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电参数调控TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的研究
1
作者 王晟 张亚利 +4 位作者 刘昊明 刘昱畅 王浩旭 马颖 李元东 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期184-192,共9页
采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影... 采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影响机制并建立回归方程,以此来实现通过电参数对微弧氧化膜层耐蚀性的调控。结果表明:占空比对膜层电化学耐蚀性影响的显著性最高,其次是脉冲频率和电压,处理时间对其影响较小。占空比和脉冲频率通过改变燃弧放电时间和熄弧冷却时间来影响膜层结构和性能,增加电压、占空比、处理时间或降低脉冲频率可使电源输出功率增加,导致膜层厚度增加、微孔孔径增大、致密度降低,膜层中Al2TiO5的生成效率更高,电化学耐蚀性能随之降低。通过相关系数法检验可知:所建立回归方程的因变量与自变量之间具有高度相关性,可以为钛合金微弧氧化膜的性能调控提供理论支持和预测方法。 展开更多
关键词 TC4钛合金 微弧氧化 电参数 耐蚀性 回归分析
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采用压力热处理工艺对金属钨进行表面纳米化处理
2
作者 张鹏飞 何换菊 +4 位作者 张战胜 王标 屈晶晶 林铁松 杨治华 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第5期1292-1298,共7页
为进一步提高金属钨工件在高能辐照、电弧烧蚀等工况下的使用寿命,有必要对钨进行表面纳米化处理,提高表层材料的抗疲劳、耐辐照等性能。然而,由于钨的高熔点和高硬度,使其表层材料发生塑性变形或局部熔化十分困难。本工作以纯钨板为原... 为进一步提高金属钨工件在高能辐照、电弧烧蚀等工况下的使用寿命,有必要对钨进行表面纳米化处理,提高表层材料的抗疲劳、耐辐照等性能。然而,由于钨的高熔点和高硬度,使其表层材料发生塑性变形或局部熔化十分困难。本工作以纯钨板为原料,对其施加10 MPa压力,在真空中将其加热至900℃并保温3 h,采用压力热处理工艺对钨板进行表面纳米化处理。结果显示处理后,在钨板表面形成了厚度2~4μm的纳米晶层,晶层厚度均匀。纳米晶粒呈等轴状,平均晶粒尺寸普遍小于300 nm。钨板内部依然保持为粗晶组织,表面纳米晶层与基体粗晶组织之间结合牢固,无明显界面。本工作有望为钨等难熔金属表面纳米化探索一种更加高效便捷的技术路径,具有重要的理论意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 钨 表面处理 表面纳米化 压力热处理 难熔金属
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油浸式变压器铜绕组抗硫腐蚀的研究进展
3
作者 郝春艳 贺春 +4 位作者 于金山 赵鹏 刘盛终 袁媛 郑涵雯 《腐蚀与防护》 北大核心 2026年第1期36-43,共8页
油浸式变压器中铜绕组发生硫腐蚀会生成Cu_(2)S,导致绝缘纸以及绝缘油的一系列性能下降,严重威胁了油浸式变压器的正常运行。针对铜绕组的硫腐蚀,本文从以下四个方面对相关研究进行综述:腐蚀性硫的来源、硫腐蚀的作用机理及其影响因素(... 油浸式变压器中铜绕组发生硫腐蚀会生成Cu_(2)S,导致绝缘纸以及绝缘油的一系列性能下降,严重威胁了油浸式变压器的正常运行。针对铜绕组的硫腐蚀,本文从以下四个方面对相关研究进行综述:腐蚀性硫的来源、硫腐蚀的作用机理及其影响因素(包括环境条件与铜绕组特性)、硫腐蚀对设备的危害,以及主要的抑制与防护措施。 展开更多
关键词 油硫腐蚀 危害 机理 防腐蚀措施
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等离子喷涂Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)强化聚四氟乙烯不粘涂层的制备及其性能研究
4
作者 曹达华 高岩 +4 位作者 雒晓涛 申继豪 程志喜 万鹏 李洪伟 《表面技术》 北大核心 2026年第3期252-261,共10页
