冠脉支架用CoCr合金管材拉拔工艺与组织分析

对大变形轧制后的CoCr合金管坯在不同退火条件下进行热处理,通过金相显微镜、电子拉伸试验机等分析手段,检测成品管的显微组织及力学性能,分析热处理参数对试样拉伸性能和显微组织的影响,并研究拉拔变形量对试样拉伸性能和显微组织的影响。结果表明:温度为1100℃、保温时间为10 min,管材的析出物较少,有很好的强塑性匹配,可保证管材的后续顺利拉拔。随着变形量增加,管材晶粒逐渐破碎,并被拉拔成平行于拉拔方向的纤维状,其抗拉强度增大,延伸率减小,变形量为15%时,管材屈服强度显著提高,后续趋于平缓。本研究为制备不同强塑性管材提供依据。

CoCr合金管材的带芯拉拔工艺研究

采用带芯拉拔成功制备了CoCr合金管材。采用不同拉拔工艺参数对CoCr合金管材进行加工,通过金相显微镜、拉伸试验机等分析手段对成品管的显微组织和力学性能进行了检测,分析了拉拔变形量对试样拉伸性能和显微组织的影响,并研究了拉拔速度对试样表面质量和壁厚的影响。结果表明:随着变形量增加,管材晶粒逐渐破碎,沿拉拔方向呈现纤维状,其抗拉强度增大,延伸率减小,变形量为15%时,管材屈服强度显著提升,随后趋于平缓,拉拔速度为90 m/h,管材内外壁光滑,壁厚变化均匀,多道次拉拔可成功制备Φ1.8 mm×0.1 mm的CoCr合金细径薄壁管材。

活性燃烧高速燃气喷涂WC-CoCr涂层的微观组织及性能

利用活性燃烧高速燃气(AC-HVAF)喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢表面制备了WC-CoCr涂层,并利用XRD、SEM、滑动磨损以及电化学试验分析了涂层的微观组织以及耐磨耐蚀性。结果表明,涂层具有优异的微观结构以及良好的耐磨耐蚀性。XRD分析未发现其他喷涂技术普遍存在的W2C以及W相,AC-HAVF喷涂技术可以有效抑制WC的分解;涂层致密且与基体结合良好,孔隙率仅为0.75%。滑动磨损试验表明,涂层具有很低的磨损率。其主要原因为涂层硬度极高、WC颗粒细小和没有W2C相。电化学试验表明,WC-CoCr涂层的耐蚀性优于基体0Cr13Ni5Mo不锈钢,Cr的加入、W的缺少以及孔隙率低是WC-CoCr涂层耐蚀性优异的重要原因。

45钢表面激光熔覆MoB/CoCr金属陶瓷覆层的组织与性能

采用激光熔覆技术在45钢基体表面熔覆MoB/CoCr金属陶瓷覆层,对MoB/CoCr覆层进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)的微观组织结构分析和对覆层的硬度进行测试。结果表明:熔覆层组织致密,与基体结合牢固且呈冶金结合;熔覆层的主要物相为CoMo2B2和CoMoB,主要的化学成分是Mo、Cr和Co,合金化区中Fe元素的含量明显增加。硬度测试表明熔覆层的硬度值是45钢硬度值的10倍以上。

CoCr合金冠脉支架扩张变形的生物力学性能研究

通过非线性有限元方法研究了冠脉支架扩张过程的变形机理和生物力学性能。在不考虑血管壁和斑块的作用下,研究支架压握收缩、自由扩张和卸载过程中的有限元模型的网格划分、材料本构模型建立、边界条件、载荷定义和接触处理等关键技术。根据有限元计算结果得到了3种支架的轴向缩短率、扩张均匀性、径向反弹率、径向支撑力和柔顺性等生物力学性能参数,并与实验测试数据进行了分析比较,数值结果与扩张实验数据吻合较好。模拟方法为冠脉支架的优化设计及性能评估提供了科学的依据。

MoB/CoCr金属陶瓷涂层的制备、组织结构及性能研究

利用低压等离子喷涂(LPPS)制备了MoB/CoCr金属陶瓷涂层。通过X射线衍射(XRD)分析物相组成、扫描电镜(SEM)、能谱(EDAX)对涂层的微观组织和成分进行分析,并对涂层的结合强度和抗热震性能进行研究。研究结果表明:粉末与喷涂后涂层物相差异不大,涂层为层状结构,随压力越高,粉末熔化越充分;涂层与基体结合良好,涂层致密;涂层喷涂后主要成分保持不变,且具有良好的结合强度和抗热震性能,经过1080 h熔融Al-12.07%Si腐蚀后,涂层完好,具有很好的抗腐蚀性能。

