激光重熔参数对镍基纳米TiN复合电沉积镀层性能的影响

目的在Ni Cr20Ti Al基体材料上进行镍基纳米Ti N电沉积复合镀后再开展激光重熔工艺,研究激光重熔参数对镀层表面质量、结合力及硬度的影响。方法采用正交实验,研究不同激光重熔参数(扫描速率、搭接量、离焦量等)对重熔镀层的影响,采用显微硬度计、扫描电镜和划痕仪进行硬度、表面形貌和结合力检测,以得到较优工艺参数。结果通过控制重熔参数对镀层表面能量和表面形貌的影响,以降低表面性能差异,以得到了激光重熔较佳工艺参数为:电流115 A,脉宽为8 ms,频率为10 Hz,离焦量15 mm,扫描速度230 mm/min,使获得的镀层表面形貌比较平整,结合力提高到大于60 N,硬度值平均为632HV,并且硬度分布均匀。结论激光重熔工艺可消除纳米复合电沉积过程中产生的间隙,纳米复合镀层致密均匀,镀层与基体之间产生良好的冶金结合,镀层表面硬度分布均匀,力学性能趋近一致。

纳米TiN增强导卫板铸渗层的组织研究

通过铸渗工艺在导卫板ZG35表面制备出纳米TiN高铬铸铁铸渗层,并借助扫描电镜、X射线衍射仪和透射电镜等方法研究了加入不同含量纳米TiN对铸渗层显微组织的影响。研究结果表明:铸渗层由奥氏体基体和(Cr,Fe)7C3碳化物组成,纳米TiN弥散分布于奥氏体基体中,能够细化组织并促进碳化物由紧凑的网状分布向不连续的网状分布转变。

纳米TiN增强高铬铸铁铸渗层耐磨性的研究

采用CO2水玻璃砂型铸渗工艺在中碳铸钢ZG270-500表面制备了纳米TiN高铬白口铸铁铸渗层,研究了纳米TiN加入量对铸渗层组织显微硬度和耐磨性的影响。结果表明,在试验条件下,纳米TiN能够提高铸渗层的硬度,当加入量为1.0%时铸渗层具有最好的耐磨性能,加入量过多时纳米TiN有向界面处富集的趋势。

纳米TiN烟幕干扰激光和红外性能研究

在容积为20 m3的烟幕箱中,测试了30 g纳米TiN形成的烟幕对1.06μm激光、10.6μm激光、3~5μm红外及8~12μm红外的干扰性能,结果表明,纳米TiN烟幕对各波段红外辐射的遮蔽/干扰效果良好,质量消光系数均基本大于1 m2.g-1,与常规材料的烟幕性能比较表明,纳米TiN烟幕消光性能好,是一种能有效干扰1.06μm,10.6μm激光测试系统及3~5μm,8~12μm红外热像仪的新型烟幕材料。

纳米TiN粒子在Ni-TiN复合镀层中的作用研究

通过对超声-电沉积Ni-TiN复合镀层的研究,探讨了纳米TiN粒子对Ni-TiN复合镀层的表面形貌、成分、硬度、耐磨性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明,含有纳米TiN粒子的Ni-TiN复合镀层,不仅具有细密的显微结构,而且表现出优良的性能,如较高的硬度以及良好的耐磨性能和耐腐蚀性能。Ni-TiN复合镀层的磨损量大约为纯镍镀层的1/5,其平均腐蚀速率为纯镍镀层的1/3左右,20钢的1/5。

纳米TiN粉末强化ZGMn13微观组织和力学性能的研究

采用氩气吹入法制备纳米TiN粉末强化ZGMn13样品,研究了纳米TiN对ZGMn13显微组织和力学性能的影响。结果表明,经纳米TiN粉末强化处理后的高锰钢的组织明显细化,力学性能明显提高。透射形貌分析和衍射花样标定得出:纳米级TiN以0.5916%的错配度存在于基体中,可作为异质形核剂细化高锰钢晶粒,强化基体,并分析了纳米TiN在高锰钢中的作用机理。

纳米TiN改性TiC基金属陶瓷刀具切削性能的研究

制备了纳米TiN改性的TiC基金属陶瓷刀片 ,并用该刀片与普通TiC基金属陶瓷刀片进行了对比切削试验。结果表明 ,添加TiN纳米粒子可有效改善TiC基金属陶瓷刀具的机械性能和切削性能 ,改性金属陶瓷刀片可以较高切削速度加工碳钢和合金钢 。

