磷酸铝铬封孔处理对热喷涂WC-12Co涂层耐蚀性的影响 被引量：8

1

作者 李乐 陈汪林 +2 位作者 蔡飞 张林 张世宏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期56-63,共8页

以磷酸铝铬溶液和Cr_2O_3粉末为原料制备了一种封孔剂,并对WC-12Co热喷涂涂层进行封孔处理。利用XRD、SEM、EDS以及TG-DSC分别对磷酸铝铬的物相、封孔前后涂层表面形貌、固化特性和耐热性能进行检测分析。利用动电位极化电化学测试和热... 以磷酸铝铬溶液和Cr_2O_3粉末为原料制备了一种封孔剂,并对WC-12Co热喷涂涂层进行封孔处理。利用XRD、SEM、EDS以及TG-DSC分别对磷酸铝铬的物相、封孔前后涂层表面形貌、固化特性和耐热性能进行检测分析。利用动电位极化电化学测试和热震试验分别对封孔前后涂层的抗腐蚀性和固化后的磷酸铝铬层的抗热震性能进行研究。结果表明:磷酸铝铬的固化温度在250℃左右,在700℃内体系无任何热效应发生,材料具有良好的耐热性能。固化后涂层表面致密,磷酸铝铬对涂层孔隙具有良好的填充作用,明显降低了涂层的孔隙率。封孔后的涂层具有较高的自腐蚀电位和较小的腐蚀电流密度,涂层耐蚀性显著提高。在450℃下进行热震试验,当热震次数一定时(热循环100次),添加填料的磷酸铝铬层的剥落面积低于未添加填料的磷酸铝铬层,表现出较高的抗热震性能。 展开更多

关键词 磷酸铝铬 封孔剂 热喷涂涂层 耐腐蚀

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多弧离子镀TiAlSiN梯度涂层制备及切削性能 被引量：19

2

作者 汪鹏 许昌庆 +3 位作者 蔡飞 斯松华 张世宏 梁加刚 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期34-43,共10页

针对含Si超硬涂层与基体结合强度不足,切削过程中涂层易发生剥落从而导致涂层刀具切削性能低的问题,采用离子源增强的多弧离子镀技术在硬质合金刀具上制备了不同含Si层梯度结构的TiAlSiN梯度涂层。利用XRD、SEM、OM以及切削试验探讨不同... 针对含Si超硬涂层与基体结合强度不足,切削过程中涂层易发生剥落从而导致涂层刀具切削性能低的问题,采用离子源增强的多弧离子镀技术在硬质合金刀具上制备了不同含Si层梯度结构的TiAlSiN梯度涂层。利用XRD、SEM、OM以及切削试验探讨不同含Si层梯度结构对涂层物相、表面形貌、膜基结合强度、摩擦磨损以及切削性能的影响。结果显示:不同含Si层梯度结构的TiAlSiN涂层主要由固溶的(Ti, Al)N和(Al, Ti)N相组成。其中,低Si直接过渡的TiAlSiN涂层(S3)呈现出较高的硬度、良好的膜基结合力、较低的涂层残余应力和摩擦因数。铣削结果显示,涂层刀具的切削磨损机理主要表现为粘着磨损。当切削速度为80 m/min时,低Si过渡涂层(S3涂层)表现出更高的切削长度(925 m),显著高于S1涂层的525 m;当切削速度由80 m/min增加至110 m/min时,S3涂层切削长度增加到1650 m。对含Si刀具涂层进行梯度设计,可有效提高涂层的膜-基结合强度和涂层刀具的切削性能。 展开更多

关键词 多弧离子镀 TiAlSiN涂层 梯度涂层 切削性能

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Ni含量对NiCrN涂层腐蚀磨损机理的影响 被引量：10

3

作者 巫业栋 杨英 +3 位作者 张世宏 张林 郑军 王启民 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期63-72,共10页

