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Ti6Al4V合金表面超音速火焰喷涂WC-12Co涂层组织及相分析

姬寿长 , 李争显 , 杜继红 , 查柏林 , 黄春良 , 王宝云 , 罗小峰 , 华云峰 , 王彦锋

采用超音速火焰喷涂在Ti6Al4V合金表面制备WC-12Co涂层,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)对涂层的组织形貌、物相结构、成分进行试验分析.结果表明:涂层中无层状分布,涂层整体致密,孔隙率低,与基体结合良好 ;涂层中呈团聚状的粒子与粒子之间结合紧密,颗粒为弥散分布.这是因为超音速粒子的速度高能弥补堆垛不规则造成的孔隙,降低孔隙率,提高致密度 ;高速粒子变形充分,利于提高活性区域的面积,利于粒子与基体、粒子与涂层的结合.涂层中组成相除WC外,有少量Co3W3C和微量的W2C,未见金属Co,Co在涂层中变成非晶态.分析认为:W2C的产生是在喷涂过程中由于WC热分解,脱碳而生成的产物 ;Co3W3C是Co和WC在有氧环境下的反应产物,Co3W3C含量少是由于粉末在燃烧室中停留时间短.

关键词: 超音速火焰喷涂(HVOF) , 涂层 , 组织 , 相组成 , W2C , WC热分解 , Co3W3C

丝材连续镀金的镀层厚度

杨升红 , 杜继红 , 李争显 , 黄春良 , 乔宁 , 潘晓龙 , 姬寿长

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.01.020

为了实现丝材连续镀金过程中镀金层厚度的可控性,研究了金盐浓度、镀液温度、阴极丝的移动速度对电流效率的影响,采用牛津的X-Sight能谱仪对镀金层断面进行能谱分析和镀金层确定,通过JSM-6460型扫描电子显微镜观察镀金层断面形貌、测定镀金层厚度.结果表明:金盐浓度对电流效率影响较小,电流效率与镀液温度和阴极丝移动速度有关;当温度确定时,阴极电流密度亦随之确定,镀金层厚度仅与阴极丝移动速度有关;镀液温度为45℃,阴极电流密度为2.9 A/dm2,阴极丝移动速度为3.2m/min时,镀金层厚度为1.0μm.

关键词: 丝材 , 连续镀金 , 厚度

Ti6Al4V合金表面无氢渗碳层分析

姬寿长 , 李争显 , 杜继红 , 王少鹏 , 王宝云 , 黄春良 , 潘晓龙

稀有金属材料与工程

将Ti6Al4V合金试样置入真空炉中进行无氢渗碳.分别用XRD、SEM、EDS及HV显微硬度计对渗碳层的物相、组织形貌、成分和硬度进行分析.结果表明,经过渗碳后,渗层中出现TiC相,但是未发现氢化物及含H相.整个渗碳层由附着层、渗碳层和扩渗层组成.附着层中含有Ti、Al、V元素,附着层的存在阻碍碳的渗入.渗碳层由致密的渗碳层I和等轴晶组成的渗碳层Ⅱ组成.扩渗层有碳的渗入,碳含量少,只是一个渗碳影响层.渗层的硬度呈梯度变化,硬度变化曲线是渗层中碳含量变化的反映,硬化层厚度约为900um.

关键词: Ti6Al4V合金 , 无氢渗碳 , 附着层 , 阻挡渗碳 , 硬度梯度变化

钛表面薄膜技术的应用现状及发展

李争显 , 刘瑞斌 , 华云峰 , 潘晓龙 , 王少鹏 , 王彦峰 , 黄春良

钛工业进展

钛及钛合金具有比强度高、耐蚀性能好、无磁性等优点，但其所固有的高温易氧化、易发生接触腐蚀、导热系数小等缺点在一定程度上限制了其应用。为此，需对钛合金表面进行处理，而薄膜技术则是一种有效方法。首先概述了薄膜技术在钛材的耐磨处理、抗氧化处理、耐冲蚀处理、电活性功能处理四个方面的研究成果，然后结合作者自身的研究成果及对钛表面处理技术的认识，从钛的应用和薄膜技术的特点出发，提出了今后钛表面薄膜技术在这些方面可能的发展方向。

