DLC多层膜对9Cr18微动磨损性能的影响

采用等离子体源离子注入（PSII）技术在9Cr18不锈钢基体上制备类金刚石碳膜（DLC）多层膜，比较了该多层膜与N注入层对基体微动磨损性能的影响，结果表明，注入N后，改性层内形成了CrN,Cr2N和Fe3N等氮化物相；PSII技术能够提高9Cr18不锈钢的抗微动磨损性能，实验所制备的DLC多层膜比N注入层具有更好的抗微动磨损性，这与最外层LDC膜的高硬度和低摩擦系数有关。     

等离子体离子注入类金刚石多层膜机械特性

采用非平衡磁控溅射及等离子体离子混合注入方法在奥氏体不锈钢 1 Cr1 8Ni9Ti基体上制备 N/ Ti N/ Ti(N,C) / DLC梯度膜 .研究了类金刚石 (DLC)梯度膜的结构特征和力学性能 .试验结果表明 ,N/ Ti N/ Ti(N,C) / DLC梯度膜最外层为典型的 DLC层 .梯度膜的硬度、弹性模量、断裂韧性以及界面结合强度值分别为 1 9.84GPa、1 90 .0 3GPa、3.75MPa· m1/ 2和 5.68MPa·m1/ 2 .试验所制备的 DLC多层膜比 DLC单层膜具有更好的综合机械性能 .     

TiN/TiN+Si/TiN多层膜的高温微动磨损行为研究

用直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法在T225NG钛合金基体上制备出厚度约为6μm的TiN/TiN+Si/TiN多层膜,重点研究了多层膜及钛合金基材在室温和高温条件下的微动磨损行为,采用激光共焦扫描显微镜测定磨损体积,用扫描电子显微镜观察磨痕微观形貌.结果表明：在室温(25 ℃)至400 ℃范围内,微动初期和稳定阶段多层膜的摩擦系数比钛合金基体低,磨损体积也比钛合金基材明显降低;多层膜磨损体积随着温度的升高而增大;多层膜可以显著降低钛合金基材的磨损;多层膜的损伤主要表现为剥层和磨粒磨损形式.     

电子束重溶CoCrW涂层组织及抗微动磨损性能

采用电子束对等离子喷涂CoCr涂层进行重溶处理,对重熔前后CoCrW涂层的组织及其抗微动磨损性能进行了分析。结果表明,电子束重熔消除了原等离子喷涂层的层间氧化物、孔隙和层状结构,重熔层与基体形成冶金结合,得到以钴基固溶体为基体,以复合碳化物为强化相的细晶组织,抗微动磨损性能是原等离子喷涂层的13．3倍。     

Cr/WC激光表面改性梯度层组织及磨损行为

用5kWCO2激光器对先后预置不同成分合金粉末的铸造铝硅合金表面进行2次激光扫描，制备了Cr/WC激光表面改性梯度层，并对其显微组织进行了分析，结果表明，在梯度层表面产生了大量的Al9Cr4化合物，且有更多的硅元素固溶在α-Al中，增加了固溶强化的作用，自表面至基体激光改性梯度层的显微硬度呈现明显的连续变化趋势，而单次激光表面改性层与基体之间的显微硬度值则有一突变，微动磨损实验表明，激光改性后的表面抗微动磨损的能力增强，磨损机制不同于铝硅合金基体，而表现出较好的抗粘着损伤性能。     

等离子熔覆镍基合金的组织及其冲蚀磨损性能

为提高不锈钢材料的耐冲蚀磨损性能,以Ni46合金粉末为原料, 采用等离子熔覆工艺在不锈钢1Cr18Ni9Ti基材上制备镍基合金涂层,分析了熔覆层的显微组织以及物相形貌和相结构等,测定了涂层的显微硬度. 使用旋转圆盘实验机研究了Ni基等离子熔覆合金涂层在砂浆中的冲蚀行为. 结果表明: 材料的冲蚀磨损性能受到材料基本力学性能的限制,高硬度镍基涂层的抗冲蚀性能最好,在相同实验条件下其磨损率由小到大排列顺序为镍基涂层＞0Cr13Ni5Mo＞1Cr18Ni9Ti;镍合金层中奥氏体基体的固溶强化和硬质相有效抵御砂砾的冲击,是Ni基等离子熔覆合金层具有高抗冲蚀性能的主要原因.     

