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金属氮化物硬质膜层“合金化”的研究进展 被引量:6
1
作者 宋贵宏 靳伟 +1 位作者 李锋 陈立佳 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2007年第5期513-518,共6页
通过展示近年来国内外金属氮化物膜层的研究结果,探究了膜层晶体结构、微观组织的变化规律和提高性能的途径;列举了大量文献进行分析.结果表明:添加C或B元素,可形成"替位式"的金属氮碳化物或氮硼化物膜层,具有明显的固溶强化... 通过展示近年来国内外金属氮化物膜层的研究结果,探究了膜层晶体结构、微观组织的变化规律和提高性能的途径;列举了大量文献进行分析.结果表明:添加C或B元素,可形成"替位式"的金属氮碳化物或氮硼化物膜层,具有明显的固溶强化效应;大部分氮硼化物膜层,都可生成细小的金属硼化物,对性能的提高非常有力;加入Si可以细化晶粒,提高膜层的韧性和耐磨性.在TiN和CrN膜层中加入金属合金化元素(如Al、Zr等),除具有明显的固溶强化效应外,还能显著提高膜层的高温氧化阻力和腐蚀阻力,提高膜层的耐磨性.沉积膜层的显微组织结构,可以通过调整"合金化"元素的比率来改变,并由此可以对膜层性能进行调制.通过"合金化",金属氮化物膜层的晶体结构、微观组织都可以调制,综合性能显著改善和提高. 展开更多
关键词 硬质膜层 氮碳化物 氮硼化物 多元金属氮化物 抗氧化性 耐磨性
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(Ti,Al,Si,C)N硬质膜层高温性能研究 被引量:1
2
作者 王彦锋 李争显 +3 位作者 王宝云 华云峰 杜继红 姬寿长 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1202-1205,共4页
采用等离子增强电弧离子镀联合磁控溅射工艺制备了含35%(原子比)C的(Ti,Al,Si,C)N硬质膜层,并利用扫描电镜、X射线衍射仪及高温摩擦磨损试验仪表征了膜层在不同退火条件下的性能及组织演变行为。研究结果表明,复合膜层在低于800℃的退... 采用等离子增强电弧离子镀联合磁控溅射工艺制备了含35%(原子比)C的(Ti,Al,Si,C)N硬质膜层,并利用扫描电镜、X射线衍射仪及高温摩擦磨损试验仪表征了膜层在不同退火条件下的性能及组织演变行为。研究结果表明,复合膜层在低于800℃的退火条件下,膜层仍表现出较高的显微硬度、较低的摩擦系数以及氧化增重率,复合膜层的显微结构并未发生显著的变化。在800℃、氧化7 h后,膜层发生了严重的氧化失效。因此,复合膜层在长时间高温氧化下的性能仍需要进一步提高。 展开更多
关键词 (Ti Al Si C)N 硬质膜层 高温性能 显微组织 摩擦磨损
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钛合金表面硬质膜层研究进展
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作者 王彦峰 李争显 《钛工业进展》 北大核心 2017年第6期9-13,共5页
综述了近年来钛合金材料表面硬质膜层的研究进展,详述了钛合金表面扩渗层、多元素掺杂复合强化硬质膜层以及多层复合结构强化硬质膜层的研究现状及取得的成果,分析了现有钛合金表面硬质膜层研究存在的问题,指出:钛合金表面硬质膜层的强... 综述了近年来钛合金材料表面硬质膜层的研究进展,详述了钛合金表面扩渗层、多元素掺杂复合强化硬质膜层以及多层复合结构强化硬质膜层的研究现状及取得的成果,分析了现有钛合金表面硬质膜层研究存在的问题,指出:钛合金表面硬质膜层的强韧性匹配与界面强化仍需深入研究,同时需有效开展钛合金表面硬质膜层的工程应用研究,促进硬质膜层在钛合金材料表面的产业化应用。 展开更多
关键词 钛合金 硬质膜层 多元素掺杂 复合结构
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硬质膜层开裂致韧性基体损伤研究进展 被引量:1
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作者 郭涛 庞晓露 乔利杰 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期480-488,479,共10页