SiC/纳米TiN水基复合料浆特性及喷雾干燥

以四甲基氢氧化铵(TMAH)为分散剂,纳米TiN、亚微米SiC粉体为原料,分别制备单组分水基料浆及复合料浆,分析了SiC/纳米TiN复合料浆的分散稳定机制以及喷雾干燥行为.研究结果表明,TMAH在纳米TiN、SiC颗粒表面形成特征吸附,通过静电作用和空间位阻协同作用提高颗粒的分散性;当pH=8、TMAH加入量为0.75wt%时,复合浆料分散稳定,喷雾干燥制备的SiC/纳米TiN复合粉体流动性好,且分布均匀.

不同方式电沉积纳米TiN/Ni复合镀层的组织和耐磨损性能

采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声-脉冲电沉积三种方式在45钢表面制备了纳米TiN/Ni复合镀层,分析了复合镀层的组织、显微硬度以及镀层中TiN的含量,并对复合镀层的耐磨损性能进行了研究。结果表明:直流电沉积复合镀层的晶粒最粗大,超声-脉冲电沉积复合镀层的晶粒尺寸最细小;直流电沉积复合镀层、脉冲电沉积复合镀层和超声-脉冲电沉积复合镀层的显微硬度以及镀层中TiN的含量依次增大;超声-脉冲电沉积复合镀层具有最佳的耐磨损性能,其磨损量为直流电沉积复合镀层的46%,显微硬度为604.72HV,镀层中TiN的质量分数为2.27%。

改性纳米TiN粉末对ZGMn18Cr2微观组织和力学性能的影响

在生产条件下,采用氩气吹入法制备了改性纳米TiN粉末强化ZGMn18Cr2样品。研究了不同纳米TiN添加量对ZGMn18Cr2样品显微组织和力学性能的影响。结果表明:经改性纳米TiN粉末强化处理后的超高锰钢的组织明显细化;当TiN加入量为0.03%时,硬度和冲击吸收功分别提高了6.0%和14%。SEM和TEM分析表明,TiN以微米级和纳米级的颗粒存在于奥氏体基体中,起到了细化晶粒,强韧化基体的作用。

纳米TiN提高金属陶瓷刀具耐磨损性能的机理研究

研究纳米TiN显著提高TiC基金属陶瓷刀具耐磨损性能的机理。结果表明 ,纳米TiN在晶界上的分布阻碍了TiC晶粒的长大 ,细化了金属陶瓷组织 ,提高了强度、硬度等力学性能 ,使金属陶瓷刀具的耐磨损性能提高。

纳米TiN粉体在无水乙醇中的分散研究

应用超声、球磨等分散方法,分别以非离子型表面活性剂吐温-80、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500及硅烷偶联剂A-1230为分散剂对纳米TiN粉末在无水乙醇中的分散性能进行了研究。分析了分散剂类型、分散剂用量、体系pH值、超声时间、球磨时间、球磨转速等因素对粉体分散效果的影响。采用分散相的沉降高度和沉降速率表征分散稳定性,试验结果表明硅烷偶联剂A-1230是纳米TiN粉体在无水乙醇中较为理想的分散剂,pH值和分散剂的用量存在一个最佳值,超声分散与球磨分散相结合是合适的分散工艺。当pH值为4、A-1230添加量为粉体质量的23%时,经10min超声处理、4h球磨后所得纳米浆料的分散效果最好,稳定时间可达6个月。对分散后的纳米TiN颗粒进行了TEM、SEM观察,纳米TiN均匀分散在无水乙醇中,颗粒平均粒径在20nm以下,纳米TiN在无水乙醇中的分散遵循空间位阻稳定机制和静电稳定机制。

纳米TiN粉改性Ti(C,N)基金属陶瓷的制备工艺

在基体中添加纳米TiN粉(质量分数为0.05)的条件下,用三点弯曲法和扫描电镜等研究了粉末单向冷模压压制工艺和烧结技术对Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能和微观组织的影响.实验结果表明:烧结坯的抗弯强度先随生坯的压制压力(≤150 MPa)增加而增加,随后(210 MPa^600 MPa)增加缓慢,最后(≥600MPa)下降;烧结坯的变形率则随生坯的压制压力(≥300 MPa)增加而增大;最佳生坯的压制压力范围是150MPa^210 MPa.实验结果表明:两阶段烧结法优于传统烧结法,烧结坯的微观组织均匀,抗弯强度增加.

