时效时间对304不锈钢力学性能及显微组织研究

研究了形变后时效时间对304不锈钢延伸率、硬度和显微组织的影响。结果表明:采用室温拉伸30%后进行900℃时效10~30 min热处理的相变循环,相变循环2次后,均实现了超塑性,随着时效时间的增加总延伸率增加,时效20 min后达到最大值195%后减小,硬度呈现类似的变化规律。显微组织观察结果表明,随着时效时间的增大,晶粒尺寸先减小后增大,在时效20 min时晶粒最小。     

溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物发泡材料的制备及性能

以氮气为物理发泡剂,采用间歇式发泡法对溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物(BIMSM)基体材料进行发泡,研究了高岭土用量及发泡温度对BIMSM发泡材料力学性能及泡孔结构的影响。结果表明,在相同发泡温度下,随着高岭土用量的增加,发泡材料的密度、邵尔C硬度、拉伸强度及撕裂强度均增大,泡孔尺寸呈先增大后减小的趋势,泡孔密度则先减小后增大,泡孔分布不均匀程度增加。当高岭土用量相同时,随着发泡温度的升高,发泡材料的密度、邵尔C硬度、拉伸强度及撕裂强度均降低,泡孔尺寸增大,泡孔分布更加均匀。     

转炉渣微晶玻璃热处理制度研究

本文以60%转炉渣和40%硅石为原料,采用熔融法制备了微晶玻璃.借助XRD,SEM和DTA等分析手段研究了晶化和核化时间对微晶玻璃析晶行为和性能的影响.在不同的晶化和核化时间下,微晶玻璃的晶相均为钙铁辉石和铁透辉石,晶体均为球形.随着晶化时间的延长,晶体析出量增加,微晶玻璃的平均粒径和显微硬度均呈先增大后减小的趋势,当晶化时间为75 min时达到最大值,分别为0.44 μm和733 Hv;随着核化时间的延长,晶体尺寸逐渐减小,晶核数量逐渐增加,显微硬度变化平缓.     

不同种类超临界流体异质结构及相变分析

为了从微观角度揭示不同种类超临界流体性质,对超临界流体氩和水进行分子动力学模拟。分析了温度和压力对不同种类超临界流体局部密度时序曲线波动,物理团簇及不同密度区占比的影响。模拟结果表明,两种超临界流体物理参数的变化具有较强的一致性。首先,密度时序曲线的均方根误差的最大值所对应的温度均偏离拟临界点,随着压力增大,近临界压力出现的“脊”也逐渐减弱或消失。定压工况,径向分布函数随温度的升高,峰值和谷值均减弱,呈现出从类液状态向类气状态过渡的规律,物理团簇的个数随着温度的升高逐渐增大,最大团簇原子数的占比随着温度升高逐渐减小。定温时,随着压力的增大,表现出相反的变化趋势,物理团簇和最大团簇的占比均与系统密度有较强的依赖关系。不同压力下,系统内平均密度区占比随温度的升高,呈现出先减小后增加的变化规律,且随压力的增大,整体均匀性增强。其次通过理论方法确定两种超临界流体两相区的起止温度,发现从类液状态向类气状态转变的相变焓随压力的增加逐渐增大,是压力的线性函数。最后根据系统熵和温度的关系,阐述熵对超临界流体有序性的影响,指出熵是驱动超临界流体相变的重要作用机制。     

