铝合金表面纳米化--微弧氧化复合涂层摩擦行为

通过表面机械研磨处理在LY12CZ铝合金表面制备表面纳米化( SNC)过渡层,再采用微弧氧化( MAO)技术对纳米晶过渡层进行微结构重构,设计制备出纳米化-微弧氧化( SNC-MAO)复合涂层,并对比研究了铝合金表面微弧氧化涂层及纳米化-微弧氧化复合涂层的摩擦学行为。与微弧氧化涂层相比,纳米化-微弧氧化复合涂层因硬度较高而具有较好的耐磨性。微弧氧化涂层及纳米化-微弧氧化复合涂层与GCr15钢球对磨时具有相同的磨损机理,为对磨钢球向涂层的材料转移和氧化磨损。     

电参数对钛合金微弧氧化法制备TiO2生物陶瓷涂层的影响

采用微弧氧化法在钛合金(Ti-6Al-4V)基体上制备TiO2生物陶瓷涂层.试验研究了不同微弧氧化电压和脉冲频率对涂层微观形貌,涂层厚度及相组成的影响.结果表明:涂层厚度随氧化电压的升高而增加,随脉冲频率的增加而减小.SEM观察显示:涂层微孔数目随电压的升高而增加,随脉冲频率的增加表面粗糙度增大.XRD相结构分析表明:涂层中的主要相为金红石型TiO2和锐钛矿型TiO2及CaTiO3.     

电弧喷涂铝涂层的抗高温空气氧化性能

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备铝涂层。用Q235钢、铝涂层和封孔铝涂层3种试样进行400℃和500℃涂层氧化和失效试验，并绘制了氧化动力学曲线。结果表明，在500℃以下，在Q235钢基体上电弧喷涂铝涂层和封孔铝涂层可以提高试样的抗氧化能力，但只是在短期内有效。在相同的温度下，封孔铝涂层试样氧化速度最低，铝涂层试样和Q235钢试样的氧化速度大约分别是它的2倍和3倍。氧化过程中，氧化气体渗透到涂层内部，Al2O3膜不断生成、破碎和剥落，并在涂层颗粒机械结合部位堆积，产生的张应力造成涂层的内聚强度降低，塑性和密封性能变差，防腐作用减弱，这是涂层氧化和失效的主要原因。     

新型工具钢GDL-4的TiAIN涂层的制备及性能的研究

采用非平衡磁控溅射离子镀在GDL-4型合金工具钢表面进行TiAIN涂层，并与M2钢表面TiAIN涂层做对比性分析。用压入法测量涂层的结合强度、用显微硬度计以不同的载荷测量涂层硬度。结果表明，该钢经PVDTiAIN涂层后，结合强度达到HF1，膜厚为4．5—5．0μm，显微硬度为HV2360—2576，与M2钢为基体相比，在相同条件下进行表面TiAIN涂层，其结合强度、膜厚、显微硬度测量，结果都很相近。以廉价合金为主加元素的GDL～4型合金工具钢，可以替代价格昂贵的传统高速钢以降低工具钢成本。并采用维氏压头测量断裂韧性KIC和通过扫描电子显微镜观察压痕形貌来评定涂层的韧性。     

大面积Ni25合金梯度涂层的激光熔覆

激光熔覆是一种有效的金属表面改性方法。本文采用在45号钢上熔覆一层Ni25合金涂层。并对获得的熔覆层进行组织、硬度、耐磨和腐蚀性能的研究。结果表明:激光熔覆后的熔覆层表面的硬度、耐磨性和耐蚀性较基体有很大的提高。     

铝合金微弧氧化陶瓷层的耐磨性

应用微弧氧化这一高新表面改性技术在LY12铝合金表面形成陶瓷膜层，并对其在常温下的耐磨性能进行了对比测试与分析。实验结果表明，微弧氧化陶瓷膜层的表面磨损外观比较均匀，磨损痕迹也比较轻微，其表而硬度达到2500HV，是基体的10倍以上。由此可见，微弧氧化技术大大改善了铝合金表面耐磨特性和硬度。     

原位生成TaB_2颗粒增强镍基复合涂层的组织与耐磨性

以Ta粉、B粉和Ni60A粉为原料,利用氩弧熔覆技术在Q235钢基体表面制备原位生成TaB_2颗粒以增强Ni基复合涂层。通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计以及摩擦磨损试验机对复合涂层的显微组织、物相、显微硬度以及涂层耐磨性进行分析研究。结果表明,镍基复合涂层形成良好,没有气孔和裂纹等缺陷,涂层与基体呈现良好的冶金结合。熔覆层由原位生成的TaB_2颗粒相、Fe-Cr相及Cr_7C_3相组成。TaB_2颗粒弥散分布在基体上,氩弧熔覆涂层的平均显微硬度达到11.50 GPa,比基体Q235钢提高约4倍。在室温干滑动磨损条件下,该熔覆涂层的耐磨性比基体提高约12倍。     

