挡板尺寸对电弧离子镀TiAlN涂层微观结构和摩擦学性能的影响

利用电弧离子镀技术,采用Ti50Al50合金靶,在304不锈钢基体上沉积TiAlN涂层.在Ti50Al5合金靶和基体挂架中间设置直径分别为80、100和120 mm圆形挡板,并与无挡板沉积的TiAlN涂层对比,采用SEM/EDS、XRD研究挡板尺寸对涂层微观结构、成分的影响,通过显微硬度计、划痕仪和摩擦磨损试验研究挡板尺寸对TiAlN涂层力学性能及摩擦学性能的影响.结果表明:随着挡板尺寸增大,TiAlN涂层中Ti含量逐渐降低,Al含量逐渐升高,涂层表面熔滴数量显著减少,沉积速率降低.增大挡板尺寸后,涂层硬度下降,膜基结合力减小.添加挡板后TiAlN涂层表面凹坑缺陷增多,摩擦系数增大,与无挡板的TiAlN涂层相比,耐磨性显著提高.

偏压对挡板电弧离子镀TiAlN涂层性能的影响

采用电弧离子镀技术和挡板,在1Cr11Ni2W2MoV不锈钢基体上沉积TiAlN涂层。圆形挡板放置于Ti50Al50合金靶和试样架之间,尺寸与靶材直径相同。沉积实验在不同偏压下进行,分别为0V、150V、350V、550V。采用SEM/EDS、XRD研究挡板作用下偏压对涂层微观结构、成分的影响,通过显微硬度计和摩擦磨损试验研究偏压对TiAlN涂层力学性能的影响。结果表明,随着偏压的增大,TiAlN涂层中Ti含量上升,Al含量下降,涂层由两相结构向单相结构转变。涂层表面熔滴数量随偏压增加而减少,涂层硬度上升,沉积速率在-150V偏压时达到最大。摩擦磨损测试结果表明,-150V偏压时涂层摩擦系数和磨损量最小,耐磨性最好。

Ni-P-金刚石/TiAlN双层涂层的耐磨性能研究

采用化学复合镀和多弧离子镀的方法,在304不锈钢基材表面制备Ni-P-金刚石/TiAlN双层涂层,采用SEM、磨损试验机、电子天平、光学显微镜研究涂层的摩擦磨损性能,并与相同条件下制备的Ni-P、Ni-P-金刚石、TiAlN涂层进行对比。结果表明,Ni-P-金刚石/TiAlN双层涂层的摩擦系数比Ni-P-金刚石涂层略高,但明显低于Ni-P涂层和TiAlN涂层,摩擦副的质量损失最大,具有最好的抗磨损性能。

Ti6Al4V合金微弧氧化对Ni-P-ZrO_2化学复合镀层结合性能和耐磨性能的影响(英文)

在Ti6Al4V合金微弧氧化膜表面制备Ni-P-ZrO2化学复合镀层,微弧氧化处理时间分别为15、30、60、90 min。采用扫描电镜/能谱仪、划痕试验、热震试验、显微硬度计和球盘式摩擦磨损试验机研究了微弧氧化膜结构对Ni-P-ZrO2化学复合镀层的结合性能与摩擦性能的影响。结果表明:随着微弧氧化时间的增加,复合镀层的结合性能显著提高,原因是微弧氧化膜的多孔性结构及其机械锁合效应。与Ti6Al4V合金相比,微弧氧化+化学复合镀处理后的试样硬度和耐磨性显著提高,Ti6Al4V合金表现为是严重的黏着磨损,而Ni-P-ZrO2复合镀层以磨砺磨损为主。

Ni-P-ZrO_2化学复合镀层对TC4钛合金抗氧化性能和阻燃性能的影响

在TC4钛合金微弧氧化膜表面制备Ni-P-ZrO2化学复合镀层,研究其在600和700℃空气中的抗高温氧化性能,利用脉冲激光烧蚀处理研究其阻燃性能。结果表明,Ni-P-ZrO2化学复合镀层在600和700℃空气中的氧化动力学曲线呈抛物线形状,氧化膜薄且致密,主要以NiO为主,镀层中非晶的NiP相转变成晶态的Ni2P相,具有良好的抗氧化性能。激光烧蚀处理时,Ni-P-ZrO2镀层烧蚀体积、面积分别是TC4烧蚀的1/3和1/2。镀层激光烧蚀处理后,在烧蚀孔洞内部出现柱状晶粒,ZrO2粒子在镀层表面发生团聚,Ni-P-ZrO2化学复合镀层能有效地提高钛合金的阻燃性能。