等离子渗Mo对TC4合金耐磨及拉伸性能的影响

研究了TC4合金表面经等离子渗Mo处理后的耐磨性能和拉伸性能。通过SEM、EDS、SMM等研究渗Mo改性层的组织成分及断口形貌,并分析其磨损机理和拉伸性能。结果表明:TC4合金表面经等离子渗Mo处理后,其耐磨性能随表面硬度的提高而明显改善,且抗拉强度与原始基体相比仅略有下降,即达到了使合金的耐磨性能提高而基体力学性能不受损害的预期目的。

等离子表面冶金技术的现状与发展

双层辉光离子渗金属技术已成功地在普通碳钢表面形成高速钢、其中包括时效硬化高速钢、不锈钢以及镍基合金等 ;该技术已成功地应用于手用锯条和机用锯条 ,使其齿部形成高速钢 ,锯条不仅具有高速钢的切削性能 ,而且柔韧不断 ;钛合金表面经离子渗钼等工艺处理后 ,Ti6Al4V的耐磨性得到大幅度提高 ;经离子渗铌等工艺处理后 ,TiAl金属间化合物的抗高温氧化性能明显改善。在双层辉光离子渗金属技术的基础上 ,又发展了加弧辉光离子渗金属 ,双辉钎焊技术 ,双阴极辉光放电超硬薄膜合成技术 。

Ti6Al4V合金表面等离子渗Mo及其力学性能研究

研究了Ti6Al4V合金表面等离子渗Mo改性层的制备,并用SEM、XRD、EDS、SMM、纳米压痕仪、划痕试验机以及球-盘磨损试验机等研究了改性层的表面形貌、组织、相组成、显微硬度、强韧性、膜/基结合力及其耐磨性等力学性能。结果表明:改性层表面致密,具有高的表面硬度、弹性模量和结合强度,耐磨性较渗Mo处理前显著提高。

TC4合金表面等离子渗Mo层制备及其高温摩擦磨损性能

研究了TC4合金等离子表面渗Mo层的制备,并测试了基体和渗层在20、300和500℃条件下的摩擦磨损性能。通过XRD、EDS、SEM、SMM等研究了改性层的组织成分及其磨痕形貌,并探析了磨损机理。结果表明:TC4合金表面等离子渗Mo后,显著提高了合金表面硬度和高温摩擦磨损性能。

TC4等离子渗Mo不同摩擦副条件下耐磨性能研究

研究了TC4合金等离子表面渗Mo处理前后分别在以GCr15、Si3N4、ZrO2为摩擦副条件下的摩擦磨损性能。通过XRD、EDS、SEM、SMM等研究了改性层的组织成分及其磨痕形貌,并探析了磨损机理。结果表明:TC4合金表面等离子渗Mo后,耐磨性能得到明显改善,主要归因于渗Mo后表面的高硬度。以GCr15为摩擦副时,TC4等离子渗Mo处理后耐磨性能最理想;以ZrO2为摩擦副时,耐磨性提高效果不佳。

双辉等离子体表面冶金金属化CVD金刚石自支撑膜研究

采用双辉等离子表面冶金技术,在金刚石自支撑膜表面制备了W金属层。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X-射线衍射仪(XRD)等分别对金属化后的金刚石膜的微观形貌、元素分布及物相组成进行了表征与分析;并通过测试Ag-Cu钎焊的金刚石膜-硬质合金刀片样品的剪切强度,评价金属层与金刚石膜的结合强度。实验结果表明:所制备的W金属层连续、致密,由大量纳米尺度的颗粒状团聚物构成;在金属层与金刚石界面一定深度区域内,存在W和C元素的相互扩散,并且反应生成了WC、W2C等金属碳化物颗粒,表明金属层与金刚石膜之间已形成了牢固的化学键合。

等离子束表面冶金涂层技术研究与应用

对等离子束表面冶金涂层技术与其他相近技术进行了比较。等离子束表面冶金涂层技术是一种快速非平衡冶金反应过程,类似粉末冶金,原则上可不受组成物的相溶性、熔点、密度等性质的限制,因此不需要预制合金雾化粉,可利用任意粉末的任意配比,获得通常冶金方法不能得到的(组织)物相。等离子束表面冶金涂层技术效率高,操作简便,成本低,应用前景广阔。

