GNP-SnO_2纳米气敏元件的气敏性能（英文）

合成了不同金属纳米颗粒含量的SnO_2纳米颗粒,并研究了其CO气敏性能。采用溶胶-凝胶法制备初始溶液,通过SEM、TEM、XRD、DLS和分光光度法表征纳米颗粒。在340°C操作温度下,纯SnO_2纳米气敏元件对(20-80)×10~(-6)CO的响应值为4~12.8;在50×10~(-6)CO浓度下,其响应和恢复时间分别为10和14 s。当m(Au)/m(Sn)=3.7663×10~(-4)时,GNP-SnO_2气敏元件具有良好的性能,在260°C优化操作温度下,对(20-80)×10~(-6)CO的响应值为8.3~29.5。     

基于汽车齿圈材料连铸浇注温度的智能控制

采用常规PID(比例-积分-微分)控制和基于模糊自适应PID控制的智能控制方式分别进行了汽车齿圈40Cr Ni Mo钢连铸浇注温度的控制,并进行了试样的耐磨损性能测试与分析。结果表明:智能控制可以明显提高试样的耐磨损性能。与常规控制相比,智能控制试样的室温磨损体积从16.55×10~(-3)mm~3减小到11.38×10~(-3)mm~3,减小了31.24%;高温磨损体积从36.99×10~(-3)mm~3减小到20.00×10~(-3)mm~3,减小了45.93%。     

合金化及热处理对Al-32％Zn合金组织和阻尼性能的影响

利用SEM、XRD和多功能内耗仪等仪器研究了合金化及热处理工艺对Al-32%Zn合金显微组织和阻尼性能的影响规律。研究结果表明:随着0.62%(Zr,Cr,Ti)的添加,Al-32%Zn合金铸态组织由粗大树枝晶转变为细小、均匀的等轴晶,晶粒尺寸由550μm减小到75μm,进一步添加0.1%Ce或0.2%Er,其晶粒尺寸减小到45μm或35μm,并且在晶内或晶界处有方块状的Al_3(Ti,Zr)、Al_3(Er,Ti,Zr)相存在,其合金阻尼性能得到显著提高:在振幅A=800×10~(-6)附近,添加0.62%(Zr,Cr,Ti)的Al-32%Zn合金Q~(-1)值从1.1×10~(-2)增加至2.7×10~(-2),进一步添加0.1%Ce或0.2%Er,合金的Q~(-1)值从2.7×10~(-2)分别提高到4.3×10~(-2)和6.2×10~(-2)。上述铸态铝锌合金经固溶时效后,在振幅A=800×10~(-6)附近,其阻尼性能分别提高了254.5%、51.9%、53.5%和29.0%。     

不同Ce含量Fe-6.5%Si合金的组织、有序结构和中温拉伸塑性

研究了Ce含量对铸造态Fe-6.5%Si(质量分数)合金显微组织、有序结构和中温拉伸性能的影响,分析了Ce微合金化改善合金塑性的机理。结果表明,Ce含量在150×10~(-6)以下时,合金铸造组织无明显变化;Ce含量在210×10~(-6)以上时,铸造组织明显细化。Ce的添加可大幅度降低合金的有序程度,显著改善中温拉伸塑性;当Ce含量为62×10~(-6)、150×10~(-6)和210×10~(-6)时,400℃拉伸试样的平均断后伸长率由无Ce试样的7.4%分别升高至10.1%、19.3%和23.0%;而Ce含量增加至260×10~(-6)和790×10~(-6)时,Ce在晶界明显富集导致试样拉伸断口呈现沿晶脆断特征,平均断后伸长率下降至15.5%和14.2%。有效改善Fe-6.5%Si合金塑性的合适Ce含量范围为(150~210)×10~(-6)。     

新型高强度铝合金

正据美刊《LMA,June 2015,P58》报道,美国铝业公司(Alcoa)新近推出一种高性7XXX系合金,并取得了美国专利,专利号US673209,用于轧制厚度≤100mm的厚板,在固溶处理-淬火-人工时效状态下应用,既有高的强度性能与断裂韧性,又有良好的抗腐蚀性能,其成分(质量%):Zn 6.8~8.5,Cu 1.75~2.3,Mg 1.5~2.00,Zr 0.05~0.3,Mn 0.1,Cr 0.05,其余Al。该合金用于制造商用飞机挤压材,如上机翼骨架、桁条、梁帽(striger cap)、梁腹(spar web)、肋条(rib),等等。该合金在二级或三级     