用于工业化生产的质子交换膜燃料电池金属双极板表面处理方法

采用多弧离子镀膜技术在316L不锈钢片上制备了一系列Cr的氮化物及碳氮化物的单层膜和多层膜,对不同的膜成分的样品进行了接触电阻和电化学耐腐蚀特性的测试.通过调控生产过程中的气压、温度、反应物比例等重要参数,得到符合要求的膜结构与化学成分.结果表明,多层薄膜结构以及合适的C、N化学计量比的镀膜的抗侵蚀性优于单层.此外,膜组合物中的C和N具有优化的化学计量比,以改善电化学和电学性质.这种充分发展的工业表面处理技术可以避免从实验室到工业化的放大效应.     

钼和硫同步注入9Cr18不锈钢的摩擦磨损性能

钼和硫2种离子同步注入9Cr18不锈钢样品.用针盘摩擦磨损实验机测定了注入样品的耐磨性能,用俄歇电子能谱仪(AES)测量注入样品成分深度分布,并检测了样品硬度.与钼或硫单独注入9Cr18样品相比,钼和硫的同步注入使样品的摩擦因数和磨损寿命显著改善,此改性效果与注入层中注入的元素分布的叠加有关.采用计算机模拟了注入过程,模拟的结果有助于揭示改性层的特点和注入增强效果的机制.     

离子注入对Cr4Mo4V轴承钢摩擦学性能的影响

在Cr4Mo4V轴承钢表面等离子体浸没注入(PIII)了氮离子(N+)、类金刚石(DLC)、碳化钛(TiC),测量了处理前后试样表面的显微硬度,在干摩擦条件下进行了与Si3N4陶瓷球对磨的摩擦学实验,通过光学显微镜观察了磨损表面形貌,分析了磨损机理。结果表明:离子注入后显微硬度明显增大,注入TiC的试样增幅最大,达到54.7%;注入TiC的试样摩擦系数下降到约0.2,最小磨痕宽度减小了50%;未处理和注入N+试样的磨损机理主要以粘着磨损为主,但注入N+试样磨损程度有所减轻;注入DLC和TiC的试样主要磨损机理以疲劳磨损为主;离子注入TiC表面改性的表面综合性能最好,其次为注入DLC、注入N+。     

磁控溅射与电弧离子镀制备TiN薄膜的比较

分别采用磁控溅射和电弧离子镀在抛光后的W18Cr4V高速钢基体表面沉积TiN膜层,利用纳米力学系统、扫描电子显饭镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜进行测试,比较了两种方法所制备的薄膜的异同.结果表明:磁控溅射所制备的薄膜表面平整,但沉积速率和硬度均低于电弧离子镀制备的薄膜.     

P20钢等离子体氮化/DLC双重处理研究

为了提高DLC膜与P20塑料模具钢基体间的结合强度,采用高功率大电流脉冲电源,实现P20钢氮化及氮化/DLC连续双重处理。采用SEM、XRD和显微硬度仪对其表面结构、相组成及显微硬度进行测试分析,结果表明:氮化处理增大试样表面粗糙度,氮化层由γ'-Fe4N相和ε-Fe(2,3) N相组成,硬度由240HV0.05上升到830HV0.05;压痕法结合力测试和摩擦磨损实验结果表明,氮化处理提高DLC膜基结合力和摩擦磨损性能。     

边缘修形织构化N、Si共掺杂类金刚石碳膜在空气中的摩擦磨损性能

采用激光加工和抛光方法,在镜面抛光的4Cr13不锈钢基板上制备了凸起面积密度分别为35%、44%和58%的边缘未修形和边缘经圆滑修形处理的圆柱凸起织构,并采用溅射和射频化学气相法在织构表面沉积N、Si共掺杂类金刚石碳(N-Si-DLC)膜;采用球-盘式往复摩擦磨损试验机研究了边缘未修形和边缘修形的凸起织构化N-Si-DLC膜与316L不锈钢球在不同相对湿度(RH=15%,45%,75%)空气中的摩擦磨损性能;同时,基于有限元法分析了稳定摩擦阶段静态接触应力的分布情况.结果表明:边缘修形织构化N-Si-DLC膜的摩擦系数和磨损率均显著低于边缘未修形织构化N-Si-DLC膜,边缘修形效果与织构凸起面积密度有关,并影响织构的摩擦磨损性能;凸起面积密度为44%的边缘修形织构化DLC膜的减摩耐磨效果最佳;织构化DLC膜的摩擦磨损性能与织构边缘的最大接触应力密切相关,采用边缘修形可以大幅减小凸起织构边缘的最大接触应力,从而达到减摩耐磨的效果.     