关键词: 钛合金 , 表面处理 , 薄膜技术 , 发展趋势

铌及铌合金高温抗氧化防护涂层研究

唐勇 , 杜继红 , 李争显 , 黄春良 , 胡湘银

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.05.016

针对铌及铌合金高温下抗氧化性能差的现象,进行了高温抗氧化防护涂层的设计.采用料浆熔烧法在C-103铌合金表面制备改性的Si-Mo涂层,并对改性的Si-Mo涂层的形貌、结构、成分及1 700℃的抗氧化性能进行了分析.结果表明,涂层与基体之间通过扩散形成过渡层,达到了冶金结合,涂层的复合结构有利于提高抗氧化性能.在氧化环境下,涂层表面生成一层玻璃层,阻止氧的进一步扩散.试样在1 700℃下氧化3～4h后,涂层元素与基体发生互扩散,在界面处形成大量集中孔洞,使涂层从其主体与过渡层接触的界面处发生断裂,导致涂层失效.

关键词: 铌 , 铌合金 , 高温抗氧化 , 涂层

钛表面处理技术的发展现状

李争显 , 杜继红 , 周慧 , 黄春良 , 周廉 , 徐重

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2003.04.010

综述了钛表面加工、耐磨处理以及耐蚀、抗氧化处理等技术的发展现状.指出了钛表面处理技术在朝着性能优、工艺简单、成本低的方向发展;工艺研究今后会集中在离子束增强沉积、离子渗金属合金化、微弧氧化、激光涂层等方面;钛材需要表面技术提高的性能主要集中在作为摩擦副的耐磨性能、作为生物材料的生物相容性、作为特殊介质中使用的材料的耐蚀性、作为建筑材料的表面艺术性以及日用品的表面低成本装饰性能等.

关键词: 钛 , 表面技术 , 发展现状

C/C复合材料表面双层辉光等离子制备铼涂层研究

华云峰 , 李争显 , 黄春良 , 杜继红 , 骆瑞雪

稀有金属材料与工程

用双层辉光等离子渗金属技术,在C/C复合材料基体表面制备了铼涂层,研究了铼涂层显微结构、相组成、硬度以及结合强度.结果表明,铼涂层致密光滑,由多晶结构的柱状晶粒组成,晶粒尺寸在0.5◇1.5 μm之间.涂层(110)和(103)晶面发生了择优生长.涂层HV显微硬度为6.66±0.25 GPa.制备过程中涂层与基体发生互扩散,界面既有机械结合又有物理结合.划痕试验加载过程中,当C/C复合材料基体由于硬度和韧性低而发生破碎后,铼涂层与基体仍结合良好.

关键词: 双层辉光等离子 , 铼涂层 , C/C复合材料 , 显微结构 , 结合强度

钽合金高温抗氧化复合涂层制备研究

唐勇 , 杜继红 , 李争显 , 黄春良 , 严鹏 , 杨涛

表面技术

目的制备钽合金在高温氧化环境下的防护涂层.方法采用料浆熔烧法,在Ta-12W合金表面依次制备底层和面层,通过两次熔烧处理,获得硅化物复合涂层.分析涂层的形貌、元素含量及成分分布,测试涂层在1800℃下的高温抗氧化性能和室温～1800℃热循环寿命,并初步探讨涂层失效机理.结果制备的复合涂层与基体之间通过扩散形成过渡层,达到冶金结合;涂层在1800℃下可连续工作9h,室温～1800℃热循环寿命为151次.结论在高温氧化环境中,复合涂层表面生成了一层玻璃状薄膜,有效阻止了外界氧向基体的进一步扩散,对基体形成了良好的保护.

关键词: 钽合金 , 高温抗氧化 , 复合涂层