为了提高农业机械部件的腐蚀磨损性能,采用电弧离子镀技术在42CrMo钢基体上制备NiCrN涂层,系统研究Ni含量对涂层结构、力学性能以及腐蚀磨损性能的影响。结果表明:通过调节靶材组分实现涂层中Ni含量(原子数分数)的变化(35.9%~67%)。涂... 为了提高农业机械部件的腐蚀磨损性能,采用电弧离子镀技术在42CrMo钢基体上制备NiCrN涂层,系统研究Ni含量对涂层结构、力学性能以及腐蚀磨损性能的影响。结果表明:通过调节靶材组分实现涂层中Ni含量(原子数分数)的变化(35.9%~67%)。涂层物相主要由金属Ni相、Cr2N及CrN陶瓷相组成。随着涂层中Ni含量增加,涂层与基体结合强度提高,而涂层硬度从759 HK0.025降低至566 HK0.025。根据腐蚀磨损动力学曲线可知:随着涂层中Ni含量增加,涂层失重速率先降低后升高,44.1%Ni涂层失重速率最低,耐腐蚀磨损性能最佳。在腐蚀磨损过程中,腐蚀介质以涂层中贯穿性缺陷作为腐蚀通道与基体发生接触,使得腐蚀优先发生在膜-基界面的基体上。腐蚀与磨损存在明显的交互作用,加速了涂层的失效。 展开更多

关键词 NiCrN涂层 电弧离子镀 腐蚀磨损 镍含量

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煤油流量对HVOF喷涂WC-12Co/NiCrBSi复合涂层显微组织与性能的影响 被引量：8

4

作者 刘杰 刘侠 +4 位作者 胡凯 张世宏 王硕煜 丁毅 薛召露 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期119-128,共10页

在CrZrCu基体上电镀Ni粘结层,通过超音速火焰喷涂(HVOF)技术,采用不同煤油流量在电镀Ni粘结层上制备了WC-12Co/NiCrBSi复合涂层。利用XRD、SEM、Raman、维氏显微硬度计、电子拉伸试验机和球盘式摩擦磨损试验机考察了不同煤油流量下涂层... 在CrZrCu基体上电镀Ni粘结层,通过超音速火焰喷涂(HVOF)技术,采用不同煤油流量在电镀Ni粘结层上制备了WC-12Co/NiCrBSi复合涂层。利用XRD、SEM、Raman、维氏显微硬度计、电子拉伸试验机和球盘式摩擦磨损试验机考察了不同煤油流量下涂层相组成、组织结构、力学性能和高温摩擦磨损性能。结果表明:不同涂层的物相组成基本相同,喷涂过程中发生了一定程度的分解脱碳生成了W2C,以及少量的Cr7C3和Co3W3C相;随着煤油流量升高,涂层硬度提高,涂层孔隙率和耐磨性表现出先降低后升高趋势,致密的结构与较高的硬度有利于提高涂层的耐磨性;煤油流量为26 L/h的工艺下制备的涂层孔隙率最低,为0.11%,硬度较高达到927.0 HV0.3,摩擦因数最低约为0.46,磨损率最低为2.83×10-15m3/(N·m),抗粘着磨损性能最好。 展开更多

关键词 超音速火焰喷涂 WC-12Co/NiCrBSi复合涂层 煤油流量 显微组织 高温磨损性能

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不同弧电流对AlCrBN涂层结构和性能的影响 被引量：4

5

作者 王建明 蔡飞 +1 位作者 张林 张世宏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期215-224,共10页

目的提高涂层刀具在高速工况下的切削寿命。方法利用电弧离子镀技术在高速钢试样块和刀具表面制备不同弧电流(60、80、100 A)的AlCrBN涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、轮廓仪、洛氏压痕仪、划痕仪、... 目的提高涂层刀具在高速工况下的切削寿命。方法利用电弧离子镀技术在高速钢试样块和刀具表面制备不同弧电流(60、80、100 A)的AlCrBN涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、轮廓仪、洛氏压痕仪、划痕仪、显微硬度计、球盘摩擦磨损试验仪和切削试验对涂层的微观结构和性能进行研究分析。结果AlCrBN涂层的物相成分为固溶的fcc-(Cr,Al)N相以及少量的CrB2和fcc-BN相。随着AlCrB靶弧电流由60 A增至100 A,表面粗糙度Sq值由197 nm增至208 nm,Sa值由107 nm增至113 nm;显微硬度由3574HK0.05先增至3890HK0.05,再降至3209HK0.05;结合强度Lc2由57 N增至63 N,再降至55 N,均呈现先增后减的趋势。不同弧电流制备的AlCrBN涂层的磨损率依次为0.69×10^−15、0.38×10^−15、0.84×10^−15 m^3/(N·m),涂层的磨损机理均为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。切削结果显示,AlCrBN涂层刀具在切削速度VC为60 m/min和191 m/min条件下的切削寿命均高于AlCrN涂层刀具,且80 A条件下制备的AlCrBN涂层刀具切削寿命均最长,分别为9 m和6 m。切削速度60 m/min条件下的磨损机理:初期为磨粒磨损,中期为磨粒磨损和粘着磨损,后期为粘着磨损。切削速度191 m/min条件下的磨损机理:初期和中期为磨粒磨损和粘着磨损,后期为粘着磨损。结论AlCrBN涂层刀具与AlCrN涂层刀具相比,切削性能更加优越,并且80 A条件下制备的AlCrBN涂层的综合性能最优。 展开更多