重轨钢氢脆的表现形式及规律

PD_3重轨钢产生氢致不可逆损伤的临界可扩散氢浓度为Co(P)=(2.07±0.49)×10~(-4)％;而产生氢致塑性损失和滞后断裂的临界值约为0.26×10~(-4)％。相对塑性和C_0~(-1)成正比,即δ_H/δ_0=-0.05 0.27/Co。氢致滞后断裂归一化门槛值为σ_(th)σ_f=0.27ln(C_(th)/Co)_2C(th)=9.5×10~(-4)％是氢致断裂的临界氢富集浓度。     

2013新铝合金的研发与应用

<正>AA2013铝合金是日本住友轻金属工业公司(Sumitomo Light Metal Industries,Ltd.)研发的,2003年在美国铝业协会公司(The Aluminum Association,Inc.)注册的新型2×××合金,它的化学成分(质量分数/%):0.6~1.0Si,0.40Fe,1.5~2.0Cu,0.25Mn,0.8~1.2Mg,0.04~0.35Cr,0.25Zn,0.15Ti,其他杂质每个0.05、合计0.15,其余为Al。根据住友轻金属公司的资料,该合金T6511状态空心挤压型材的标定强度性能比2024-     

38CrMoAl和42CrMo合金钢碳氮复合渗工艺

研究了真空脉冲碳氮复合渗工艺对38CrMoAl、42CrMo钢表层组织与性能的影响。研究表明:经过碳氮复合渗处理后,钢的表面可形成白亮层,淬火后表层会得到细小均匀的高碳马氏体组织,硬度提高3~4倍,有效硬化层深度达到1.5~2 mm;38Cr Mo Al经过碳氮复合渗处理后摩擦磨损率可从4.97×10~(-6)cm~3/min·N降低至2.04×10~(-6) cm~3/min·N,42CrMo可从5.35×10~(-6) cm~3/min·N降到1.53×10~(-6) cm~3/min·N。     

7049—T73铝(锻造铝合金)

7049-T73是一种耐应力腐蚀裂纹性能极好的高强铝合金。人们已用它来生产模锻件和自由锻件。成分:物理常数:锌7.2-7.8 比重2.76克/厘米~3镁2.0-2.9 熔炼温度477-627℃铜1.2-1.9 热膨胀系数(20-100℃)23.2×10~(-6) /℃铬0.10-0.22 导热系数0.36卡/厘米·秒·℃铁最大0.35 弹性模量(拉应力)7.1×10~3公斤/毫米~2硅最大0.25 电阻系数 0.043欧姆·毫米~2/米锰最大0.20钛最大1.0铝其余性能如附表:     

Al_2O_3/Ti_2AlN复合材料的高温抗氧化行为

利用综合热分析仪、扫描电镜背散射电子(BSE)和能谱分析(EDS)对Al_2O_3/Ti_2AlN复合材料在900、1000和1100℃空气中连续氧化20 h后的氧化增重及氧化层截面进行了研究。结果表明:Al2O3/Ti2AlN复合材料在空气中的氧化行为符合抛物线规律,在900、1000和1100℃,20 h氧化增重分别为2.78×10~(-2)、10.4×10~(-2)和21.9×10~(-2)kg/m~2,抛物线速率常数相应为1.08×10~(-8)、1.44×10~(-7)和6.56×10~(-7) kg~2/m~4·s,氧化激活能为274 kJ/mol。氧化层主要由TiO2和Al2O3组成的,连续的Al_2O_3次外层可以提高其抗氧化性能。氧化层结构的改变是由于氧化温度对Ti~(4+)、Al~(3+)由基体表面向外扩散和O~(2-)向内扩散的影响,以及TiO_2和Al_2O_3在不同温度下的形核生长速率导致的。对Al_2O_3/Ti_2AlN而言,控制材料与氧化气氛的界面是提高该材料抗氧化性能的关键。     

