MAO电压对TC4合金氧化膜层摩擦磨损性能的影响

通过微弧氧化技术(Micro-arc oxidation, MAO)对TC4合金进行表面处理,探究了不同MAO电压对TC4合金氧化膜层摩擦磨损性能的影响。使用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计及高温真空摩擦磨损试验仪对膜层形貌、相成分、硬度以及摩擦学性能进行了测试。结果表明:随着MAO工作电压的升高,MAO-TC4合金表面膜层中锐钛矿型TiO₂和金红石型TiO₂的含量随之增加,其表面粗糙度、显微硬度以及平均摩擦因数亦随之增大,磨损率先降低后增大。当MAO工作电压为280 V时,磨损率最小,为2.8 mg/cm²,摩擦磨损性能最佳。     

电流密度对TC11钛合金微弧氧化性能的影响

以硅酸钠(Na2SiO3)和钨酸钠(Na2WO4)为电解质在TC11钛合金表面生成一层微弧氧化膜。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度测试仪等观察涂层表面形貌和横截面形貌以及内外陶瓷膜层的显微硬度。结果表明,与基体钛合金相比,当电流密度为9 A/dm2,膜层的显微硬度得到提高,但附着力有所降低。此外,在3.5%NaCl和30%H2SO4溶液中比较分析了膜层的电化学腐蚀和一般腐蚀,当电流密度为9 A/dm2时,在30%H2SO4溶液中的膜层具有较低的自腐蚀电流密度。最后,通过SiC和膜层的对磨实验研究了膜层的磨损机理。     

电流密度对TC11钛合金微弧氧化性能的影响（英文）

以硅酸钠(Na_2SiO_3)和钨酸钠(Na_2WO_4)为电解质在TC11钛合金表面生成一层微弧氧化膜。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度测试仪等观察涂层表面形貌和横截面形貌以及内外陶瓷膜层的显微硬度。结果表明,与基体钛合金相比,当电流密度为9 A/dm~2,膜层的显微硬度得到提高,但附着力有所降低。此外,在3.5%NaCl和30%H_2SO_4溶液中比较分析了膜层的电化学腐蚀和一般腐蚀,当电流密度为9 A/dm~2时,在30%H_2SO_4溶液中的膜层具有较低的自腐蚀电流密度。最后,通过SiC和膜层的对磨实验研究了膜层的磨损机理。     

Ti6Al4V合金高频感应硬质氧化膜的制备

对在氧气中用高频感应氧化技术在Ti6Al4V合金表面生成氧化膜进行了研究,并测试及分析了不同处理温度和氧化时间对氧化膜生长速度,显微硬度的影响,研究表明,在800～950℃的温度范围内,膜层的厚度和显微硬度均随着处理温度的升高和氧化时间的延长而增加.     

退火对Co/Cu多层膜微观结构和磁性能的影响

研究了退火对磁控溅射Co/Cu多层膜微观结构和磁性能的影响。用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)观察了沉积态及在不同温度退火后Co/Cu多层膜表面及截面的显微组织,用能谱仪(EDS)分析了退火后Co/Cu多层膜截面的元素分布,用综合物性测量系统(PPMS)对Co/Cu多层膜的磁滞回线进行了测量。表面显微组织的观察结果表明退火温度低于450℃时,多层膜表面形貌变化不大,均是由细小的晶粒组成。退火温度高于该温度后,随退火温度的升高,晶粒迅速长大。截面显微组织的观察结果和元素分布的测试结果表明,磁控溅射的Co/Cu多层膜内有大量柱状晶,随退火温度升高柱状晶长大。当退火温度达到600℃后,多层膜内的层状结构被破坏。磁滞回线的测量结果表明,退火温度低于400℃时,Co/Cu多层膜的磁性能变化不大,退火温度高于该温度后,随退火温度升高,矫顽力迅速增大。     

退火温度对SMAT处理Zr-4合金组织和性能的影响

利用XRD、OM、TEM及显微硬度测试等方法,研究了经表面机械研磨处理(SMAT)Zr-4合金在不同温度退火后组织和性能的变化。结果表明:当退火温度低于350℃时,梯度结构的变形组织与表层晶粒尺寸均未发生明显的变化,最表层显微硬度未变且沿层深方向的硬度分布与SMAT态一致;而当退火温度高于350℃时,随着温度的升高,表层组织发生了再结晶,晶粒尺寸增至3μm,晶粒长大及微观应力的释放使试样表层硬度明显下降。     