SiCp(Cu)加入量对SiCp(Cu)/Fe复合材料力学性能的影响

以非均相沉淀法制备了Cu包裹SiC颗村复合粉体,采用粉末冶金和真空热压法制备了SiCp(Cu)/Fe复合材料.利用XRD、SEM分析样品的物相组成和显微结构;利用阿基米德排水法、显微硬度计、三点弯曲法分别测试了,复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度.研究了不同SiCp(Cu)加入量对SiCp(Cu)/Fe复合材料的力学性能的影响,并考察了Cu包裹层对复合材料性能的影响.结果表明:随着SiCp(Cu)加入量的增加,SiCp(Cu)/Fe复合材料的相对密度、显微硬度、抗弯强度均呈现先增加后减小的趋势.其中,当SiCp(Cu)含量为6 wt%时,在950℃热压烧结条件下,制备得到的SiCp(Cu)/Fe复合材料具有最优的力学性能,其相对密度达到97.2%,显微硬度为430.5HV,抗弯强度为788.96 MPa.与相同工艺条件下制得的SiC颗粒增强铁基复合材料的力学性能相比,分别提高了2.7%,55.3 HV和164.13 MPa.     

固溶制度对Mg-Zn-Zr系镁合金组织和性能的影响

在不同固溶制度下对铸态ZK60镁合金进行固溶处理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察不同温度固溶后合金的显微组织,研究了固溶制度对铸态ZK60镁合金组织和性能的影响。结果表明:随着固溶时间的延长,合金中的第二相固溶到基体中直到基本消失,且没有新的第二相形成,同时基体晶粒尺寸随固溶时间延长而增大。ZK60镁合金的维氏硬度受固溶强化和晶粒尺寸变化共同作用,随固溶时间的延长先增大后减小。     

脉冲电流密度对Ni-WC纳米复合镀层耐蚀性及硬度的影响

采用脉冲电沉积法在304不锈钢基体上制备出Ni-WC纳米复合镀层,并研究了脉冲电流密度对Ni-WC纳米复合镀层耐蚀性及硬度的影响。结果表明:随着脉冲电流密度的增大,Ni-WC纳米复合镀层的织构呈现规律性变化,晶粒尺寸先减小后增大,硬度先增大后减小。当脉冲电流密度为10A/dm2时,Ni-WC纳米复合镀层的耐蚀性最好,硬度最高。     

石灰石粉对混凝土界面过渡区作用机理研究

研究了石灰石粉对混凝土界面过渡区显微硬度、宽度和元素分布的作用及影响规律.研究表明,随石灰石粉掺量增加,混凝土界面过渡区显微硬度先增大后减小,宽度先减小后增大,石灰石粉掺量为10％时界面过渡区显微硬度最大,宽度最小.石灰石粉提高了界面过渡区的钙硅比,增大了铝元素在界面区的富集程度.随石灰石粉细度增加,界面过渡区显微硬度先增大后减小,宽度先减小后增大,石灰石粉比表面积为600 m2/kg时界面过渡区显微硬度最大,宽度最小.     

电刷镀超厚镍/铜组合镀层及其组织结构

采用电刷镀技术分别制备了厚度约为1 mm的单一Ni镀层和Ni/Cu组合镀层。对比了两种镀层的外观、表面显微硬度、截面显微硬度分布和截面组织结构。结果表明,Ni镀层和Ni/Cu组合镀层的平均表面显微硬度分别为357 HV和475 HV。随着镀层厚度的增大,Ni镀层出现异常生长的现象,显微硬度先增大后减小。Ni/Cu组合镀层比Ni更致密,纵向显微硬度的波动更小,结合力良好。     

不同温度和冷却速率下高温灰渣的结晶行为

采用单热电偶在线观察系统(SHTT)、图像分析程序等研究等温过程中温度和连续冷却过程中冷却速率对于人工配制灰渣结晶行为的影响,通过计算结晶动力学参数分析其析晶机理,并采用Fact Sage软件预测晶体类型。实验结果表明,等温过程中,温度降低,结晶所需时间先减小后增大,晶体尺寸减小,结晶比例先增大再稳定最后减小,不同温度区间生成晶体类型不同,导致结晶比例在某些温度出现较大的变化。连续冷却过程中,冷却速率增大,初始结晶温度降低,晶体由块状向颗粒状转变,结晶比例先稳定后减小,由于析出的晶体类型不同,结晶比例出现多个稳定区间,达到临界冷却速率后熔渣全部凝固为玻璃态,无晶体析出。由DSC得到的熔渣结晶放热曲线与SHTT得到的结果吻合较好。     

