、维氏硬度计、金相显微镜对碳氮复合渗层的组织结构进行表征,采用电化学测试方法对不同温度碳氮复合渗处理的样品的耐蚀性进行表征。结果显示:渗层主要由TiN相组成,且随温度升高渗层逐渐增厚;碳氮复合渗处理后的TA2钛合金的耐蚀性提高,且850℃碳氮复合渗后的TA2钛合金耐蚀性最好。     

高温下等离子喷涂涂层的减摩和抗磨特性

采用等离子喷涂工艺以最佳工艺参数制得 Ｃｒ２Ｏ３涂层。在 ＳＲＶ高温摩擦磨 损试验机上测量了该涂层与Ａｌ２Ｏ３球对磨从室温到８００℃时的摩擦系数和磨损量，结 果发现摩擦系数和磨损量都随温度上升而下降。 ＡＥＳ和 ＳＥＭ分析和观察磨损表面结 果表明；常温时涂层磨损机制为断裂磨损；高温时磨损表面发生材料转移和塑性流动， 并且在涂层表面有致密保护膜生成，该致密保护膜不仅降低摩擦系数而且降低涂层磨损。 文中还讨论了负荷对摩擦系数和涂层磨损的影响。     

采用有限元仿真研究TiN和Ti-Si-N的力学性能特点

利用有限元的非线性算法对一个TiN表面和一个Ti-Si-N纳米复合表面的压痕测量实验曲线进行仿真拟合,并对它们的力学性能进行比较分析.论文介绍该三维有限元仿真过程的各个步骤,重点说明如何通过计算求取与实验的载荷-位移曲线相对应的应力-应变关系,以及通过有限元仿真得到TiN样品和Ti-Si-N样品的屈服极限.经过仿真得到TiN表面和Ti-Si-N表面的硬度分别为21.319GPa和39.874GPa,与实测值21.4GPa和41.8GPa很接近.该研究结果证明此计算材料应力-应变关系和求取屈服极限的方法是可行的.通过仿真得到Ti-Si-N纳米复合表面的屈服强度为24GPa、TiN表面的屈服强度为12GPa.     

载荷对纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层摩擦磨损性能的影响

用脉冲电沉积技术制备表面平整光亮的纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层.采用XRD、TEM、SEM、EDS等方法研究了纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的微观组织结构、表面形貌和合金成分.研究了干滑动摩擦条件下纳米晶镀层的摩擦磨损性能、磨损后的组织结构和硬度的变化.结果表明：纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的晶体结构为单相面心立方结构.镀层的摩擦系数和磨损量随着摩擦载荷的提高而增大,即镀层的耐磨性随载荷的提高而下降.摩擦磨损使纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层发生晶粒长大,摩擦载荷越大,磨损后镀层的硬度越低.     

SiO2包覆对爆炸喷涂自敏涂层发光和摩擦性能的影响

采用溶胶-凝胶法在铝酸锶荧光粉表面包覆SiO₂层,以45号钢为基体,采用爆炸喷涂技术制备不同SiO₂包覆质量分数下的SrAl₂O₄∶Eu²⁺, Dy³⁺/Cu-14Al-X自敏复合涂层.对比研究了不同包覆质量分数下铝酸锶粉末与自敏涂层的发射光谱和余辉衰减曲线,复合涂层的摩擦系数与磨损量以及SiO₂包覆质量分数对自敏涂层的发光性能和摩擦学行为的影响.结果表明:SiO₂包覆使得铝酸锶在爆炸喷涂制备过程中得到了保护,提高了涂层的发光性能.随着SiO₂包覆质量分数的增加,复合涂层结构致密度、硬度和耐磨性提高.20%包覆质量分数下铝酸锶粉末硬度为564.5HV,比未包覆铝酸锶粉末的涂层提高了38%.由于破碎后的SiO₂包覆层具有自润滑效果,包覆后复合涂层的摩擦系数相对稳定,15%SiO₂包覆质量分数下复合涂层摩擦系数为0.182,具有最优的摩擦性能.     