目的针对传统不粘涂层耐磨性差、表面磨损后疏水性快速衰减等问题,提出一种离散Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)(AT40)陶瓷凸起结构强化的聚四氟乙烯(PTFE)耐磨不粘涂层结构设计,在摩擦磨损中,通过高硬度的陶瓷凸起对摩擦副的支撑作用,避免PTFE... 目的针对传统不粘涂层耐磨性差、表面磨损后疏水性快速衰减等问题,提出一种离散Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)(AT40)陶瓷凸起结构强化的聚四氟乙烯(PTFE)耐磨不粘涂层结构设计,在摩擦磨损中,通过高硬度的陶瓷凸起对摩擦副的支撑作用,避免PTFE被快速磨除,以提高不粘涂层的耐磨性。方法首先,采用等离子喷涂半熔化粒子沉积具有高表面粗糙度的AT40陶瓷涂层;其次,采用PTFE填充AT40陶瓷涂层表面半熔化粒子凸起间的空隙,获得复合涂层。研究喷涂距离对AT40涂层表面结构的影响,揭示AT40涂层表面粗糙度对复合涂层耐磨性能及持久不粘性能的影响规律。结果当喷涂距离从40mm分别提高到80、120、150mm时,等离子喷涂AT40陶瓷涂层的表面粗糙度先减小后增加,在喷涂距离为40mm时,粗糙度Ra最高,为19.3μm,R_(z)为220.4μm。将该条件下制备的AT40陶瓷涂层表面涂覆PTFE面层后,在摩擦磨损25000周后依然能够保持不粘性能,相较于传统的PTFE不粘涂层提升了约4倍。结论大气等离子喷涂的高粗糙度AT40陶瓷底层与PTFE面层的复合耐磨不粘涂层具有优异的耐磨性能和持久的不粘性能,可大幅提升不粘烹饪器皿的使用寿命。 展开更多
关键词 等离子喷涂 Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)/PTFE复合涂层 表面微凸结构 耐磨性 疏水性
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热障涂层高灵敏YAG:xCe荧光应力响应单元的构筑及其应力响应机理
5
作者 成波 丁呈云 +7 位作者 白易博 楚倩倩 任鲲鹏 郑光彬 侯东 张辛健 安国升 李文生 《表面技术》 北大核心 2026年第3期52-60,95,共10页
目的热障涂层高温服役过程中产生的残余应力是导致其失效的关键因素,开发高灵敏度的无损检测技术对于评估涂层可靠性至关重要。本研究通过构筑不同体系耐高温YAG:x Ce荧光应力响应单元提高热障涂层残余应力检测灵敏度。方法采用真空烧... 目的热障涂层高温服役过程中产生的残余应力是导致其失效的关键因素,开发高灵敏度的无损检测技术对于评估涂层可靠性至关重要。本研究通过构筑不同体系耐高温YAG:x Ce荧光应力响应单元提高热障涂层残余应力检测灵敏度。方法采用真空烧结法构筑了不同浓度Ce^(3+)掺杂的Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG:x Ce,x=0.03、0.06、0.08、0.12)荧光应力响应单元复合粉末。利用大气等离子喷涂将所获得的复合粉末制备成系列YAG:x Ce热障涂层陶瓷层。研究Ce^(3+)掺杂浓度对复合粉末及涂层荧光性能的影响,通过密度泛函理论计算研究了不同Ce^(3+)掺杂浓度与荧光应力之间的关系。结果所制备的系列YAG:x Ce涂层具有良好的高温稳定性,涂层荧光强度随Ce^(3+)掺杂浓度呈先增大后减小趋势,浓度为0.08%时,对应最大荧光峰位移。结论成功构筑了系列YAG:x Ce荧光应力响应单元,并明确了其发光效率与应力响应特性可通过掺杂浓度进行有效调控;阐明了掺杂浓度-晶格微变-荧光压谱效应之间的构效关系,为实现热障涂层内部应力状态的高灵敏、无损原位监测提供了重要的材料体系与理论依据,对新一代航空发动机热障涂层的健康监测与寿命预测具有积极的支撑作用。 展开更多
关键词 热障涂层 荧光 应力 YAG:Ce
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Co-Cr-W合金熔覆层锌腐蚀行为
6
作者 李德元 黄国轩 +2 位作者 李光全 张楠楠 孙俊 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2026年第2期102-109,共8页