轧制及热处理对Mg-Hg-Ga合金组织和电化学性能的影响

采用SEM、XRD和电化学方法研究Mg-Hg-Ga合金在铸态、均匀化处理态、轧制态等不同状态下的显微组织和电化学性能;对轧制后的Mg-Hg-Ga合金板材在150～300℃下退火,研究退火温度对其显微组织和电化学性能的影响。结果表明:400℃保温24 h可以消除合金非平衡凝固时的合金元素在晶界处的偏聚,并改善了合金的电化学性能。经多道次热轧后的Mg-Hg-Ga合金板材在不同温度退火后,材料的电化学活性随退火温度的升高先提高后有所降低,在250℃退火4 h达到最高,稳定电位为-1.849 V;耐腐蚀性能随退火温度的升高不断降低,退火温度从150℃升高到300℃时,材料的腐蚀电流密度从3.525×10-4 A/cm2增大到2.438×10-3 A/cm2。这与合金中弥散分布的球状析出相的数量和尺寸有关。     

酸性介质环境中温度对Ti–Mo合金耐蚀性的影响

目的 研究Ti–Mo合金在不同温度的20% HCl溶液中的腐蚀行为和腐蚀规律,并探究其环境腐蚀机理。方法 采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电化学工作站以及X射线光电子能谱等对Ti–Mo合金的微观组织结构和不同介质环境中的耐蚀性进行了探究。结果 溶液介质温度对Ti–Mo合金的腐蚀行为具有显著影响。当温度从20 ℃上升到70 ℃时,腐蚀电位从?548.9 mV(vs. Ag/AgCl)降低到?593.3 mV(vs. Ag/AgCl),且腐蚀电流密度在20 ℃时最低,为36.925 μA/cm²,维钝电流密度也随温度升高而增加。此外,温度升高不会改变氧化膜的成分,但会使膜内载流子密度升高,导致氧化膜的半导体特性发生n–p型转变。当溶液温度为20、30、50、70 ℃时,腐蚀速率分别为1.138 3、2.931 7、35.217、39.838 6 mm/a,且腐蚀速率随着温度升高而增加。结论 溶液温度升高会使Ti–Mo合金氧化膜内缺陷增多,氧化膜的稳定性和耐蚀性降低。在腐蚀过程中α相与β相会形成微原电池,α相作为阳极更容易发生优先腐蚀,这是由于β相中Mo元素含量较高所致。     

溶液温度对医用Mg-Li—Ca合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性能的影响

考察不同磷化液温度对Mg-Li-Ca合金表面锌钙磷酸盐转化膜质量和耐蚀性能的影响。利用扫描电子显微镜、电子探针、能谱仪、X射线衍射和傅里叶红外光谱研究转化膜的表面形貌、化学成分和物相,采用析氢腐蚀实验和动电位电化学技术以及电化学阻抗研究磷化液温度对 Mg-Li-Ca 合金表面磷酸盐转化膜耐蚀性能的影响。结果表明：当溶液温度低于45℃时,膜层主要由Zn和ZnO组成,而当温度高于50℃时,膜层的主要相为Zn3（PO4）2·4H2O、少量的Zn和ZnO;在55℃温度下制备的磷酸盐转化膜的耐蚀性能最好;在40~50℃下制备的膜,由于镁基体与锌之间形成的电偶腐蚀而加快了其析氢速率。     

低温退火对电刷镀纳米晶Ni-Co合金镀层性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、干滑动磨损、电化学分析等方法研究了低温退火(100～500℃)对电刷镀方法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、耐磨性、耐蚀性的影响.结果表明:随着退火温度的升高,纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层的晶粒尺寸逐渐增大,从原始晶粒尺寸12.7 nm长大到500℃时的微米晶尺寸.合金镀层的显微硬度随退火温度的升高而提高,300℃退火后达到最大值,以后随加热温度的升高而急剧降低.纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层的耐磨性300℃退火后最好,500℃以后急剧下降,与镀层显微硬度的变化密切相关.浸泡试验与电化学分析均表明纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层在300℃退火后的耐蚀性优于其他温度,300℃以上退火耐蚀性随温度升高而下降.     