Fe基非晶合金涂层电火花加工及其性能研究

利用电火花强化技术对煤油环境的45钢表面沉积单晶硅,制备出了铁基非晶合金涂层.用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、能谱分析仪等检测手段对表面强化层成分、形貌、组织结构进行了研究,并对非晶层形成机理进行了探讨.在磨损试验机上对材料的耐磨性进行了测试,并对试样的磨损形貌进行了分析.结果表明:强化层是反应涂层,涂层厚度不均匀,但涂层与基体实现了冶金结合;强化层表面为非晶层,组织致密、均匀,在与基体交接的区域出现柱状晶;45钢表面沉积层耐磨性明显高于未加工45钢基体.     

流态化CVD制备超细Al_2O_3－SnO_2复合粒子过程模型研究

基于流态化ＣＶＤ制备超细复合粒子过程中的反应、成核、包敷、气流夹带，建立了流态化ＣＶＤ反应器中描述超细粒子的粒度、分布及成核包敷、成膜包敷的一维过程模型。针对ＳｎＣｌ＿４－Ｈ＿２Ｏ－Ｎ＿２体系包敷超细Ａｌ＿２Ｏ＿３粒子的过程，研究了反应器中ＳｎＯ＿２粒子的形成过程及操作参数对其在Ａｌ＿２Ｏ＿３粒子表面的淀积速率及形态的影响。结果表明，反应温度和ＳｎＣｌ＿４浓度升高，包敷速率加快，包敷形态变差；背景气氛粘度增大，包敷形态变优，包敷速率减小；操作气速增大，包敷速率加快，包敷形态变优。     

苯-丙聚合物-SE30复合固相微萃取涂层的研究与应用

以苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物与色谱固定液SE30结合作为固相微萃取头涂层。考察了复合涂层的热稳定性及其与纤维结合能力。自制了SPME装置。采用HS-SPME-GC技术萃取分析了水中一氯苯、二氯苯、三氯苯。以色谱峰高对浓度作外标曲线，在10～100mg／L范围内，一氯苯、二氯苯、三氯苯的线性相关系数分别为0．9968、0．9976、0．9904，最低检测限分别为0.32mg／L、0．27mg／L、0．50mg／L。样品测试中，相对标准偏差(n=5)：分别为5．37％、4．78％、6．63%，，加标平均回收率分别为94．4％、96．7％、94．2％。将自制涂层与商品涂层(PDMS、PA)对水中氯代芳烃化合物萃取量进行了比较，实验结果表明苯乙烯丙烯酸乙酯聚合物-SE-30复合涂层对芳烃化合物具有优良的吸附特性。     

纯铝表面TiO2涂层的光阴极保护行为

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在纯Al表面制备TiO2涂层,研究了不同热处理温度下涂层电极电位随时间的变化规律,同时测定了纯Al表面TiO2涂层的极化曲线和孔蚀电位,并对纯Al表面TiO2涂层的结构进行了分析。研究结果表明,纯铝表面TiO2涂层具有明显的光阴极保护效应。在光照条件下,其电极电位最大下降值约270mV。涂层的极化曲线和孔蚀电位测定以及试样在自来水中的浸入实验,进一步证实了纯铝表面TiO2涂层的光阴极保护效应。X射线衍射结构分析表明,TiO2涂层为四方的锐钛型晶体结构。     

合金化热镀锌高强IF钢镀层分析

为研究合金化热镀锌产品镀层抗粉化性能,通过辉光放电光谱仪(GDS 750A)测量、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM S4200)观察等手段对不同合金化热镀锌高强IF钢的镀层厚度、镀层铁含量、镀层铝含量和镀层相结构等进行了研究·结果表明:对于所研究的合金化热镀锌高强IF钢,镀层较厚、镀层铝含量低时镀层的粉化量较大;当镀层表面和次表面是以疏松的δ1相为主的相结构时,镀层抗粉化性能明显好于镀层表面以致密的粒状δ1相为主的相结构·     

Coating thickness control in continuously fabricating metallic glass-coated composite wires

A continuous production process was developed for coating bulk metallic glasses on the metallic wire surface. The effects of processing parameters, including the drawing velocity and coating temperature, on the coating thickness were investigated. It is found that the coating thickness increases with the increase in drawing velocity but decreases with the increase in coating temperature. A fluid mechanical model was developed to quantify the coating thickness under various processing conditions. By using this theoretical model, the coating thickness was calculated, and the calculated values are in good agreement with the experimental data.