Cu-Ag复合线材的扩散行为研究

研究了拉伸的Cu-Ag复合线材在不同温度的扩散条件下界面区域的微观组织和扩散行为。随着扩散温度的升高,Cu、Ag基体中发生再结晶及晶粒粗化,最终在两侧基体中出现部分孪晶。700℃扩散处理后基体中界面两侧开始出现扩散层,当温度达到800℃时,在Cu/Ag界面出现连续分布的富Cu的共晶扩散层。     

热障涂层界面扩散阻挡层研究进展

介绍了热障涂层体系陶瓷层/粘结层界面的氧化过程和粘结层/基体界面金属元素的互扩散现象,重点综述了采用阻挡层控制界面氧化和金属元素互扩散的国内外研究进展.氧化扩散阻挡层都含有Al元素,目的是在界面处形成致密的Al2O3保护膜;金属元素扩散阻挡层的选择要同时考虑它对元素扩散的阻挡作用和对界面结合力的影响.     

BN纤维补强ZrO_2材料的显微结构

研究了 BN 纤维补强 ZrO_2 材料中显微结构及界面特性,BN 纤维与 ZrO_2基体之间有一扩散区,经烧结后复合材料中 BN 以多晶形式存在。在 BN 纤维内扩散入较多 Y_2O_3 和 SiO_2,这些组分在纤维内形成玻璃相。聚集在 ZrO_2之间的 BN 形成细长结晶体,该晶体内有较多刃位错和反相畴区域。与 BN 相邻的 ZrO_2仍为四方相。     

抑制镍基/热障涂层粘结层元素互扩散的研究进展

航空发动机Ni基高温合金涡扇叶片在高温环境服役时,镍基合金基体将与热障涂层粘结层发生元素互扩散.系统论述了元素互扩散行为对镍基合金基体和热障涂层显微结构及性能的影响,分析了添加扩散障和改性粘结层的阻扩散机制,介绍了2种阻扩散方法的研究进展,总结了其优势及存在的问题,指出了元素阻扩散方法的研究发展方向.     

Nb丝增强Ti-48Al-2Cr基复合材料制备及复合机制

采用真空水冷铜坩埚感应熔炼炉及石墨型离心铸造工艺,制备了Nb丝连续增强Ti-48Al-2Cr基复合材料.测试了该复合材料的显微结构、界面结合形貌与力学性能.研究结果表明:Nb丝与基体结合良好,界面处元素发生了相互扩散,界面层组织为Ti2 AlNb相,α2-Ti3 Al相及γ-TiAl相,硬度呈梯度分布,在界面层处最高为448 HV.复合材料断裂韧性为14.1 MPa·m1/2,比Ti-48Al-2Cr基体提高了7.63％.复合材料冲击韧性比铸态基体合金提高了8倍,加入Nb丝改善了材料的力学性能.     

真空热处理对NiCoCrAlTaY涂层／Ti62421S钛合金界面组织结构及元素扩散行为的影响

采用电弧离子镀（AII））技术在Ti62421s钛合金基体表面沉积NiCoCrAlTaY涂层。通过XRD、SEM与EDS能谱分析研究了不同真空热处理制度下NiCoCrAlTaY涂层／Ti62421s基体界面显微组织的变化和元素扩散行为。结果表明：沉积态的涂层主要由Cr2Ni3相、Al4Ni15Ta相和NiCoCr相组成。从750℃开始,NCoCrAlTaY涂层和钛合金基体有明显的界面反应,850℃真空热处理后界面出现明显的分层,析出Ni3（A1,Ti）、Ti（Ni,Co）和Ti2（Ni,Co）相;随着温度的升高,界面分层并加厚,同时出现kirkendall空位带,导致涂层退化。经950℃退火后涂层剥落,只有TiCr4相。650℃／3h、750℃／3h真空热处理过程中,涂层／基体界面发生Ni、Co、Ti元素互扩散,涂层中Ta和cr元素基本未向基体扩散。     