表面纳米化Zr-4合金组织和性能热稳定性研究

采用表面机械研磨法(SMAT)对Zr-4合金进行处理,在其表面制备出纳米结构表层,并在不同温度下对其进行退火。利用偏光显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、显微硬度计和电化学测量仪等分析手段,研究了SMAT处理Zr-4合金经不同温度退火后,其纳米表层组织、硬度的热稳定性,以及退火对耐腐蚀性能的影响。结果表明,SMAT处理Zr-4合金经低于350℃退火,其表层纳米晶组织、晶粒尺寸、显微硬度具有一定的热稳定性;Zr-4合金经SMAT处理实现表面纳米化后,其在1 mol/L H2SO4溶液中的耐腐蚀性能降低,进一步对其在低于350 ℃进行退火,其耐腐蚀性能得到改善,且退火后的耐腐蚀性能要优于原始未经SMAT处理的Zr-4合金     

模拟烧伤温度对TC4-DT钛合金组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、显微硬度计和万能拉伸试验机等方法研究了飞机用TC4-DT钛合金材料在4种模拟烧伤温度(850、950、1050、1150 ℃)下的组织、强度、硬度和电阻的变化情况,并给出了快速烧伤检测的方法。结果表明:当模拟烧伤温度为850 ℃时,合金等轴组织主要由α相+少量β相组成,随着模拟烧伤温度改变为950 ℃时,等轴状组织发生粗化。当模拟烧伤温度为1050 ℃时,晶粒尺寸明显增大,组织逐渐变成片层状,并伴随着初生α相的减少、β相的增多以及次生α相的析出。且随着模拟烧伤温度改变为1150 ℃时,片层组织继续粗化。烧伤程度与合金的电阻、强度和硬度存在一定的线性关系,随着模拟烧伤温度的升高,材料的方阻值单调递增,抗拉强度随之递减,硬度值先降低后升高,故通过测量方阻的方法可以快速确定材料的烧伤程度。     

退火工艺对含铒5A06铝合金组织性能影响

对含铒5A06铝合金进行75~450℃,1h退火处理和75、150、200、250、275、300、400、470℃的从0.5~100h退火处理,并对退火后的合金进行硬度测试、光学显微镜分析、扫描电镜分析,发现退火温度对合金组织性能影响显著,退火时间对合金影响较微小。进行不同温度1h退火时,在75℃退火,合金硬度少量下降;在125~250℃温度退火,随退火温度增加合金硬度下降趋势较缓,耐腐蚀性普遍较低;在250~275℃退火后,合金硬度大幅下降,降幅达28%,但耐腐蚀性能显著提高;275℃以上温度退火,合金硬度变化趋于稳定。进行不同时间退火时,合金在小于200℃和大于275℃时硬度随时间的变化不明显,合金在任一温度下退火0.5h即可完成主要的组织性能转变,退火100与0.5h的合金组织性能差异不大,但在200~275℃区间内,随退火时间延长合金硬度连续下降,250℃退火时合金硬度随时间的延长下降最为明显。在本实验不同退火工艺下合金硬度HV均不小于850MPa。     

退火处理对Al3CoCrCu1/2FeMoNiTi高熵合金激光涂层组织和性能的影响

目的研究Al_3CoCrCu_(1/2)FeMoNiTi高熵合金涂层的退火时效硬化及其强化机理。方法使用激光熔覆设备,在40Cr钢上制备了Al_3CoCrCu_(1/2)FeMoNiTi高熵合金涂层,对涂层进行了退火处理。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计对涂层进行了分析。结果涂覆态涂层为BCC单相结构,经300℃和500℃退火,涂层仍然为BCC单相;700℃退火后,涂层析出了NiTi金属间化合物相;900℃退火后,涂层由FCC相及NiTi金属间化合物组成。涂覆态和经300~700℃退火的涂层为胞粒状,经900℃退火后,涂层为板条状。经300℃退火,涂层硬度下降,但超过300℃退火,硬度比涂覆态的高。700℃退火合金硬度达到最大值924HV。退火温度升到900℃后,硬度比700℃退火的低。NiTi析出相促进了硬度提高,位错强化机制能较好解释该高熵合金的固溶强化现象。结论Al_3CoCrCu_(1/2)FeMoNiTi合金涂层具有明显的时效硬化效应,700℃退火可获得最佳的时效硬化效果。     

