【摘 要】
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采用等离子渗氮/电弧离子镀复合方法在H13模具钢表面制备出CrON涂层,研究氧流量对CrON复合涂层结构及抗铝液熔蚀性能的影响.结果表明,随着氧流量的增加,所制备的涂层主要物相由氮化物向氧化物转变,在氧流量较低时主要呈现面心立方CrN结构,而在氧流量为200mL/min时制备的涂层形成典型的Cr2O3晶体相特征.掺入适量的氧,CrN涂层柱状晶生长受到抑制,涂层结构更加致密.涂层表面缺陷和粗糙度随着氧含量的增加而增大.CrON复合涂层在铝液中的失效形式是局部点蚀.由于形成致密的结构和良好的热稳定性,在氧流量
【机 构】
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先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室(安徽工业大学),安徽马鞍山243002;安徽工业大学现代表界面工程研究中心,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山24300
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采用等离子渗氮/电弧离子镀复合方法在H13模具钢表面制备出CrON涂层,研究氧流量对CrON复合涂层结构及抗铝液熔蚀性能的影响.结果表明,随着氧流量的增加,所制备的涂层主要物相由氮化物向氧化物转变,在氧流量较低时主要呈现面心立方CrN结构,而在氧流量为200mL/min时制备的涂层形成典型的Cr2O3晶体相特征.掺入适量的氧,CrN涂层柱状晶生长受到抑制,涂层结构更加致密.涂层表面缺陷和粗糙度随着氧含量的增加而增大.CrON复合涂层在铝液中的失效形式是局部点蚀.由于形成致密的结构和良好的热稳定性,在氧流量为50 mL/min时制备的涂层具有优异的抗铝液熔蚀能力,而氧流量较高时表面生成致密的Cr2O3抗氧化层也有利于提高抗铝液熔蚀性能.“,”The duplex CrON coatings were prepared on H13 tool steels by combination of plasma nitriding and arc ion plating.The ef-fects of oxygen flow rate on microstructure and corrosion behavior of duplex CrON coating in the molten aluminum were investigat-ed.Results show that the as-deposited coatings with oxygen flow rate of 0,50,and 100 mL/min,namely CrON-0,CrON-50,and CrON-100 coatings,mainly consist of B1-CrN phase.The major components of CrON coating change from nitride into oxide phase with increasing the oxygen flow rate,and the Cr2O3 crystalline phase is obviously observed in the as-deposited coatings with oxygen flow rate of 200 mL/min,namely CrON-200 coating.Oxygen addition in nitride restrains the columnar growth of grains resulting in the dense microstructure.The surface defects and roughness increase with the increase of oxygen content.The failure behavior of du-plex CrON coatings is mainly corrosion pitting in molten aluminium.The CrON-50 coating reveals the best corrosion resistance due to the dense columnar microstructure and high thermal stability.The dense Cr2O3 layer in CrON-200 coating is also favourable for cor-rosion protection against the molten aluminum.
