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中国表面工程 2019年第2期32卷 63-69页

作者：席雯丁文强孟天旭郭麒于盛旺刘小萍太原理工大学材料科学与工程学院

用双层辉光等离子渗金属技术在c17200铍铜合金表面制备Ta涂层,以提高其抗腐蚀性能。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、划痕仪等分别研究Ta涂层组织结构、成分以及与基体的结合强度,并用三电极体系测量c17200合金及其制备Ta涂层后的腐蚀... 详细信息

用双层辉光等离子渗金属技术在c17200铍铜合金表面制备Ta涂层,以提高其抗腐蚀性能。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、划痕仪等分别研究Ta涂层组织结构、成分以及与基体的结合强度,并用三电极体系测量c17200合金及其制备Ta涂层后的腐蚀性能。研究表明,保温0.5~3 h后,在c17200表面形成表面Ta沉积层/Ta-cuBe过渡层的复合Ta涂层,该复合涂层由Ta、Ta2Be、cu(Be)等相组成。涂层由岛状组织融合生长,Ta涂层随保温时间的延长而增厚。保温2 h的Ta涂层表面平整致密,与基体结合良好,在10%H2SO4溶液中较未处理c17200基材的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流下降,腐蚀速率降低,表现出良好的耐蚀性能,有效地保护铍铜基体不受腐蚀液侵蚀。

关键词： c17200铍铜合金等离子表面合金化 Ta涂层组织耐蚀性

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c17200铍铜合金脉冲激光焊接头组织性能分析

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热加工工艺 2009年第19期38卷 126-129页

作者：黄峰屈金山韩志伟闫霞西华大学材料科学与工程学院四川成都610039

以c17200铍铜合金为母材进行脉冲激光焊接,用金相显微镜观察焊接接头金属的微观组织,并测试了其显微硬度,分析脉冲能量对焊缝横断面尺寸的影响。研究结果表明:随着脉冲能量增加,焊缝横断面呈"钉"型的趋势越明显;焊缝区金属组织为单相α... 详细信息

以c17200铍铜合金为母材进行脉冲激光焊接,用金相显微镜观察焊接接头金属的微观组织,并测试了其显微硬度,分析脉冲能量对焊缝横断面尺寸的影响。研究结果表明:随着脉冲能量增加,焊缝横断面呈"钉"型的趋势越明显;焊缝区金属组织为单相α过饱和固溶体,晶粒尺寸比母材金属的小;焊接热影响区中γ相以线条状及块状沉淀析出,局部严重球化聚集;焊缝和热影响区金属的硬度均低于母材金属的硬度,焊接热影响区出现了严重的软化现象。

关键词：脉冲激光焊 c17200铍铜合金焊缝形貌显微组织性能

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c17200铍铜合金表面Tac/Ta复合涂层制备及其性能研究

C17200铍铜合金表面TaC/Ta复合涂层制备及其性能研究

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作者：席雯太原理工大学

学位级别：硕士

c17200铍铜合金是一种高强度、高弹性及导电性良好的铜合金。该合金在一般情况下具有一定的抗磨损及腐蚀能力,但在反复摩擦及化学腐蚀较严重的工况中,其固有的摩擦学和腐蚀性能难以满足使用性能要求,服役寿命变短,限制了该合金的应用范... 详细信息