【目的】在金属材料表面采用热浸镀方法制作纯锌层是一种高效的耐腐蚀保护层制备方法,但在热浸镀锌的生产过程中,由于液态锌具有较强的扩散能力与反应活性,会与沉没辊等构件中的铁元素发生反应,生成铁锌合金脆性金属间化合物,该反应不... 【目的】在金属材料表面采用热浸镀方法制作纯锌层是一种高效的耐腐蚀保护层制备方法,但在热浸镀锌的生产过程中,由于液态锌具有较强的扩散能力与反应活性,会与沉没辊等构件中的铁元素发生反应,生成铁锌合金脆性金属间化合物,该反应不仅会持续消耗构件中的铁元素,被腐蚀掉的铁渣黏结在沉没辊表面还会划伤镀层。【方法】采用等离子熔覆方法在316L不锈钢基材上制备厚约5 mm的两种不同钴基合金熔覆层,并将两种熔覆层置于450℃熔融液态Zn中分别腐蚀72、120、168 h,分析其腐蚀后形貌、产物和元素损失情况,探究钴基合金熔覆层的腐蚀行为与机理。【结果】两种合金熔覆层原始组织中均存在γ-Co和Cr_(7)C_(3)、Cr_(23) C_(6)碳化物,但2^(#)合金熔覆层的碳化物数量相对较多,分布更弥散。1^(#)合金熔覆层的腐蚀方式为均匀溶解性腐蚀,腐蚀过程中出现了具有较多孔隙和横向裂纹的扩散层。由于Zn可与C发生反应,C元素由内向外扩散,导致扩散层和熔覆层表面C含量升高。腐蚀168 h后,热应力作用导致横向裂纹扩展,扩散层最终剥离为上下两层,层间存在Zn的侵入现象。2^(#)合金熔覆层腐蚀过程中同样出现了扩散层,但孔隙和裂纹很少,也未发生扩散层分裂现象。腐蚀过程中Zn先扩散至碳化物与Co固溶体的晶界,随后对Co固溶体进行溶解腐蚀并逐步绕过碳化物相,导致熔覆层厚度逐渐减薄。两种合金熔覆层的耐蚀性能均高于316L不锈钢基材,1^(#)合金熔覆层的腐蚀速度约为316L不锈钢基材的1/3,2^(#)合金熔覆层的腐蚀速度约为316L不锈钢基材的1/4。虽然两种熔覆层组织中碳化物类型几乎相同,且碳化物均不与Zn发生反应,但2^(#)合金熔覆层中碳化物含量相对较多,碳化物能够阻碍Zn的扩散,导致能与Zn反应的Co基固溶体变少,因此,碳化物含量较高的2^(#)合金熔覆层具有较好的耐蚀性能。【结论】在等离子熔覆过程中原位生成的碳化物对钴基合金具有较好的保护作用,且其腐蚀速度随着碳化物形成元素含量的增加而大幅降低。由不同时长的腐蚀结果可知,碳化物含量的增加可以有效提高沉没辊在液态Zn中的服役时间。 展开更多
关键词 等离子熔覆 不锈钢 钴基合金 原位生成 金属间化合物 碳化物 耐Zn腐蚀 固-液界面
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脉冲偏压对CrN/TiAlN纳米多层薄膜微观结构和力学性能的影响
7
作者 魏永强 张华森 +6 位作者 张晓晓 顾艳阳 杨佳乐 刘畅 吕怿东 韦春贝 钟素娟 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第3期976-992,共17页
采用电弧离子镀技术在高速钢和单晶硅片(100)基体表面制备CrN/TiAlN纳米多层薄膜,研究脉冲偏压对薄膜微观结构和性能的影响规律。通过SEM、EDS、XRD对薄膜的微观结构和物相组成进行表征,采用洛氏硬度计、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机和... 采用电弧离子镀技术在高速钢和单晶硅片(100)基体表面制备CrN/TiAlN纳米多层薄膜,研究脉冲偏压对薄膜微观结构和性能的影响规律。通过SEM、EDS、XRD对薄膜的微观结构和物相组成进行表征,采用洛氏硬度计、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机和电化学工作站分别对膜基结合力、纳米硬度以及薄膜的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能进行测试。结果表明:随着脉冲偏压的增大,薄膜表面的大颗粒数量减少,薄膜厚度呈现先增大后减小的趋势。当脉冲偏压为-150 V时,薄膜厚度最高可达937 nm,薄膜的膜基结合力均达到HF1等级;当脉冲偏压为-300 V时,薄膜的硬度和弹性模量分别为42.34 GPa和516.32 GPa,稳定摩擦因数为0.62,磨损率降到最小1.26×10^(−8) mm^(3)/(N·mm);当脉冲偏压为-400 V时,自腐蚀电流密度为0.267μA/cm^(2),薄膜的耐腐蚀性能最佳。 展开更多
关键词 电弧离子镀 CrN/TiAlN纳米多层薄膜 脉冲偏压 耐磨性 耐腐蚀性
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脉冲偏压占空比对TiAlCrN多元复合薄膜微观结构和性能的影响规律
8
作者 魏永强 王唯骏 +6 位作者 李永辉 王道洋 杨佳乐 刘畅 吕怿东 韦春贝 钟素娟 《表面技术》 北大核心 2026年第6期40-52,共13页
