朱军亮
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王更柱
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解志文
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陈添
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宋晓航
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高旭
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于晓光
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宋华
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.04.010
目的：采用多元等离子体注入与沉积( MPIIID)技术制备Ti-Al-N涂层,系统研究涂层的微观组织结构、力学性能与摩擦学特性。方法借助XRD,XPS,SEM和TEM等,观察分析Ti-Al-N涂层的微观组织结构与物相组成,采用纳米压入试验仪、布氏硬度试验仪、摩擦磨损试验仪和激光共聚焦显微镜等测试分析Ti-Al-N涂层的力学性能、膜基结合力和摩擦磨损性能。结果 Ti-Al-N涂层表现出较高的膜-基结合强度。 Al元素掺杂诱发Ti-Al-N涂层发生严重晶格畸变。当Al原子数分数为6.18%时,Ti-Al-N涂层以c-TiAlN相结构为主,表现出超高硬度(达到39.83 GPa )；随着Al 元素含量增加,涂层中的软质h-TiAlN相结构增多,硬度随之下降。摩擦试验结果表明,低Al含量Ti-Al-N涂层的抗磨损能力良好,其主要磨损机制为磨粒磨损；高Al含量Ti-Al-N涂层的抗磨损能力较差,其主要磨损机制倾向粘着磨损。结论 MPIIID技术成功实现了Ti-Al-N涂层的低温制备与成分调控,低Al含量的Ti-Al-N涂层具有优良的力学性能和优异的抗磨损能力。
关键词:
多元等离子体注入与沉积
,
Ti-Al-N涂层
,
组织结构
,
摩擦磨损
潘斌
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李崇桂
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黄旺华
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王恩庭
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宋晓航
,
封小松
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.016
采用预置粉末式激光熔覆法在钛合金(Ti-6Al-4V)表面开展了 Al2 O3-13%(质量分数)TiO2涂层的研究。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射分析仪(XRD)和显微硬度计研究了激光熔覆熔池的特征和涂层的显微结构,分析了涂层的成分分布、相组成和显微硬度分布情况。预置粉末激光熔覆制备的 Al2 O3-13%(质量分数)TiO2涂层界面结合良好,涂层组织均匀,没有明显的裂纹和气孔。激光熔覆涂层表现出明显流线型特征,熔覆层截面分为热影响区、扩散结合区和涂层区。涂层由 Ti、AlTi3、α-Al2 O3和γ-Al2 O3等相组成。涂层的显微硬度达到1000~1300 HV0.3,比基体硬度360~390 HV0.3高2倍。
关键词:
激光熔覆
,
陶瓷涂层
,
显微组织
,
表面改性
黄旺华
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李崇桂
,
潘斌
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王恩廷
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宋晓航
,
封小松
硅酸盐通报
采用预制粉末式激光熔覆法在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了纳米ZrO2-8％ Y2O3涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和光学显微镜(OM)对涂层的相组成及组织结构进行分析,同时分析了涂层的显微硬度分布情况.结果表明:在一定功率范围内,涂层气孔随激光功率增大而逐渐减少,裂纹随激光功率增大而增多;ZrO2陶瓷涂层与基体间结合良好,熔覆层微观组织结构主要以细小的树枝晶形态存在.在不同区域表现出不同的组织特征,靠近表面处晶体尺寸相对较小,呈柱状整齐排列在熔覆层表层区域;熔覆层中部主要包含块状晶及少量树枝晶;熔覆层底部主要为树枝晶,其一次品轴方向沿垂直于涂层截面方向生长;熔覆层主要由四方相(t相)ZrO2和立方相(c相)ZrO2组成;熔覆层平均硬度达到1000～ 1300 HV0.2,约为基材硬度的3.5倍.
关键词:
激光熔覆
,
氧化锆
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微观组织
,
显微硬度
