衔铁材料1J50磨削后抛光与去应力处理对断路器吸合性能的影响

衔铁的磁性能和表面平整度对断路器的吸合电流有很大的影响。利用氢气保护磁性退火热处理后,衔铁的磁性能提高,但还需要进行磨削加工以保证材料表面的平整度。而经砂轮磨削后,会带来表面冷变形,使其磁性能下降。为了克服磨削后带来的磁性能下降问题,以坡莫合金1J50作为衔铁材料,分别采用回火去应力以及抛光工艺进行后处理,对比两种方案下衔铁材料的磁性能变化情况。试验数据表明:坡莫合金1J50经过氢气保护热处理后,晶粒尺寸变大,磁性能改善;经磨削冷变形后,磁性能有所下降,这是由其表面产生很大的内应力导致的;对比采用回火去应力热处理以及抛光对衔铁磁性能的改善效果,可以看出,去回火去应力热处理优于抛光处理。

纳米晶Ta_2N涂层在模拟人体环境中的耐蚀性能研究

为了改善植入钛合金材料在人体环境中耐蚀性能,采用双阴极等离子反应溅射沉积方法,在医用Ti-6Al-4V钛合金表面制备了厚度为40 mm、平均晶粒尺寸为12.8 nm的Ta_2N纳米晶涂层。采用纳米压入仪、Vikers压痕仪和划痕仪考察了Ta_2N纳米晶涂层的硬度、弹性模量、韧性以及涂层与基体间的结合力。结果表明,Ta_2N涂层的硬度和弹性模量分别为(32.1±1.6)GPa和(294.8±4.2)GPa,涂层与基体的结合力为56 N;在压入载荷为0.49~9.8 N下,Vikers压痕表面以及横断面均未观察到微裂纹,反映其具有较高的压痕韧性。采用动电位极化、电化学阻抗谱、恒电位极化和电容测量(Mott-Schottky)等多种电化学表征技术,对Ta_2N涂层在Ringer's生理溶液中的电化学腐蚀行为进行了深入研究,并从钝化膜组成、致密性和半导体特性3个方面探讨了涂层的腐蚀防护机理。结果表明,在Ringer's生理溶液中,Ta_2N涂层表面形成的钝化膜更加致密,其腐蚀抗力明显优于Ti-6Al-4V合金。XPS分析结果表明,在较低的极化电位下,Ta_2N涂层的钝化膜主要由TaO_xN_y构成,随着外加极化电位的升高,其进一步氧化形成Ta_2O_5;电容测试结果表明,Ta_2N涂层表面所生成的钝化膜具有n型半导体特征,其施主浓度和载流子扩散系数明显低于Ti-6Al-4V合金表面生成的钝化膜。