一直以来,硬质膜层被广泛地应用于改善金属基体表面性能,保护其不受恶劣环境的影响,以达到延长其服役寿命的目的。但是,研究发现硬质膜层的开裂会导致韧性金属基体的开裂,这将严重威胁到金属承载结构件的安全。因而,有必要了解、认识其... 一直以来,硬质膜层被广泛地应用于改善金属基体表面性能,保护其不受恶劣环境的影响,以达到延长其服役寿命的目的。但是,研究发现硬质膜层的开裂会导致韧性金属基体的开裂,这将严重威胁到金属承载结构件的安全。因而,有必要了解、认识其规律,并揭示损伤机制,为制定相应的解决方案提供依据。综述了膜致韧性基体开裂的来源、机理以及相应的可行解决措施。脆性膜层与韧性基体的短程交互作用以及脆性膜层的开裂所提供的快速运动的裂纹是导致韧性基体低应变下脆性开裂的关键原因。降低硬质膜层开裂的可能性或裂纹在膜层中的运动速度以及减少膜与基体之间的不匹配,有助于减缓膜致韧性基体开裂这一现象的发生。 展开更多
关键词 硬质膜层 韧性基体 膜致开裂 脆断
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硬质膜层耐磨性测试与表征
5
作者 吕会敏 张钧 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期45-50,共6页
比较了测试硬质膜层耐磨性方法(如球-盘磨损试验方法、往复滑动磨损试验法、单向滑动磨损试验法)的各自特点和局限。从摩擦系数、磨损量及磨损机制方面对硬质膜层的耐磨性进行了详细讨论。指出,膜层的摩擦系数与试验参数(载荷、转速、... 比较了测试硬质膜层耐磨性方法(如球-盘磨损试验方法、往复滑动磨损试验法、单向滑动磨损试验法)的各自特点和局限。从摩擦系数、磨损量及磨损机制方面对硬质膜层的耐磨性进行了详细讨论。指出,膜层的摩擦系数与试验参数(载荷、转速、温度等)之间并非简单的线性关系;与磨痕法相比,称重法在磨损量测量方面具有更高的精确度和更广泛的应用;硬质膜的磨损机理可以通过磨损后表面形貌、表面成分并结合摩擦系数和磨损量的变化规律综合分析得出。 展开更多
关键词 硬质膜层 耐磨性 摩擦系数 磨损机制
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溅射参数对合金表面硬质膜层性能影响的研究现状
6
作者 付恩天 彭建洪 李海宾 《热加工工艺》 北大核心 2020年第20期15-18,共4页
为了增强合金表面的耐磨性和耐蚀性,提高合金的使用寿命,磁控溅射硬质膜层近年来受到广泛的研究。介绍了磁控溅射技术的原理及特点,综述了磁控溅射技术制备硬质膜层的研究进展。结合近年来的实验研究,综述了溅射参数对硬质膜层性能的影... 为了增强合金表面的耐磨性和耐蚀性,提高合金的使用寿命,磁控溅射硬质膜层近年来受到广泛的研究。介绍了磁控溅射技术的原理及特点,综述了磁控溅射技术制备硬质膜层的研究进展。结合近年来的实验研究,综述了溅射参数对硬质膜层性能的影响研究。对磁控溅射技术制备硬质膜层的发展进行了展望。 展开更多
关键词 磁控溅射 溅射参数 合金 硬质膜层 耐磨性 耐蚀性
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C掺杂硬质膜层的组织及性能研究
7
作者 王彦峰 李争显 +1 位作者 杜继红 王宝云 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期178-181,共4页
多元硬质膜层以其高硬度、抗磨损性及抗高温氧化性能显著提高了工件表面的服役性能,然而其过高的摩擦系数(0.4-0.9)引起了膜层的严重磨损。采用等离子增强PVD(物理气相沉积)技术在高速钢基体表面沉积C掺杂的Si-C-N以及Ti-Al-Si-C-N五元... 多元硬质膜层以其高硬度、抗磨损性及抗高温氧化性能显著提高了工件表面的服役性能,然而其过高的摩擦系数(0.4-0.9)引起了膜层的严重磨损。采用等离子增强PVD(物理气相沉积)技术在高速钢基体表面沉积C掺杂的Si-C-N以及Ti-Al-Si-C-N五元硬质膜层,并利用SEM、XPS、TEM、MH-5显微硬度仪以及摩擦磨损试验仪研究了C掺杂对膜层显微组织、力学性能的影响规律。结果表明:C的掺杂显著改善了膜层的显微组织,膜层硬度可达41GPa以上,尤其是膜层的耐磨减摩性能得到了极大的提高,摩擦系数低至0.2以下,且在测试过程中,膜层并没有发生剥落、撕裂等显著的破坏形式。 展开更多
关键词 硬质膜层 PVD 显微组织 力学性能 韧性 摩擦性能
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C掺杂方式对TiAlSiN膜层组织及性能的影响 被引量:8
