激光冲击处理对AZ31B镁合金力学性能的影响

为了研究激光冲击处理对AZ31B镁合金力学性能的影响,采用波长为1054nm,脉冲宽度为15ns,脉冲能量为10J,光斑直径为3mm的YAG脉冲激光,对变形镁合金AZ31B薄板试样表面进行冲击处理。结果表明:根据优化的工艺参数,激光冲击处理能在AZ31B镁合金上制备出纳米结构表层,表面晶粒尺寸约为20nm;试样表面激光诱导的残余压应力高达-125MPa;激光冲击处理试样的抗拉强度提高了16.9%;屈服强度提高了16.3%;表面硬度提高了91.8%。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)观测激光冲击试样微观结构,并分析了力学性能提高的机理。     

超声冲击处理MB8镁合金十字接头的表层组织及疲劳性能

采用超声冲击方法对MB8镁合金十字接头焊趾处进行超声冲击处理,对比测试焊态及冲击处理态接头的表层组织和疲劳性能。结果表明:超声冲击处理可以在MB8镁合金焊接接头表面获得纳米晶组织。在循环寿命为2×106条件下,焊态试样的条件疲劳强度为32.07MPa,冲击处理态试样的条件疲劳强度为41.88MPa,提高了30.59%。未冲击接头疲劳断裂大多发生在焊缝缺陷处,冲击处理后的接头则发生在热影响区。超声冲击处理不仅可以大幅提高MB8镁合金十字接头的疲劳寿命,还可以改变接头疲劳断裂位置。此外,热影响区也是MB8镁合金十字接头疲劳断裂的薄弱区域,这与热影响区晶粒粗大有很大的关系。     

梯度纳米结构镁合金

为了拓展镁合金的进一步应用,寻找一种理想的加工工艺、提升综合性能是镁合金未来发展方向。基于塑性变形构筑梯度纳米结构镁合金,具有细晶与粗晶的综合特征,能够有效克服纳米结构低塑性和低韧性的缺陷,明显提升材料的强度、耐磨性能等各项力学性能以及热稳定性,最大程度上提升了镁合金的综合性能。本文从梯度纳米结构镁合金的制备工艺、形成机理以及各项性能的变化等方面入手,系统介绍了国内外梯度纳米结构镁合金的研究现状。针对进一步拓展梯度纳米结构镁合金在工业基础中的应用,本文还提出了若干改进梯度纳米结构镁合金性能的建议,如耐蚀性能和疲劳性能,以期为梯度纳米结构镁合金未来的研究与发展提供更有价值的参考。     

镁合金焊接接头表面自纳米化及其疲劳性能研究现状与展望

焊接接头表面纳米化解决了决定焊接接头疲劳裂纹萌生和扩展的内在因素之间的矛盾,在细化接头表面晶粒的同时,使基体保持粗晶状态,因而是提高焊接接头疲劳性能的一种有效方法。综述了镁合金表面自纳米化机理及研究现状,分析了表面自纳米化技术在改善镁合金焊接接头疲劳性能方面的研究概况,指出从镁合金焊接接头表面自纳米化的角度开展镁合金焊接接头疲劳性能改善研究具有重要意义。最后,对今后应用表面自纳米化技术改善镁合金焊接接头疲劳性能的研究方向做了展望。     

化学镀Ni-P镀层晶化过程研究

化学镀Ni-P镀层的显微组织对其服役性能有重要影响.通过SEM、TEM、XRD和DTA等分析手段,研究了压铸镁合金表面Ni-P镀层的晶化过程.结果表明,初始化学镀层不仅有非晶,还有亚稳态纳米晶;镀层的初始晶化温度大约为300 ℃,450 ℃晶化过程完成;升温过程中的原子扩散和纳米晶的长大导致有新的亚稳态相析出和转变;有序畴和析出物一起长大最终产生晶界.     

在冷却过程中拉伸聚合物熔体时形成的表面结构

采用挤出机将聚合物熔融后挤出,并在熔体冷却硬化过程中将其拉伸,然后采用扫描电镜(SEM)观察拉伸试样的表面结构。结果表明,可结晶聚合物的熔体在冷却过程中拉伸时,于表面形成大量裂纹和波纹状起伏,而非晶聚合物熔体在冷却过程中拉伸时,其表面上未形成类似结构。结晶聚合物熔体在冷却过程中拉伸时形成的特殊的表面结构与其表面层结晶有关。这种表面结构与硬的表面/软的基质体系在单向拉伸条件下形成的表面结构具有类似的特征和形成机理。     

