Cf/Al复合材料化学镀Ni-P的研究

采用化学镀Ni-P合金的方法在Cf/Al复合材料表面镀覆一层防腐蚀镀层,用SEM、EDS、XRD,镀层结合力测试考察了镀层质量,用3.5%（质量分数）NaCl溶液浸泡测试腐蚀速率。结果表明,二次浸锌的化学镀前处理工艺,可在Cf/Al复合材料表面镀上均匀的Ni-P合金镀层;镀层结合力测试表明镀层与基体结合良好;镀层成分主要是镍元素,含有少量磷,磷元素主要以Ni3P方式存在;3.5%NaCl溶液浸泡腐蚀实验表明,没镀镍的Cf/Al复合材料的腐蚀严重损伤了基体,而镀镍的Cf/Al复合材料腐蚀发生在镀层表面,不会造成基体损伤。在Cf/Al复合复合材料表面镀覆一层防腐蚀的Ni-P镀层可以在原电池反应中阻挡金属铝的离子导电路径,铝电离的可能性大大减小,明显延缓碳和铝之间的电化学反应发生,提高了Cf/Al复合材料的防腐蚀能力,延长了C/Al复合材料的使用寿命。     

航天器用钛合金表面镀覆技术

介绍了改进的钛合金镀覆前处理工艺,采用二次酸性浸锌的方法对钛合金进行活化,克服了钛合金表面易氧化造成的镀覆层结合不良的问题,并对比了不同磷含量对化学镀镍层结合性能的影响,在TC4及TA1钛合金表面制备得到了结合强度高的化学镀镍、镀金、镀银层。通过热震和划格法测试钛合金表面镀覆层与基体的结合强度;利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、3D显微镜、金相显微镜等方法对镀层微观形貌和组成进行测试;并测试了镀层的电化学性能、镀银层的导电性以及镀金层的热辐射性能。实验结果表明:采用酸性浸锌溶液对钛合金进行活化,并以中磷镍作为底镀层,能够显著提高钛合金表面镀覆层的结合强度。化学镀镍层的腐蚀电位相对于钛合金基体提高了60 mV,镀金层的腐蚀电位则提高了600 mV。镀层的导电性、热控性能等都较基体钛合金有明显的提高。     

0Cr15Ni5Cu2Ti钢的高温氧化行为

 采用增重法研究了0Cr15Ni5Cu2Ti钢在500,600,700和800 ℃下的高温氧化行为。利用扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射分析（XRD）以及金相显微分析等技术,对氧化膜的形貌、化学形态和组成以及基体组织的特点进行了研究。试验结果表明,在700 ℃以下,0Cr15Ni5Cu2Ti钢的氧化动力学符合抛物线规律,表面生成的氧化膜具有良好的保护性。800 ℃氧化时,随氧化膜厚度的增加内应力迅速增大,氧化膜容易破裂,甚至剥落;不锈钢基体中发生马氏体向奥氏体的逆转变,使贫铬层厚度增加,促进了失稳氧化发生,导致试样表面局部区域容易生成氧化物“瘤”,而加剧氧化。     

表面处理层疲劳损伤过程的数值跟踪研究

用系统分析的方法定义疲劳损伤参数,通过三点弯曲疲劳试验,结合扫描电镜等观测手段,定量跟踪了三种表面处理镀层在循环载荷作用下疲劳损伤的产生与发展过程。试验结果表明:在循环加载过程中,因基体材料产生表面滑移塑性变形,三种表面处理镀层都以不断开裂的损伤方式发展。磷化膜层表现为在比较长的循环周期里产生连续的疲劳损伤过程;晶化镍磷化学镀层和铁镍磷合金电镀层则在较短的循环周期里大规模开裂,磷化膜在疲劳损伤过程中呈现出一定的韧性。试验结果还显示:三种表面处理层都是在循环载荷作用到一定的循环周数才开始开裂,说明表面处理层都有一定的疲劳强度。     

C／C复合材料抗烧蚀HfC涂层的制备

采用液相先驱体转化法在C/C复合材料表面制备了抗烧蚀HfC涂层.用红外光谱分析先驱体溶液的结构,用XRD、SEM和EDS对涂层进行了分析和表征.结果表明:先驱体溶液中主要存在Hf-O-Hf结构和Hf-O-C链式结构,有利于HfC涂层的形成;经过1800℃热处理后多层膜被转变为HfC涂层,形成的涂层中主要为HfC和HfO2;单次涂覆不能有效的覆盖C/C复合材料,多次涂覆能够生成致密的HfC涂层;涂层的厚度约为几十微米,涂层界面不明显,在涂层和基体间有较大过渡层能够缓解界面应力和提高与基体间的结合强度,有效延长寿命.     