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作者 王彦峰 李争显 +2 位作者 华云峰 王宝云 杜继红 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期32-34,38,共4页
采用电弧离子镀与磁控溅射联合沉积技术,以不同的C掺杂方式在高速钢基体表面制备了C/TiAlSiN多元复合硬质膜层,对膜层的成分、组织结构、显微硬度及摩擦磨损性能进行了表征,并与相同条件下制备的未掺杂TiAlSiN膜进行了对比。结果表明,... 采用电弧离子镀与磁控溅射联合沉积技术,以不同的C掺杂方式在高速钢基体表面制备了C/TiAlSiN多元复合硬质膜层,对膜层的成分、组织结构、显微硬度及摩擦磨损性能进行了表征,并与相同条件下制备的未掺杂TiAlSiN膜进行了对比。结果表明,不同的掺杂方式使得膜层的组织与性能不同,在TiAlSiN硬质膜层的制备过程中实施C掺杂,能够显著优化该膜层体系的组织结构及显微硬度,并大大改善其摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 C掺杂 TiAlSiN硬质膜层 显微组织 摩擦性能
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钛合金表面离子束增强沉积膜层的环境适应性和接触相容性 被引量:2
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作者 刘道新 唐宾 何家文 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1009-1012,共4页
利用离子束增强沉积技术在钛合金表面制备CrN硬质抗磨层和CuNiIn固体润滑膜层。通过电化学测试技术对比研究了膜层和钛合金基材在含Cl-介质中的抗蚀性能和接触腐蚀敏感性,利用高温静态氧化方法评价了膜层的抗氧化性能。结果表明:(1)CuN... 利用离子束增强沉积技术在钛合金表面制备CrN硬质抗磨层和CuNiIn固体润滑膜层。通过电化学测试技术对比研究了膜层和钛合金基材在含Cl-介质中的抗蚀性能和接触腐蚀敏感性,利用高温静态氧化方法评价了膜层的抗氧化性能。结果表明:(1)CuNiIn膜层耐电化学腐蚀性能和抗氧化性能显著优于Cu,在含Cl-介质中与钛合金接触相容。(2)在含Cl-水溶液中,CrN膜层耐蚀性好,与钛合金接触相容;在HCl+HF混合酸中,CrN膜耐蚀性能远优于钛合金;抗氧化性能优于Ti。 展开更多
关键词 钛合金 离子束增强沉积 硬质膜层 固体润滑膜 腐蚀
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真空退火对TC4钛合金表面Ti/TiN多层复合涂层性能的影响
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作者 王彦峰 李争显 +1 位作者 刘林涛 张长伟 《钛工业进展》 CAS 北大核心 2018年第6期36-40,共5页
金属基体材料表面硬质膜层在服役过程中,残余应力在膜基界面以及膜层内部界面之间的积聚会导致膜层发生界面剥落失效。以TC4钛合金基体表面Ti/TiN多层复合膜层为研究对象,探讨真空退火对复合膜层结构及性能的影响,并表征退火前后复合膜... 金属基体材料表面硬质膜层在服役过程中,残余应力在膜基界面以及膜层内部界面之间的积聚会导致膜层发生界面剥落失效。以TC4钛合金基体表面Ti/TiN多层复合膜层为研究对象,探讨真空退火对复合膜层结构及性能的影响,并表征退火前后复合膜层的界面划痕失效以及抗粒子冲蚀性能。结果表明,真空退火促进了膜层内部以及膜基界面两侧原子的热扩散,使得界面结构特征明显弱化。界面状态的改变使得复合膜层的表面显微硬度降低以及膜基结合强度提高。在划痕载荷作用下,复合膜层抵抗裂纹沿界面扩展的能力得到增强。真空退火有助于提高膜层的强韧性匹配,可有效抵抗小角度冲蚀粒子的犁削以及大角度粒子冲蚀下的疲劳,因此Ti/TiN多层复合膜层表现出较好的抗冲蚀性能。 展开更多
关键词 钛合金 硬质膜层 复合结构 抗冲蚀性能
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阴极电弧离子镀膜技术的进步 被引量:13
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作者 王福贞 《真空与低温》 2020年第2期87-95,共9页
