分散方式对Ni-Si_3N_4纳米复合电镀层显微组织和性能的影响

采用超声波分散加机械搅拌技术在纯铜板上制备了含有纳米Si3N4颗粒的镍基纳米复合镀层,研究了分散方式对复合镀层中纳米颗粒含量、复合镀层组织结构、显微硬度和磨损性能的影响。利用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)分析了镀层表面的显微组织及相结构,通过磨损实验机检测了复合镀层的耐磨性能。结果表明,采用超声波分散技术可获得组织细密、高显微硬度的纳米复合镀层,其显微硬度最高可达996 HV,耐磨性能较未经超声波分散处理的镀层有显著提高。     

电流密度对电沉积纳米晶铜工艺及显微组织的影响

采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等分析手段,研究了电流密度对直流电沉积纳米晶铜的沉积速率、电流效率、微观结构和硬度的影响。结果表明:随着电流密度的增加,沉积速率明显升高,电流效率下降。当电流密度为3.2 A/dm2时,可得到表面光亮致密的沉积层,平均晶粒尺寸为24 nm,并具有明显的(111)织构。此时纳米晶铜的显微硬度可达HV297,约为粗晶铜硬度的6倍。     

粉碎方式对TiO2粉体的影响

为了研究研磨作用方式对粉碎样品的粒径和晶型转变的影响,以汽车颜料TiO2为原料,分别用离心环隙式磨机和QM-BP型行星式球磨机对质量分数为30%的TiO2进行了湿法超细粉碎试验。XRD分析结果表明:离心环隙式磨机粉磨6h,近90%的锐钛矿型TiO2转变成金红石型TiO2,且粒径达到22.9nm。而行星球磨机粉磨20h,其粒径仅达到86.5nm,且无晶型转变。研究结果表明:新型机的特殊研磨方式不仅能够获得纳米级的颗粒,而且通过机械力化学效应使TiO2的相变温度从900℃降到100℃以下。     

新型锌基热镀层材料及热镀工艺的研究

在现代工业发展中金属占有非常重要的地位,但金属腐蚀极大地限制了金属的应用范围和使用寿命,而热镀工艺和热镀层能够有效的防止金属被腐蚀,提升金属的使用寿命,所以,对其进行研究具有重要的意义。锌铝合金具有良好的耐腐蚀性能,同时其镀层与涂层还具有良好的黏附性,因此在现代工业生产中应用广泛。锌基合金是当前研发出的一种新型的镀材,和纯锌以及纯铝合金镀材相比,锌铝合金的黏附性更强,耐磨性能以及抗腐蚀性能也更强,并且其具有工艺简单与成本低的特质,已经成为当前人们研究的重点和热点。     

加热工艺对锌铁合金热成形钢镀层组织的影响

利用扫描电镜(SEM)及附带能谱仪系统(EDS),研究了加热工艺对锌铁合金热成形钢镀层组织的影响。结果表明,在传统箱式炉热冲压生产线上,通过适当的方式快冷,使镀层凝固后冲压,可获得表面质量良好、无扩散至基板裂纹的镀层;热冲压后的镀层组织主要由Γ相和α-Fe(Zn)组成,随着加热温度、加热时间的提高,镀层中的Γ相比例下降;为保证基板完全奥氏体化,在890℃的温度下加热180s,镀层中的Γ相比例可达40%,当加热时间提高至360s时,镀层中Γ相消失,将不具备阴极保护作用。     

锌—镍合金镀层结构对其性能影响的研究

通过对不同镍含量的锌－镍合金镀层的组织与相结构分析，用以说明相结构对镀层硬度及蚀蚀性能的影响，在此基础上，进一步说明了含镍１０－１６Ｗｔ％的锌－镍合金镀层具良好的耐蚀性能。     

工艺参数对钛/瓷界面组织及性能的影响

应用扫描电镜、能谱、X射线衍射及电子拉伸试验机对钛/瓷界面的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,钛/瓷界面由钛表面氧化膜层和瓷与氧化膜层作用形成的反应层组成,烤瓷工艺参数直接影响钛/瓷界面结构、结合强度和断裂位置。烤瓷温度对钛/瓷界面结合强度影响较大,烤瓷温度为800℃、烤瓷时间为1 min时,钛/瓷界面三点弯曲结合强度为24.7MPa。随着烤瓷温度的提高和烤瓷时间的延长,钛表面氧化膜层和反应层变宽,最终影响钛/瓷界面的结合强度。     

