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摘要:玻璃涂層用作鈦合金鑄錠的高溫保護(hù)涂層,可以同時(shí)解決鑄錠加熱過程中的高溫氧化問題和鍛造過程中的潤滑問題,還能起到保溫隔熱的作用,從而降低鈦合金鑄錠的氧化消耗并避免鍛造開裂。介紹了鈦合金鑄錠在加熱和鍛造過程中存在的問題,以及鈦合金鑄錠表面加熱保護(hù)及鍛造潤滑用玻璃保護(hù)涂層的研究進(jìn)展,包括涂層的設(shè)計(jì)原則、化學(xué)組成以及制備方法,簡述了玻璃涂層的抗氧化和潤滑機(jī)理以及涂層/基體的高溫界面反應(yīng),并展望了鈦合金鑄錠表面加熱保護(hù)及鍛造潤滑用涂層的發(fā)展方向。

摘要:主要介紹了鈦合金齒輪在制造過程中關(guān)鍵的表面處理技術(shù),結(jié)合鈦合金齒輪在運(yùn)行過程中的受力特征及鈦合金表面無氫滲碳層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在其表面制備出TiC+Ti擴(kuò)散層,不僅提高了齒面的耐磨性能,而且也提高了齒面抗沖擊載荷的能力。通過無氫滲碳、熱處理及機(jī)械加工工序的有效協(xié)調(diào),制造出的鈦合金齒輪耐磨性能優(yōu)良、抗沖擊振動性能良好、噪聲低,已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行16年。

摘要:鈦及鈦合金密度低、比強(qiáng)度高且在酸性環(huán)境中耐蝕性優(yōu)異,在氫燃料電池雙極板中具有較高的應(yīng)用價(jià)值?；仡櫫私陙須淙剂想姵赜免侂p極板的研究進(jìn)展,詳述了鈦雙極板表面改性技術(shù)的研究成果,包括摻雜合金元素、鈦表面涂覆金屬基涂層(貴金屬、金屬碳/氮化物等)和碳基涂層(石墨、無定型碳等)。涂層結(jié)構(gòu)組織的復(fù)合化和納米化,有利于提升鈦雙極板的耐蝕性、導(dǎo)電性和疏水性,其對于提升氫燃料電池的性能及保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性和耐久性具有重要作用。

摘要:鉑鈦電極具有密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕、導(dǎo)電性能好、催化活性高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被大量用于航空航天、船舶、電解、化工等領(lǐng)域。綜述了鉑鈦電極的主要制備方法,包括機(jī)械加工、爆炸復(fù)合、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、電阻焊接、化學(xué)鍍以及水溶液電鍍。介紹了這些制備方法的基本原理、過程和適用范圍,以及采用這些方法制備的鉑鈦電極的特點(diǎn)。鉑層組織結(jié)構(gòu)以及鉑層與鈦基體界面結(jié)構(gòu)的調(diào)控仍是制備鉑鈦電極需要研究的重點(diǎn)。

摘要:鈦表面制備厚的碳化鎢耐磨涂層的方法主要有噴焊、噴涂、激光熔覆3種?；鹧鎳姾缚稍阝伇砻嬷苽? 400μm厚的WC耐磨涂層,涂層性能穩(wěn)定,與基體為冶金結(jié)合;可通過預(yù)活化鈦合金表面、增加重熔、中溫回火等方式改善涂層性能。采用超音速火焰技術(shù)噴涂團(tuán)聚燒結(jié)型的WC-Co粉末,可在鈦表面制備4 153μm厚的耐磨層,涂層易出現(xiàn)W_2C脆性相、η反應(yīng)相;通過工藝控制,涂層孔隙率可小于1%。采用激光熔覆可在鈦表面制備2 900μm厚的WC耐磨層,涂層與基體雖為冶金結(jié)合,但存在裂紋、氣孔等缺陷。3種方法均可制備毫米級厚的WC耐磨涂層,這種厚涂層將大大延長設(shè)備的使用壽命。