阴极电弧离子镀膜技术是国内外沉积工模具硬质膜层的主要技术。在高新技术产品和高端制造业需求的推动下,阴极电弧离子镀膜技术得到了长足的进步。本文介绍了阴极电弧离子镀膜技术的原理和特点,重点分析了阴极电弧源、硬质膜层性能和工... 阴极电弧离子镀膜技术是国内外沉积工模具硬质膜层的主要技术。在高新技术产品和高端制造业需求的推动下,阴极电弧离子镀膜技术得到了长足的进步。本文介绍了阴极电弧离子镀膜技术的原理和特点,重点分析了阴极电弧源、硬质膜层性能和工件清洗技术等方面的进展,并对未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 阴极电弧离子镀 冷场致弧光放电 硬质膜层 弧光放电氩离子清洗技术
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Amorphous SiO_2 interlayers for deposition of adherent diamond films onto WC-Co inserts 被引量:1
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作者 崔雨潇 赵天奇 +1 位作者 孙方宏 沈彬 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第9期3012-3022,共11页
Amorphous Si O2(a-Si O2) films were synthesized on WC-Co substrates with H2 and tetraethoxysilane(TEOS) via pyrolysis of molecular precursor.X-ray diffraction(XRD) pattern shows that silicon-cobalt compounds for... Amorphous Si O2(a-Si O2) films were synthesized on WC-Co substrates with H2 and tetraethoxysilane(TEOS) via pyrolysis of molecular precursor.X-ray diffraction(XRD) pattern shows that silicon-cobalt compounds form at the interface between a-Si O2 films and WC-Co substrates.Moreover,it is observed by transmission electron microscope(TEM) that the a-Si O2 films are composed of hollow mirco-spheroid a-Si O2 particles.Subsequently,the a-Si O2 films are used as intermediate films and chemical vapor deposition(CVD) diamond films are deposited on them.Indentation tests were performed to evaluate the adhesion of bi-layer(a-Si O2 + diamond) films on cemented carbide substrates.And the cutting performance of bi-layer(a-Si O2 + diamond) coated inserts was evaluated by machining the glass fiber reinforced plastic(GFRP).The results show that a-Si O2 interlayers can greatly improve the adhesive strength of diamond films on cemented carbide inserts;furthermore,thickness of the a-Si O2 interlayers plays a significant role in their effectiveness on adhesion enhancement of diamond films. 展开更多
关键词 hot filament chemical vapor deposition(HFCVD) diamond film WC-Co substrate INTERLAYER ADHESION
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