【摘 要】
：
针对装饰品行业对装饰性涂层的硬度、耐磨等的应用要求,本文通过多弧离子镀工艺在Ti6A14V基体上成功地制备了 TiN和Ti（Ru）N（3wt%Ru,10wt%Ru）涂层,该两种涂层的外观色泽都呈现出金色光泽。本课题中主要通过选择不同的氮气流量和不同的Ru元素含量来制备TiN和Ti（Ru）N涂层。实验的目的都是在保持TiN涂层金色光泽不变的前提下获得机械性能和摩擦学性能更优异的装饰涂层,来满足装饰品
论文部分内容阅读
针对装饰品行业对装饰性涂层的硬度、耐磨等的应用要求,本文通过多弧离子镀工艺在Ti6A14V基体上成功地制备了 TiN和Ti（Ru）N（3wt%Ru,10wt%Ru）涂层,该两种涂层的外观色泽都呈现出金色光泽。本课题中主要通过选择不同的氮气流量和不同的Ru元素含量来制备TiN和Ti（Ru）N涂层。实验的目的都是在保持TiN涂层金色光泽不变的前提下获得机械性能和摩擦学性能更优异的装饰涂层,来满足装饰品行业的发展需求。本论文的主要研究结果如下:本文通过改变氮气流量,分别在1.0Pa、1.5Pa、2.0Pa、2.5Pa四种不同的氮气压强下制备了 TiN和Ti（Ru）N（3wt%Ru）涂层。结果显示:两种涂层的物相都为TiN相,并且涂层与基体的结合力良好;在Ti（Ru）N（3wt%Ru）涂层的截面图中发现了部分富Ru沉淀物;Ru元素的添加细化了晶粒尺寸,TiN涂层整体晶粒尺寸为160～300nm,Ti（Ru）N（3wt%Ru）涂层整体晶粒尺寸为40～100nm;Ru元素的添加都不同程度的提高了 TiN涂层的硬度、H/E值和H3/E*2值,Ti（Ru）N涂层的相关硬化机理是细晶强化和固溶强化;Ru元素的添加降低了涂层的摩擦系数,改善了涂层的耐磨性。通过硬度、弹性模量和摩擦磨损的数据综合分析,结果显示在1.5Pa的氮气流量下Ti（Ru）N（3wt%Ru）涂层的性能最好。为了进一步研究Ru元素对TiN涂层的影响,本文将Ru含量提高到10wt%在1.5Pa的氮气流量下制备了 Ti（Ru）N涂层。然后将不同Ru含量的涂层进行对比研究,结果表明:相比Ti（Ru）N（3wt%Ru）涂层,在Ti（Ru）N（10wt%Ru）涂层的截面中的富Ru沉淀物数量增加;Ti（Ru）N（10wt%Ru）涂层的晶粒尺寸约为60～80nm,而Ti（Ru）N（3wt%Ru）涂层的晶粒尺寸约为50～80nm,所以对于3wt%Ru和10wt%Ru不同的Ru含量,两者细化晶粒的结果差异不大;相比3wt%Ru的Ti（Ru）N涂层,10wt%Ru的Ti（Ru）N涂层的硬度出现降低而摩擦系数出现升高。通过硬度、弹性模量和摩擦磨损的数据综合分析,结果表明,相比1 0wt%Ru,在本文中3wt%Ru的涂层的性能更好。最后结合SEM、XRD、XPS和TEM的结果分析,Ru元素在Ti（Ru）N涂层中主要以富Ru沉淀物和固溶体的形式存在,少量由含Ru的非晶部分与结晶TiN相混合的形式存在。
其他文献
双相（DP）钢作为一种应用广泛的汽车用钢,其实际服役过程中的碰撞安全性和疲劳性能受到普遍关注。本研究通过不同强度级别DP钢的高速拉伸实验,研究了 DP钢在不同应变速率下的微观变形、孔洞形成与断裂机制;通过DP钢悬臂梁弯曲疲劳加载和拉-压对称疲劳加载方式的实验比较,探究了在大应变幅范围下汽车薄钢板疲劳寿命的评价方法;通过不同强度级别的DP钢小尺度样品的悬臂梁弯曲疲劳加载,研究了 DP钢的疲劳损伤变形
近年来,随着我国海洋开发步伐不断加大以及船舶工业快速增长,对于海洋工程用钢的需求量逐年上升,要求不断升高。为了提高焊接效率,缩短工程制造周期,降低工程成本,在船舶与海洋工程领域多采用大热输入焊接方式。但采用大线能量焊接,常常会导致焊接热影响区强度和韧性的严重恶化,并容易产生焊接裂纹等缺陷,影响整体结构件的安全使用性能。耐大线能量焊接用钢的开发涉及到冶炼、连铸、轧制和焊接等领域的研究。在上世纪90年