目的为提升M2高速钢材料的表面性能,研究脉冲偏压占空比对Ti AlCrN多元复合薄膜微观结构和性能的影响规律。方法采用电弧离子镀方法,在M2高速钢表面制备Ti AlCrN多元复合薄膜,再通过多种检测表征方法,探究脉冲偏压占空比对Ti AlCrN多元... 目的为提升M2高速钢材料的表面性能,研究脉冲偏压占空比对Ti AlCrN多元复合薄膜微观结构和性能的影响规律。方法采用电弧离子镀方法,在M2高速钢表面制备Ti AlCrN多元复合薄膜,再通过多种检测表征方法,探究脉冲偏压占空比对Ti AlCrN多元复合薄膜微观结构与性能的影响规律。结果随脉冲偏压占空比的增加,Ti AlCrN薄膜表面大颗粒数量整体呈递减的变化趋势;薄膜晶面择优取向发生明显转变,占空比在20%及以下时为(200)晶面,占空比在30%及以上时转变为(111)晶面。当脉冲偏压占空比为10%时,薄膜中Al元素含量(原子数分数)达到峰值21.37%,平均晶粒尺寸最大为6.17 nm,薄膜硬度达到最大值2381HV,薄膜的结合力最优为74 N;当脉冲偏压占空比为20%时,平均摩擦系数降至最小值0.84;占空比为40%时薄膜中Cr元素含量(原子数分数)最高为22.37%,Cr对薄膜晶粒的细化作用最显著,使薄膜平均晶粒尺寸最小为2.86 nm,致密的薄膜结构可有效阻隔腐蚀介质渗透,自腐蚀电位达到最高值-0.39 V(vs.SCE)。相较于M2高速钢基体,Ti AlCrN多元复合薄膜的硬度、耐腐蚀及摩擦磨损性能均实现显著提升。Ti AlCrN多元复合薄膜在刀具与模具性能提升方面具有良好的应用前景,研究结果为硬质薄膜沉积工艺优化提供了实验依据。结论Ti Al CrN多元复合薄膜能显著提升高速钢基体的性能,通过调节脉冲偏压占空比可优化其结构与综合性能,其中脉冲偏压占空比为10%时薄膜硬度最高,脉冲偏压占空比为40%时薄膜耐腐蚀和抗摩擦磨损性能最优。 展开更多
关键词 电弧离子镀 脉冲偏压占空比 TiAlCrN多元复合薄膜 微观组织 性能
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机器学习辅助耐磨耐腐蚀高熵合金设计的现状与展望
9
作者 谢芋江 漆俊杰 +3 位作者 蒋文宇 文雄 温飞娟 黄本生 《材料导报》 北大核心 2026年第3期164-171,共8页
高熵合金(HEAs)具有高强度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优异的性能,广泛应用于石油工程和航空航天等领域。但是高熵合金的成分空间复杂,设计难度极大。以往高熵合金的设计主要依赖试错法和模拟计算法等,这些方法既耗时又浪费资源... 高熵合金(HEAs)具有高强度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优异的性能,广泛应用于石油工程和航空航天等领域。但是高熵合金的成分空间复杂,设计难度极大。以往高熵合金的设计主要依赖试错法和模拟计算法等,这些方法既耗时又浪费资源。近年来,机器学习(ML)作为研究高熵合金的强大工具逐渐崭露头角,通过训练模型和识别关键特征来推动研究。本文首先介绍了机器学习的基本原理,之后在广泛收集了机器学习辅助高熵合金设计的研究成果的基础上综述了机器学习在高熵合金设计中的最新应用,特别是相结构、耐磨性以及耐蚀性方面的研究。 展开更多
关键词 机器学习 高熵合金 相结构 耐磨性 耐蚀性
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油井用铝基牺牲阳极合金的成分设计及性能评价
10
作者 李健 李奥 +5 位作者 王春妮 孙冰花 吕祥鸿 白真权 王晨 刘艳明 《腐蚀与防护》 北大核心 2026年第2期35-41,共7页
采用分子动力学(MD)和密度泛函理论(DFT)模拟方法,以Al-Zn-In-Sn-Mg五元合金(A14)为基础合金成分,考察了单独添加和复合添加元素(Ti、B和Ce)的影响,筛选设计了一种新型牺牲阳极合金。对目标合金进行试验制备,并测试其电化学性能。结果表... 采用分子动力学(MD)和密度泛函理论(DFT)模拟方法,以Al-Zn-In-Sn-Mg五元合金(A14)为基础合金成分,考察了单独添加和复合添加元素(Ti、B和Ce)的影响,筛选设计了一种新型牺牲阳极合金。对目标合金进行试验制备,并测试其电化学性能。结果表明:该合金成分(质量分数)为:Zn 3.0%、In 0.03%、Sn 0.04%、Mg 1.00%、Ti 0.03%、B 0.03%、Ce 0.03%、余量为Al;在70℃模拟油田水中,该合金的开路电位为-1.1254~-1.0190 V,工作电位为-1.0078~-0.8746 V,实际电容量为1334 A·h/kg,电流效率为46.27%,合金表面整体呈现以均匀腐蚀为主的特征。该合金性能完全符合油井用牺牲阳极的技术要求。 展开更多
