钛等离子渗氧研究

为了提高钛表面硬度和耐磨性，采用辉光放电等离子渗氧技术对钛进行表面处理．结果表明，渗氧层厚度与氧分压、温度和时间呈明显的对应关系．特别是，在空心阴极辉光放电条件下，离子轰击会加强氧的离子化，促进渗氧，有助于低价态氧化物的形成．在表层所形成的ＴｉＯ其硬度达到或接近ＴｉＮ的硬度水平．

TC4钛合金真空脉冲渗氧腐蚀性能的研究

采用真空脉冲渗氧的方法在Ti6A14V钛合金表面制备渗氧层,通过失重法、电化学测试及扫描电镜分析对渗氧层腐蚀性能进行了研究。结果表明,渗氧层表面形貌为均匀致密的凹坑结构,在50 mL/L HF+200 mL/L HNO3混合体系中进行加速腐蚀后膜层表面基本保持完好,其腐蚀速率是基体腐蚀速率的1/13,自腐蚀电位由基体的-0.763 V提高到-0.483 V,腐蚀电流降低两个数量级,真空脉冲渗氧能极大地改善钛合金的耐腐蚀性。

钛合金的表面渗氧强化研究进展

一种简单而有效的被称之为钛合金表面渗氧强化处理的技术在最近几年得到发展。介绍了渗氧强化机理及几种渗氧强化处理技术,包括氧扩散(OD)、热氧化(TO)等离子体渗氧和激光渗氧;最后对渗氧强化处理的前景作了展望。

表面渗氧强化对TC4钛合金力学性能的影响

采用氧增强扩散渗氧强化技术对TC4钛合金进行表面强化处理,利用显微硬度计测量渗氧层中的硬度分布,利用光学显微镜(OP)研究渗氧前后材料的微观组织变化,通过单轴拉伸试验研究表面渗氧强化处理对材料力学性能的影响。结果表明:经渗氧强化处理后,表面形成约150μm的渗氧强化层,表面硬度较基体提高一倍以上,约为950 HV,但力学性能下降明显,其中屈服强度下降约16%,抗拉强度下降约13%,延伸率下降约35%。材料力学性能降低的原因主要是渗氧强化处理过程中的高温作用,导致基体晶粒长大;表面渗氧强化层在小应变阶段即发生脆性开裂。

钛等离子渗氧研究

探讨了空心阴极效应 (HollowCathodeEffect)、离子轰击对钛氧化层结构的影响。结果表明 ,离子轰击加强氧的离化、促进渗氧 。

湿地植物通气组织和渗氧对其重金属吸收和耐性研究进展

湿地植物具有强大的通气组织和根部渗氧能力特征,使得其根际微环境处于氧化状态从而适应湿地土壤浸水的环境。近年来,湿地植物通气组织和渗氧在重金属吸收和耐性研究方面已引起了人们的关注,并对此进行了相关的研究。本文分别对湿地植物通气组织和渗氧特征,通气组织和渗氧对重金属吸收和耐性影响、对根际微环境影响等方面的研究进展和存在问题进行了综述,并提出了该领域未来可能的研究方向。认为针对从通气组织和渗氧角度出发研究湿地植物重金属耐性机理,应重点对湿地植物根际重金属的环境化学行为展开深入研究,在研究方法和手段上应注重新技术的开发与应用。

三种钛合金的高温渗氧行为

采用SEM、EPMA、XRD及显微硬度计对 3种钛合金TA2、TB5及TC1 1的高温渗氧行为进行了研究。结果表明 ,同一条件下 ,纯钛 (TA2 )的氧化膜较薄 ;β钛合金 (TB5 )形成较厚的氧化膜 ,有贫铝区形成 ;α/ β双相钛合金 (TC1 1 )的氧化膜很薄且致密。 3种钛合金中均存在较厚的氧在α相中的扩散固溶层且显微硬度得到提高。 3种钛合金的氧化动力学曲线均呈抛物线型。

BT20钛合金表面渗氧研究

氧与钛之间的亲合力比较高,利用这一点可以通过热处理的办法对钛及钛合金部件表面的硬度和耐磨性进行提高。将激光处理的和未经激光处理的BT20钛合金放置在一种特殊固体介质中于大气气氛下进行渗氧处理,来研究炉的加热条件和前处理过程对显微组织和硬度的影响。激光处理过的和未经激光处理的BT20钛合金在相同温度和处理时间的条件下进行渗氧以获得强化层。处理后外层为金红石型的TiO2,里层为由-αTi组成的氧固溶强化层。激光处理的试样在渗氧后表面硬度最高可达到Hv628,厚度可以达到35μm,而未经激光处理的钛合金的表面硬度最高可以达到Hv580,膜厚度达到25μm。