20G钢表面喷涂MoB/CoCr金属陶瓷涂层的组织性能研究

在20G钢换热管表面上利用低压等离子喷涂(LPPS)制备MoB/CoCr金属陶瓷涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)对涂层的物相组成、微观组织和成分进行了表征,并对涂层的结合强度和抗热震性能进行研究。研究表明:喷涂前后涂层的物相相差不大,涂层为层状结构;涂层与20G基体之间、表面涂层与过渡涂层之间结合良好,涂层致密;涂层具有良好的结合强度和抗热震性能,在熔融Al-12.07%Si中经过1080 h腐蚀后,涂层基本保持完好,具有很好的抗熔融铝硅腐蚀性能。

HVAF和HVOF喷涂WC-CoCr涂层的组织性能对比

WC-CoCr涂层的组织结构和抗冲蚀性能主要取决于喷涂工艺。采用活化燃烧-超音速火焰喷涂(HVAF)和传统超音速火焰喷涂(HVOF)2种工艺喷涂WC-CoCr涂层,并对这2种WC-CoCr涂层的组织结构和抗冲蚀性能进行对比。结果表明:HVAF涂层孔隙率为0.2%,而HVOF涂层孔隙率为2.3%,与HVOF相比,HVAF涂层具有较低的孔隙率及表面粗糙度,涂层组织结构更均匀;HVAF过程中,WC颗粒在沉积过程中破碎,WC颗粒细小,HVAF焰流中WC的分解程度弱于在HVOF焰流中的分解程度;HVAF涂层平均硬度达到1 450HV0.3,在15°攻角下,其抗冲蚀阻力比HVOF涂层提高了59.4%,比0Cr13Ni5Mo基体提高了104.1%;90°攻角下,HVAF涂层的抗冲蚀阻力比HVOF涂层提高了16%。

低压等离子喷涂MoB/CoCr涂层的组织及耐磨性

采用低压等离子喷涂技术(LPPS)制备MoB/CoCr涂层,对涂层进行磨粒磨损试验研究。采用SEM观察涂层的表面和截面形貌,显微硬度计测试涂层的力学性能,湿式橡胶轮磨粒磨损试验机测试涂层的磨粒磨损性能。结果表明,涂层组织致密,呈层状结构;涂层具有良好的力学性能,显微硬度达到930HV0.3,结合强度在71MPa以上,具有较高的耐磨性能。

WC颗粒尺寸对WC-CoCr涂层组织与性能的影响

喷涂粉末颗粒尺寸是影响碳化钨涂层性能的关键因素。采用HVOF工艺制备3种不同WC颗粒尺寸的WC-CoCr涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和颗粒冲蚀磨损试验机等对涂层的组织结构及性能进行分析,系统研究了WC颗粒尺寸对涂层组织及性能的影响。结果表明:FN-WC涂层中碳化钨分解严重,PN-WC及M-WC涂层中碳化钨颗粒少量分解。FN-WC、PN-WC及M-WC涂层孔隙率分别为2.1%、2.0%和2.3%,硬度分别为1 254、1 241和1 229HV0.3,结合强度分别为68.7、73.5和72.9 MPa。15°攻角下FN-WC、PN-WC及M-WC涂层的抗冲蚀磨损阻力Re分别为9.3×104、15.5×104和10.74×104 g/cm3,90°攻角下的抗冲蚀磨损阻力Re分别为4.68×104、4.70×104和4.26×104 g/cm3。PN-WC涂层组织更均匀,WC相分解轻微,涂层硬度分布更集中,结合强度最高,在15°攻角下表现出最好的耐冲蚀性,综合性能优异。

冠脉支架用CoCr合金的弹塑性变形行为

对冠脉支架用CoCr合金材料的弹塑性变形行为进行研究,提出了支架有限元分析与体外实验研究方案;进行压握-扩张实验,揭示了压握对支架力学性能影响的规律,分析了压握-扩张变形时材料应力/应变变化规律。结果表明,支架压握-扩张方案与直接扩张方案相比,最大等效应力和最大残余应变分别上升16.55%和41.18%;材料抗拉强度、延伸率和安全系数分别下降25.73%、32.11%和14.38%。支架数值模拟与体外性能测试实验结果基本一致,其生物力学性能预测误差在10%以内。

CoCr_2O_4纳米晶的制备及其磁性研究

通过高分子金属络合物热解法制备了CoCr2O4纳米晶,并对它的表面微结构和磁性能进行了表征。通过高分辨电镜和傅立叶红外光谱的研究发现在平均粒径为12nm的纳米晶表面不仅有晶格缺陷,而且吸附有大量聚合物分解后的有机碎片,这些有机碎片对纳米晶表面磁矩的钉扎以及纳米晶自身的表面晶格缺陷,导致自旋无序的表面和相对自旋有序的核之间产生强的交换耦合作用,从而使得纳米晶呈现出奇特的磁性能,如低温下存在较大的矫顽力和偏置场等。

CoCr基磁性薄膜材料的研究现状和发展趋势

简要介绍了磁记录用介质膜的发展趋势及面临的问题,介绍了垂直记录方式的优点,综述了国内外对垂直磁记录用介质膜材料的分类及研究现状,回顾和评述了CoCr基磁性薄膜的研究现状和发展趋势。