304不锈钢表面激光制备Ti3SiC2-Ni基自润滑复合涂层的高温摩擦学性能

目的提高304不锈钢减摩耐磨性能。方法使用LDM-8060型半导体激光加工系统,制备出三种不同配比的Ti_3SiC_2-Ni基自润滑耐磨复合涂层。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其自带的能谱仪(EDS)对304不锈钢与Ti_3SiC_2-Ni基涂层进行表征,并系统地分析其在室温和600℃下的摩擦学性能和磨损机理。结果复合涂层主要由Cr0.19Fe0.7Ni0.11固溶体,硬质相Fe_2C、Cr_7C_3和Ti C,润滑相Ti_3SiC_2组成。其平均显微硬度分别为451.14、419.33、359.92HV0.5,明显高于304不锈钢基体的平均显微硬度(238.91HV0.5)。室温下,Ti_3SiC_2-Ni基复合涂层摩擦系数的平均值分别为0.41,0.46和0.48,磨损率分别为6.37×10~(-5)、16.52×10~(-5)、4.16×10~(-5) mm~3/(N·m),均低于304不锈钢(0.56、46.35×10~(-5) mm~3/(N·m))。在600℃下,Ti_3SiC_2-Ni基复合涂层的平均摩擦系数分别为0.38,0.43和0.41,磨损率分别为12.51×10~(-5)、7.58×10~(-5)、7.79×10~(-5)mm~3/(N·m),也均低于304不锈钢(0.66,24.25×10~(-5)mm~3/(N·m))。结论在室温和600℃下,Ti_3SiC_2-Ni基复合涂层能有效地提高304不锈钢的显微硬度,进而提升其摩擦学性能。其中添加10%Ti_3SiC_2的Ti_3SiC_2-Ni基复合涂层在600℃下表现出最好的耐磨性,而添加5%Ti_3SiC_2的Ti_3SiC_2-Ni基复合涂层在室温和600℃下表现出最好的减摩性能。     

铝电解阳极用磷铸铁热膨胀、高温抗氧化及耐蚀性能的研究

研究了磷含量(0.49%~1.92%,质量分数)对铝电解阳极用磷铸铁热膨胀性能、高温抗氧化性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:经800℃×24 h退火后,随着磷含量的增加,磷铸铁的平均热膨胀系数逐渐减小,20~800℃平均热膨胀系数为(13.47~14.42)×10~(-6)K~(-1);高温氧化增重先升高后降低,800℃氧化60 h后,磷铸铁表面出现不同程度的氧化皮脱落现象,氧化100 h后,氧化增重为0.14~0.22 mg/mm~2;随磷含量的增加,腐蚀电流密度逐渐增加,腐蚀电位逐渐降低,耐腐蚀性能降低。     

基于第一性原理掺磷石墨烯材料特性研究

采用第一性原理计算方法,研究了单层掺P石墨烯(P-SLG)能带结构及光学性质。结果表明,P-SLG能带带隙打开,由金属性质转变为半导体性质。P-SLG光吸收谱在2.57×10~4cm~(-1)、8.23×10~4cm~(-1)和1.15×10~5cm~(-1)处主要有3个峰值,在1.145 12×10~5cm~(-1)处达到最大值。反射谱与吸收谱峰值相对应,在1.15×10~5cm~(-1)处达到最大值,当频率大于1.5×10~5cm~(-1)时,反射率不再发生变化。P-SLG电导率实部在8.23×10~4cm~(-1)处达到最大值,峰值为1.5;虚部在1.15×10~5cm~(-1)处达到最大值,峰值为1.25;当频率大于1.5×10~5cm~(-1)实部和虚部无明显变化。     