铝合金由于具有较高的强度、较好的塑性、密度比和耐腐蚀性,它的使用量仅次于钢铁,常被用作重要的结构工程材料,是商业航空公司和军用飞机的机身、机翼和支撑结构的首选材料,这些材料对合金的整体性能具有很高的要求。因此通过添加合金元素、剧烈塑性变形、轧制来细化晶粒,对于提高合金室温和高温力学性能,具有重要意义。本文以Al-4Mg-1.18Zn-0.97Y-0.21Zr合金为研究对象,对室温各个状态的微观组织
本论文对含锡铁素体不锈钢在终轧温度分别为730℃、800℃、870℃、940℃的组织、织构、力学性能、成形性能、耐腐蚀性能及其相关机理进行系统的研究,进一步优化热轧工艺,为含锡铁素体不锈钢的轧制、热处理、产品的应用等提供理论指导,主要结论如下:金相显微组织的测试结果表明:降低终轧温度,增加了热轧板中形变储存能,增大了热轧退火板的再结晶驱动力,提高了其组织的均匀程度,并且由于热轧退火板组织的遗传,可
3003铝合金具有出色的塑性、较高的抗腐蚀性与优异的焊接性能,在世界范围内已经实现广泛的应用,如油罐车的槽罐、易拉罐等。另外,3003铝合金在散热器上也有一定的应用。为了扩大3003铝合金在散热器上的应用市场,改善与提高此合金的组织与性能十分必要。本文以3003铝合金为基础,添加不同含量Mg与Si,首先从热处理的角度出发,采用不同的温度和时间,优化铸态合金的组织和性能,然后对其进行轧制及钎焊温度下
随着国防科技综合实力的提升,航天飞机、武器装备等正朝着轻量、高速、高性能方向发展,中等强度的钛合金已经不能满足特殊条件下的使用要求,对高强度钛合金的需要和研究也越来越迫切,焊接作为钛合金的重要的连接方法,对于高强钛合金焊接如何改善组织,提高焊接接头的综合性能也越来越重视。针对于此,本文对Ti-5322和Ti-1300两类不同用途高强度钛合金的焊接性、焊接接头组织演变和力学性能的关系分别进行了研究。
作为最轻的金属结构材料,镁合金在汽车、航空航天、3C等领域有着广阔的应用前景,但是由于其力学性能的限制,导致镁合金的应用面临着极大的挑战。稀土元素的添加可以有效提高镁合金的绝对强度,但是含有大量稀土元素的镁合金成本极高,极大地限制了其大规模的工业化应用。因此,如何低成本的制备出高强以及高强韧结合的镁合金,成为了该领域的瓶颈问题。本文通过多元合金化的策略（Al,Zn,Ca,Mn,Ce等元素）对挤压态
快速热处理工艺对2205双相不锈钢的组织影响显著,其峰温温度、双相区温度、冷却速率和保温时间都对最终奥氏体形貌有明显的影响。同时,最终的奥氏体形貌又直接影响着双相不锈钢的性能以及应用。已有研究结果表明,快速热处理可获得等轴和针状两种奥氏体形貌。然而,这种等轴奥氏体与针状奥氏体的形成机制尚不清楚。因此,本文拟针对2205双相不锈钢快速热处理条件下奥氏体的形核长大行为对最终奥氏体形貌的影响规律进行研究
5XXX系铝合金由于耐腐蚀性、可焊性好而广泛应用于运输与交通等工业,其中5059铝合金作为新一代船用铝合金材料而被广泛研究。如何获得力学性能较高、腐蚀性能优异的铝合金对新一代船用材料的研发具有重要意义。本文通过研究轧制变形及热处理工艺对模铸5059铝合金组织性能的影响,揭示形变热处理过程中5059铝合金组织性能的演变规律,旨在5059铝合金的生产中提供技术支持。本文的主要研究内容如下:（1）均匀化
6XXX系铝合金主要应用于轨道交通领域,随着轨道交通业的快速发展,轻量化和高速化已成为现代化车辆运输的发展方向,因此高端铝型材的研究和应用很重要。传统淬火通常采用立式地坑式淬火,淬火效率低、组织均匀性差,淬火变形大,无法大批量生产航空、高铁、汽车等高端铝型材,东北大学研发设计的新式辊底式连续热处理是集固溶淬火于一体,拥有气淬、雾淬、水淬多种淬火方式,可进行批次生产、大幅度提高生产效率、组织均匀性好