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稀有金属材料与工程 2013年第1期42卷 204-210页

作者：张云露骆心怡何斐南京航空航天大学江苏南京210016

为了改善TC4的腐蚀磨损性能,采用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti6Al4V钛合金进行w-mo共渗,并对其腐蚀磨损性能进行研究。结果表明:在Ti6Al4V钛合金表面w-mo共渗可形成均匀的、由沉积层和扩散层构成的w-mo改性层;该改性层与Ti6Al4V钛合... 详细信息

为了改善TC4的腐蚀磨损性能,采用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti6Al4V钛合金进行w-mo共渗,并对其腐蚀磨损性能进行研究。结果表明:在Ti6Al4V钛合金表面w-mo共渗可形成均匀的、由沉积层和扩散层构成的w-mo改性层;该改性层与Ti6Al4V钛合金基体相比,在空气中,5%H2SO4(质量分数)溶液和5%NaCl(质量分数)溶液中的摩擦系数均有所降低,磨损形貌得到改善,在5%H2SO4和5%NaCl溶液中的磨损量更是显著减小。结果表明,在Ti6Al4V钛合金表面w-mo共渗可显著提高其耐腐蚀磨损性能。

关键词：双层辉光离子表面技术 Ti6Al4V钛合金 w-mo共渗腐蚀磨损性能

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等离子体辉光放电制备w-mo共渗层在酸性溶液中耐蚀性研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2018年第3期47卷 723-728页

作者：陈飞张玉林刘伟光冯文然杨英歌北京石油化工学院特种弹性体复合材料北京市重点实验室北京102617 北京理工大学北京100081

在β相变点以下,通过空心阴极等离子体辉光放电技术,在Ti6Al4V合金表面形成w-mo共渗层来提高钛合金基体在酸性溶液中的耐蚀性。分别利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对试样的表面形貌、成分分布和相组成进行分析。结果显示在Ti6... 详细信息

在β相变点以下,通过空心阴极等离子体辉光放电技术,在Ti6Al4V合金表面形成w-mo共渗层来提高钛合金基体在酸性溶液中的耐蚀性。分别利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对试样的表面形貌、成分分布和相组成进行分析。结果显示在Ti6Al4V合金表面形成一层约23μm厚,由AlmoTi_2和Ti_xw_(1-x)物相组成的共渗层。利用电化学工作站,在常温静态条件下,对试样在酸性溶液中进行耐蚀性研究。结果表明,经过共渗处理的试样在酸性溶液中,能保持稳定的腐蚀电位并且其腐蚀电流密度仅为原始试样的1/10和1/6。此外,相较于钛合金基体,处理后的试样表面没有发现腐蚀产物和裂纹,表明没有腐蚀脱落现象发生。因此,在保证基体基本性能的前提下,钛合金试样的耐蚀性能明显提高。

关键词： Ti6Al4V w-mo共渗辉光放电耐蚀性

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纯钛表面辉光放电w-mo共渗层的耐磨及耐蚀性能(英文)

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材料热处理学报 2015年第S1期36卷 218-222页

作者：赵云曾云刘伟光陈飞周海北京石油化工学院材料科学与工程学院北京102617 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

采用等电位空心阴极辉光放电技术对纯钛进行w-mo二元共渗,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计对试样的结构形貌、渗层成分分布及相组成、硬度进行研究。利用摩擦磨损试验仪对试样的摩擦学性能进行研究... 详细信息

采用等电位空心阴极辉光放电技术对纯钛进行w-mo二元共渗,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计对试样的结构形貌、渗层成分分布及相组成、硬度进行研究。利用摩擦磨损试验仪对试样的摩擦学性能进行研究,利用电化学腐蚀工作站,研究了w-mo合金渗层在常温静态条件下,在3.5%Na Cl腐蚀介质中的耐蚀性能。结果表明,经w-mo共渗处理后纯钛表面形成了一层均匀致密的w-mo改性层,渗层最大厚度达到16.6μm,最大硬度达到1196HV0.1,是基体的6.85倍。w-mo共渗后改性层主要由w、mo、mo Ti、Tixw1-x相组成。由于表面硬度的大幅提升,试样表面的耐磨性也显著提高,最低摩擦系数仅为0.23,较原始试样的0.516明显减小。测得的试样最低腐蚀速率为0.0016 mm/a,是原始试样的1/230,耐蚀性能也显著提高。

关键词：纯钛辉光放电 w-mo共渗耐磨性能耐蚀性能

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TC4合金表面双辉等离子w-mo共渗改性层及其性能的研究

TC4合金表面双辉等离子W-Mo共渗改性层及其性能的研究

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作者：孙晓宾南京航空航天大学

学位级别：硕士

钛合金以其密度小、比强度高、耐蚀性能好等优点而成为重要的结构材料,在诸多领域得到了很好的应用。然而钛合金耐磨性差、在还原性酸溶液中易腐蚀等缺点限制了它的进一步应用。表面处理是解决这一问题行之有效的措施之一,并取得了较好... 详细信息