关键词 牺牲阳极 铝合金 成分设计 电化学性能
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镀锡板311钝化膜与71钝化膜的性能对比
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作者 万一群 齐韦 +3 位作者 李文婷 齐智远 沈鹏杰 潘红良 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第1期94-99,共6页
[目的]为顺应涂印制罐行业的发展趋势,针对镀锡板表面311钝化膜和71钝化膜的性能进行一系列测试。[方法]对比了两种镀锡板表面钝化膜的量(以总铬含量计)、覆盖率、润湿性、附着力、抗硫、抗酸、抗盐雾腐蚀等性能。[结果]镀锡板表面71钝... [目的]为顺应涂印制罐行业的发展趋势,针对镀锡板表面311钝化膜和71钝化膜的性能进行一系列测试。[方法]对比了两种镀锡板表面钝化膜的量(以总铬含量计)、覆盖率、润湿性、附着力、抗硫、抗酸、抗盐雾腐蚀等性能。[结果]镀锡板表面71钝化膜的量远高于311钝化膜,较高的钝化膜量有利于提高覆盖率,以及增强抗硫、抗酸、抗盐雾腐蚀等性能。[结论]钝化膜的量和覆盖率的提高有利于镀锡板各项性能的提升。由于再提升311钝化膜的量会导致板面发蓝、附着力降低等问题,因此其覆盖率较低。71钝化膜中的Cr有利于提高附着力,Cr_(2)O_(3)则有利于提高润湿性。 展开更多
关键词 镀锡板 钝化膜 覆盖率 润湿性 附着力 抗硫 抗酸 抗盐雾腐蚀
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带钢连续热镀锌镀层表面亮点缺陷分析及厚度自适应控制
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作者 张晓芳 王立刚 +1 位作者 张书源 李春诚 《轧钢》 北大核心 2026年第1期127-137,共11页
连续热镀锌带钢生产过程中,镀层表面亮点缺陷严重影响产品耐腐蚀性能。本文通过多尺度表征技术(SEM-EDS、AFM)分析了亮点缺陷的形貌及成分,揭示其成因主要为锌渣夹杂、气孔聚集及局部合金化异常。提出基于机器视觉的亮点缺陷在线检测方... 连续热镀锌带钢生产过程中,镀层表面亮点缺陷严重影响产品耐腐蚀性能。本文通过多尺度表征技术(SEM-EDS、AFM)分析了亮点缺陷的形貌及成分,揭示其成因主要为锌渣夹杂、气孔聚集及局部合金化异常。提出基于机器视觉的亮点缺陷在线检测方法,采用改进U-Net网络实现亮点缺陷的实时分类,最终实现98.2%及以上的分类准确率,满足连续热镀锌带钢高速生产线对亮点缺陷检测的实时性与高精度要求。研究了镀层厚度控制精度与抑制亮点缺陷的关联性,设计了融合动态权重调整的模糊PID控制器,集成激光测厚仪反馈数据,实现了镀层厚度自适应控制(控制误差不大于±1.5μm)。实验结果表明,该方案使缺陷发生率降低63%,镀层厚度合格率提升至99.1%。 展开更多
关键词 热镀锌 亮点缺陷 镀层厚度 机器视觉 自适应PID
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激光熔覆TiB_(2)-Cr_(3)C_(2)合金涂层对304不锈钢轴承耐磨与耐蚀性能的影响
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作者 李智丽 叶喜聪 +1 位作者 张林 马存庆 《表面技术》 北大核心 2026年第4期52-63,共12页
目的采用激光熔覆技术在304不锈钢轴承表面制备TiB2–Cr3C2复合涂层,系统比较三种不同配比涂层(T5C15-304,T10C10-304,T15C5-304)的耐磨与耐蚀性能。方法利用激光熔覆技术制备复合涂层,并通过XRD、SEM/EDS对涂层物相组成与显微组织进行... 目的采用激光熔覆技术在304不锈钢轴承表面制备TiB2–Cr3C2复合涂层,系统比较三种不同配比涂层(T5C15-304,T10C10-304,T15C5-304)的耐磨与耐蚀性能。方法利用激光熔覆技术制备复合涂层,并通过XRD、SEM/EDS对涂层物相组成与显微组织进行分析;采用显微硬度、摩擦磨损和电化学极化测试系统评估涂层的力学与电化学性能。结果涂层主要由Cr_(3)C_(2)、TiB_(2)、Fe_(2)B、TiC和Cr_(2)O_(3)构成。T10C10-304组织致密无裂纹;显微硬度测试表明,T10C10-304峰值硬度为821HV,为基体(301HV)的2.73倍。摩擦磨损试验显示,T10C10-304平均摩擦系数(0.219)和磨损率(2.52×10^(−7)mm^(3)·N^(−1)·m^(−1))最低,相较基体分别降低约39%和63%。电化学测试结果表明,T10C10-304耐蚀性最佳,其腐蚀电流密度最低(1.6μA/cm^(2)),腐蚀电位最高(−288 mV),极化电阻高(305320Ω·cm^(2))。结论TiB_(2)与Cr_(3)C_(2)质量分数各10%的T10C10-304涂层在兼具高硬度、低摩擦与良好耐蚀性方面表现突出,为化工轴承表面强化提供了可行且可靠的技术路径。 展开更多