关键词 电弧离子镀 AlCrBN涂层 弧电流 刀具 磨损 切削

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黏结层及真空退火对NiCr-30%Cr3C2金属-陶瓷喷涂层性能的影响 被引量：2

6

作者 柯鹏 蔡飞 +5 位作者 胡凯 张世宏 王硕煜 朱广宏 倪振航 胡小红 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期144-150,共7页

采用两种黏结层(电镀Ni+HVOFNiCr黏结层和电镀Ni黏结层),通过超音速火焰喷涂技术制备NiCr-30%Cr3C2(质量分数)金属-陶瓷涂层,并对含电镀Ni黏结层的涂层在不同温度(800,850,900℃)下进行真空退火处理。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显... 采用两种黏结层(电镀Ni+HVOFNiCr黏结层和电镀Ni黏结层),通过超音速火焰喷涂技术制备NiCr-30%Cr3C2(质量分数)金属-陶瓷涂层,并对含电镀Ni黏结层的涂层在不同温度(800,850,900℃)下进行真空退火处理。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子拉伸试验机、销盘摩擦磨损仪(BOD)以及台阶仪研究了黏结层和退火处理对涂层的物相结构、结合强度和不同载荷下摩擦性能的影响。结果表明:采用Ni黏结层涂层的结合强度达64MPa,且退火后结合强度明显提升;20N载荷下,该涂层的耐磨性优于Ni-NiCr黏结层涂层,且退火后耐磨性明显提升;在5N载荷下,两种黏结层涂层的耐磨性相近,但退火后Ni黏结层涂层的耐磨性降低。 展开更多

关键词 超音速火焰喷涂 黏结层 退火处理 耐磨性 结合强度

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高能离子刻蚀前处理对AlTiSiN涂层切削性能的影响 被引量：4

7

作者 梁加刚 许昌庆 +3 位作者 王标 高营 蔡飞 张世宏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期145-151,共7页

目的提高AlTiSiN涂层与刀具基材的结合强度,降低涂层表面的粗糙度,减少切削过程中涂层的剥落,改善涂层刀具的切削寿命。方法采用离子源增强的多弧离子镀设备刻蚀清理基体材料,并制备AlTiSiN涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)... 目的提高AlTiSiN涂层与刀具基材的结合强度,降低涂层表面的粗糙度,减少切削过程中涂层的剥落,改善涂层刀具的切削寿命。方法采用离子源增强的多弧离子镀设备刻蚀清理基体材料,并制备AlTiSiN涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、粗糙度仪、划痕仪和铣削实验探讨涂层沉积前不同Ar离子刻蚀清洗工艺对AlTiSiN涂层结构、膜基结合力和涂层表面形貌的的影响,探究不同刻蚀清洗工艺对涂层刀具切削机理和切削性能的影响。结果 AlTiSiN涂层的相结构主要由(Al,Ti)N固溶体相组成,涂层沿着基体呈现柱状生长。随着高能Ar离子刻蚀电流由40 A增加至100 A,涂层的表面粗糙度降低,Ra值由140 nm降至69 nm,Sq值由226 nm降至117 nm;涂层与基体之间的结合强度增加,Lc2由41 N增加至52 N;切削加工DC53模具钢结果显示,当清洗电流增加至100 A,涂层的剥落几率降低,涂层刀具的切削寿命增加,由11 m增加至23 m。结论高能离子刻蚀前处理过程可有效增加涂层与基体之间的结合强度,降低涂层表面粗糙度,进而提高涂层刀具的切削寿命。刻蚀清洗所用电流强度越大,清洗效果越好,刀具涂层切削性能提高越明显。 展开更多