锌－镍合金镀层结构对其性能影响的研究

通过对不同镍含量的锌－镍合金镀层的组织与相结构分析，用以说明相结构对镀层硬度及耐蚀性能的影响，在此基础上，进一步说明了含镍１０－１６ｗｔ％的锌镍合金镀层具有良好的耐蚀性能。     

表面活性剂对电沉积纳米WO3-Cu复合镀层组织及其性能的影响

为了解不同表面活性剂对纳米复合电沉积过程的作用,研究常用的阴离子、阳离子和非离子表面活性剂对WO_3-Cu复合镀层电沉积过程的影响。采用扫描电子显微镜和能谱分析仪分析添加表面活性剂前后镀层表面微观形貌和镀层成分的变化,通过润湿性试验、自清洁试验、耐磨性试验和光催化试验分别评价表面活性剂对WO_3-Cu复合镀层润湿性能、自清洁性能、耐磨性能和光催化性能的影响。结果表明:表面活性剂可有效改变WO_3纳米颗粒在镀层中的沉积和镀层的表面形貌,其中阳离子和非离子表面活性剂联合添加时制备的复合镀层中WO_3含量达到最高值25.9%;经氟化处理后,其镀层表面接触角可达155°;与纯铜相比,复合镀层有良好的自清洁性、耐磨性和光催化性。     

纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响

为了研究纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响,采用脉冲电沉积方法制备具有不同Cr含量的Ni-Mo复合镀层.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别观察和分析复合镀层的组织形貌及结构.采用电化学测试和X射线光电子能谱研究复合镀层的析氢性能和耐蚀性能.结果表明:随着镀液中纳米Cr颗粒含量的增加,镀层晶粒得到细化,析氢过电位增大,复合镀层析氢性能得到提高;当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层表面钝化膜中MoO₃含量较高,且可与Cr产生协同效应,因而复合镀层具有较好的耐蚀性能;但随着镀液中纳米Cr颗粒含量的进一步增加,复合镀层中沉积的Cr元素含量降低,复合镀层的析氢性能和耐蚀性能均降低.因此,当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层具有较好的析氢性能和耐蚀性能.     

纳米氧化镁晶粒微结构的尺寸效应

我们对纳米氧化镁微晶的系列样品进行了差热分析（ＤＴＡ）、红外（ＦＴ－ＩＲ）测量以及Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析研究。结合所获得的晶粒度和ＸＲＤ微结构参数,我们发现：纳米晶氧化镁的晶粒组元中存在晶格膨胀,纳米氧化镁晶粒随着温度的升高而长大,且其微呈现出明显的变化,其晶格畸变与晶粒尺寸有关。     

随焊锤击对LY12CZ焊接接头显微组织的影响

为克服冶金手段防止焊接热裂纹存在的不足,从力学角度出发,提出了随焊锤击的焊接新工艺,采用高热裂敏感性材料LY12CZ薄板作为研究对象,在自行研制的变拘束度试验夹具上进行焊接试验,并对不同工艺条件下焊接接头的显微组织进行了研究。试验结果表明：随焊锤击工艺能够有效地降低焊接热裂纹倾向,明显细化焊接接头部位的晶粒,大大改善LY12CZ焊接接头的显微组织,通过对焊件采用强拘束,减轻随焊锤击过程中溶池过分震荡现象,可以收到更好的试验效果。     

堆焊电流对Fe-Cr-Ti-C堆焊层组织性能的影响

为了分析堆焊电流对堆焊层组织和性能的影响规律,研究在不同堆焊电流下堆焊层的组织构成和耐磨性能,探讨不同堆焊电流对原位合成M₇C₃、TiC陶瓷硬质相的影响规律,采用x-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对堆焊层显微组织进行分析,采用维氏硬度计、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊层的力学性能进行检测.结果表明,在堆焊速度为20 mm/min、堆焊电流为150 A时由马氏体、奥氏体、TiC、M₇C₃和CrFe₇C_0.45构成的堆焊层组织,其抗磨损性能最佳,堆焊层表面的硬度为HRC 65.4,磨损量为1.13 g; 堆焊电流在160 A时,没有形成初生M₇C₃陶瓷硬质相,堆焊层耐磨性能下降.     