离子注入对LaFe11.6Si1.4合金的缓蚀及其机理研究

目的通过表面Cr离子注入在LaFe_(11.6)Si_(1.4)合金表面生成一层具有耐蚀作用的保护层,从而提高合金的耐腐蚀性能。方法采用表面离子注入法,分别在注入电压为20、30、40 k V,注入计量为5×10~(16)、10×10~(16)、50×10~(16) ions/cm~2的条件下注入Cr离子。利用扫描电子显微镜及X-射线衍仪对合金的表面形貌、组织结构及成分进行了分析,通过电化学方法对合金表面离子注入后的耐腐蚀性进行了研究。结果当Cr离子的注入电压为40 k V,注入剂量为5×10~(16)、1×10~(17)、5×10~(17) ions/cm~2时,合金的开路电位分别是-0.585、-0.584、-0.57V(vs.SCE)。当Cr离子的注入剂量为5×10~(17) ions/cm2,注入电压为20、30、40 k V时,合金的开路电位分别是-0.63、-0.61、-0.57 V(vs.SCE)。可以看到,随着Cr离子注入计量和注入电压的增加,合金表面的腐蚀电位正向移动,耐腐蚀性提高。结论 Cr离子注入能够显著提高合金的耐腐蚀性,分析认为主要是由于合金表面生成了一层具有耐腐蚀性能的Cr_2O_3钝化层。此外,由于注入离子的轰击导致表面La(Fe,Si)13相分解生成α-Fe,也提高了合金的电极电位,增强了耐腐蚀性。     

用示波极谱二阶导数波同时测定锌电解液中微量铜、镉、镍、钴（英文）

同时测定高浓度锌电解液中多种杂质金属离子对湿法炼锌非常重要,旨在建立一种用单扫描示波极谱二阶导数波同时测定锌电解液中微量铜、镉、镍、钴的新方法。研究这四种金属离子在丁二酮肟-柠檬酸钠-四硼酸钠介质中极谱导数波的影响因素。结果表明:高浓度Zn~(2+)和其他大多数共存离子不干扰Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)和Co~(2+)的测定。锌电解液中Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)和Co~(2+)的浓度分别在1×10~(-7)～3×10~(-4)、6×10~(-7)～2×10~(-4)、2×10~(-8)～1×10~(-5)和1×10~(-8)～3×10~(-5)mol/L范围时,其二阶导数波峰电流与浓度呈线性关系。Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)和Co~(2+)的检出限分别为8×10~(-8)、2×10~(-7)、6×10~(-9)和4×10~(-9)mol/L。该方法无需任何预处理直接测定锌电解液中的Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)和Co~(2+),结果令人满意。该方法简便、灵敏、快速。     

应用稀土氧化物冶金技术改善高强钢焊接性能

在高强钢中加入5×10~(-6)和23×10~(-6)稀土Ce,研究了Ce对焊接热影响区冲击韧性、微观组织、原奥氏体晶粒以及焊接接头断口形貌的影响与机理。钢中含Ce量为5×10~(-6)时,能在镁铝夹杂物外围生成少量CeAlO_3夹杂物,但不能完全改性镁铝夹杂物,当Ce添加量达到23×10~(-6)后,Ce能够完全改性MgO-Al_2O_3尖晶石,生成(CeCa)S+MgO-Al_2O_3+MnS稀土夹杂物。对含有Ce的高强钢板进行模拟焊接,结果表明,在4组不同焊接热输入条件下,钢中加入23×10~(-6)Ce后,比钢中加入5×10~(-6)Ce的钢焊接热影响区的Charpy冲击功有所提高。微观组织分析发现,23×10~(-6)Ce含量的高强钢试样焊接热影响区断口形貌呈现韧窝状,韧性更好;当热输入从25 kJ/cm逐步提高到100 kJ/cm时,含5×10~(-6)Ce的高强钢热影响区原奥氏体晶粒平均尺寸增加了75.6%;含23×10~(-6)Ce的高强钢的原奥氏体晶粒平均尺寸增加了52.4%,即钢中Ce含量的增加抑制了焊接热影响区原奥氏体晶粒的长大。通过微观组织分析对比,说明稀土Ce在高强钢中起到了延迟焊接热影响区上贝氏体组织形成的作用,同时抑制焊接过程中原奥氏体晶粒的长大。利用高温共聚焦显微镜观察到了稀土夹杂物钉扎于原奥氏体晶界,抑制焊接过程中晶粒的长大,验证了稀土Ce对高强钢焊接热影响区性能改善的机理。本工作表明应用稀土氧化物冶金可以改善稀土高强钢的焊接性能。     