关键词 Al TI Si N涂层 离子源清洗 结合强度 切削

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铝硅复合硅氧烷封孔层的制备及耐腐蚀性能 被引量：4

8

作者 王学生 刘侠 +1 位作者 包全合 张世宏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期258-266,共9页

目的提高涂层耐腐蚀性能,并研究封孔剂中铝硅溶胶与硅氧烷的比例对封孔性能的影响。方法以铝硅复合溶胶和甲基三甲氧基硅氧烷(MTMS)为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备无机-有机复合封孔剂,并对Cr3C2-NiCr热喷涂涂层进行封孔,探究不同比例... 目的提高涂层耐腐蚀性能,并研究封孔剂中铝硅溶胶与硅氧烷的比例对封孔性能的影响。方法以铝硅复合溶胶和甲基三甲氧基硅氧烷(MTMS)为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备无机-有机复合封孔剂,并对Cr3C2-NiCr热喷涂涂层进行封孔,探究不同比例的复合封孔剂对涂层耐腐蚀性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、热重-差热(TG-DTA)、扫描电子显微镜(SEM)检测研究封孔层物相组成、热稳定性和微观形貌。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究封孔前后涂层的耐腐蚀性能,并以全浸泡腐蚀试验对其耐腐蚀性能进一步探究。结果铝硅复合硅氧烷封孔剂的固化温度在120℃左右,固化后,涂层表面光滑致密,封孔剂的耐热温度在300℃左右。该封孔剂对涂层孔隙具有良好的填充作用。当铝硅复合溶胶和硅氧烷质量比为3︰2时,涂层的耐腐蚀性最好,其自腐蚀电流密度和阻抗分别为8.671×10^–6 A/cm2和4593Ω·cm^2,全浸泡腐蚀速率为4.17×10^-3 g/(m^2·h)。随着封孔剂中MTMS比例增加,固化过程中不断有裂纹产生,导致涂层的耐腐蚀性能不断降低。结论制备的封孔剂显著提高了涂层的耐腐蚀性能,并且在MTMS质量分数为40%时,其耐腐蚀性能最优。 展开更多

关键词 铝硅复合硅氧烷 封孔剂 CR3C2-NICR涂层 耐热性 耐腐蚀性能

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钛合金表面不同多层结构Cr/CrAlN涂层的制备及磨损性能 被引量：3

9

作者 张向东 蔡习军 +2 位作者 蔡飞 张世宏 陈利 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期123-128,共6页

为改善TC4钛合金(Ti-6A1-4V)表面力学性能和抗磨损性能,利用多弧离子镀技术在其表面沉积制备Cr层与CrAlN层交替(1、5和10个循环周期)沉积的Cr/CrAlN多层涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、轮廓仪、洛氏压痕仪、显微硬度计、球... 为改善TC4钛合金(Ti-6A1-4V)表面力学性能和抗磨损性能,利用多弧离子镀技术在其表面沉积制备Cr层与CrAlN层交替(1、5和10个循环周期)沉积的Cr/CrAlN多层涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、轮廓仪、洛氏压痕仪、显微硬度计、球盘摩擦磨损等对涂层的微观结构和性能进行研究。结果表明:Cr/CrAlN-1涂层的主要物相为固溶的(Al,Cr)N相,而Cr/CrAlN-5和Cr/CrAlN-10多层涂层的主要物相为固溶的(Al,Cr)N相和Cr相。随着循环周期的增加,(Al,Cr)N相的优先生长方向由(111)晶面转变为(200)晶面,同时涂层的晶粒尺寸减小。金属Cr层的加入和多层结构可以显著增加Cr/CrAlN多层涂层的膜-基结合强度。此外,Cr/CrAlN涂层显著提升了钛合金基体的硬度和耐磨性能,其中Cr/CrAlN-1的显微硬度(2465HK_(0.025))最高,而Cr/CrAlN-5的磨损率(1.52×10^(-6)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))最低,Cr/CrAlN多层涂层的磨损失效机理主要为氧化磨损。 展开更多