Q235等离子渗Nb改性层在5%H_2SO_4中的腐蚀性能

采用双层辉光等离子表面合金化技术对Q235钢进行表面渗Nb处理,用OM,SEM和XRD分析了渗Nb层的显微组织、化学成分及其相组成,并对其在5%H2SO4水溶液中的腐蚀性能进行了研究。结果表明:经过等离子渗Nb处理后可获得约25μm的表面合金渗层;渗层中Nb含量随渗层深度呈梯度变化,渗层与基体结合牢固;XRD表明渗层中形成了Nb,Fe2Nb,NbC等相。电化学测试结果表明:Q235渗Nb合金层较基体的耐蚀性能有较大的提高。     

7A55铝合金微弧氧化陶瓷膜的组织与性能

研究了7A55铝合金表面微弧氧化陶瓷膜的生长曲线、形貌、元素分布和相组成,测试了陶瓷膜与基体的附着力。结果表明,膜层厚度随着氧化时间的延长而增加,在不同的氧化阶段生长速率不同,膜层以向外生长为主;膜层为单层结构,Al,O元素含量基本保持不变,Mg元素参与了氧化反应;膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,其中γ-Al2O3相含量较多;膜层与基体间的结合良好,划痕临界破坏载荷为897mN。     

阴极微弧放电制备TiAl合金表面Al_2O_3膜的高温氧化性能

在Al(NO3)3溶液中利用阴极微弧放电沉积方法,制备了TiAl合金表面的Al2O3膜,膜的厚度为80μm。空气环境下,在900℃下进行高温氧化实验。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了样品在高温氧化前后的形貌和物相变化。100h高温氧化后,Al2O3膜保持完整,与基体有较好的结合。高温氧化前后物相均为γ-Al2O3和少量的α-Al2O3,但是氧化后的膜层中出现了少量的Rutile-TiO2。阴极微弧沉积方法在TiAl合金表面制备的Al2O3膜能够有效地提高基体在900℃时的抗氧化性能。     

钛合金电镀前处理工艺应用研究

研究了钛合金电镀的浸蚀、浸镍等前处理过程及钛基体渗氢的影响。结果表明,采用盐酸、氢氟酸混酸浸蚀液,可有效除去钛合金表面的钝化膜,控制基体中的渗氢量,浸镍后可得到结合力较好、镀层均匀且紧密的预镀打底层。     

超声波作用下常温磷化工艺的研究

介绍了一种不含任何有毒、污染环境的促进剂的碳钢表面超声波常温磷化工艺.探讨了超声波、及在超声波作用下磷化工艺参数,如温度、时间和pH值对所得磷化膜外观、膜重和耐蚀性的影响.结果表明:在超声波作用下,磷化液不加任何促进剂也能在碳钢表面实现常温磷化,而且所得磷化膜层均匀、致密,呈灰色;磷化膜层耐硫酸铜点滴时间可达到50～120 s,在3%NaCl溶液中产生锈蚀点的时间为4 h;磷化膜层与漆膜结合力好.     