羟基磷灰石／二氧化钛生物复合涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶工艺在经过微弧氧化预处理的钛基体表面制备HA/TiO2生物复合涂层,观察了涂层的表面及截面微观形貌,测定涂层的表面成分和涂基结合力,并且进行了体外溶解性实验.结果表明:涂层表面涂覆均匀,无明显裂纹;涂层截面层次清晰,涂基结合力较高,可以达到40N左右;涂层在模拟体液中有较好抗体液溶解性和生物相容性,可以提高材料的植入寿命,是一种理想的生物涂层材料.     

激光涂覆MS合金层的显微组织与耐磨性

通过扫描电镜观察；Ｘ射线能谱分析、显微硬度测量以及干滑动摩擦磨损试验，研究了激光涂覆ＭＳ合金层的显微组织与耐磨性。试验结果表明，该涂层显示了独特的组织特征和比钢基体高得多的耐磨性。     

钢表面激光熔覆TiC_P/Fe基合金复合耐磨涂层

在２０钢表面用激光束熔覆了ＴｉＣ颗粒与Ｆｅ基自熔合金复合耐磨涂层。对涂层的组织、化学成分、硬度及耐磨性进行了分析。结果表明，熔覆层主要由γ－Ｆｅ，α－Ｆｅ（马氏体）和ＴｉＣ颗粒组成。为获得平整而无裂纹的表面复合涂层，随预涂覆层的ＴｉＣ量的增加，所需激光能量密度提高，复合涂层的硬度及耐磨性也随之增加。     

电弧喷涂铝涂层的抗高温空气氧化性能

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备铝涂层。用Q235钢、铝涂层和封孔铝涂层3种试样进行400℃和500℃涂层氧化和失效试验,并绘制了氧化动力学曲线。结果表明,在500℃以下,在Q235钢基体上电弧喷涂铝涂层和封孔铝涂层可以提高试样的抗氧化能力,但只是在短期内有效。在相同的温度下,封孔铝涂层试样氧化速度最低,铝涂层试样和Q235钢试样的氧化速度大约分别是它的2倍和3倍。氧化过程中,氧化气体渗透到涂层内部,Al2O3膜不断生成、破碎和剥落,并在涂层颗粒机械结合部位堆积,产生的张应力造成涂层的内聚强度降低,塑性和密封性能变差,防腐作用减弱,这是涂层氧化和失效的主要原因。     

钢表面激光熔覆铁/镍基合金熔覆层的组织与性能研究

针对提高20Cr13不锈钢的表面性能,采用激光熔覆技术在基体表面制备M2铁基和Ni60A镍基合金熔覆层;通过使用光学显微镜、显微硬度计以及电化学工作站对两种熔覆层进行金相组织、显微硬度和电化学腐蚀性能差异性研究;结果表明:铁基、镍基熔覆层与基体结合界面均有明显的白亮带,无气孔、裂纹等缺陷;铁基涂层微观组织主要由等轴晶和胞状晶组成,镍基涂层微观组织主要由和树枝晶组成;铁基涂层的显微硬度为5417 HV,镍基涂层的显微硬度为5923 HV,约为基体显微硬度（2207 HV）的2~3倍;铁基、镍基涂层均与20Cr13钢基体表面形成了较好的冶金结合,二者表面硬度均有了有显著提升,在熔覆区采用Ni60A镍基材料时的显微硬度要比采用M2铁基材料时的显微硬度高,而在热影响区部位两者显微硬度相差不大;铁基涂层的自腐蚀电位（-021 V）略高于镍基涂层的自腐蚀电位（-023 V）,铁基涂层的耐腐蚀性优于镍基涂层。     

表面涂层摩擦机理研究

详细分析了表面涂层的摩擦机理。其中涂层的摩擦机理主要可分为油层参数影响原理、摩擦化学原理、摩擦物理原理与材料转移原理等。涂层参数是指涂层及基体的硬度值、涂层厚度和基体表面粗糙度。摩擦化学原理包括涂层表面化学保护层的生成、涂层的氧化等方面的理论。而材料转移原理是指由于摩擦界面之间形成材料转移层而导致摩擦界面的摩擦特性的改变。     

微弧氧化锻铝表面形成陶瓷膜的工艺研究

用自行研制的微弧氧化电源在锻铝表面生成了氧化物陶瓷膜.观察了膜层表面形貌,测试了表面硬度,探讨了微弧放电对陶瓷膜和基体性能组织的影响.结果表明：锻铝表面的陶瓷膜随氧化时间的延长而增厚,但随氧化时间的继续增加膜层不再增厚;陶瓷膜的表面硬度是基体硬度的10倍以上,大大提高了材料表面的耐磨、耐蚀特性.     