钛合金的高温固态渗氧-扩散固溶复合处理

为了提高钛合金的表面耐磨性能,发展了一种表面无氧化膜的高温固态渗氧-扩散固溶复合处理方法(OP-DS)。利用TGA,SEM,XRD,XPS及显微硬度计对OP-DS处理后的钛合金进行了研究。结果表明:OP-DS方法能显著提高合金表面层的硬度,硬化层深度随预渗氧时间的延长而增加;预渗氧处理时间对扩散固溶效果有很大的影响,适当的预渗氧时间可在表面形成无膜强化固溶层。从热力学及动力学角度对渗氧-扩散固溶机理进行了探讨。

TC4钛合金真空脉冲渗氧硬化层的组织与性能

采用真空脉冲渗氧的方法,在TC4钛合金表面制备了与基体结合良好的硬化层,并对硬化层的组织结构、硬度、脆性等进行了分析。结果表明:硬化层由表面氧化物层和氧扩散区组成,氧化层中TiO2发生了分解,氧向基体内扩散,氧化层主要由α-Ti、金红石TiO2、TiO及少量Ti3Al组成,表层组织致密,表面硬度为650～670HV,硬化层深度可达60～80μm;此外,由于扩散区氧的固溶强化作用,硬化层的硬度梯度平缓,脆性小。

热氧化处理钛表面渗氧层的组织与性能研究

商业用纯钛在空气炉中700℃~900℃,1 h^4 h 进行热氧化处理,得到由氧化层和渗氧层构成的表面结构。通过金相观察、显微硬度测试、X 射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)分析,研究了渗氧层的结构和性能。结果表明,经一定温度及时间处理,试样渗氧层被一条连续的界线分为内渗氧层和外渗氧层,在光学显微镜下观察,内外两层渗氧层形貌无差别,但在扫描电镜下观察可发现在较高温度形成的外渗氧层较疏松,内渗氧层则仍致密。随着热处理温度的升高、时间的延长,渗氧层厚度和含氧量增加,晶格常数c 伸长,表面硬度显著增大。

钛的激光渗氧硬化研究

研究了钛及其合金的激光渗氧硬化方法。对工业纯钛的初步试验结果表明,用激光进行固态扩散渗氧处理可以明显改变钛表层组织、硬度和耐磨性。该方法在某零件上的试用效果良好。

Ti6Al4V钛合金表面真空渗氧处理

目的在Ti6Al4V钛合金表层制备硬度高、耐磨性好的硬化层。方法结合真空技术,以高纯的O2为介质,在Ti6Al4V钛合金表面制备致密的渗氧硬化层,采用X衍射仪分析渗氧层的相组成,用金相显微镜观察渗氧层和磨痕组织,用显微硬度计测试渗氧层的显微硬度,用MM-U10A端面磨损试验机研究渗氧层的耐磨性。结果渗氧层物相主要由TiO_2、TiO、Ti_3Al及Al_2O_3组成,温度较低时,形成的渗氧层较薄,温度增加,渗氧层厚度迅速增加,硬度及耐磨性也随之增加。温度为760℃时,表面硬度为基体硬度的2.5倍以上,大于750HV,有效硬化层厚度达60μm以上,其磨损失重仅为未渗氧原样的1/4,表面磨痕细密,没有撕裂情况发生,渗氧层保持完整。温度继续增加,氧化物开始聚集长大,渗氧层组织开始变得疏松,硬度及耐磨性开始下降。结论 Ti6Al4V钛合金表面真空渗氧处理可显著提高其表面硬度,耐磨性改善明显。