2198和5A90铝锂合金脉冲阳极氧化膜制备及耐蚀性

在18%(质量分数,下同)H_2SO_4+5%C_2H_2O_4水溶液中,采用脉冲(PC)电流对2198和5A90两种铝锂合金进行阳极氧化处理。用扫描电子显微镜(SEM)观察铝锂合金阳极氧化膜表面和截面形貌;用能谱仪(EDS)对其成分进行面扫描和线扫描;用动电位极曲线检测氧化膜在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性。结果表明:2198和5A90铝锂合金阳极氧化膜主要由Al的氧化物组成;2198合金氧化膜表面存在细小颗粒,厚度约为150μm;5A90合金氧化膜表面存在微孔,为后续封孔处理提供结构条件,厚度约为180μm;用脉冲方法在两种铝锂合金表面生成的较厚阳极氧化膜具有较高的耐蚀性。     

氢氧化钠浓度对镁合金阳极氧化的影响

采用电压-时间曲线、全浸腐蚀实验、极化曲线法、X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)等方法研究了AZ91D镁合金在含不同浓度氢氧化钠溶液中的阳极氧化行为和膜层的成分、结构。结果表明,在本研究给定工艺中,AZ91D镁合金的阳极氧化过程可分为三个阶段:电火花出现之前的致密层生成阶段,少量小电火花出现的多孔层生成阶段,出现较大电火花的多孔膜层稳定生长阶段。阳极氧化过程中,随着NaOH浓度的升高,出现电火花的时间缩短,出现电火花的电压值降低,阳极氧化膜表面的颗粒变小、孔隙率减小,膜层厚度减小;阳极氧化膜的主要组成是MgO,并含有少量的Mg3B2O6;NaOH浓度对阳极氧化膜耐蚀性影响较大,当NaOH浓度为40g/L时,膜层的耐蚀性能最好。     

真空感应钎焊单层金刚石砂轮的实验研究

在真空条件下用Ni-Cr合金做钎料进行了钎焊单层金刚石砂轮的实验研究，实现了金刚石与钢基体间的牢固化学冶金结合。通过扫描电镜X射线能谱，结合X射线衍射结构分析，发现Ni-Cr合金中的Cr原子与金刚石表面的碳原子反应生成稳定连续的Cr3C2膜，在钢基体结合界面上生成（FexCry）C，这是实现合金层与金刚石及钢基体之间都有较高结合强度的主要因素。通过磨削实验验证了金刚石确实有较高的把持强度。     

膜层厚比对CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N多层膜硬度与结合力影响研究

为研究膜层交替周期对多层膜表面硬度与耐磨性能的影响,利用金属蒸发真空弧离子源(MEVVA)和磁过滤阴极真空弧复合离子束沉积技术在AM355钢材表面制备膜层交替周期分别为5、13和26的3组CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N膜层,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射仪(XRD)对膜层形貌和相结构进行了分析,利用划痕仪、显微硬度计等对膜层硬度与结合力进行了测试。结果表明:采用该技术制备的CrN_x/Ti_yCr_(1-y)N多层膜结构致密,与基体结合良好;随着多层膜交替周期的增加,膜层硬度有所降低,膜层结合力则呈现先升高后缓慢降低的趋势。     

TC1和TC4钛合金腐蚀加工溶解行为研究

测试了TC1和TC4钛合金在氢氟酸-硝酸溶液中腐蚀加工的E-t曲线和极化曲线,分析了腐蚀加工过程的速率变化,观察了腐蚀加工形貌。在氢氟酸-硝酸腐蚀加工液中,极化曲线呈现活化-钝化特征,氢氟酸浓度较高时,硝酸浓度增大到一定值后,极化曲线呈现自钝化倾向。钝化膜的生成速率和厚度由氢氟酸和硝酸体积比决定,氢氟酸和硝酸体积比为1∶2时,腐蚀加工速率最大。腐蚀加工初期钛合金表面氧化膜被破坏,自腐蚀电位迅速变负,加工速率较大,继续加工,硝酸使钛合金表面发生钝化,导致速率降低,钝化膜的生成和破坏同时进行,当钝化膜的生成与基体溶解达到动态平衡时,自腐蚀电位和加工速率趋于稳定。TC1和TC4钛合金中的Ti和Al优先溶解,随着硝酸浓度的增加,钛合金表面微观凹坑变浅。     

镀镍—钎焊工艺试验及应用

我所基材为不锈钢的钎焊产品是一些气密性和强度要求高而结构比较复杂的产品,按照往常直接在不锈钢基体上添加钎料的钎焊工艺难以保证设计要求,而且成品率低。尤其对经一次钎焊后不合格而需要进行补焊或重复钎焊时就更加困难。这是由于钎焊不锈钢之类的材料时,其表面形成了稳定、坚固、致密的钝化膜(由Cr_2O_3,Fe_3O_3,NiO等组成)。这层钝化膜是材料表面原来存在的或在加热钎焊过程中生成的。这层钝化膜很难清除,从而造成钎焊质量不高。     