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为研究TA15钛合金成形方式与成形方向对显微组织以及超声参量的影响规律,进而明晰材料声学特性,以锻造和激光沉积制造TA15钛合金为研究对象,制备含有相同横通孔缺陷的相同规格尺寸检测试样,使用超声波无损检测设备对试样不同成形方向进行检测以获取试样缺陷处幅值、纵波声速和超声波衰减系数,并利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对显微组织进行观测.结果表明:成形方式会对组织特征产生影响,进而影响超声参量;激光沉积制造试样组织各向异性明显,致使不同成形方向超声参量差异较大;双重退火态与沉积态试样相比显微组
使用大气等离子喷涂法制备传统YSZ涂层与2mol%Eu3+掺杂YSZ涂层.使用扫描电镜观察并测量2种涂层的微观形貌与孔隙率.采用闪光导热仪分别测量2种涂层在100~1100℃范围内的热导率.采用氧化循环试验箱分别对YSZ涂层与YSZ:Eu涂层进行30次、50次的氧化循环处理并计算2种涂层未处理试样与氧化循环试样的界面断裂韧性,氧化循环试验环境温度为1100℃.结果表明,在相同温度下,YSZ:Eu涂层热导率低于YSZ涂层热导率,说明2mol%Eu3+掺杂可有效降低YSZ热障涂层的热导率;YSZ:Eu涂层与Y
采用射频(RF)磁控溅射法在玻璃衬底上制备了低浓度Al掺杂(≤1mol%)的SnO2系列薄膜.通过X射线衍射、扫描电镜、紫外-红外光谱仪及光致发光(PL)实验,展现了薄膜的晶体结构及光学特性.结果表明:当Al浓度增加时,薄膜晶格常数c减小,表明Al原子成功替代Sn原子并产生了大量的氧空位.在400~800nmn的可见光范围,薄膜的平均透射率可达88%以上.当Al浓度持续增加时,由于Burstein-Moss(BM)效应使薄膜带隙增宽.此外,测量发现,在265 nm波长的光激发下,所制备薄膜的PL谱具有典型
为了突破铝合金表面等离子喷涂热防护涂层结合强度低的技术瓶颈,采用三阴极等离子喷涂系统,在7A04-T6超高强铝合金基材表面制备了 8YSZ热防护涂层,借助扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计及万能力学试验机,分析表征了不同气体流量参数对涂层显微形貌、物相组成、显微硬度及结合强度的影响,并提出了气体流量参数对涂层结合强度影响的临界值.结果表明:不同的气体流量参数下制备的涂层上表面均存在着熔融及半熔融的粉末粒子形貌、不同尺寸的孔隙结构及不同程度的裂纹扩展形貌.伴随着气体流量的增加,涂层的致密度增加,涂层的夯实形
针对电弧增材制造Al-Cu合金力学性能非均匀问题,采用不同成分的丝材研究了 Cu含量及Fe、Si杂质含量对热处理后成形组织及力学性能的影响.结果表明:Cu含量低(5.3%,质量分数),a(Al)基体中固溶Cu含量不足,成形试样屈服强度显著降低,Cu含量适中(5.8%~6.5%),成形组织中残余少量θ相(A12Cu),对塑性影响较小,成形试样强度提高;在Cu含量适中、Si含量较低(ω(Si)<0.08%)时,随着Fe含量增加,成形组织中残余的块状或条状a(Fe)相增加,a(Al)基体中固溶Cu含量减少,成形
为了得到性能优异的复合镀层,在镀液中添加不同粒径的石墨烯,采用复合电沉积技术,制备了 Ni-Co-石墨烯复合镀层.表征了镀层的表面形貌、相结构、显微硬度、耐磨性和耐蚀性能,并同Ni-Co合金对比.结果显示,石墨烯很好地嵌入到了镀层中,而且石墨烯的存在并没有改变镀层基质的晶体结构;添加石墨烯提高了复合镀层的显微硬度(HV),最高可达8050 MPa;降低了复合镀层的摩擦系数,在一定程度上减少了粘着磨损的面积;复合镀层的自腐蚀电流密度为1.0905×10-5 A/cm2,低于Ni-Co合金镀层的自腐蚀电流密度
采用固体粉末法在GCr15钢表面进行渗铬处理,研究了不同渗铬时间下渗层的结构和性能,并研究了自然时效对渗层结构、力学性能的影响.采用扫描电子显微镜及EDS能谱仪、X射线衍射仪研究了时效前后渗层组织结构的变化,采用显微硬度仪、纳米压痕仪、洛氏硬度计分析了时效前后渗层表面硬度、截面微区硬度、与基体的结合强度.结果表明:渗层主要由Cr2N、(Cr,Fe)23C6和(Cr,Fe)7C3相组成,渗层外表面为不连续的氮化铬晶粒分布在疏松的碳化铬中,随着渗铬时间的增加,氮化铬晶粒长大;渗层下表面为碳化铬层,由外向内Cr
采用两步水热处理的方法对钽进行表面改性,在其表面获得具有较小棒间距的掺镁氧化钽纳米棒阵列.通过改变镁元素的掺杂量,观察纳米棒形貌及微观结构的变化.在水热过程中,最佳的乙酸镁溶液浓度为0.05 mol/L,Mg在氧化钽纳米棒膜层中的含量达到4.25at%,以Mg2+形式掺杂入Ta2O5纳米棒.使用AFM测量Ta、Ta2O5纳米棒和Mg-Ta2O5纳米棒样品的粗糙度,发现相比于纯钽片,Ta2O5纳米棒涂层和Mg-Ta2O5纳米棒涂层的粗糙度有所增加.ICP结果表明,生理盐水中镁离子的析出速率呈现先大幅度增加后
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