金属表面改性——离子注入技术的发展与应用

系统介绍了金属表面改性用离子注入的机理和特点。剖析了温度、注入剂量、离子种类等影响因子对改性层效果的影响,综述了该技术在提高强度和硬度、改善磨损性能、降低摩擦系数等方面的用途,展示了离子注入技术的开发方向和应用前景。

铜合金表面铁基渗层组织与弯曲行为

研究铜合金表面铁基渗层的微观组织以及铜基表面渗层的弯曲行为。采用扫描电镜对渗层观察微观组织、采用XRD分析成分、三点弯曲实验方法测试渗层的弯曲行为。结果表明,渗层与基体结合致密,无夹杂、裂纹等缺陷,渗层均匀,无明显分层结构。弯曲试验中渗层分别位于试样的上部和下部,与基体的载荷-位移曲线相比,表面带有渗层的试样的载荷-位移曲线上分别出现了屈服点和载荷峰值,在屈服点时的弯曲强度较相同位移条件下基体的弯曲强度提高83.3%,渗层的破坏为表面压溃剥离或产生裂纹。

用于奥氏体不锈钢AISI304上的生物医学纳米涂层Al_2O_3的耐腐蚀性(英文)

奥氏体不锈钢、钴-铬合金、钛及其合金经常被用作医用植入材料。在这些金属材料中,奥氏体不锈钢是最常用的材料。然而,它在侵蚀性生物效应的长期作用下容易受到局部侵蚀。为了改进奥氏体不锈钢的抗磨损和耐腐蚀的效应,已经研究了几种不同的表面改性技术[1,2].本文的研究是采用具有耐腐蚀性的生物医学纳米涂层Al2O3涂复在奥氏体不锈钢AISI304的表面上,工艺中是采用溶胶-凝胶方法和浸入技术,并使用电化学极化进行测量.

堆焊敷层技术在立柱中缸上的应用

介绍利用堆焊熔敷技术生产制造立柱中缸。针对立柱中缸的结构特点,提出堆焊具体方法、方案,并从理论上分析了27SiMn管堆焊技术应用的可行性,结合生产实际过程,就焊材、焊接工艺、焊后热处理等几个方面提出一些建议,同时对应用前景进行了展望。

XPS表面分析技术在生物医用金属材料研究中的应用

利用先进表征技术对生物医用金属材料的表面性质进行分析,并揭示其表界面与机体的相互作用机理至关重要。X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)作为一种强有力的表面分析技术,可以高灵敏度、高分辨率地对材料表面元素种类和价态进行定性、半定量分析,并能结合离子束溅射、角分辨深度剖析获得材料表面层的纵深分布信息,已被广泛应用于生物医用金属材料研究。基于此,首先介绍了XPS的原理和特点;其次,根据生物医用金属材料的分类和研究领域,重点探讨了XPS表面分析技术在医用不锈钢、医用钴基合金、医用钛及其合金、医用镁合金的设计制造、表面改性及表界面表征等方面的应用;再次,通过总结上述工作的优势与不足,进一步阐明了XPS表面分析技术在小面积、化学成像、角分辨、原位测试、价带谱、同步辐射激发源等多种功能方面的应用潜力;最后,对XPS技术助力新型生物医用金属材料的开发和应用提出了展望和建议。

金属材料表面机械研磨技术机理及研究现状

介绍了表面机械研磨处理(简称SMAT)技术。选取了几种不同的金属材料,详细地阐述了采用SMAT技术在金属材料表面制备纳米结构金属表面的成果和机理。报告了SMAT技术在金属材料表面改性方面的研究现状,肯定了SMAT技术在金属材料表面改性方面的发展前景。

表面等离子体无掩膜干涉光刻系统的数值分析(英文)

表面等离子体激元具有近场增强效应,可以代替光子作为曝光源形成纳米级特征尺寸的图像.本文数值分析了棱镜辅助表面等离子体干涉系统的参量空间,并给出了计算原理和方法.结果表明,适当地选择高折射率棱镜、低银层厚度、入射波长和光刻胶折射率,可以获得高曝光度、高对比度的干涉图像.入射波长为431nm时,选择40nm厚的银层,曝光深度可达200nm,条纹周期为110nm.数值分析结果为实验的安排提供了理论支持.

选区激光熔化SiC/18Ni300马氏体模具钢复合材料性能研究

采用选区激光熔化技术烧结混合后的18Ni300马氏体模具钢粉末和微米SiC粉末,研究加入不同体积分数的SiC粉末对成型试样表面粗糙度、微观结构及力学性能的影响。结果表明,随着SiC体积分数增加,试样顶面的隆起和球化现象加剧,表面粗糙度和孔隙变大,侧面粘粉严重,凝固组织由胞状晶向柱状晶再向枝晶转变,试样的硬度和抗拉强度均高于未添加SiC粉末试样。当加入的SiC粉末体积分数为0.5%时,试样的硬度和拉伸强度最大,分别达到了371.1 HV和1.51 GPa,相比未添加SiC粉末试样分别提升了7%和54.8%。因此,SiC粉末的加入虽然提高了顶面的粗糙度及孔隙率,但可转变和细化晶粒,增强位错密度提高力学性能,进而提升试样综合使用性能。

钢轨下腭轧疤缺陷形成机理研究

针对河北钢铁集团邯钢公司大型轧钢厂钢轨下腭轧疤缺陷问题,对缺陷形成机理进行了分析。结果表明,形成钢轨下腭轧疤缺陷的主要原因是轧件轨头和轨底部位金属量不均衡,在万能U;EU;轧机第1、第2道次轧制过程中轨头部位的延伸大于轨底部位,U;E轧机第3道次轧出后轧件向轨底一侧偏斜且轨头部位前尖舌头较轨底部位长,咬入U;轧机时轨头前尖撞击水平辊孔型下腭部位而导致辊面粘钢;辊面粘结物粘结力较弱时,会形成咬入端非周期性下腭轧疤缺陷;辊面粘结物粘结力较强时,则形成周期性下腭轧疤缺陷。根据现场实际情况,提出了对轨形延伸孔轨底部位设计增加金属量约0.3%、轨形切深孔轨头部位设计减小金属量约0.1%、BD;轧机帽形孔轧件高度设计减小约2%的治理方案,平衡了轨头、轨底部位的金属变形量,改进了万能U;EU;轧机各道次轧件前尖舌头形状,改善了咬入状态,彻底解决了钢轨下腭轧疤缺陷问题。