关键词 Cr/CrAlN多层涂层 多弧离子镀 微观结构 磨损

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不同后处理对AlCrN涂层结构和性能的影响 被引量：5

10

作者 张家敏 蔡飞 +1 位作者 王文健 张世宏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期168-177,共10页

电弧离子镀制备的AlCrN涂层表面存在大量的"大颗粒",导致其具有较高的表面粗糙度,进而降低了涂层的摩擦磨损和切削性能。采用不同后处理方法(如离子刻蚀、湿喷砂、干喷砂和微粒子喷丸)对电弧镀AlCrN涂层表面进行处理,利用XRD... 电弧离子镀制备的AlCrN涂层表面存在大量的"大颗粒",导致其具有较高的表面粗糙度,进而降低了涂层的摩擦磨损和切削性能。采用不同后处理方法(如离子刻蚀、湿喷砂、干喷砂和微粒子喷丸)对电弧镀AlCrN涂层表面进行处理,利用XRD、SEM、OM、摩擦磨损以及切削试验分析不同后处理方式对涂层组织结构、表面形貌、表面粗糙度、摩擦磨损以及切削性能的影响。结果显示:不同后处理方法均可有效清除AlCrN涂层表面颗粒,其中湿喷砂、微粒子喷丸和干喷砂对涂层表面颗粒数目去除效果较好,"大颗粒"分别降低了91.1%、88.5%和86.9%,离子刻蚀后处理次之,颗粒数目降低了21.0%。经处理的AlCrN涂层的XRD图谱与未处理的涂层相比没有明显变化,均为固溶(Al,Cr)N相,但其衍射峰均向低角度偏移。经过后处理涂层的摩擦因数相比于未处理的涂层均有不同程度降低,涂层磨损方式为磨粒磨损并伴有少量的氧化磨损。AlCrN涂层刀具经过后处理工艺处理后,切削寿命均有不同程度提高,与未处理涂层刀具相比较经微粒子喷丸、干喷砂、离子刻、湿喷砂后处理的涂层刀具切削寿命分别提高了30%、40%、40%和60%。 展开更多

关键词 AlCrN涂层 表面形貌 后处理 切削性能

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AlCrBSiN复合涂层制备及高速干式切削性能 被引量：4

11

作者 薛海鹏 房磊琦 +1 位作者 蔡飞 李明喜 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期118-128,共11页

针对AlCrSiN涂层难以满足高速干式切削加工的需求,通过添加B元素,利用多弧离子镀技术在硬质合金刀具表面制备高速干式切削性能优异的AlCrBSiN涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、高温退火炉、测力仪以及数控车床表征涂层的结构、高温性... 针对AlCrSiN涂层难以满足高速干式切削加工的需求,通过添加B元素,利用多弧离子镀技术在硬质合金刀具表面制备高速干式切削性能优异的AlCrBSiN涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、高温退火炉、测力仪以及数控车床表征涂层的结构、高温性能及高速干式切削性能。结果表明,不同B含量(0at.%,0.64at.%和1.03at.%)的AlCrBSiN涂层中的相结构均为固溶的(Al,Cr)N相,B和Si元素主要以非晶Si3N4和BN的形式存在,B和Si元素均能够起到细化晶粒的作用;B5涂层(0.64at.%)显示出较好的结合强度(Lc2值为52.8N),而B10涂层(1.03at.%)的硬度最高(3618±71HK0.05);高温退火试验显示B5涂层具有最佳的高温稳定性能,而高速干式车削结果进一步表明B5涂层车刀切削力最小,切削寿命最高(17min),与未添加B的AlCrSiN相比提高了21%。涂层刀具后刀面的主要磨损机理为磨粒磨损和粘结磨损,前刀面的主要磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损和粘结磨损。B元素可以提高AlCrBSiN涂层刀具的高温稳定性能和高速干式切削性能。所制备的AlCrBSiN涂层能有效提高刀具表面的高温和抗切削磨损性能,在高速干式切削领域具有较好的应用情景。 展开更多

