靳晓敏
,
高利珍
,
王鹤峰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.005
目的 提高316 L不锈钢表面的光催化和亲水性能.方法 通过等离子表面合金化技术在316 L不锈钢表面制备结合良好的TiN薄膜,然后对TiN薄膜进行热氧化,得到N掺杂TiO2薄膜.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜及紫外-可见分光光度仪对制备的N掺杂TiO2薄膜进行表征,并通过光催化实验和亲水性实验考察其光催化性能和亲水性.结果 经过空气中450℃氧化处理2 h的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2,样品中的N元素取代了部分O.未掺杂TiO2和N掺杂TiO2的带隙宽度分别为3.25、3.08 eV.经热氧化处理后,薄膜表面致密,无裂纹和微孔,均匀分布着尺寸相近的微小凸起物.经可见光照射150 min后,N掺杂TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的最终降解率为20%.此外,N掺杂TiO2薄膜具有较高的亲水性,可见光照射下,30min内接触角降为8.5°.结论 N掺杂TiO2薄膜能有效提高316 L不锈钢表面的光催化和亲水性能.
关键词:
等离子表面合金化
,
不锈钢
,
TiO2薄膜
,
N掺杂
,
光催化
,
亲水性
,
热氧化
杨红玉
,
李蕊轩
,
张红前
,
王振霞
,
刘小萍
,
于盛旺
,
贺志勇
材料热处理学报
采用双辉等离子表面合金化技术在Ti6Al4V合金表面制备镍合金层,采用SEM、GDOES以及XRD对比研究了温度和放电气压对镍合金层结构、成分分布和相组成的影响.结果表明:镍合金层由3层结构组成,从外向内依次是单质镍的镍沉积层,主要化合物为Ni3Ti、Ti2Ni、NiTi、AlNi3的富镍合金层和贫镍合金层.不同温度和气压条件下,合金化试样表面呈现“胞状凸起”形貌.随着温度升高,表面晶粒长大,孔洞减少,间隙减小;富镍合金层和贫镍合金层厚度增加,镍沉积层厚度先增后减.随着气压增大,表面晶粒变细,孔洞增多,间隙增加;镍沉积层和富镍合金层厚度减少,贫镍合金层厚度先增后减.基体晶粒长大的临界温度存在于900 ～ 930℃之间.
关键词:
等离子体表面合金化
,
Ti6Al4V合金
,
温度
,
放电气压
,
镍合金层
姚晓红
,
张翔宇
,
马永
,
范爱兰
,
田林海
,
唐宾
稀有金属材料与工程
利用等离子表面合金化技术对Ti6Al4V表面进行Cu/Ni合金化处理,采用SEM研究了温度对合金层微观结构的影响,采用GDS和XRD对合金层的成分和相组成进行测试.结果表明,850℃制备的合金层与基体冶金结合,厚度约7μm,主要由Ti,Ti2Ni,TiNi,Cu0.81Ni0.19和CuTi相组成.抗菌结果表明,合金化试样在12h内展现了优良的抗菌性能.表面合金层也显著提高了钛合金的耐磨性能.
关键词:
Ti6Al4V
,
等离子表面合金化
,
处理温度
,
抗菌
,
耐磨
秦林
,
赵琪
,
杨昆昆
,
唐宾
机械工程材料
采用双层辉光等离子表面合金化技术,对TC4钛合金齿轮表面实施渗钼合金化处理,对改性层组织、硬度进行了分析,并与不同齿轮配对进行了跑合试验.结果表明:TC4合金齿轮渗钼改性层由厚度为18 μm的钼沉积层和合金扩散层构成,改性层与基体形成冶金结合;其表面硬度达970 HK,从表及里呈梯度分布;改性后TC4合金齿轮在跑合时的耐磨性能明显提高,与40Cr钢齿轮配对时耐磨能力较未处理的合金齿轮提高390％.