不同渗氧能力水稻品种对砷的耐性和积累

水稻是目前世界上(尤其是东南亚)最主要的粮食作物之一,也是砷(As)通过食物链进入人体的主要途径。日益加剧的土壤砷污染,严重影响了稻米的产量和品质,进而威胁着人体健康。通过温室实验,研究CNT 87059-3、玉香油占和巴西陆稻3种不同渗氧能力的水稻品种在不同砷浓度处理下的生长情况和砷积累特征,结果表明:(1)渗氧能力强的玉香油占砷耐性指数最高,砷处理浓度为2 mg/L时耐性指数高达0.71,而CNT 87059-3的耐性指数为0.55,巴西陆稻仅有0.17;(2)随着砷处理浓度的升高,3种水稻品种的生物量呈现下降趋势,但渗氧能力强的玉香油占较其它两品种生物量的下降幅度小;(3)在不同砷浓度处理下水稻地下部分的砷含量有显著性差异(P<0.001),且同种砷浓度处理下不同水稻品种的地下部分砷含量也存在显著性差异(P<0.01),渗氧能力较强的水稻品种与渗氧能力较弱的品种相比能显著降低砷在根部(地下部分)的积累。水稻渗氧能力与其砷耐性和砷积累有显著相关性,渗氧能力越强,水稻的砷耐性越强,砷的积累量越少。因此,通过筛选渗氧能力强的水稻品种,有望降低污染农田水稻的砷含量和健康风险。

45钢的离子氮碳共渗离子渗氧复合处理

研究了 4 5钢离子氮碳共渗 离子渗氧复合处理工艺。试验表明 ,4 5钢经离子氮碳共渗 离子渗氧复合处理后 ,表层可获得化合物和氧化物的复合层 ,该复合处理可以明显提高 4 5钢的耐磨性。

钛合金TC11的高温渗氧

1实验方法 材料为双相钛合金TC11(Ti-7Al-4Mo-3Zr).试样尺寸:直径11mm×10 mm,打磨至800号砂纸并用TG328A电光分析天平(精度:0.1 mg)称量,用千分尺测量尺寸(精度:0.01 mm).实验在箱式电阻炉中进行,试件放在装有特定渗氧介质的罐中.温度Tp(Tp＜T0,T0是同素异构转变温度),罐冷.

不同红树植物和湿地植物根部渗氧特征研究

以温室培养的不同种类红树植物和湿地草本植物为研究对象,分别通过柠檬酸钛(III)比色法和圆筒状铂电极测定法测定植物根部的渗氧量和渗氧方式。试验结果表明:6种红树植物和5种湿地草本植物的根部渗氧量都表现出明显的种间差异;6种红树植物的渗氧方式均为"完全屏障",而5种草本植物具有两种不同的渗氧方式,即"完全屏障"和"部分屏障";采自环境污染区的红树林植物幼苗的渗氧量和渗氧方式有改变的趋势。

脉冲渗氧对工业纯钛表面摩擦磨损性能的影响

采用脉冲渗氧的方法在不同温度、时间下对工业纯钛进行渗氧处理,以改善其在应用过程中的耐磨损性能。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机分别对试样表层的特征峰强度、形貌特征、压痕硬度、表面摩擦因数及磨痕截面积进行测试。结果表明:经脉冲渗氧处理在工业纯钛试样表面形成氧化层和氧扩渗层;与连续渗氧试样和原始试样相比,700℃脉冲渗氧6 h试样的表面硬度最大,为15.39 GPa,约为同等参数下连续渗氧试样的1.7倍和原始试样的7.3倍;800℃脉冲渗氧4.5 h试样的摩擦因数和磨痕截面积最小,分别为0.24和317.44μm^(2).。试样的黏着磨损被明显削弱,耐磨损性能得到提高。

钛及钛合金的表面渗氧强化技术

钛及钛合金具有比强度高、耐蚀性好、良好的高温性及生物相容性等优点,是新兴的结构和功能材料,但由于其表面耐疲劳和耐磨损性能差等缺点使其应用受到限制。表面渗氧强化技术是提高钛合金表面性能的一种有效手段,本文综合评述了表面渗氧技术在钛及钛合金中的应用现状及研究进展。

高温氧化后Ti6Al4V合金渗氧层的微观结构和力学性能

在850℃对Ti6Al4V(TC4)钛合金板分别进行12,24,36,48h的氧化处理,研究了高温氧化处理后合金近表面渗氧层的微观结构和力学性能。结果表明:高温氧化后的钛合金板表面出现了渗氧层,它是由间隙氧原子的固溶形成的,渗氧层中的氧含量呈梯度分布;随着深度增加,渗氧层的纳米硬度、弹性模量和残余拉应力逐渐下降;氧原子固溶于基体中引起了晶格常数的变化,这是导致梯度结构形成且力学性能提高的主要原因;残余应力的变化是氧化过程中的氧扩散和空冷过程中的热应力共同作用的结果。