关键词 激光熔覆 TiB_(2)-Cr_(3)C_(2)合金涂层 304不锈钢 耐磨性 耐腐蚀性
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镁合金表面ZIF-90/PA复合涂层的制备及性能
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作者 刘伟 王少冲 纪茜 《电镀与涂饰》 北大核心 2026年第1期21-27,共7页
[目的]通过表面改性技术来改善AZ31B镁合金的耐蚀性及抗菌性。[方法]以溶剂热法在硅烷化AZ31B镁合金表面制备了一种含锌离子的沸石咪唑酯骨架材料涂层ZIF-90,随后通过植酸(PA)化学转化制得ZIF-90/PA复合涂层。利用X射线衍射(XRD)、扫描... [目的]通过表面改性技术来改善AZ31B镁合金的耐蚀性及抗菌性。[方法]以溶剂热法在硅烷化AZ31B镁合金表面制备了一种含锌离子的沸石咪唑酯骨架材料涂层ZIF-90,随后通过植酸(PA)化学转化制得ZIF-90/PA复合涂层。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了涂层的表面形貌和组织结构,通过电化学测量及析氢实验考察了涂层镁合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。采用金黄色葡萄球菌测试了涂层镁合金的抗菌性能。[结果]成功在AZ31B镁合金表面合成了ZIF-90/PA复合涂层。相比于PA涂层镁合金,ZIF-90/PA复合涂层镁合金在SBF中的容抗弧半径明显增大,腐蚀电流降低了1个数量级,腐蚀电位正移了0.217 V,析氢量明显降低,抗菌率由25.3%提高到98.2%。[结论]相较于单一的PA涂层,得益于较厚的涂层结构、致密的表面转化膜、良好的结合力,以及锌离子的抗菌作用,ZIF-90/PA复合涂层拥有更好的耐蚀性及抗菌性。 展开更多
关键词 医用镁合金 沸石咪唑骨架 植酸 化学转化 复合涂层 耐蚀性 抗菌性
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矿用机器人手臂增材制备Ni60-Inconel625熔覆层性能优化研究
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作者 丁立红 雷卫宁 陈菊芳 《热加工工艺》 北大核心 2026年第5期140-147,共8页
针对矿下机器人手臂用45钢耐磨性与耐腐蚀性不足的问题,采用激光熔覆增材制造在45钢表面制备Ni60与Inconel625合金(1:1混合比)的混合合金熔覆层。通过微观组织分析、显微硬度测试、摩擦磨损试验和耐腐蚀试验,系统研究了熔覆层的微观结... 针对矿下机器人手臂用45钢耐磨性与耐腐蚀性不足的问题,采用激光熔覆增材制造在45钢表面制备Ni60与Inconel625合金(1:1混合比)的混合合金熔覆层。通过微观组织分析、显微硬度测试、摩擦磨损试验和耐腐蚀试验,系统研究了熔覆层的微观结构演变及其对力学性能、耐磨性和耐腐蚀性的影响机制。结果表明:Ni60-Inconel625混合合金熔覆层的平均显微硬度为454.74 HV,是45钢的2.72倍;熔覆层的磨损体积为0.115 mm^(3),比基体的磨损体积减少了0.165 mm^(3),磨损率为1.28×10^(-2) mm^(3)/(N·m);较基体降低了28.49%,表现出良好的耐磨性。在相同的腐蚀环境条件下,熔覆层的腐蚀电流密度小于基体,自腐蚀电位和极化电阻高于基体,阻抗模值|Z|最高处区域的频率稳定区域宽于基体,腐蚀速率比基体减缓,呈现出良好的耐腐蚀性能。该复合熔覆层显著提升了基材的服役性能,为复杂环境中矿下机器人手臂材料的优化提供了依据。 展开更多
关键词 激光熔覆 NI60 Inconel625 耐磨性 耐腐蚀性
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“先进发动机高温防护涂层”专题序言