Correlations between the Optical Properties and the Microstructure of TiO2 Thin Films Prepared by Reactive Electron-beam Evaporation

High refractive index TiO₂ thin films were deposited on BK7 glass by reactive electron—beam (REB) evaporation at pressure of 2×10⁻² Pa, deposition rate of 0.2 nm/s and at various substrate temperatures from 120°C to 300°C. The refractive index and the thickness of the films were measured by visible spectroscopic ellipsometry (SE) and determined from transmission spectra. Optical properties and structure features were characterized by UV-VIS, SEM and XRD, respectively. The measurement and analysis on transmission spectra of all samples show that with the substrate temperature increasing from 120°C to 300°C, the refractive indices of thin films increase from 1.7 to 2.1 and the films after heat treatment have higher refractive indices due to its crystallizing. The XRD analysis results indicate that the structure of TiO₂ thin films deposited on BK7 glass at substrate temperatures of 120°C, 200°C and 300°C is amorphous, after post-annealing under air condition at 400°C for 1 hour, the amorphous structure is crystallized, the crystal phase is of 100% anatase with strong preferred orientation (004) and the grain size of crystalline is within 3.6–8.1 nm, which is consistent with results from SEM observation. WANG Xue-hua: Born in 1976. Funded by the Youth Project Foundation of Hubei Provincial Education Department (No. 2003B00)     

Using two-pass friction stir processing to produce nanocrystalline microstructure in AZ61 magnesium alloy

Despite their interesting properties,nanostructured materials have found limited use as a result of the cost of preparation and the difficulty in scaling up.Herein,a two-pass friction stir processing(FSP)technique is employed to refine grain sizes to a nanoscale.Nanocrystalline AZ61 Mg alloy with an av-erage grain size of less than 100nm was successfully obtained using FSP.Corresponding to this,the highest microhardness of the nano-grained region reached triple times that of AZ61 substrate.In prin-ciple,by ...     

磁场电流对AZ31镁合金组织与性能的影响

为了改善AZ31镁合金的综合性能并提高其利用价值,通过在AZ31镁合金整个凝固过程施加旋转磁场制备镁合金管坯.通过改变磁场电流对磁场与自然凝固条件下获得的AZ31镁合金铸锭的微观组织及力学性能进行了观察与测试,研究了磁场电流对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,随着磁场电流的增大,合金晶粒逐渐细化,晶粒内部出现较多的孪晶,且β-Mg17Al12相逐渐减少并细化.磁场电流越大,AZ31镁合金的力学性能越好.当磁场电流为150 A时,AZ31镁合金的抗拉强度为194 MPa,屈服强度为98 MPa,伸长率为14. 8%,与自然凝固状态相比分别提高了23. 6%、32. 4%和57. 4%.     

Ce的加入对变形铝合金组织与疲劳性能的影响

应用疲劳试验研究了Ｃｅ的加入对铝合金疲劳性能的影响,在加载和观察同时进行的情况下,翔实地记载了裂纹萌徨、扩展、失稳的全过程,应用损伤力学的观点分析了试验结果,在所定义的损伤定量的基础上,通过显微硬度试验,印证了损伤的演变规律,结果表明,Ｃｅ的加入细化了铝合金的晶粒强化晶界,增强了宏观韧性,裂纹扩展减缓,疲劳寿命增加１倍以上。     

稀土Ce对ZA27合金组织和力学性能的影响

在ZA27合金中加入稀土元素Ce,并采用挤压铸造的加工方法，寻求细化组织和提高力学性能的途径.稀土Ce使ZA27合金的晶粒细化，β相和ε相分布更均匀，并且在晶界处生成了不规则的化合物，该化合物包含Zn、Al、Cu、Ce、Mg等元素.随着含Ce量的增加，化合物的数量增多，有少量偏聚成大块.在挤压力作用下，晶界处ε相要少些.添加稀土Ce后，挤压铸造ZA27合金的抗拉强度、伸长率、硬度均有所提高.结果表明，含Ce量为0.15%时挤压铸造ZA27合金组织和力学性能最好.     

钙对Mg-8%Al镁合金组织及性能的影响

为了提高镁铝合金的力学性能,通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪等分析手段及室温与高温力学性能测试,研究了0.5%Ca对Mg-8%Al合金组织及力学性能的影响.结果表明,Mg 8%Al合金中加入0.5%Ca后,晶粒得到明显细化,沿α固溶体晶界分布的β-Mg-17-Al-12相变得细小、光滑,β-Mg-17-Al-12相周围的次生相消失;加入的钙除形成钙的化合物外,还有少量溶入β-Mg-17-Al-12中,基体中不含钙;0.5%Ca可使Mg-8%Al合金的室温及高温力学性能得到明显提高.