摘要:以TA2工業(yè)純鈦為基體材料,通過微弧氧化技術(shù)及磁控濺射技術(shù)在TA2基體表面分別制備了氧化鈦薄膜和金屬鋁涂層,從而形成Ti/TiO2/Al結(jié)構(gòu)試樣,然后進(jìn)行500℃×4 h的真空擴(kuò)散熱處理,研究了TA2純鈦基體表面Ti、Al元素梯度過渡的復(fù)合抗氧化涂層的形成機(jī)制,以及涂層在700℃下的循環(huán)氧化性能。結(jié)果表明,Ti/TiO2/Al試樣中的金屬Al涂層在500℃的真空熱處理過程中,不僅能夠擴(kuò)散至Ti基體內(nèi)形成Ti-Al系列金屬間化合物,而且能與TiO2中間層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成TiAl3+Ti Al+Al2O3復(fù)合涂層。TA2純鈦基體表面形成Ti-Al梯度抗氧化涂層后,在700℃大氣環(huán)境中循環(huán)氧化50次后的氧化增重僅為無涂層試樣的1/10。

摘要:選用抗氧化性和韌性良好的WC7Co陶瓷顆粒作為增強(qiáng)相,利用激光熔覆的方法在TA2純鈦表面制備WC7Co/TC4復(fù)合耐磨涂層,借助掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀和顯微硬度計(jì),分析表征復(fù)合涂層顯微組織特征、WC7Co陶瓷顆粒界面反應(yīng)行為以及復(fù)合涂層中相的演變規(guī)律。結(jié)果表明:根據(jù)激光熔覆過程中WC7Co顆粒的演變狀態(tài),復(fù)合涂層中存在2種典型顯微組織,分別為未分解WC7Co顆粒強(qiáng)化組織和WC7Co分解后與Ti反應(yīng)生成的W、TiC和Ti的共晶組織;復(fù)合涂層中WC7Co顆粒與TC4基質(zhì)結(jié)合界面形成了2～3μm的反應(yīng)層,反應(yīng)生成物主要為W和TiC;復(fù)合涂層中的物相主要為Ti固溶體、W單質(zhì)及TiC、VC、Co_3W_3C、W_2C等化合物。

摘要:金屬基體材料表面硬質(zhì)膜層在服役過程中,殘余應(yīng)力在膜基界面以及膜層內(nèi)部界面之間的積聚會導(dǎo)致膜層發(fā)生界面剝落失效。以TC4鈦合金基體表面Ti/TiN多層復(fù)合膜層為研究對象,探討真空退火對復(fù)合膜層結(jié)構(gòu)及性能的影響,并表征退火前后復(fù)合膜層的界面劃痕失效以及抗粒子沖蝕性能。結(jié)果表明,真空退火促進(jìn)了膜層內(nèi)部以及膜基界面兩側(cè)原子的熱擴(kuò)散,使得界面結(jié)構(gòu)特征明顯弱化。界面狀態(tài)的改變使得復(fù)合膜層的表面顯微硬度降低以及膜基結(jié)合強(qiáng)度提高。在劃痕載荷作用下,復(fù)合膜層抵抗裂紋沿界面擴(kuò)展的能力得到增強(qiáng)。真空退火有助于提高膜層的強(qiáng)韌性匹配,可有效抵抗小角度沖蝕粒子的犁削以及大角度粒子沖蝕下的疲勞,因此Ti/TiN多層復(fù)合膜層表現(xiàn)出較好的抗沖蝕性能。

摘要:采用磁控濺射沉積鈀膜層+熱擴(kuò)散技術(shù)在工業(yè)純鈦表面制備Ti-Pd合金層,研究了Ti-Pd合金層的耐蝕性能,用重量法評價(jià)了合金層的腐蝕速率,分析了不同樣品經(jīng)腐蝕后的表面形貌和成分。結(jié)果表明:Ti-Pd合金層在37%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同) HCl溶液和80%H_2SO_4溶液中的腐蝕速率比純鈦降低了2個(gè)數(shù)量級。Ti-Pd合金層經(jīng)37%HCl腐蝕后,表面含有Ti、Pd、O元素,表面有微小的點(diǎn)蝕坑。Ti-Pd合金層經(jīng)80%H_2SO_4腐蝕后,表面含有Ti、Pd、S、O元素,表面有亞微米級的點(diǎn)蝕坑。提出了Ti-Pd合金層的耐蝕機(jī)理:微量的Pd和Ti O2組成的鈍化膜使表面腐蝕電位提高,產(chǎn)生耐蝕效果。

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