电沉积镍基复合镀层的高温抗氧化性

 <正> 用电沉积法制备复合镀层是近年来表面工程的一项新技术,它使制件表面获得高温条件下的耐磨、减摩和某些特殊功能方面,显示出很大的优越性。其中尤以镍为基体的复合镀层使用得最为普遍。在高温条件下大气中使用的复合镀层,必须具有优良的抗氧化性。因为复合镀层中含一定量的分散相,既改善基体金属的某些性质,同时也破坏了基体金属的化学均一性,从而影响着镀层的抗氧化能力。本文选择Ni-B_4C、Ni-TiC、Ni-ZrO_23种复合镀层,探索在高温下氧化行为的特征。     

室温薄膜磷化用I-5A型表面调整剂

为细化磷化膜的结晶可采用多种方法,其中表面调整是最有效的一种。此外,表面调整还是在磷化液中主盐浓度低的条件下进行室温磷化不可缺少的前处理工序。本文综述了I-5A型表面调整剂的使用效果及使用稳定性。含有SJ稳定剂的I-5A液具有独特的表面调整特性。它能促使钢铁基体表面成膜速度加快、降低膜层的孔隙率,导致膜层细而致密,以致不再进行钝化处理就能获得满意的磷化效果。表面调整液中加入SJ稳定剂后还可长期保持胶体态表面调整液的使用稳定性。I-5A表面调整液与室温磷化液的优良匹配性使得磷化膜和磷化膜—漆膜的质量达到或超过了国家标准(GB6807-86)中的技术要求。     

几种金属表面修补方法技术性能比较

当前,重要零部件或模具表面局部的修补技术较多,按修补层与基体的结合特征,可归纳为:喷涂、镀覆、粘涂、堆焊等技术,各有其特色和不足。1.各种热喷涂技术修复层的性能选择范围广,可以实现零部件表面的一般修复和强化修复,但其缺点是修复层与基体间的结合强度低(结合强度为1～100MPa之间,大多数为1～50MPa),限制了它的应用范围,如无法修复模具的型腔表面损伤。2.粘涂修复技术虽然施工比较简便,粘涂层的性能可选的范围也广,但应用范围的限制条件仍然是粘涂层与基体间结合强度低(一般只有1～100MPa之间)。3.镀覆技术主要有电镀、电刷镀、化学镀等,特别是20世纪80年代以后推广应用的电刷镀技术,虽然工艺简便、镀后不需要加工,镀层性能选择范围广,并适合机械零部件的现场修复,但镀层与基体间的结合,虽属晶体结构外延生长,其结合强度明显高于热喷涂和粘涂层,但与冶金结合相比,仍然比较低,一般为150～300MPa之间,特别是镀层的“临界厚度”(即每种镀层的一次镀覆厚度的最大值,超过该临界值就会脱落)限制了它的应用,该技术也不适合铸件砂眼、气孔的修复。4.堆焊修复虽然堆焊层与基体间属于冶金结合,具有300～500MPa的(下转第...     

室温薄膜磷化用Ⅰ—5A型表面调整剂

为细化磷化膜的结晶可采用多种方法，其中表面调整是最有效的一种。此外，表面调整还是在磷化液中主盐浓度低的条件下进行室温磷化不可缺少的前处理工序。本文综述了Ⅰ—5A型表面调整剂的使用效果及使用稳定性。含有SJ稳定剂的Ⅰ-5A液具有独特的表达调整特性。它能促使钢铁基体表面成膜速度加快、降低膜层的孔隙率，导致膜层细而致密，以致不再进行钝化处理就能获得满意的磷化效果。表面调整液中加入SJ稳定剂后还可长期保持胶体态表面调整液的使用稳定性，Ⅰ-5A表面调整液与室温磷化液的优良匹配性使得磷化膜和磷化膜-漆膜的质量达到或超过了国家标准（GB6807-86）中的技术要求。