化学镀Ni–P合金镀层热处理及磨损性能的研究

在20CrMnTi低碳钢上实施渗碳工艺,再化学镀Ni–P合金,研究了不同热处理温度对Ni–P合金镀层结构、显微硬度和结合力的影响,探索了不同载荷下Ni–P合金镀层的耐磨性,并与渗碳层进行了对比。结果表明,随着热处理温度的提高,Ni–P合金镀层由非晶态转变为晶态,并伴随着新相Ni3P的析出。镀层结合力随热处理温度的升高不断增强,而镀层显微硬度和耐磨性则先增大后减小,并在400°C时达到最大值。在本试验条件下,化学镀Ni–P合金镀层的耐磨性优于渗碳层。     

不同温度和冷却速率下高温灰渣的结晶行为

采用单热电偶在线观察系统（SHTT）、图像分析程序等研究等温过程中温度和连续冷却过程中冷却速率对于人工配制灰渣结晶行为的影响,通过计算结晶动力学参数分析其析晶机理,并采用FactSage软件预测晶体类型。实验结果表明,等温过程中,温度降低,结晶所需时间先减小后增大,晶体尺寸减小,结晶比例先增大再稳定最后减小,不同温度区间生成晶体类型不同,导致结晶比例在某些温度出现较大的变化。连续冷却过程中,冷却速率增大,初始结晶温度降低,晶体由块状向颗粒状转变,结晶比例先稳定后减小,由于析出的晶体类型不同,结晶比例出现多个稳定区间,达到临界冷却速率后熔渣全部凝固为玻璃态,无晶体析出。由DSC得到的熔渣结晶放热曲线与SHTT得到的结果吻合较好。     

高性能氧化锆陶瓷最优工艺研究

通过共沉淀法制备了高性能Y-ZrO_2陶瓷,研究了等静压压力、烧结温度和保温时间对氧化锆陶瓷相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性的影响。结果表明,随等静压压力的增大,相对密度和抗弯强度增大,硬度和断裂韧性变化不大;随烧结温度的升高和保温时间的延长,相对密度和抗弯强度先增大后减小,硬度和断裂韧性先增大后略有下降。在等静压压力200MPa、1450℃烧结、保温2h时获性能最高的氧化锆陶瓷材料。     

镀液pH值对汽车用碳素钢Ni-W合金镀层性能的影响

基于提高汽车用碳素钢表面性能的考虑,在碳素钢基体表面制备了Ni-W合金镀层。研究了镀液pH值对Ni-W合金镀层的表面形貌、微观结构、显微硬度及耐蚀性的影响。结果表明:当镀液pH值为5.0～6.0时,镀层表面非常平整,几乎看不出任何的结构特征;而当镀液pH值为7.5～8.5时,镀层呈细晶团簇结构。随着镀液pH值的升高,电流效率降低,镀层厚度随之减小,显微硬度呈先增大后减小的趋势。当镀液pH值为6.0时,镀层的显微硬度最高(为6 454MPa),在质量分数为3.5%的NaCl溶液中具有最佳的耐蚀性。     

脉冲电镀中脉冲参数对镍镀层显微硬度的影响

采用传统的瓦特镀液通过脉冲电镀制得纯镍镀层。研究了脉冲参数对镀层微观形貌与显微硬度的影 响。结果表明:镀层表面形貌为胞状结构;随着脉冲峰值电流密度的增加,胞状结构的尺寸逐渐变小,镀层显微硬度先增 加后减小;随着占空比的减小,最大显微硬度值对应的峰值电流密度增大,占空比减小到一定值后,峰值电流密度的改变 对显微硬度影响不再明显。     