TA15合金Cr-Si复合渗层的热腐蚀行为

采用双层辉光等离子表面冶金技术对TA15合金进行了Cr-Si复合渗处理,以形成Cr-Si复合渗层。随后将TA15合金置于700℃硫酸钠(Na_2SO_4)盐浴中热腐蚀100 h,以研究Cr-Si复合渗层能否提高TA15合金的热腐蚀性能。结果表明,经Cr-Si复合渗的TA15合金热腐蚀增重较无Cr-Si复合渗层的TA15合金大大减小,即Cr-Si复合渗明显提高了TA15合金的耐热腐蚀性能。其原因是,Cr-Si复合渗层均匀、致密,在热腐蚀过程中形成Cr_2O_3和SiO_2氧化膜,保护合金不受腐蚀。

等离子表面冶金技术的现状与发展

1930年,德国发明出离子氮化,在这之后,科学家通过离子研究开辟出新领域。而在后期的优化中离子氮化在工业生产中被应用。介绍了等离子表面冶金技术的现状及发展前景。

基于双辉技术的气门盘锥面TiN涂层制备和高温摩擦行为

利用双层辉光等离子表面冶金技术在NCF3015气门合金钢上制备TiN涂层,通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计和高温摩擦磨损试验机研究涂层的微观结构形貌、硬度和高温耐磨性。结果表明:TiN涂层以岛状方式均匀生长,表面结构致密;涂层表面平均硬度可达1265.2 HV0.05;在5 N与10 N载荷下,涂层的比磨损率较气门基体分别降低79.3%、79.7%,是高温苛刻条件下气门表面防护的理想材料,可显著提高气门在发动机中的服役寿命。

等离子钨钼镝合金层的强化工艺及抗回火性能

利用双层辉光等离子渗金属技术和固体渗碳法在Q235钢表面获得与冶金高速钢成分相当的等离子钨钼镝合金层,并对合金层进行不同温度的淬火和回火作为复合强化热处理,得到硬度和抗回火性都较高的合金强化层。采用场发射扫描电镜(附带能谱仪)和显微硬度计研究不同热处理工艺对等离子钨钼镝合金强化层的显微组织,硬度和抗回火性能的影响,结果表明,等离子钨钼镝合金层的最优强化热处理工艺为1050℃淬火+550℃回火,所得强化层中碳化物呈颗粒状弥散分布,且数量最多,尺寸最小(≤1μm),未经回火的表面硬度为1144HV_(0.05),在550℃回火出现二次硬化,表面硬度达到1153 HV0.05。

钨表面WTaVNbMo难熔高熵合金层的组织与性能

采用双层辉光等离子表面冶金技术,以粉末冶金W_(18)Ta_(18)V_(20)Nb_(18)Mo_(26)合金作为源极靶材,控制工件极温度为1200℃,源极和阴极电压差分别为300、400和500 V,在纯钨表面制备了WTaVNbMo难熔高熵合金层。用扫描电镜及其所附能谱仪和X射线衍射仪检测合金层的显微组织和相组成,用显微硬度计和电化学工作站测试了合金层的硬度和耐蚀性,利用SRIM软件模拟分析了合金层的抗辐照性能。结果表明,在不同电压差条件下纯钨表面均形成了BCC结构的WTaVNbMo高熵合金层。电压差为400 V时,制备的合金层厚度达到100μm以上;500 V电压差下制备的合金层表面均匀,组织致密,硬度最高,可以达到1635 HV0.05,耐蚀性良好,自腐蚀电流密度较W基体降低了近两个数量级。辐照模拟结果表明,相比于纯钨,高熵合金层的损伤范围较为集中,投影射程更短,电子阻止本领更大,电离损失速度加快。

自钝化W-Cr-Y合金层的制备及其抗氧化性能

为防止或缓解钨氧化,用双辉等离子体表面冶金技术在纯钨基材表面制备了W-Cr-Y自钝化合金层。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对合金层的组织和相结构进行了分析,并在模拟发生核聚变发电站冷却失效事故时的高温大气环境下对合金层的抗氧化性能进行了研究。结果表明,制备温度为800、900、1000和1100℃时,均成功地在纯钨表面形成了由W(Cr, Y)固溶体构成的厚度超过20μm的W-Cr-Y合金层。制备温度为1000℃时合金层厚度达到了35μm,表面光滑致密,合金层与纯钨基体呈现良好、无缺陷的冶金结合。制备温度较低(800℃和900℃)时,合金层在1000℃氧化10 h后的表面未形成连续的自钝化合金层,抗氧化性能较差。制备温度较高(1000℃和1100℃)时,合金层在氧化后形成了致密平整的氧化层,且制备温度为1000℃时合金层氧化后的质量增加最小,抗氧化效果最优。