等离子熔覆铁基涂层组织结构及热影响区特点

采用等离子束作为热源,在16Mn钢上熔覆一层铁基合金涂层.分析了涂层的组织结构;并通过对等离子熔覆热循环的特点和冶金过程的探讨,着重对钢基体的热影响区进行了测试分析;将热影响区划分为过热区、完全相变区和不完全相变区.过热区显微组织粗大,有魏氏体产生,硬度下降;完全相变区晶粒细化,硬度较高;不完全相变区组织只有部分发生转变,晶粒大小不均匀.过热区魏氏体组织的产生,使热影响区有脆化的倾向.     

铝合金常温脉冲硬质阳极氧化工艺及氧化膜的微观组织分析

采用长周期（Ｔ＝１００ｓ）恒电流脉冲方波,２５～３０°Ｃ范围内,在锻铝合金ＬＤ３１上制取了厚度＞８０μｍ、显微硬度ＨＶ＞４００的硬质阳极氧化膜．阳极氧化膜的膜厚和显微硬度随电流密度的增加、阳极氧化时间的延长而增大,但电流密度和氧化时间超过一定值后显微硬度将下降．试样的显微硬度沿氧化膜由内向外逐渐降低．氧化膜显微组织观察及电子能谱（ＥＤＸ）成分分析表明,铝合金基体中的二次相在阳极氧化过程中会部分保留于氧化膜中,氧化生成复杂的化合物．扫描电镜（ＳＥＭ）观察及ＥＤＸ成分分析证明：氧化膜的局部烧蚀和裂纹形成与过高的电流密度、铝合金基体中二次相偏聚、阳极氧化膜中复杂化合物的形成以及电解液搅拌不均匀密切相关     

新型工具钢GDL-4的TiAlN涂层的制备及性能的研究

采用非平衡磁控溅射离子镀在GDL-4型合金工具钢表面进行TiAlN涂层,并与M2钢表面TiAlN涂层做对比性分析。用压入法测量涂层的结合强度、用显微硬度计以不同的载荷测量涂层硬度。结果表明,该钢经PVDTiAlN涂层后,结合强度达到HF1,膜厚为4.5-5.0μm,显微硬度为HV2360-2576,与M2钢为基体相比,在相同条件下进行表面TiAlN涂层,其结合强度、膜厚、显微硬度测量,结果都很相近。以廉价合金为主加元素的GDL-4型合金工具钢,可以替代价格昂贵的传统高速钢以降低工具钢成本。并采用维氏压头测量断裂韧性KIC和通过扫描电子显微镜观察压痕形貌来评定涂层的韧性。     

生物医用ZTM630镁合金微弧氧化表面改性研究

为了进一步优化生物医用镁合金的耐蚀性能，满足临床使用要求，对新型生物医用高强韧ZTM630镁合金进行了微弧氧化表面改性处理。分别制备了氧化时间为2、5、8和15 min的微弧氧化试样，并对其组织结构和耐腐蚀性能进行了表征和分析。结果发现：随着氧化时间的延长，涂层厚度与表面粗糙度均呈现增高的趋势；当氧化时间为5 min时，试样表现出最强的耐蚀性。研究表明，微弧氧化时间的合理调控对于生物医用镁合金耐蚀性的提高具有重要的意义。     

生物医用ZTM630镁合金微弧氧化表面改性研究

为了进一步优化生物医用镁合金的耐蚀性能，满足临床使用要求，对新型生物医用高强韧ZTM630镁合金进行了微弧氧化表面改性处理。分别制备了氧化时间为2、5、8和15 min的微弧氧化试样，并对其组织结构和耐腐蚀性能进行了表征和分析。结果发现：随着氧化时间的延长，涂层厚度与表面粗糙度均呈现增高的趋势；当氧化时间为5 min时，试样表现出最强的耐蚀性。研究表明，微弧氧化时间的合理调控对于生物医用镁合金耐蚀性的提高具有重要的意义。     

拉伸螺杆表面真空烧结镍基合金界面组织研究

文章利用真空粉末烧结法在螺杆表面上制备镍基合金涂层,研究了涂层的组织及性能,分析了涂层与钢基体界面形成的特点、涂层的微观硬度分布及耐磨性能。结果表明,所获涂层与基体之间形成了良好的冶金结合,且涂层结构致密,表面具有较高的硬度。