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作者 郭磊 何雯婷 《表面技术》 北大核心 2026年第3期I0005-I0005,I0004,共2页
随着航空发动机、燃气轮机及舰船动力等装备向更高参数、更高效率发展,其热端部件面临的高温、高压、强腐蚀与复杂交变载荷等极端工况挑战日益严峻。高温防护涂层作为提升热端部件承温能力与服役可靠性的共性核心技术,其性能直接决定了... 随着航空发动机、燃气轮机及舰船动力等装备向更高参数、更高效率发展,其热端部件面临的高温、高压、强腐蚀与复杂交变载荷等极端工况挑战日益严峻。高温防护涂层作为提升热端部件承温能力与服役可靠性的共性核心技术,其性能直接决定了热端部件在极端热-力-化学耦合环境下的服役寿命与可靠性。为此,《表面技术》组织策划“先进发动机高温防护涂层”专题,旨在系统呈现该领域前沿进展与工程实践成果,推动基础研究、技术攻关与工程应用的全链条贯通。 展开更多
关键词 高温防护涂层 燃气轮机 航空发动机
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液压支架立柱27SiMn钢的激光熔覆铁基合金涂层性能优化研究
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作者 马永杰 杨彩红 《科技资讯》 2026年第5期93-96,共4页
为解决煤矿液压支架立柱27SiMn钢在井下复杂工况中面临的磨损、腐蚀失效问题,本文重点探索激光熔覆铁基合金涂层的性能优化路径。采用CO2激光器/半导体激光系统制备Fe-Cr-B-Si-Mo系合金涂层,通过金相显微镜、X射线衍射(X-ray Diffractio... 为解决煤矿液压支架立柱27SiMn钢在井下复杂工况中面临的磨损、腐蚀失效问题,本文重点探索激光熔覆铁基合金涂层的性能优化路径。采用CO2激光器/半导体激光系统制备Fe-Cr-B-Si-Mo系合金涂层,通过金相显微镜、X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、摩擦磨损试验机等分析微观组织、力学性能。研究结果表明:表层1180 HV高硬度源于Cr23C6碳化物与Fe基非晶相复合强化,磨损率仅为基体的1/8,显著改善液压支架立柱的服役性能,其硬度梯度设计有效平衡耐磨性与抗冲击需求;所有JG-3涂层试样均超过行业要求的500 MPa阈值,其中,JG-3-3试样强度达555 MPa,较电镀工艺提升300%以上;铁基熔覆涂层的平均腐蚀深度、点蚀密度、维修更换周期、动态密封失效率分别提升了6.5倍、9.3倍、6.0倍、8.5倍,显著提升了液压支架在井下极端环境的服役可靠性。本研究为煤矿装备再制造提供了可靠解决方案。 展开更多
关键词 液压支架 立柱 27SiMn 激光 熔覆铁基合金 涂层性能
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铝酸盐体系中负向电压对SiC_(p)/Al复合材料微弧氧化膜层的影响
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作者 杜春燕 杨思睿 +3 位作者 张瑞 孙焕明 黄树涛 刘成炜 《材料保护》 2026年第3期119-126,共8页
为研究铝酸盐电解液体系中,负向电压对SiC_(p)/Al复合材料表面微弧氧化膜层组织结构及性能的影响,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、涂层附着力划痕仪、高阻计及电化学工作站等,对微弧氧化膜层的形貌、孔隙率、厚度、相组成、结合力、... 为研究铝酸盐电解液体系中,负向电压对SiC_(p)/Al复合材料表面微弧氧化膜层组织结构及性能的影响,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、涂层附着力划痕仪、高阻计及电化学工作站等,对微弧氧化膜层的形貌、孔隙率、厚度、相组成、结合力、电绝缘性及耐蚀性进行了表征与分析。结果表明:负向电压能强化正向电压的作用,从而促进膜层的生长。随着负向电压的升高,微弧氧化膜层厚度逐渐增加,表面孔隙率逐渐减小,但负向电压过高会引起膜层局部烧蚀;负向电压对微弧氧化膜层与基体的结合力的影响较小;当负向电压为20 V时,膜层的绝缘电阻达到最大值,为1.68×10^(10)Ω;膜层的腐蚀电位随负向电压的升高先增大后减小,腐蚀电流密度则先减小后增大,即负向电压过高会导致耐蚀性降低. 展开更多
关键词 SiC_(p)/Al复合材料 微弧氧化 负向电压 电绝缘性 耐蚀性
