轰击能量对Ti-Si-N纳米复合膜生长与力学性能的影响

采用离子束辅助沉积法(IBAD)在单晶硅片上制备了Ti-Si-N纳米复合薄膜,研究了轰击能量大小对Ti-Si-N纳米复合薄膜生长及力学性能的影响,同时探讨了轰击能量对Ti-Si-N纳米复合薄膜的生长机理的影响.通过原子力显微镜(AFM)、纳米压入仪、光电子能谱(XPS)和X射线衍射分析(XRD)等现代分析技术,对Ti-Si-N纳米复合薄膜的晶粒大小、力学性能、成分与相结构进行综合表征分析.试验结果表明当轰击能量为700 eV时,Ti-Si-N薄膜晶粒直径达到了最小值11 nm,此时Ti-Si-N薄膜的硬度相对最高,为33 GPa.     

外加电位条件下7A52铝合金应力腐蚀开裂敏感性研究

摘要：采用电化学极化手段和慢应变速率拉伸试验,结合扫描电镜观察合金断口形貌,研究了外加电位对7A52铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响。研究结果表明：合金在3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀开裂敏感性与外加电位有强烈的相关性,开裂敏感性在外加电位为一0．95V时最低,外加电位起到阴极保护的作用;在外加电位为一1V时有所升高,但仍然低于开路电位条件下的敏感性;在一1．1V时最高,应力腐蚀过程以氢脆为主;在一1．2V时又有所降低,阴极析出的氢以气态逸出而降低应力腐蚀开裂敏感性。     

7A52铝合金的搅拌摩擦焊工艺优化

对8 mm厚的7A52铝合金板材搅拌摩擦焊接后,分别测定了不同焊接规范下接头的抗拉强度.重点讨论了搅拌头旋转速度和焊接速度对抗拉强度的影响,并根据试验结果优化出最佳的焊接工艺为焊接速度v=118～150 mm/min,搅拌速度n=1 180～1 500 r/min,焊接倾角为2°,轴肩压入深度为0.2 mm.此时焊接接头具有高的力学性能,其抗拉强度可达430 MPa左右,为母材抗拉强度的88.5%,且具有较高的焊接效率.     

7A52铝合金便携式搅拌摩擦焊接头的组织与性能分析

采用便携式搅拌摩擦焊设备,对3mm厚的7A52铝合金薄板进行了焊接,对焊接头的显微组织和机械性能进行了观察测试。研究结果表明:焊接头可分为动态再结晶区、热-机影响区和母材3个区域,而没有明显的热影响区。动态再结晶区组织发生再结晶,生成细小的等轴晶粒;热-机影响区有塑性变形流线,且范围较窄;母材区保持着原来的轧制组织。接头硬度的最薄弱环节在热-机影响区。接头抗拉强度达到母材的70%左右,能够满足战场应急抢修的需求。     

多弧离子镀CrNx涂层的工艺与摩擦磨损性能

为了改善发动机活塞环的摩擦学性能和提高其使用寿命,采用多弧离子镀技术在活塞环表面制备了不同N2含量和弧电流的CrNx硬膜,采用X射线衍射技术、扫描电子显微镜、纳米硬度仪和发动机台架试验装置,分别测试了薄膜相结构、表面形貌、纳米硬度和抗高温摩擦磨损性能。研究结果表明：当N2质量分数为45%时,薄膜纳米硬度相对较高,CrNx薄膜中主要以CrN（220）相为主;随着弧电流的增加,薄膜的表面颗粒尺寸增加,当弧电流为60A时,薄膜纳米硬度相对较高。与Cr电镀层活塞环相比,CrNx涂层活塞环具有较强的抗高温粘着磨损性能。     

基片方向对多弧离子镀ZrN涂层性能的影响

采用多弧离子镀在304不锈钢基体表面沉积ZrN涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纳米压入仪、电化学分析仪等，比较了基片方向对涂层结构、形貌、成分、沉积速率、硬度以及耐腐蚀性的影响。结果表明：基片方向不同会引起晶体择优取向的改变；垂直于靶材的样品表面大颗粒相对较少，但沉积速率只有平行样品的40％-50％；在负偏压条件下，平行于靶材的样品涂层硬度更高，而垂直样品获得更好的耐腐蚀性。     

离子渗硫技术在装甲车辆中的应用

根据59式坦克发动机中几组易磨损的摩擦副,选用相应的材料,经离子渗硫处理后,测定了相应的摩擦学性能;又对59式坦克变速箱的四挡主动齿轮和侧减速器主动轴齿轮离子渗硫处理后,进行了实车考核。2组试验结果都表明,经渗硫处理后,零件和试样的摩擦学性能大大提高,说明离子渗硫技术能够应用于装甲车辆,且具有很大的军事效益和经济效益。     

离子镀TiN涂层工艺参数优化及工作距离对表面质量的影响

采用多弧离子镀(multi-arc deposition)沉积TiN涂层,分析工艺参数对涂层表面质量的影响。首先以硬度为考核指标,设计了Ti弧流、N2流量、Ar流量、烘烤温度和偏压的5因素、4水平L16(45)正交试验,优化工艺参数。然后分析了优化工艺参数条件下,工件到靶材的距离(工作距离)对涂层表面质量的影响。采用SEM分析了表面形貌,通过截面形貌确定了涂层厚度;采用Nano-indentation测定了涂层硬度。结果发现:5个因素对涂层硬度的影响程度不同,影响硬度的因素主次顺序为Ti弧流—Ar流量—偏压—烘烤温度—N2流量;试验条件下,5因素的最优水平依次为70 A,10 sccm,40 V,350℃,44 sccm;存在最佳工作距离(约30 cm),使涂层表面质量最佳。