关键词:
等离子体表面合金化
,
钛合金
,
齿轮
,
渗钼
,
磨损
陆小会
,
高原
,
韦文竹
,
张光耀
,
蔡航伟
,
王成磊
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.012
利用等离子渗金属技术,首先在Q235低碳钢表面分别进行钨-钼-钇共渗和钨-钼共渗,然后进行960,980,1020℃渗碳及淬火及200℃低温回火处理,最后在GZTC-01型磨损试验机上进行耐磨性能考核.研究结果表明:(1)试样均有明显的前期磨合期与后期稳定期,进入稳定期后,随着淬火温度提高,钨-钼-钇共渗强化处理试样(下称钨钼钇试样)磨损量连续降低且为最小;而钨-钼共渗强化处理试样(下称钨钼试样)磨损量先升后降,于1020℃时达到最低;T10钢淬火及回火试样(下称T10钢)的磨损量最大,钨钼钇试样和钨钼试样较之约小1～2个数量级;相比T10钢,钨钼钇试样和钨钼试样在960℃强化时耐磨性分别约提高11.8倍和2.85倍,在980℃时约提高12.6倍和2.2倍,在1020℃时约提高22.1倍和3.9倍;(2)整个磨损时间内,960,980,1020℃强化处理的钨钼钇试样的相对耐磨性分别是钨钼试样的3.75倍、3.05倍、3.55倍.钨钼钇试样的相对耐磨性较T10钢最高可达12.28倍.稀土与合金元素的加入均提高了耐磨性,前者更显著;(3)钨钼钇试样和钨钼试样磨损后的表面形貌均为典型的磨粒磨损,划痕清晰,犁沟明显.前者划痕较细,犁沟浅而窄.钇的渗入促进了碳化物形成和沉淀析出,改善了渗层耐磨性能.
关键词:
稀土
,
等离子渗金属
,
渗碳处理
,
强化处理
,
磨损
卢金斌
,
彭竹琴
,
马明星
,
李俊魁
,
齐振东
,
贺亚勋
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.003
目的：通过等离子合金化高熵合金涂层,提高铸铁表面耐磨性。方法采用等离子合金化法,以等摩尔比的Al,Co,Cr,Cu,Mn,Ni单质金属粉在HT250铸铁表面制备高熵合金复合涂层。通过SEM, EDS,XRD等分析涂层的组织,测试涂层的显微硬度分布。结果由于铸铁基体少量熔化,基体中的Fe和C元素进入涂层,形成了厚度约为0.2 mm的AlCoCrCuFexMnNiCx 高熵合金涂层。从涂层表面到基材,体系的混合熵呈高熵-中熵-低熵的梯度变化。涂层主要由高熵合金的枝晶和枝晶间渗碳体、σ相等组织构成,主要有FCC,BCC,Fe3 C及σ相。涂层的显微硬度大约为350~600HV0.2,明显高于铸铁基体的硬度(200~230HV0.2)。结论通过等离子合金化可以在铸铁表面形成高熵合金+碳化物的复合涂层,提高了铸铁的显微硬度,有利于铸铁表面耐磨性的提高。
关键词:
等离子合金化
,
高熵合金
,
显微硬度
,
复合涂层
,
σ相
,
铸铁
蒋立
,
张翔宇
,
黄晓波
,
张敏
,
唐宾
机械工程材料
采用等离子表面合金化技术对304不锈钢进行表面铜镍合金化处理，制备了抗菌不锈钢；并对其表面形貌、成分、物相以及抗菌性能、耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：合金化后，不锈钢表面呈现较均匀的颗粒状形貌，形成了厚度约6．5μm且铜质量分数约为2．5％的合金层；合金层中存在含铜的奥氏体相γcu；表面合金化不锈钢对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗菌率分别超过了99．69／6和99．9％，且具有良好的耐腐蚀性。
关键词:
等离子表面合金化
,
铜镍合金层
,
抗茵性能
,
腐蚀性能
,
304不锈钢
尤凯
,
刘小萍
,
陈凯
,
王文波
,
贺志勇
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150212
为提高马氏体不锈钢的耐蚀和耐磨性能，选择40Cr13不锈钢为基材、纯铌板为靶材，采用双辉等离子表面冶金技术在不锈钢表面制备合金化层．用SEM、GDOES、XRD等方法分析渗铌温度对铌合金层组织、成分、相组成、表面形貌及硬度的影响，并对渗层形成机制及表面硬化机理进行了研究．结果表明：在900～1000℃形成的铌合金层组织均匀致密，合金层主要由Nb2 C、NbC、Fe2 Nb、Cr2 Nb及铌组成；合金层表面粗糙度随渗铌温度的提高而增加；合金层厚度随渗铌温度改变发生不同变化规律，950℃渗铌形成的渗层约13μm，900和1000℃渗铌后合金层厚度均为7μm左右；不同温度渗铌后试样的表面硬度与基体相比均有较大幅度的提高，1000℃渗铌后试样表面硬度高达约985 HV0．025，900℃渗铌后约758 HV0．025，而950℃渗铌后表面硬度最低，约698 HV0．025．
关键词:
等离子表面合金化
,
马氏体不锈钢
,
渗铌层
,
显微组织
,
碳化物
,
硬度