稀土在镁合金中作用的研究现状

稀土元素在镁合金中具有阻燃、净化熔体等作用,能有效改善合金的铸造性能;可细化显微组织、形成准晶相、抑制形变织构,提高镁合金的室温及高温强度和塑韧性等力学性能;并改变镁合金表面腐蚀层结构、控制阴极相数量和分布以及影响电化学过程,从而改善镁合金的耐腐蚀性能。总结了利用稀土元素改善镁合金组织性能的研究现状,并对稀土镁合金的发展前景进行了展望。     

表面活性剂辅助低温固相合成CuS纳米棒

用表面活性剂聚乙二醇400为形貌控制剂,通过低温固相反应成功制备出CuS纳米棒.纳米棒的直径为10～60 nm、长度为100～600 nm.研究结果表明,在反应过程中,表面活性剂所形成的结构对最终纳米晶的形貌起着决定性的作用.用X射线粉末衍射和透射显微镜技术对所制备纳米晶的成分、形状和尺寸进行了表征分析.对CuS纳米棒的形成机理作了深入的讨论,提出了CuS纳米棒的表面活性剂软模板诱导自组装生长机理.     

聚苯乙烯微球表面合成CdSe纳米晶

以聚苯乙烯(PS)单分散微球为模板, 利用表面化学沉积, 在PS微球表面合成了CdSe纳米晶. 透射电子显微镜(TEM)观察发现, CdSe纳米晶以岛状形貌分布在PS微球表面, X射线衍射(XRD)分 析显示合成CdSe纳米晶具有立方相结构. 通过对产物形貌的演变过程进行观察分析表明, PS球周围的双电层结构对该形貌的形成起决定作用.     

退火处理对AZ31B镁合金薄板组织及性能的影响

研究了AZ31B镁合金薄板不同温度、时间退火处理后的组织和性能。结果表明,镁合金薄板经退火处理后,强度略有下降,伸长率明显提高;在250℃退火保温30min可获得晶粒尺寸为3～5μm的细晶组织,且薄板的综合性能较好;热处理对镁合金薄板的各向异性没有明显作用。     

稀土在镁合金中作用的研究现状

稀土元素在镁合金中具有阻燃、净化熔体等作用，能有效改善合金的铸造性能；可细化显微组织、形成准晶相、抑制形变织构，提高镁合金的室温及高温强度和塑韧性等力学性能；并改变镁合金表面腐蚀层结构、控制阴极相数量和分布以及影响电化学过程，从而改善镁合金的耐腐蚀性能。总结了利用稀土元素改善镁合金组织性能的研究现状，并对稀土镁合金的发...     

AZ31镁合金粉末氢气氛下机械球磨的组织演变

在氢气氛下机械球磨AZ31镁合金粉末,利用机械力作用使镁合金粉末与氢气发生反应生成纳米晶MgH2,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法观察和分析了镁合金粉末与氢气在球磨过程中的微观组织演变.结果表明:球磨初始阶段粉末颗粒被碾压成扁平状,随着球磨的进行粉末颗粒逐渐细化,球磨至80h,形成粒度1～3μm、晶粒尺寸10nm左右的纳米晶MgH2粉末材料.     

表面活性剂辅助室温固相合成BaCO_3纳米棒

用表面活性剂聚乙二醇400为形貌控制剂,通过室温固相反应成功制备出BaCO3纳米棒.纳米棒的直径为80～160nm、长度为150nm～1.5μm.研究结果表明,在反应过程中,表面活性剂所形成的结构对最终纳米晶的形貌起着决定性的作用.用X射线粉末衍射和透射显微镜技术对所制备纳米晶的成分、形状和尺寸进行了表征分析.对Ba-CO3纳米棒的形成机理作了深入的讨论,提出了BaCO3纳米棒的表面活性剂软模板诱导自组装生长机理.     

变形镁合金晶粒细化及热处理后的组织和性能

通过变形方法细化晶粒提高镁合金塑性.大挤压比(100:1)可获得细晶镁合金挤压薄板,其晶粒尺寸为2.5-12.5μm;大挤压比+轧制确保合金获得平均晶粒尺寸小于5μm的细晶镁合金薄板.通过优化再结晶退火制度使合金具有最佳的组织结构和良好的力学性能.在523K保温20min后细晶(晶粒尺寸小于12.5μm)镁合金板材具有良好的热拉深性能,能成功拉深出质量完好的筒形件,而晶粒尺寸大于25μm,出现不良的热拉深现象.     