磁控溅射功率对玻璃基DLC薄膜的结构和硬度的影响

用直流-射频磁控溅射镀膜工艺,在不同的溅射功率条件下,制备了玻璃/SiC/DLC(diamond-like carbon)薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、共焦显微拉曼光谱仪(Raman)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、纳米显微硬度仪,研究了DLC薄膜的组织结构、物相组成、表面形貌、维氏硬度.结果表明,随着功率的增大,ID/IG值先增大后减小,薄膜硬度呈现先增大后减小的趋势;当溅射功率为200 W时,ID/IG值为0.56,镀膜玻璃的硬度值最大(830 HV),相比未镀膜的玻璃基片,硬度值增加了23.88％.     

添加Bi对Cu-Sn合金电化学腐蚀性能的影响

本文通过添加不同含量Bi研究了其对Cu-Sn合金组织及电化学腐蚀性能的影响,由于Bi的电负性较大,析出的富Bi相先发生腐蚀,保护了富Cu相及β-Sn相。此外,添加Bi后,β-Sn中固溶了一定量的Bi,改善了原来Cu-Sn异类原子团簇的偏聚状态,使β-Sn和Cu6Sn5组织不能连续析出,细化了合金组织,从而一定程度上提高了Cu-Sn合金的耐腐蚀性能。     

阻燃型全生物基多元醇聚氨酯泡沫的制备及性能研究

利用环氧大豆油分别与乙醇和苯基磷酸发生开环反应，制备了两种不同的大豆油基多元醇(Polyol-E与Polyol-PPOA)，将二者按照不同的配比与异氰酸酯(PM200)反应制备了硬质聚氨酯泡沫材料。对混合多元醇制备的硬质聚氨酯泡沫材料的泡孔结构、密度、力学性能及阻燃性能进行了测试和分析。测试结果表明，随着Polyol-PPOA质量分数的增加，样品的泡孔数量先减少后增加，泡孔尺寸先增大后减小。密度随着Polyol-PPOA的用量增加先增加后减小。压缩强度呈现先降低后升高的趋势，Polyol-PPOA为70%(质量)时的压缩强度达到0.133 MPa，在800℃时的残炭率达到17.57%，极限氧指数也在这时达到最高，为23.10%。     

MnS热压缩陶瓷的制备及其高温应力应变曲线的测定

以Mn S粉体为原料,通过热压烧结方法制备Mn S陶瓷。研究了烧结温度和时间对样品相对密度、显气孔率、室温显微硬度、物相组成、微观结构以及样品变形的影响。结果表明,在不同烧结温度和保温时间条件下,Mn S陶瓷的物相均未发生改变,仍为纯相α-Mn S;但提高烧结温度或延长保温时间,Mn S烧结样品的相对密度增加、显气孔率减小、颗粒间结合越发紧密,显微硬度只有小幅改变,Mn S圆柱体陶瓷最佳烧结温度为1 255℃,保温时间为30 min。Mn S高温流变应力随应变的增加而增大,受应变速率、变形温度影响较大。     

SiC组分含量对SiC/Cu复合材料力学性能的影响

采用真空热压法制备了不同配比的SiC/Cu金属陶瓷复合材料.利用阿基米德原理测定了复合材料的密度及气孔率;利用Instron万能材料电子试验机测得其三点弯曲强度;采用Hv-1000显微硬度仪测试其显微硬度,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对烧成样品的物相组成和断口显微形貌进行表征.结果表明:随着SiC组分含量的增加,SiC/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均有所下降,而气孔率和显微硬度显著增加.在750 ℃,30 MPa压力作用下,保温3 min,制备得到的30SiC/70Cu(vol%)的复合材料,具有最优的力学性能,其显微硬度达到2087.2 MPa,抗弯强度为174.0 MPa.SiC/Cu复合材料的断裂行为既表现出一定的微观韧性特征,又表现出一定的脆性特征.