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镍铝钨涂层的超音速喷涂工艺研究
赵理立;郑宏兵;孙福波;杨浩;彭建科;芦明阳;[目的]旨在研究超音速喷涂工艺参数对镍铝钨涂层喷涂效果的影响。[方法]通过调节煤油和氧气流量、喷涂距离、喷枪移动速率，分析了超音速喷涂对镍铝钨涂层喷涂效果的影响。[结果]煤油流量和氧气流量的增加可提高喷涂温度和速度，有助于提升喷涂合格率。喷涂有效距离随煤油流量和氧气流量的增加而增大，煤油流量和氧气流量混合比达到一定值后，单独增大氧气或煤油的流量不会改变有效喷涂的距离范围。喷枪移动速率过慢会导致焰流与基体接触时间过长，基体材料热量散发不及时会产生过热，涂层会产生分层。喷涂效果合格试样的结合强度和显微硬度均满足要求，且均有最佳的喷涂距离。随着氧气流量和煤油流量的增加，涂层结合强度和显微硬度均有所提升，同时在不产生涂层分层的情况下喷枪移动速率对涂层的结合强度与显微硬度影响不大。[结论]分析结果为镍铝钨涂层超音速喷涂提供了参考依据。
渗碳9310H钢表面电刷镀镍的摩擦磨损性能研究
林景辉;卢政伟;陈晨;陈新斌;辛奕韬;胡光辉;舒畅;胡永俊;姜发健;[目的]研究渗碳9310H钢表面电刷镀镍工艺及其摩擦磨损性能，为其表面强化与再制造提供理论依据。[方法]以渗碳9310H钢为基材，采用电刷镀技术依次沉积Ni底层、Cu中间层和Ni工作层。采用维氏硬度计和激光共聚焦显微镜测定镀层的显微硬度和表面粗糙度。利用往复摩擦磨损试验机评估镀层在30 N和100 N载荷下的耐磨性，采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDS)分析磨痕形貌及元素分布，探讨磨损机制。[结果]采用“Ni底层→Cu中间层→Ni工作层”工艺制备的镀层厚度约为50 μm，表面平整致密，粗糙度Ra为0.12 μm，显微硬度为217 HV0.5。在30 N载荷下，Ni镀层的磨损量(0.24 mg)与渗碳层相当，磨损机制为氧化磨损与磨粒磨损；在100 N载荷下，Ni镀层磨损量为0.54 mg，低于渗碳层的0.65 mg，磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损与粘附磨损共存。这些都说明Ni镀层具有良好的减磨效果。[结论]所制备的Ni/Cu/Ni镀层结构致密、结合良好，虽然硬度低于渗碳层，但凭借优异的韧性和减磨性能，在高载荷条件下展现出更优的耐磨性，适用于渗碳9310H钢的表面修复与强化。
阳极运动模式和电参数对电刷镀毫米级厚镍的影响
白云峰;周言龙;丁浩;董威威;朱世根;[目的]研究电刷镀过程阳极运动模式(固定或轴向往复运动)、电压和电流对毫米级厚Ni镀层品质的影响。[方法]对比了不同工艺参数下电刷镀所得厚Ni镀层的表面形貌、截面形貌和截面显微硬度，以确定可获得高表面品质与均匀组织Ni镀层的优化工艺窗口。[结果]阳极往复运动相较于固定模式，Ni镀层表面粗糙度更低，内部结构更均匀致密；在较低电压和电流下制备的厚Ni镀层表面状态良好，内部组织致密，镀层厚度方向的显微硬度波动小。[结论]采用阳极轴向往复运动，控制刷镀电压为5 V、电流为10 ～ 15 A，可在45钢表面制备出平整光亮、组织致密、厚度达1 mm且硬度分布均匀的高品质厚镍镀层，为工程中厚镀层的可靠电刷镀制备提供了有效工艺参考。
纳米Al2O3颗粒对MB8镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的影响