关键词 AlCrBSiN涂层 高温性能 高速干式切削 磨损

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不同循环周期Cr/NiCrN多层涂层腐蚀磨损行为 被引量：2

12

作者 杨英 王芳 +3 位作者 巫业栋 张宝荣 赵志勇 郑军 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期301-308,383,共9页

目的在低碳钢表面制备硬质涂层,以提高其腐蚀磨损性能。方法使用电弧离子镀制备技术在低碳钢基体(42CrMo)表面沉积Cr/NiCrN多层涂层,在保持涂层厚度基本一致的前提下,通过改变子层沉积时间来调控涂层循环周期(分别为1、5、10、15)。通... 目的在低碳钢表面制备硬质涂层,以提高其腐蚀磨损性能。方法使用电弧离子镀制备技术在低碳钢基体(42CrMo)表面沉积Cr/NiCrN多层涂层,在保持涂层厚度基本一致的前提下,通过改变子层沉积时间来调控涂层循环周期(分别为1、5、10、15)。通过扫描电子显微镜及X射线衍射仪研究涂层的微观组织结构,并利用洛氏、维氏硬度计以及自制的腐蚀磨损试验机分别评价涂层的力学性能及腐蚀磨损性能。结果不同循环周期下,Cr/NiCrN多层涂层物相组成基本相同,主要包括Ni和Cr金属相、CrN陶瓷相以及少量Cr_(2)N相。随着循环周期从1增加至15,涂层的结合强度提高,显微硬度从882HK_(0.025)逐渐上升为964HK_(0.025)。经过磨损、腐蚀16h后,4种涂层试样的磨损、腐蚀失重分别占腐蚀磨损失重的12%~14%和61%~77%,其中,循环周期为15的Cr/NiCrN多层涂层显示出最佳的腐蚀、磨损及腐蚀磨损性能。结论由于多层涂层具有"自愈"作用,能显著减少贯穿性腐蚀通道的数量,同时Cr-NiCrN界面的存在起到了增强、增韧和延长腐蚀介质传输路径的作用,因此随着循环周期的增加,涂层的腐蚀磨损性能提高。此外,涂层在腐蚀磨损过程中还存在一定的交互作用。 展开更多

关键词 低碳钢 NiCrN 多层涂层 电弧离子镀 腐蚀 磨损

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基体偏压对ZrN涂层微观结构及力学性能的影响 被引量：2

13

作者 毛绍宝 张林 张世宏 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期916-922,共7页

利用多弧离子镀技术通过改变基体偏压(-100,-150,-200 V)在SKD11模具钢基体上制备了一系列ZrN涂层。采用X射线衍射、扫描电镜、纳米压痕仪、划痕仪、摩擦磨损试验机和台阶仪等分析技术对涂层的结构、表面形貌、硬度、弹性模量、断裂韧... 利用多弧离子镀技术通过改变基体偏压(-100,-150,-200 V)在SKD11模具钢基体上制备了一系列ZrN涂层。采用X射线衍射、扫描电镜、纳米压痕仪、划痕仪、摩擦磨损试验机和台阶仪等分析技术对涂层的结构、表面形貌、硬度、弹性模量、断裂韧性、结合力、摩擦磨损性能等进行表征,重点研究基体偏压对涂层微观结构和力学性能的影响。结果表明,在不同偏压条件下制备的涂层始终由ZrN相构成;随着基体偏压的升高,ZrN涂层生长的择优取向发生了改变,生长择优取向从低偏压下(-100 V)的(311)向(111)(-200 V)转变;硬度和结合力呈现先增后减的趋势,并在偏压为-150 V时达到最大值,分别为29.14 GPa和58 N;摩擦系数及磨损量均在偏压为-150 V时最低。 展开更多

关键词 ZRN涂层 多弧离子镀 偏压 微观结构 力学性能

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乙炔流量对多弧离子镀CrCN涂层显微组织和性能的影响 被引量：5

14

作者 王露 王标 +1 位作者 王建明 蔡飞 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期17-23,共7页

