45钢表面高能微弧火花数控化沉积AlCoCrFeNi高熵合金

采用参数化等间距点焊式沉积策略,以高能微弧火花数控化沉积工艺在45钢上制备出了Al Co Cr Fe Ni高熵合金多层涂层.通过SEM和XRD研究了Al Co Cr Fe Ni高熵合金涂层表面形貌及相组成.以层数为变量,研究了电极长度消耗规律和电极/工件质量过渡规律,并通过Bézier曲线拟合出电极长度消耗曲线、阳极质量损失曲线、和阴极质量增加曲线.电极长度消耗规律和质量过渡规律为实现多层连续不间断沉积和涂层显微结构的精确控制奠定基础.高能微弧火花数控化沉积工艺为功能涂层的制备提供了新方法.

铝稀土合金(Al-Nd)高能微弧火花合金化的研究

用高能微弧火花合金化设备将铝稀土(A l-Nd)电极合金熔化到AZ31镁合金上以提高其耐蚀性,用极化曲线测试和浸泡试验表征合金的耐蚀性,用金相显微镜和扫描电镜观察合金化层的显微结构,用X射线衍射进行物相分析。结果表明,使用高能微弧火花A l-Nd合金化后,由于晶粒细化、快速凝固和合金化层中富含A l和Nd,可显著提高AZ31镁合金的耐蚀性。

AZ31上高能微弧火花合金化ZM5的研究

以ZM5镁合金为电极材料,AZ31为基材,在不同氩气流量下使用高能微弧火花合金化设备,研究气体流量对合金化层的形成和质量转移的影响。结果表明,AZ31基材质量的获得以及合金化层的表面粗糙程度与气体流量有关。在氩气保护作用下,合金化层主要由Mg和Al元素组成,同时合金化层的晶粒得到细化,合金化层铝含量提高。

AZ31镁合金高能微弧火花Al-Y合金化层腐蚀性能研究

为提高AZ31镁合金的耐蚀性,对高能微弧火花合金化技术制备的Al-Y涂层进行研究.涂层的耐蚀性采用极化曲线测试和浸泡腐蚀实验进行评价.涂层的结构采用金相、扫描电镜及其附带的能谱仪、物相衍射来表征.合金化过程中表面出现'喷溅特征'.实验得到均匀、致密的涂层.涂层厚度为22.5～30 μm,晶粒尺寸为1～1.5 μm.涂层由Al、Mg17Al12和Al3 Y金属间化合物组成.同原AZ31基材相比,Al-Y涂层的耐蚀性较高.浸泡实验表明Al-Y上形成的表面膜比AZ31上形成的表面膜在3.5wt%NaCl溶液中更能提供有效的保护.经初步分析,涂层中的Al和Y对改善耐蚀性均有益.

液体中ZM5上高能微弧火花合金化Al-Y电极的研究

为了解决镁合金表面耐腐蚀性能和扩大高能微弧火花合金化的应用范围,采用在碱性阳极氧化溶液中使用Al-Y电极在ZM5镁合金上进行了合金化的研究。结果表明,ZM5表面上形成了一层陶瓷薄膜,物相分析表明,该薄膜由MgO,同时还有MgAl2O4、2Al2O3.2SiO2.2H2O组成。3.5%(质量分数)NaCl浸泡腐蚀分析表明,高能微弧火花合金化后耐腐蚀性能得到提高。

ZM5镁合金表面高能微弧火花沉积S331铝合金研究

为提高ZM5镁合金的耐蚀性,采用微弧火花合金化技术进行了合金化,并用Al-Mg系的S331合金在ZM5上进行了S331铝合金沉积试验,合金化层的显微硬度(HV)从基材的85提高到250。采用金相显微镜和扫描电镜对合金化层的显微结构及元素的分布进行了分析,对合金化层的阳极动电位极化曲线也进行了测试。结果表明,合金化层的组织得到了细化,其Al、Mn元素含量高于基材中的含量,合金化层的自腐蚀电位和腐蚀电流密度均得到显著降低,合金化层的耐蚀性得到提高。

AZ31上高能微弧火花合金化Al-Ce的质量转移特征

采用Al-Ce合金作电极在不同参数下对AZ31镁合金进行合金化,以确定基材的质量增加、电极的质量增加和相应的质量转移系数。结果发现在电极和基材表面均存在飞溅特征。

高能微弧火花作用下Al-Nd合金在AZ31镁合金表面沉积行为

使用高能微弧火花合金化技术在AZ31镁合金上用Al-Nd电极进行了合金化。研究了不同参数对合金化过程的影响以及合金化参数对电极材料的蚀除速率、质量转移规律的影响,并对电极和基材质量的变化进行了表征。结果表明,阳极和阴极的质量变化取决于工艺参数。不同参数下获得的沉积点具有相似的形貌特征,只是在尺寸上存在差别。合金化过程中同时存在电极材料向基材的转移和基材向电极材料的迁移过程。

ZM5镁合金表面高能微弧沉积ZL301铝合金的研究

使用高能微弧火花沉积机在ZM 5镁合金表面上沉积ZL30 1合金。对沉积层进行了金相观察、线扫描分析、显微硬度测试、电化学测试和腐蚀形貌的观察。结果表明 ,沉积层和基材为冶金结合。XRD物相分析表明 ,镁合金基材主要由α Mg和 β Mg17Al12 组成 ,而沉积层由α Mg ,Al2 Mg和β Mg17Al12 组成 ,沉积层显微硬度最高可达 2 2 0HV。极化曲线测试出现 3个腐蚀电位 ,即活化区、钝化区和活化 钝化过渡区。结果说明高能微弧火花沉积显著提高了ZM 5镁合金的耐腐蚀性。

汽轮机叶片高能微弧沉积Cr-Ni合金的界面区域成分及硬度研究

利用高能微弧沉积技术在汽轮机叶片材料2Cr13钢上沉积1Cr19N i9不锈钢,对基体材料和沉积层的结合界面的显微组织、成分和硬度进行了分析研究。结果表明,沉积层和基材之间发生了Cr、Mn、Fe、N i元素扩散,且各元素的浓度呈梯度变化,沉积层和基体材料的结合为冶金结合,结合界面致密。从基体到沉积层的硬度值逐渐过渡,提高了沉积层与基体的结合强度。本研究成果为汽轮机叶片裂纹和微缺陷的修复以及表面强化提供了理论依据。

钛合金表面强化新进展

介绍了为改善钛合金表面耐磨性将激光表面熔敷、高能微弧火花渗碳和表面渗氧技术应用于钛合金表面强化所取得的进展。讨论了每种工艺方法所获表面改性层的结构和性能特征及其应用范围。

液体中电火花表面改性技术研究进展

液体中电火花(高能微弧火花)表面改性是改善金属表面性能的一种特殊的处理技术。该技术基于电火花放电的原理,采用在液体中添加粉末、利用液体的分解或电极的分解在很短的时间内在金属材料表面形成颗粒增强型或固溶强化型的改性层。本文对放电的基本原理、表面改性的工艺过程均做了介绍。分析了极性效应、放电参数(如电压、电流)以及液体介质的种类对金属表面改性层形成的影响,同时对液体中的电火花表面改性技术的前景与不足作了展望。