MoB-CoCr涂层耐锌液腐蚀性能研究

研究了超音速火焰喷涂制备的MoB-CoCr涂层在熔融锌液中的腐蚀情况,并分析锌液对MoB-CoCr涂层的腐蚀机理。结果表明,涂层中的缺陷孔隙成为裂纹源,而MoB-CoCr涂层的残余应力、淬火应力以及涂层与不锈钢热膨胀系数不匹配所产生的应力使涂层开裂,甚至涂层与基体发生剥离,锌渗入到涂层缺陷中使裂纹扩展,形成沿着裂纹的腐蚀,加速了涂层的失效。

超音速火焰喷涂WC-CoCr涂层的腐蚀行为

采用超音速火焰(HVOF)喷涂技术在Q235钢上制备了WC-CoCr涂层,借助X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等对涂层的相结构、显微组织和显微硬度进行了分析。以镀铬涂层作为对比材料,用Parstat 2273型电化学综合测试系统测定涂层在不同环境下的耐腐蚀性。结果表明:涂层厚度约为180μm,含有极少的空隙,涂层的平均硬度约1 300HV;在质量分数为3.5%的NaCl溶液和1mol/L的HCl溶液中,WC-CoCr涂层的耐腐蚀性明显优于镀铬涂层的耐腐蚀性;而在1mol/L的NaOH溶液中,WC-CoCr涂层的耐腐蚀性比镀铬涂层的要差,这是因为镀铬涂层发生了剧烈的钝化作用。

A-100钢表面WC-CoCr涂层和电镀硬铬的性能表征

在A-100钢基体上,利用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-CoCr涂层,研究了该涂层的显微结构,测试了涂层的耐磨性和耐蚀性,并与电镀硬铬试样进行了对比。结果表明,WC-CoCr涂层的耐磨性和耐蚀性显著优于电镀硬铬,可以满足飞机起落架耐磨涂层的使用要求。

激光焊接齿科CoCr-NiCr异种合金组织结构研究

选用齿科烤瓷用NiCr合金和支架用CoCr合金,利用脉冲Nd-YAG激光,在不同电压下进行焊接,考察焊件力学性能,优选电压条件,研究此条件下焊件熔焊区及其附近区域化学成分、显微组织变化规律。结果表明,适合齿科临床应用焊接电压为280V,此条件下可以得到显微组织致密、细小的熔焊区,熔焊区与两侧母材呈冶金结合,主要成分为Ni元素,以固溶体和化合物形式存在;Co、Cr元素部分溶入固溶体,部分与Mo、Be形成化合物。焊接中冶金过程充分,无新相生成。双向侧吹氩气可以对熔焊区起到良好的保护作用,无氧化物形成。

Na^+掺杂CoCr_2O_4尖晶石制备及其光催化性能

由于CoCr2O4尖晶石纳米粉体对二氧化碳和水合成甲酸具有光催化作用,采用溶胶凝胶法制备了Co0.8Na0.2Cr2O4尖晶石纳米粉体,用X射线衍射光谱仪(XRD)、紫外-可见光漫反射(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)对其成晶温度、晶体结构和光响应性能进行了表征。结果表明:CoCr2O4掺杂金属Na制备的Co0.8Na0.2Cr2O4属尖晶石结构,掺杂后晶格略有膨胀,禁带宽度变宽,吸光性能增强。在175 W高压汞灯照射下,Co0.8Na0.2Cr2O4比CoCr2O4对光催化还原CO2制取甲酸活性高。

激光重熔低压等离子喷涂MoB/CoCr梯度涂层组织与性能研究

采用低压等离子喷涂技术在310S不锈钢表面制备MoB/CoCr梯度涂层,然后对MoB/CoCr涂层进行激光重熔处理,对重熔后涂层的组织结构及性能进行了研究。研究结果表明,激光重熔后,涂层表面平整致密,截面的显微组织呈树枝晶—胞状晶—平面晶过渡;激光重熔过程中,微熔的310S基体元素与熔化的涂层元素发生对流扩散现象,涂层中出现Fe元素成分;激光重熔后,MoB/CoCr层的硬度明显提高。

等离子与激光复合热源喷涂WC-CoCr涂层组织性能研究

用等离子束与激光束复合热源喷涂工艺(Laser Hybrid Plasma Spraying,LHPS)在38CrMoAl基体上制备WC-10Co4Cr涂层,对涂层的显微硬度、结合强度、耐滑动摩擦磨损性能进行测试,用光学显微镜、XRD、SEM等方法对涂层的显微组织、相组成、磨损后形貌等测试分析,同时研究激光功率的变化对涂层组织性能影响。结果表明,复合热源喷涂WC-10Co4Cr涂层微观组织与性能随激光功率大小而变化,当激光功率在2100-2500 W时,涂层与基体浸润性好,组织相对致密,结合强度高,摩擦系数低且抗摩擦磨损性能好,其磨损机制为塑性切削与脆性剥落,以脆性剥落为主。