李坤;黎颖怡;姜炳春;雷和平;黄珠;廖秀香;[目的]为解决MB8镁合金微弧氧化(MAO)膜层孔隙率高、耐蚀性不足的问题，探究纳米Al2O3颗粒对膜层组织与性能的调控机制。[方法]在硅酸盐基电解液中添加0 ～ 12 g/L纳米Al2O3颗粒，采用恒流模式制备MAO膜层，通过SEM、XRD表征膜层微观形貌与相组成，结合表面粗糙度仪测试形貌参数，利用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)评价耐蚀性，并通过电压-时间曲线分析放电行为。[结果]膜层物相主要由MgO、MgSiO3和Mg2SiO4组成，膜层物相组成并未受纳米Al2O3颗粒的影响，随着纳米Al2O3颗粒密度的增大，膜层厚度和表面粗糙度整体呈上升趋势、膜层自腐蚀电位升高、自腐蚀电流密度减小。当纳米Al2O3颗粒浓度为8 g/L时，膜层的耐蚀性最优，其阻抗幅值最高，自腐蚀电流密度Jcorr为1.787×10-7 A·cm-2，极化电阻Rp为2.075×105 Ω·cm2。[结论]纳米Al2O3颗粒对MB8镁合金微弧氧化膜膜层的性能有显著影响，实际生产中应按需优化电参数组合，以获得理想的膜层性能。
氮气流量对不锈钢多弧离子镀TiN薄膜性能的影响
颜家祥;胡志勇;叶根军;郑佳;蹇圆源;刘梓榆;卢建红;邹智挥;袁力;[目的]研究氮气流量对多弧离子镀TiN薄膜微观结构、力学性能及光学特性的影响，为TiN薄膜在装饰领域的应用提供理论支撑与工艺指导。[方法]采用多弧离子镀技术，在316L不锈钢基体上通过改变氮气流量沉积一系列TiN薄膜，通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪、球盘摩擦磨损试验机和台式分光测色仪分别对薄膜的表面形貌、相组成、纳米硬度、耐磨性和颜色进行了表征分析。[结果]所制备的TiN薄膜均为具有(111)晶面择优取向的面心立方结构。随着氮气流量增加，薄膜晶粒尺寸逐渐增大，Ti/N原子比逐渐降低，表面颗粒数量先减后增，在150 sccm时表面品质最优。当氮气流量为50 sccm时，薄膜呈现富钛状态，纳米硬度达到43.6 GPa，平均摩擦因数最低，耐磨性最佳。随着流量增大，硬度和耐磨性均呈下降趋势。在光学性能方面，150 sccm条件下制备的薄膜亮度L值最高，与纯金的色差ΔE最小，呈现出最接近黄金的色泽。[结论]通过调节氮气流量可有效调控多弧离子镀TiN薄膜的微观结构、力学性能及光学特性，其中50 sccm适于制备高硬耐磨涂层，150 sccm则更适用于仿金装饰性涂层的制备。
TA15和ZTA15钛合金的组织结构及其在HF–HNO3溶液中的腐蚀行为对比
张弘弘;段忠富;王辉庭;石岳良;赵瑞斌;戎雪佳;王帅星;刘小辉;[目的]通过研究锻造成型TA15钛合金和熔模铸造ZTA15钛合金在HF-HNO3溶液中的电化学腐蚀行为以改善其酸洗质量。[方法]通过扫描电子显微镜等手段分析两种合金的组织结构差异，通过动电位极化曲线研究两种合金在HF-HNO3溶液中的腐蚀电化学行为，并研究它们在HF-HNO3酸洗液中腐蚀不同时间的差异。[结果]TA15钛合金为双态组织，由等轴初生α相与片层α+β转变组织构成。ZTA15钛合金呈典型的魏氏组织，由层状α相和晶间β相组成不同取向的束集。TA15和ZTA15钛合金在HF-HNO3溶液中的腐蚀均遵循“腐蚀—钝化—再溶解”的过程。TA15钛合金相结构分布较为均匀，其表面粗糙度主要受等轴α相优先被腐蚀的影响，酸洗后粗糙度较低；而ZTA15钛合金由于不同束集之间存在明显的腐蚀差异，且晶间α相的腐蚀速率较高，因此，其酸洗后表面粗糙度高于TA15钛合金。[结论] ZTA15合金与TA15合金相结构差异大，不同束集之间存在明显的腐蚀差异导致 ZTA15合金酸洗后表面粗糙度高，HF与HNO3摩尔比在1:3时有助于获得相对更佳的酸洗效果。