纳米TiN增韧SiC陶瓷的显微结构及力学性能

以纳米TiN和亚微米SiC粉体为原料,采用湿法球磨和喷雾干燥技术制备了均匀分布的SiC/TiN(np)纳米复合粉体,并通过无压烧结工艺制备出SiC/TiN(np)纳米复合陶瓷,研究了纳米TiN颗粒对SiC材料显微结构和力学性能的影响。研究结果表明:纳米TiN的引入抑制了SiC晶粒的生长,材料的断裂方式以沿晶断裂为主,裂纹产生偏转和分义,使材料的抗弯强度、硬度和断裂韧性分别达到557 MPa、21 GPa和6.6 MP·am0.5。

电流密度对氨基磺酸盐镀液电沉积纳米TiN/Ni复合镀层性能的影响

以添加有纳米TiN颗粒的氨基磺酸盐镀液为基础镀液,采用超声-脉冲电沉积的方法在45钢表面制备了纳米TiN/Ni复合镀层,分析了电流密度对其微观形貌、显微硬度以及表面TiN含量及分布的影响。结果表明:当电流密度在2~5A·dm^(-2)时,复合镀层结构致密且厚度均匀,其厚度随电流密度的增大而增加;随着电流密度的增大,复合镀层表面晶粒先细化后长大,显微硬度先提高后降低,当电流密度为4A·dm^(-2)时,镀层表面平整,表面和截面硬度均达到最大,分别为677,763HV;复合镀层表面TiN的含量随电流密度的增大先增加后减少,当电流密度为4A·dm^(-2)时,其含量最高且分散均匀。

在氮气中球磨Ti粉制备纳米TiN_x

采用Spex型振动式高能球磨机在氮气中球磨Ti粉,采用X射线衍射和扫描电镜分析产物的相结构和形 貌。结果表明,Ti粉在氮气中球磨9h,可完全转变为,fcc结构TiNx纳米粉。

功率超声作用下纳米TiN对A356合金组织的影响

研究了功率超声作用下的纳米TiN颗粒熔体处理对A356合金微观组织的影响。结果表明:由于纳米TiN与A356合金熔体不润湿,单独加入纳米TiN,合金枝晶减少、初始晶粒细化,而共晶Si相的形貌变化不明显;向熔体中加入纳米TiN后进行功率超声处理,不但合金的初始晶粒细化、枝晶减少,而且共晶Si由长针状转变为短棒状。

纳米TiN表面改性的研究及其在ACM胶中的应用

采用自制的大分子表面改性剂对纳米TiN进行表面改性,对改性前后的纳米TiN进行红外光谱分析(FTIR)、热重分析(TGA)、粒径分析、接触角等表征。结果表明,大分子改性剂和纳米TiN的表面发生化学键合,有效地阻止了纳米TiN的团聚,使得纳米TiN疏水性提高。用改性后的纳米TiN填充丙烯酸酯橡胶(ACM),制备纳米TiN/ACM复合材料,透射电镜(TEM)观察到纳米TiN颗粒在ACM基体中分散良好;复合材料性能检测结果显示:材料的常规力学性能、耐油、耐热空气老化和耐磨性能均有明显提高。

CVD制备纳米TiN合金镀层工艺研究

为了提高汽车行星齿轮轴的耐磨性和耐腐蚀性,设计了CVD沉积纳米Ti N合金镀层工艺,并在轴表面制备了纳米Ti N合金镀层;通过试验分别研究了镀层硬度与纳米Ti N含量间的关系,以及镀层的耐磨性耐腐蚀性能。结果表明:镀层硬度随Ti N质量的增加而增大,耐磨性和耐腐蚀性均有成倍提高。

纳米TiN对PA6力学和摩擦学性能的影响

用偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH550对纳米TiN进行分散处理,在球磨机上混合纳米TiN和PA6,然后用注射成型法制备了纳米TiN/PA6复合材料。研究了纳米TiN对纳米TiN/PA6复合材料力学性能以及摩擦学性能的影响。结果表明,纳米TiN改性PA6的复合材料,拉伸强度、硬度和耐磨性提高,摩擦因数降低。