使用多弧离子镀技术在不同乙炔流量(75,125,200,400mL·min^(-1))下在SKD11模具钢表面制备了CrCN涂层,研究了乙炔流量对涂层显微组织、硬度、结合性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着乙炔流量的增加,CrCN涂层的表面粗糙度和厚... 使用多弧离子镀技术在不同乙炔流量(75,125,200,400mL·min^(-1))下在SKD11模具钢表面制备了CrCN涂层,研究了乙炔流量对涂层显微组织、硬度、结合性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着乙炔流量的增加,CrCN涂层的表面粗糙度和厚度先增后降,硬度和结合力均呈现下降的趋势;当乙炔流量较低时,CrCN涂层有良好的排磨屑能力;当乙炔流量增加至400mL·min^(-1)时,涂层出现层状裂纹;涂层的磨损机制为轻微的磨粒磨损和黏着磨损。 展开更多

关键词 CrCN涂层 多弧离子镀 乙炔流量 硬度 摩擦磨损性能

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La元素对MoSi_(2)涂层的宽温域氧化行为影响 被引量：4

15

作者 杨英 毛绍宝 +1 位作者 巫业栋 张世宏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期152-159,共8页

采用包渗法在稀土La2O3掺杂钼合金基体上制备MoSi2涂层,并就La元素对MoSi2涂层宽温域氧化行为的影响机制进行了系统研究。结果表明:钼镧合金基MoSi2涂层组织结构较为致密,主要物相为MoSi2相。不同温度下La元素对MoSi2涂层的抗氧化性能... 采用包渗法在稀土La2O3掺杂钼合金基体上制备MoSi2涂层,并就La元素对MoSi2涂层宽温域氧化行为的影响机制进行了系统研究。结果表明:钼镧合金基MoSi2涂层组织结构较为致密,主要物相为MoSi2相。不同温度下La元素对MoSi2涂层的抗氧化性能的影响不同,1600℃高温静态氧化条件下,La元素的存在促进了涂层与基体的化学反应,加剧了MoSi2抗氧化主体层的消耗速度,使得MoSi2涂层的高温抗氧化性能有所下降;800℃中温静态氧化条件下,La元素对MoSi2涂层抗氧化性能影响不明显;500℃低温静态氧化条件下,La元素的加入加速了涂层中Si元素的扩散,使得涂层表面能较快形成一层致密的氧化层,"Pest"效应得到抑制,从而显著提升涂层的低温抗氧化性能。 展开更多

关键词 La元素 MoSi_(2)涂层 氧化行为 “Pest”效应

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AlN对铁基合金等离子喷焊层组织和摩擦磨损性能的影响 被引量：1

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作者 张文旭 徐露露 +1 位作者 汪锡恒 李明喜 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期182-187,共6页

目的加入AlN提高铁基合金的摩擦磨损性能。方法采用PTA-400E3-HB等离子喷焊设备在Q235钢表面制备添加AlN的铁基合金喷焊层。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究喷焊层的组织和相结构。利用显微硬度计、摩擦磨损试验... 目的加入AlN提高铁基合金的摩擦磨损性能。方法采用PTA-400E3-HB等离子喷焊设备在Q235钢表面制备添加AlN的铁基合金喷焊层。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究喷焊层的组织和相结构。利用显微硬度计、摩擦磨损试验机和台阶仪对喷焊层的硬度和摩擦磨损性能进行测试。结果添加AlN的喷焊层主要物相为α-Fe、γ-Fe和(Fe,Cr)7C3。未添加AlN的喷焊层由等轴晶组成,添加AlN的喷焊层呈现柱状树枝晶,且随AlN量增加,树枝晶组织愈加粗大。添加1%AlN喷焊层的平均显微硬度最高,为(890.1±46.8)HV0.3,比铁基喷焊层的显微硬度高131.6HV0.3;当AlN含量增加,未转变奥氏体量增加,导致喷焊层的硬度降低。加入AlN的喷焊层的摩擦系数均降低,摩擦系数稳定在0.40~0.57之间。当AlN添加量为3%时,喷焊层的磨损形貌最光滑,磨损率为1.15×10^−14 m^3/(N·m)。添加AlN后,喷焊层的磨损机理从之前的粘着磨损变为磨粒磨损。结论添加AlN能提高铁基喷焊层的摩擦磨损性能。 展开更多

关键词 等离子喷焊 铁基喷焊层 ALN 磨损机理 摩擦磨损

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