钛合金以其密度小、比强度高、耐蚀性能好等优点而成为重要的结构材料,在诸多领域得到了很好的应用。然而钛合金耐磨性差、在还原性酸溶液中易腐蚀等缺点限制了它的进一步应用。表面处理是解决这一问题行之有效的措施之一,并取得了较好的效果,但目前还主要局限于提高其单一性能。而钛合金在一些重要领域工作时,服役环境十分苛刻,在摩擦、磨损的同时,还可能伴随着高温、腐蚀、冲刷等。这就要求不仅要提高钛合金某一方面性能,还应提高其综合性能。为此,本文提出采用双层辉光等离子渗金属技术在TC4钛合金表面进行w-mo共渗,以提高其高温耐磨性能、腐蚀磨损性能以及耐冲刷腐蚀性能。本文利用双层辉光等离子渗金属技术,在TC4钛合金表面进行w-mo共渗,并对其工艺参数进行了优化,得出w-mo共渗最佳工艺参数为:温度940-960℃;时间4h;气压35Pa;源极电压900～1000V;工件极电压400～450V;源极-工件极极间距16mm。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)等,测试分析了w-mo改性层的显微组织、成分分布及其相组成,发现w-mo改性层厚度为23μm,由沉积层和扩散层组成,组织致密、均匀、无气孔、无裂纹,且改性层与基体结合状态良好,改性层主要有moTi、Tixw1-x、w及mo相组成。系统研究了w-mo改性层的硬度、弹性模量、高温摩擦磨损性能、腐蚀磨损性能以及冲蚀下的电化学性能。纳米压入试验表明,改性层的硬度和弹性模量分别为10.448GPa和605.84GPa,较TC4合金的3.5GPa和152GPa有大幅度提高。球盘磨损试验结果表明,w-mo改性层在25℃、200℃、450℃时磨损体积、比磨损率较基体TC4均有大幅度下降,即w-mo改性层室温和高温耐磨性均较基体TC4有显著提高。腐蚀磨损试验发现,在5wt.%NaCl和5wt.%HSO腐蚀介质中w-mo改性层与基体TC4相比仍有优良的抗磨效果。在5wt.%HCl溶液和5wt.%NaCl溶液中静态和冲蚀下的极化曲线表明,w-mo改性层耐蚀性能与基体TC4相比有所提高。

关键词： TC4合金双层辉光等离子渗金属 w-mo共渗高温磨损腐蚀磨损冲刷腐蚀

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齿轮钢表面w-mo涂层的制备及摩擦磨损性能研究

齿轮钢表面W-Mo涂层的制备及摩擦磨损性能研究

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作者：邱中凯南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着航空业的发展,航空用齿轮经常需要在高载荷与高转速的极端环境下工作,工作温度已经达到350℃甚至更高,这要求齿轮具有更高的表面性能。尽管传统化学热处理仍是齿轮表面强化的主要方法,但是使用现代表面技术可以在齿轮上制备更高性... 详细信息

随着航空业的发展,航空用齿轮经常需要在高载荷与高转速的极端环境下工作,工作温度已经达到350℃甚至更高,这要求齿轮具有更高的表面性能。尽管传统化学热处理仍是齿轮表面强化的主要方法,但是使用现代表面技术可以在齿轮上制备更高性能的表面改性层,具有巨大的应用前景。为了提高16Cr3NiwmoVNbE齿轮钢的表面硬度与耐磨性,本文采用双层辉光等离子表面冶金技术在齿轮钢表面制备w-mo涂层,并且在齿轮钢表面采用固体渗C法制备渗C强化层作为对比。通过研究各工艺参数对涂层厚度及性能的影响,得到w-mo共渗的最佳工艺参数为:源极电压950～1000V,阴极电压550～600V,温度850～870℃,气压36Pa,保温时间3.5h,极间距20mm。在最佳工艺参数下,制得的w-mo涂层均匀致密,与基体结合良好,总厚度约为12μm,主要由高硬度的w与mo相构成。显微硬度测试显示,w-mo涂层的硬度约为1073.42HV0.05,约是基体试样的2.95倍,固体渗C试样的1.68倍。使用旋转式高温磨损试验机研究了温度的变化对w-mo共渗试样表面耐磨性的影响。结果显示,在各温度下,w-mo共渗试样的磨损体积均最小。在350℃高温下,基体试样与渗C试样表面均会发生大量氧化而造成较严重的磨损,但是w-mo共渗试样表面会形成w与mo的氧化膜,减缓涂层的磨损;另外,在500℃时,基体试样与渗C试样还会发生软化,造成磨损大大加剧。使用往复式磨损实验机研究常温下载荷、滑动速度与摩擦副的变化对w-mo共渗试样表面耐磨性的影响。结果显示,在各条件下,w-mo共渗试样均展现了最好的耐磨性。其中在最高载荷620g的情况下,w-mo共渗试样的磨损体积约为渗C试样的42.4%,仅为基体试样的15.4%;在最大滑动速度6m/min的情况下,w-mo共渗试样的磨损体积约为渗C试样的40.5%,仅为基体试样的16.6%。摩擦副为Si3N4时,三种试样的磨损体积均比摩擦副为GCr15时的大,但是w-mo涂层的磨损体积仍最低。

关键词：等离子表面冶金齿轮 16Cr3NiwmoVNbE w-mo共渗磨损

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