SiC薄膜对纳米结构Ti拉伸和摩擦性能的影响

考察了SiC薄膜对块体纳米结构钛力学和摩擦性能的影响。实验采用磁控溅射技术制备SiC薄膜(样品台不加温),使用划痕仪测量界面结合力,采用拉伸试验机测量拉伸性能,采用摩擦试验机测量摩擦性能(对摩件为Si3N4,干摩擦),采用SEM-EDAX观察分析微观组织。研究了薄膜(或涂层)对块体纳米材料力学性能的影响,并且获得了一种兼具高强度、良好塑性和良好摩擦学性能的纯钛金属材料。研究结果表明,SiC薄膜不仅不会降低纳米结构Ti的拉伸性能,而且能显著降低摩擦系数(从0.7到0.3),大大提升抗磨性能。

钢、钛基材上火焰喷焊Ni基耐磨覆层的比较

本文分别在钢(45碳素钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢)和钛(Ti6A14V钛合金)基材上实施了NiCrBSi粉末的火焰喷焊,用SEM-EDAX和XRD研究了覆层的元素分布、界面相和表层相组成。结果表明:钢基材与覆层之间几乎没有发生元素扩散,基材元素扩散到覆层中的距离不到3μm,而钛基材与覆层之间发生了剧烈的元素扩散,基材元素扩散到覆层表层(距离约1 mm)。钛基材与覆层之间的界面上生成大量的低熔点物相NiTi_2,而扩散到覆层表层的钛元素改变了表层的相组成,增加了表层的非平衡度和硬度。基于相图对导致覆层出现巨大差异的机理进行了讨论。

纳米结构钛673K氧化后的拉伸与摩擦性能

考察了强烈塑性变形制备的纳米结构钛经大气环境下673K、48h处理后的拉伸和摩擦性能，并对其表面生成膜的结构进行了表征。结果表明：处理后的纳米结构钛具有良好的拉伸性能，其屈服强度约为700MPa，延伸率约为32％；在球盘式干摩擦条件下与Si3N4球对摩时，上述处理显著降低了纳米结构钛的摩擦系数（从0．95降到0．3）并明显提高了其抗磨性能；纳米结构钛经上述处理后其表面生成金红石结构的二氧化钛氧化膜．摩擦性能的提高系该氧化膜所致。

纳米晶体Ti表面磁控溅射SiC薄膜的干摩擦学性能

采用室温磁控溅射技术在纳米晶体钛(剧烈塑性变形制备)表面制备出碳化硅(SiC)薄膜,研究SiC薄膜的组织结构、纳米压痕行为和摩擦磨损性能。结果表明:SiC薄膜具有纳米尺度"畴"特征的表面形貌、高含量Si-C键、与基材间具有明显且呈梯度的元素扩散、低的纳米硬度(10.62GPa)、低的弹性模量(83.34GPa)和高的硬模比(0.128)。在1.96N载荷、氮化硅球(半径为2mm)为对摩件、室温空气条件下,其磨损速率为10-5mm3.m-1.N-1级、摩擦系数约为0.162,磨损后薄膜不出现裂纹和剥落。