扩散处理对热浸镀1Cr18Ni9Ti镀层组织结构的影响

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为研究对象,探讨了扩散处理对热浸镀铝1Cr18Ni9Ti不锈钢的镀层组织结构及抗高温氧化特性的影响,结果显示:1Cr18Ni9Ti不锈钢表面的热浸镀铝层经高温扩散处理后与基体结合性良好,外扩散层主要由Fe Al相组成,内扩散层为Fe3Al等相,且抗高温氧化特性显著增强。     

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.     

溅射Ni16Cr2.5Al微晶涂层及其氧化行为

NiCrAl是NiCrAlY型包覆涂层的主要成分,对NiCrAl涂层的沉积形态及其氧化行为的研究具有重要科学意义.磁控溅射在不锈钢Fe18Cr9Ni0.1Ti基体上制备出Ni16Cr2.5Al微晶涂层(基体分倾斜45 和竖直90 两种方式悬挂),使用SEM/EDAX,X ray,对Ni16Cr2.5Al微晶涂层及其氧化膜进行了分析,以探索高温合金用涂层形成及其氧化膜形成机制.     

LY12铝合金表面多弧离子镀(Ti,Cr)N膜

研究在铝合金表面多弧离子镀(Ti,Cr)N膜的工艺可行性.利用正交试验确定最佳工艺参数,讨论靶材成分、沉积时间、偏压、氮气压力和弧电流对膜层性能和质量的影响,并对该膜层的耐蚀性能和摩擦学性能进行了研究.结果表明,铝合金表面可以沉积(Ti,Cr)N膜.当靶材成分为w(Ti)=80%,w(Cr)=20%,沉积时间为30 min,偏压为200 V,氮气压力为3.0 Pa,弧电流为75 A时,可得到膜基结合力为44 N,膜厚为1.77 μm的(Ti,Cr)N膜.     

MA956 ODS合金微晶涂层对1Cr18Ni9Ti不锈钢氧化性能的改善

采用高频电脉冲沉积技术在1Cr18Ni9TI不锈钢表面上沉积了厚度约为50um的MA956 ODS合金纳米微晶涂层,涂层与基体之间呈现良好的冶金结合,在1000度静态空气中对1Cr18Ni9Ti试样与表面施加涂层试样进行了总计100h的恒温氧化实验,用AFM,SEM,EDX和XRD分别对涂层和氧化后试样的形貌,成分和组成进行了观察和分析,结果显示,1Cr18Ni9Ti表面沉积MA956ODS合金纳米微晶涂层促进了Cr的选择氧化,提高了1Cr19Ni9Ti表面氧化膜的粘附性,了1Cr18Ni9Ti抗高温氧化性能。     

一种1Cr18Ni9不锈钢基片PTC厚膜电路的实现方法

为了将PTC(positive temperature coefficieat)电子浆料以厚膜电路的形式制备在不锈钢基片上,并把不锈钢本体作为散热器,引出电极利用PTC效应制成可控电热元件.方法:提出基于1Cr18Ni 9不锈钢基片的PTC厚膜电路的组成结构,并根据1Cr18Ni 9的膨胀系数和电路元件的电气特性实现了厚膜电路PTC电子浆料的应用设计技术.结果显示以PTC厚膜电路材料组成的可控电热元件,其功率密度高达200 W/cm2;其电阻膜层的表面加热速度可达200-300℃/s;其使用寿命达到1 万小时以上.可见与传统的电热合金材料、陶瓷基片加热器以及元件组合的加热器相比,本实现技术电路具有功率密度大、响应速度快、加热温度可控等优点.     

W离子注入奥氏体不锈钢的微动磨损性能

采用金属蒸气真空弧离子源,在奥氏体不锈钢上注入金属W离子,研究了W离子注入对奥氏体不锈钢微动磨损性能的影响.结果表明,W离子注入后不锈钢的表面硬度提高了3倍;W离子注入能够显著改善奥氏体不锈钢的微动磨损性能,降低微动磨损面积.这主要归因于离子注入造成的表面强化,以及离子注入在基体表面产生的压应力.     

Ar/N_2气体比例对ZrN/WTiN纳米多层膜的影响

选择ZrN和WTi N作为个体层材料,利用超高真空射频磁控溅射系统制备ZrN,WTi N和一系列的ZrN/WTi N纳米多层薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)和纳米力学测试系统分析制备参数中Ar/N2气体比例对多层膜结构与机械性能的影响.结果表明:多层膜的纳米硬度值普遍高于2种个体材料混合相的硬度值;当FAr∶FN2=5时,ZrN/WTi N纳米多层薄膜出现了ZrN(111),Ti N(111)衍射峰和非晶态,多层膜体系的硬度、应力和弹性模量均达到最佳效果.