退火温度对FeMoCrVTiSix高熵合金组织及力学性能的影响

在400、600、800、1100 ℃下对FeMoCrVTiSi_x(x=0、0.3)进行退火处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜、差热扫描分析仪、显微硬度计、万能试验机等探究了不同退火温度对合金的组织和力学性能的影响。结果表明,Si元素的添加提高了FeMoCrVTi高熵合金的热稳定性。经过退火处理,FeMoCrVTiSi_x高熵合金的微观组织仍为以BCC固溶相为主的枝晶结构,但在枝晶边缘出现黑色的细小富Ti相,其含量随着退火温度的增加而增多,在1100 ℃下富Ti相回溶。富Ti相的析出提高了合金的硬度,其中,800 ℃退火后试样的硬度达到最大值,FeMoCrVTi试样的硬度达到932 HV0.2,FeMoCrVTiSi_0.3的硬度达到998 HV0.2。     

退火温度对磁控溅射TiN/TiCN薄膜残余应力、结构及耐蚀性能的影响

采用反应磁控溅射在AZ31合金上制备了TiN/TiCN薄膜,并对沉积后的薄膜进行真空去应力退火。分别采用X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电镜(SEM)、掠入射X射线衍射(GIXRD)和电化学工作站对退火前后的薄膜进行表面化学成分、形貌结构、残余应力以及耐蚀性能分析。结果表明:薄膜由FCC结构的TiCN和TiN组成。退火后,薄膜的晶粒尺寸和结晶度增大,内部残余应力显著下降,电化学腐蚀区域的Ti、C、N元素含量下降,250 ℃退火薄膜的耐蚀性能与沉积态薄膜相当,300 ℃退火后薄膜的耐蚀性能下降。     

热处理对Fe61Co10Zr5W4B20块体非晶合金显微硬度与压缩强度的影响

通过铜模吸铸法获得直径为2mm的Fe61Co10Zr5W4B20块体非晶合金.采用X射线衍射（XRD）、示差扫描量热（DSC）、显微硬度及压缩试验等方法研究了非晶合金的结构、热稳定性,特别是等温热处理对其显微硬度与压缩强度的影响.结果表明,Fe61Co10Zr5W4B20非晶合金的显微硬度为1207HV0.2,压缩强度σbc为1707.6MPa.当等温热处理温度低于晶化起始温度时,硬度不随热处理时间的增长而变化;但在高于晶化峰值温度时,硬度值随时间变化先升后降.在热处理时间相同的条件下,随着处理温度的升高,合金的硬度增大,但压缩强度会逐步减小.     

退火温度对ZL102组织和性能的影响

利用金相显微镜观察经不同温度退火处理的ZL102合金的显微组织,通过测量硬度得出其随退火温度的变化规律;并通过全浸腐蚀试验比较其耐腐蚀性,观察其在不同温度下的腐蚀形貌.结果表明,经不同温度退火处理的材料其显微组织发生明显的改变,硬度随退火温度呈一个波动趋势;在250℃和300℃退火处理时其腐蚀形貌较好.     

热处理对不锈钢表面化学镀Ni-Cr-P合金镀层结构及性能的影响

采用化学镀工艺在不锈钢表面获得了Ni-Cr-P合金镀层。研究了Ni-Cr-P非晶态合金膜随热处理温度升高,其结构以及显微硬度和耐蚀性的变化规律,并对变化的原因进行了分析。结果表明,镀态Ni-Cr-P为非晶态镀层,200℃热处理开始晶化,到400℃时Ni3P晶化比较完全,800℃时Ni3P完全分解,生成含Ni、Cr、Fe的合金膜的Cr2Ni3和FeNi2P相。其显微硬度随热处理温度升高而升高,500～600℃之间显微硬度略有下降,600～700℃又随着热处理温度的升高而略有升高,700℃后显微硬度略有下降;合金膜的耐腐性在热处理温度200～400℃间变化较小,500℃热处理后其耐腐蚀性下降厉害,600～700℃随着热处理温度的升高其耐腐蚀性又略有升高,800℃后由于Ni3P的分解其耐腐蚀性又急剧下降。