c17200铍铜合金是一种高强度、高弹性及导电性良好的铜合金。该合金在一般情况下具有一定的抗磨损及腐蚀能力,但在反复摩擦及化学腐蚀较严重的工况中,其固有的摩擦学和腐蚀性能难以满足使用性能要求,服役寿命变短,限制了该合金的应用范围。本文用双层辉光等离子渗金属(DGPSA)技术,首先在c17200合金表面制备Ta涂层,研究渗Ta温度及时间对Ta涂层组织、结构、成分、结合强度及摩擦学性能的影响,并对Ta涂层生长机理进行探究。然后,在渗Ta优化工艺的基础上,用微波等离子化学气相沉积(MPcVD)法,对Ta涂层实施渗c处理(Ta-c复合渗),最终在c17200表面形成Tac/Ta复合涂层。通过分析不同cH浓度下形成的Tac/Ta复合涂层组织及结合强度,选择典型的Tac/Ta复合涂层,研究其形成机制;分析载荷对复合涂层摩擦学性能的影响与摩擦磨损机制;对典型Ta涂层及Tac/Ta复合涂层在不同浓度的HSO介质中的电化学腐蚀性能进行探讨。渗Ta研究结果表明:c17200合金渗Ta后,表面形成的Ta涂层具有Ta/Ta-cu-Be过渡层/基体的结构,涂层主要包含α-Ta、TaBe和基体cu(Be)固溶体,涂层由岛状组织融合生长,涂层厚度与Ta-cu-Be过渡区随渗Ta时间的延长而增加。750℃、800℃和850℃下制备的Ta涂层与基体间结合良好,表面硬度分别为410.5 HV、442.7 HV和565.7 HV,高于基材硬度(190.60 HV),摩擦系数及比磨损率均较基材降低,耐磨性提高。其中,800℃/2 h形成的Ta涂层,组织更加均匀致密,涂层厚度约8.56μm,与基体的结合强度最高,表现出较好的综合性能。渗c研究结果表明:对Ta涂层表面进行后续渗c处理后,在c17200表面形成连续致密的Tac/Ta复合涂层。在较低cH浓度(8-10%)下,复合涂层由Tac及Ta涂层组成相α-Ta、TaBe、cu(Be)组成;cH浓度增加(12-16%),复合涂层在上述组织结构的基础上,出现Tac;cH浓度超过10%时,复合涂层表面生成金刚石晶核,随着cH浓度的增加,金刚石晶粒长大并增多。表面Tac/Tac层及金刚石晶粒提高了复合涂层的表面硬度,硬度值在466.09-827.40 HV之间,与cH浓度之间为非线性关系。10%cH制备的Tac/Ta复合涂层表面硬度与结合强度最高。摩擦学研究结果表明:在2-5 N载荷下,c17200基材的平均摩擦系数较高(0.6-0.64),严重的粘着与犁沟效应是造成基材被严重磨损的主要原因。Tac/Ta复合涂层在2 N、3 N和5 N载荷下,摩擦系数分别为0.19、0.37和0.38,比磨损率为6.46×1066 mm·N·m、1.01×1055 mm·N·m和4.34×1055 mm·N·m,复合涂层表面发生了以磨粒磨损为主的轻微磨损,摩擦学性能较Ta涂层进一步得到改善。Tac/Ta复合涂层优异的减摩和耐磨性能主要与高硬的Tac表层及金刚石晶粒有关;硬质表层之下的Ta涂层,不仅减缓了表层与基体间由于硬度突变造成的应力,同时起到支撑载荷的作用,对耐磨性的提高起到一定作用。电化学腐蚀研究结果表明:在10%和20%HSO介质中,c17200基材的腐蚀严重,腐蚀产物为cu的氧化物。Ta涂层和Tac/Ta复合涂层的腐蚀电位均高于基材,腐蚀电流密度较基材低1-3个数量级,具有更小的腐蚀倾向和腐蚀速率。两种涂层的电极阻抗值较基材大,电极过程缓慢,腐蚀速率较低。随腐蚀介质浓度升高,基材及两种涂层钝化现象明显,钝化膜加厚。Ta涂层及Tac/Ta复合涂层在HSO浓溶液中,表面形成稳定致密的TaO薄膜,阻止腐蚀液向涂层内侵蚀,耐腐蚀性能得到较大的改善。

关键词： c17200铍铜合金双层辉光等离子渗金属微波等离子化学气相沉积渗碳 Tac/Ta复合涂层摩擦学性能耐蚀性

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