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镍基化学复合镀研究进展
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作者 陈良勇 杨立永 王建刚 《河北冶金》 2026年第2期1-7,共7页
近年来,化学镀技术在多种基材表面构建复合镀层的研究日益增多,尤其是镍基复合镀层,因其在力学、电学、磁学及光学性能方面的显著提升,成为材料表面工程领域的研究热点。与传统的纯金属或合金镀层相比,复合镀层通过引入微米级或纳米级... 近年来,化学镀技术在多种基材表面构建复合镀层的研究日益增多,尤其是镍基复合镀层,因其在力学、电学、磁学及光学性能方面的显著提升,成为材料表面工程领域的研究热点。与传统的纯金属或合金镀层相比,复合镀层通过引入微米级或纳米级的增强颗粒,可以显著改善基体材料的综合性能,从而被广泛应用于航空航天、汽车、电子、机械及其他工业领域。镍基复合镀层通常采用化学镀方法,借助自催化还原反应将金属、合金或纳米颗粒沉积于基材表面。此类镀层不仅能够提高耐腐蚀性、耐磨性及抗氧化性,还能在一定程度上改善材料的抗冲蚀性及自润滑性能。本文系统综述了近年来在镍基化学复合镀方面的研究进展,重点探讨了镍基复合镀层的沉积机制、制备工艺及其性能特点,特别是纳米颗粒在复合镀层中的作用机理。同时,还展望了镍基复合镀层在未来功能化方向的发展趋势,探讨了该技术在高性能表面涂层、绿色制造及新兴技术中的应用潜力。研究表明,随着纳米技术的发展,镍基复合镀层在多个领域中具备了广泛的应用前景,特别是在要求高耐磨、耐腐蚀及自润滑的领域,镍基复合镀层将发挥更大的作用。 展开更多
关键词 镍基化学镀 复合镀层 纳米颗粒 耐腐蚀性 自润滑性能 摩擦学性能
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PtAl+NiCoCrAlY复合涂层的制备及高温氧化行为研究
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作者 王玉江 张兴功 +2 位作者 邓鹏 张小锋 尹斌 《材料研究与应用》 2026年第1期16-26,共11页
采用电镀、渗铝、低压等离子喷涂工艺,在镍基单晶高温合金基体上制备单层NiCoCrAlY涂层和PtAl+NiCoCrAlY复合涂层,通过XRD、SEM和EDS方法表征涂层的物相组成、表截面形貌和成分,同时还研究了两种涂层在1100℃下的循环氧化行为。结果表明... 采用电镀、渗铝、低压等离子喷涂工艺,在镍基单晶高温合金基体上制备单层NiCoCrAlY涂层和PtAl+NiCoCrAlY复合涂层,通过XRD、SEM和EDS方法表征涂层的物相组成、表截面形貌和成分,同时还研究了两种涂层在1100℃下的循环氧化行为。结果表明,喷涂后涂层与基体结合良好。单层NiCoCrAlY涂层主要为γ/γ'相,而PtAl+NiCoCrAlY复合涂层外层主要为γ/γ'相,内层呈现上层OZ+下层IDZ的双层结构,其中OZ为β-(Ni,Pt)Al相,IDZ则由β相和难熔沉淀相组成。在1100℃循环氧化过程中,单层NiCoCrAlY涂层形成的双层氧化膜由较厚的上层(Ni,Co)(Cr,Al)_(2)O_(4)尖晶石氧化物层和较薄的下层Al_(2)O_(3)膜构成,随着氧化时间增加涂层中Al消耗加剧,导致其抗氧化性下降。而PtAl+NiCoCrAlY复合涂层形成的双层氧化膜由连续且厚度更厚的Al_(2)O_(3)膜和薄且不连续的上层(Ni,Co)(Cr,Al)_(2)O_(4)尖晶石氧化物层构成,由于Al_(2)O_(3)膜的抗氧化性强于(Ni,Co)(Cr,Al)_(2)O_(4)尖晶石氧化物,因此复合涂层表现出更优异的抗氧化能力。经300次循环氧化后,单层NiCoCrAlY涂层表面的Al_(2)O_(3)膜几乎被尖晶石混合氧化物覆盖,而复合涂层的Al_(2)O_(3)膜表面还存在大片未被尖晶石混合氧化物覆盖的区域,表明单层NiCoCrAlY涂层的氧化膜抗氧化性较差。此外,单层NiCoCrAlY涂层的β析出相区域退化到涂层下半部分,使涂层与基体发生互扩散,形成了互扩散区和二次反应区;复合涂层中NiCoCrAlY层与PtAl层互扩散不明显,但在PtAl层的IDZ层中出现了相变,且在IDZ下面出现了二次反应区。由于复合涂层的PtAl层保留了大量的Al元素,这有利于高温抗氧化性,因此复合涂层高温抗氧化性能优于单层NiCoCrAlY涂层。 展开更多
关键词 PtAl涂层 NICOCRALY涂层 复合涂层 低压等离子喷涂 双层氧化膜 尖晶石 循环氧化 互扩散
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