大塑性变形工艺制备纳米晶过饱和固溶体的研究进展

合金在大塑性变形过程中能够形成纳米晶过饱和固溶体,呈现出不同于传统粗晶材料的微观结构和独特性能。近年来,纳米晶过饱和固溶体的形成机制及其热稳定性已成为国内外的一个研究热点。综述了大塑性变形工艺(如机械合金化法、高压扭转法等)制备纳米晶过饱和固溶体的研究概况,着重讨论分析了大塑性变形诱导纳米晶形成和固溶度扩展的几种机制及其局限性,简要介绍了纳米晶过饱和固溶体的热稳定性及其影响因素,最后对该领域今后的研究方向做出了分析和展望。     

变形IN718合金冲击断口表面纳米化现象及机制

发现在IN718合金冲击试样断口表面上存在一层极薄的无位错纳米晶层，晶粒尺寸约为20-30nm．在冲击断裂过程中，塑性变形主要集中在裂纹尖端附近的微小区域内．随着裂纹的扩展，沿断口表面形成一极薄的高度塑性变形层，可能是不同方向的位错将其分割成极小的区域．断口表层原子位置的重组释放出高密度的热流导致严重塑性变形层瞬间升温，引发再结晶和纳米晶组织的形成．分析表明，高度塑性变形层愈宽，吸收的冲击功愈多，冲击性能愈好．IN718合金的成分偏析降低高度塑性变形层的宽度和冲击性能．快速加载的冲击性能可能比拉伸等性能对成分偏析更加敏感．     

Cr-Si合金钢表面纳米晶热稳定性的研究

采用超音速微粒轰击技术在Cr-Si合金钢的表面制备了纳米结构层.最表面层的晶粒尺寸约为16nm.利用X射线衍射(XRD)技术和透射电镜(TEM)分析技术对退火后表面纳米晶的结构变化进行分析.结果显示:当温度低于450℃进行退火时,表面纳米晶的尺寸变化不大.当退火温度达到450℃时,表面纳米晶失去稳定急剧长大到100nm左右.分析表明在低于450℃时,Cr-Si合金钢表面纳米晶具有良好的热稳定性,表面纳米晶的本征结构、退火时结构的动态回复以及渗碳体颗粒对晶界运动的阻碍是决定其具有一定的热稳定性的主要因素.     

复合结构纳米晶CdS：Cu/CdS的制备及光学特性

在非配位溶剂中合成了高质量的CdS纳米晶核,并利用Cu2+离子对其进行掺杂,制备了CdS:Cu纳米晶.通过进一步采用连续离子层吸附反应的方法对CdS:Cu纳米晶进行表面修饰,得到CdS:Cu/CdS复合结构纳米晶.利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对其结构、形貌以及光学性质进行了表征和分析,结果表明:所制备的复合结构CdS:Cu/CdS纳米晶为立方闪锌矿结构;与CdS纳米晶核相比,掺杂Cu2+可以使其表面态发光发生红移;在CdS:Cu纳米晶中,通过改变掺杂Cu2+的浓度,可以实现表面态发光在570和620nm之间的连续调节.与未经包覆的CdS:Cu纳米晶相比,包覆层CdS增强了纳米晶CdS:Cu的稳定性.     

不锈钢表面纳米TiO2膜的制备及其耐蚀性能

电化学方法合成钛酸乙酯，加入乙酰丙酮改性，经溶胶-凝胶过程在不锈钢表面制备了纳米TiO2晶膜，FTIR，AFM和XRD法分别对TiO2膜进行了表征，基体表面修饰的TiO2膜具有均匀完整的纳米结构，晶粒粒径20nm，晶型结构主要为锐钛矿型，采用阳极极化曲线和浸泡实验测试了纳米TiO2晶膜在硫酸介质中的腐蚀行为，实验表明不锈钢表面覆盖纳米TiO2晶膜后耐蚀性能大幅度提高。     

水热法合成ZnSe纳米晶及其发光性质的研究

采用水热法在低温下合成了球形的立方相ZnSe纳米晶,研究了水热过程中ZnSe纳米晶的结晶动力学过程。通过在水热反应过程中添加不同量的C17H33COOH,得到了形貌规则、不同粒径的ZnSe纳米晶。水热条件下C17H33COOH能控制纳米晶形貌和分散性的机理为:C17H33COOH分子内部的羧基提升了ZnSe纳米晶的表面完整性,并保护了ZnSe结构内部的非极性烷基,使得ZnSe纳米晶很容易分散在非极性溶剂中,提高了溶液中ZnSe纳米晶的分散性。光谱测试结果表明ZnSe纳米晶的发射光谱随着粒径减小发生蓝移,归因于量子限域效应的增强。