含钒机械轴承钢的锻造工艺优化研究

采用不同工艺参数进行了新型含钒机械轴承钢锻造,并进行了锻造工艺优化前后的冲击性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明:与工艺优化前相比,工艺优化后的冲击韧度增大了7.9 J/cm~2(32.8→40.7 J/cm~2),磨损体积减小了6.8×10~(-3)mm~3(18.4×10~(-3)→11.6×10~(-3)mm~3),新型含钒机械轴承钢试样的冲击性能和耐磨损性能均得到显著提高。新型含钒机械轴承钢的优化锻造工艺为1140℃始锻温度,900℃终锻温度,拔长比4。     

镍基涂层/碳基薄膜复合体系磨蚀行为

利用非平衡磁控溅射技术在316L不锈钢基底和316L不锈钢基底喷焊Ni60C涂层表面分别制备a-C、a-C:H、a-C:Cr3种类金刚石碳基(DLC)薄膜,对比分析了不同防护体系在5%H_2SO_4(质量分数)溶液中的耐磨蚀性能。结果表明:较单层DLC薄膜,Ni60C/DLC复合体系膜-基结合强度大幅提高,腐蚀磨损性能显著改善,其摩擦系数在0.05～0.14之间,腐蚀磨损率在0.66×10~(-8)～5.7×10~(-8) mm~3/N·m之间。Ni60C涂层作为硬质支撑层提高了薄膜的承载能力,且有效抑制了腐蚀摩擦过程中碳基(DLC)薄膜的石墨化进程,提高了Ni60C/DLC复合体系耐磨蚀性能。     

粉末冶金制备Ti-Fe二元合金的耐腐蚀性能

采用粉末冶金模压烧结技术制备了Ti-(2~20)Fe二元合金,探讨了Fe含量对合金的力学性能及耐腐蚀性能的影响,并与铸造CP Ti和Ti-6Al-4V合金的耐腐蚀性能进行了对比。结果表明,随着Fe含量的增加,合金a相含量逐渐降低,b相含量逐渐提高。当Fe含量达到20%时,基本形成单一b相合金。随Fe含量的升高,粉末冶金Ti-(2~20)Fe二元合金的强度及塑性趋于升高,而弹性模量趋于降低。相对而言,Ti-15Fe合金的综合性能最佳,其抗压强度为2702 MPa,压缩率为32.7%,弹性模量为64.6 GPa。随着Fe含量在2%~15%范围内提高,合金的自腐蚀电位正向移动,腐蚀电流密度降低,极化电阻不断增大,腐蚀速率不断降低,耐蚀性能逐渐提高,而Ti-20Fe合金耐腐蚀性能与Ti-15Fe合金接近。Ti-15Fe合金在模拟口腔液(FAS)、磷酸盐缓冲溶液(PBS)、模拟体液(SBF)以及0.9%NaCl溶液(SS)中的腐蚀速率分别为1.7×10~(-3)、7.1×10~(-4)、1.2×10~(-3)和3.5×10~(-4)mm/y。与铸造CP Ti和Ti-6Al-4V合金相比,Ti-15Fe合金具有较正的自腐蚀电位、较小的腐蚀电流密度和腐蚀速率及较大的极化电阻,耐蚀性能明显优于CPTi和Ti-6Al-4V合金。     

液态模锻温度对镁合金汽车转向节臂性能的影响

采用不同的液态模锻工艺参数进行了汽车用AZ80镁合金转向节臂的成形,并进行了试样的耐磨性能和冲击性能的测试与分析。结果表明:随浇注温度从690℃增至770℃,模具预热温度从200℃增至320℃,试样的耐磨性能和冲击性能均先提高后下降。与690℃浇注相比,当浇注温度提高到750℃时试样的磨损体积减小31%(从26.0×10~(-3)mm~3到17.9×10~(-3)mm~3),冲击吸收功增大27%(从41.1J到52.2J);与模具预热200℃相比,当模具预热温度提高到280℃时试样的磨损体积减小36%(从28.0×10~(-3)mm~3到17.9×10~(-3)mm~3),冲击吸收功增大24%(从42.1J到52.2J)。液态模锻AZ80镁合金汽车转向节臂的浇注温度和模具预热温度分别优选为750℃和280℃。