基于真空金属镀膜技术的射击弹壳手印显现效果的优化研究
李建军;侯碧海;[目的]研究真空金属镀膜技术(VMD)对射击后弹壳上手印可视化检测的效果。[方法]以7.62 mm黄铜弹壳和紫铜弹壳为对象，采用不同清洗方式预处理弹壳表面，再进行Au/Zn、Ag/Zn或Ag VMD显现手印。考察了镀膜位置、镀膜时间、金属蒸发量及镀膜金属种类对手印可视化效果的影响。利用场发射扫描透射电镜分析了老化时间黄铜弹壳与紫铜弹壳的表面形态、微观结构变化及其对手印可视化检测的影响。[结果]乙醇清洗可有效清除弹壳表面非实验手印。弹壳老化14 d内表面微观结构未发生显著改变，不影响手印VMD显现效果；对于遗留手印超过14d的弹壳，Au/Zn VMD是手印可视化检测的最佳方法。[结论] VMD技术能够有效显现射击弹壳上的潜手印。
高导电抗氧化银包铜粉的化学镀制备与性能
萧卫泓;张念椿;梁锦坤;孙易桀;王宇;[目的]为解决纯银粉价格高昂和纯铜粉易氧化的应用瓶颈，开发一种兼具高导电性、优异抗氧化性的银包铜粉，以替代纯银粉在电子浆料中的应用。[方法]先采用液相还原法制备微米级类球形高纯铜粉铜粉，然后通过低温置换镀+高温还原两步法制备银包铜粉。研究了置换镀银的还原剂类型(包括酒石酸钾钠、甲醛、抗坏血酸和水合肼)及反应温度(50 ～ 80 ℃)对包覆效果的影响。采用说明电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、激光粒度仪、热重分析仪(TGA)和粉末电阻测试仪对粉体的形貌、成分、结构、粒径分布、抗氧化性及导电性进行表征。[结果]采用酒石酸钾钠为还原剂，在70 ℃下还原镀银时，可获得表面光滑、包覆致密的银包铜粉。所得银包铜粉(Ag质量分数为25%)粒径分布均匀，无氧化物杂质。其抗氧化温度为280 ℃，在30 MPa压力下的电阻率低至3.45 × 10-5 Ω·cm，与纯银的电阻率非常接近。[结论]本工艺制备的银包铜粉兼具优异的热稳定性和高导电性，能够有效解决铜粉易氧化和银粉成本高的问题，满足电子浆料对导电填料的性能要求。
一例30CrMnSiA材质标准紧固件表面腐蚀原因分析
陈黎;杨元熙;杜娟;谭瑶;高深远;孙涛;[目的]三种30CrMnSiA材质标准件在安装后表面发生疑似腐蚀现象，为保证质量安全，亟需明确其腐蚀原因。[方法]对故障六角螺栓、六角螺母及游动托板螺母异常表面进行宏、微观形貌表征与化学成分分析，并通过模拟实验验证了多种介质(包括自来水、八四消毒液、氯化钠溶液、季铵盐消毒液和盐酸)对镀锌、镀镉零件表面腐蚀现象。[结果]送试六角螺栓、六角螺母及游动托板螺母表面异常区域损伤模式均为腐蚀。表面经镀锌钝化处理的六角螺栓及六角螺母上的腐蚀产物为锌的氧化物，表面经镀镉钝化的游动托板螺母上的腐蚀产物为镉的氧化物，且腐蚀产物中氯元素含量较高，与大气腐蚀形成的腐蚀产物成分特征存在明显差别。根据模拟实验结果推测，导致故障件发生腐蚀的应是氯含量较高的介质。[结论]应重点关注并控制使用环境中氯离子的来源和浓度。
镁合金电镀锌镍合金工艺
张政;李庆阳;郭崇武;李小花;[目的]为了拓展电镀Zn–Ni合金工艺在镁合金表面的应用范围，解决镁合金电镀防护层耐蚀性不足的技术瓶颈，开发了一种绿色环保的多层组合电镀工艺。[方法]在镁合金基体上依次进行预镀Fe、无氰镀Cu、无氰镀Cu–Zn合金、镀Ni–P合金、镀Zn–Ni合金、三价铬钝化及羟基石墨烯改性封闭。[结果]所得镀层经中性盐雾试验1 280 h无白锈，热震试验后无起泡、脱落，耐霉菌性和耐湿热性均合格。[结论]本工艺绿色环保，镀层结构设计合理，综合性能优异，可满足我国镁合金相关制造业对高耐蚀防护层的技术需求。