Ti/Al异种材料真空扩散焊及界面结构研究

采用钛板表面渗铝工艺成功地实现了Ti/Al的扩散连接,通过扫描电镜(SEM)、显微硬度、X射线衍射等,对Ti/Al扩散焊接头区的组织结构进行了分析.试验结果表明:Ti/Al扩散焊接头区由钛侧界面、扩散过渡区、铝侧界面组成;在Ti/Al扩散焊界面附近的过渡区中可能形成Ti3Al、TiAl和TiAl3金属间化合物.控制工艺参数能够减小生成的金属间化合物层的厚度.距扩散焊界面较远铝基体一侧的显微硬度为30～40HM,钛基体和过渡区界面附近没有明显的脆性相.     

搅拌摩擦加工制备MWCNTs／Al复合材料显微结构及硬度

采用搅拌摩擦加工技术（FSP）制备多壁碳纳米管增强铝基（MWCNTs／A1）复合材料,并对该复合材料的显微结构和硬度进行分析。结果表明：MWCNTs／Al复合材料显微结构为细小的等轴晶,晶粒大小不均匀;MWCNTs与Al基体界面结合良好,界面处分布大量的位错,MWCNTs主要分布在晶内;动态再结晶形核方式为亚晶形核,在...     

Ni60优化高铝青铜SAPS—感应重熔涂层组织结构的研究

采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备Ni60/高铝青铜梯度涂层,并进行高频感应重熔处理。通过SEM、XRD等手段分析了感应重熔前后涂层的组织结构特征、相结构变化以及界面元素扩散情况。结果表明,超音速等离子喷涂层在基体/Ni60结合面处以机械咬合为主,在Ni60/高铝青铜涂层界面处有轻微熔结特性,形成了机械结合和轻微冶金结合的混合结合方式。感应重熔后,Ni60中间层分别与基体、高铝青铜涂层进行充分的双向扩散熔合。在Ni60和基体间形成结构致密、无孔隙的冶金扩散带,元素扩散迁移后不同元素呈现梯度或均匀分布形式。在Ni60和高铝青铜涂层之间分层界面基本消失,形成了完全的一体化涂层,涂层中元素扩散呈现梯度形式。     

Ta-10W/Ti的高温界面反应研究

采用多弧离子镀技术在金属钛表面成功制备出连续致密且厚度均匀的α-Ta相Ta-10W涂层。在900℃下分别对涂层进行高温氧化和真空扩散处理,通过XRD、SEM、EDS等分析测试手段对涂层的抗氧化性能及元素扩散行为进行研究。结果表明:在高温氧化过程中,存在氧化和扩散双重作用,涂层与基体间发生相互扩散且涂层表面形成氧化膜,致使涂层脆化,但涂层/基体界面处氧化不明显,说明Ta-10W涂层对基体起到了有效的抗氧化作用;在真空扩散过程中,Ta向基体中扩散较为剧烈且沿着逐渐趋直的α-Ti晶界进行扩散。     

MoNbTaTiW难熔高熵合金表面硅化物涂层的制备与抗氧化机理

解决难熔高熵合金在高温下的抗氧化问题是其应用于工程的前提,在难熔金属表面制备抗氧化涂层是提高其抗氧化性能的有效途径。采用料浆熔烧法在MoNbTaTiW难熔高熵合金表面制备复杂硅化物抗氧化涂层（Si-20Cr-20Fe）,利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射（XRD）等研究原始硅化物涂层及其在1 300℃氧化后的显微结构、物相和成分,探讨Si, Fe, Cr在涂层中的扩散规律和涂层的抗氧化机理。结果显示：熔烧后的原始硅化物涂层由金属与硅反应生成的二硅化物、5/3硅化物和三元硅化物Cr₄Nb₂Si₅组成,硅化物涂层与基体之间形成了良好的扩散反应界面。1 300℃氧化后,Si, Fe, Cr 3种元素向基体扩散,扩散反应界面向基体方向移动,涂层厚度增加,扩散反应界面的结构与成分与原始复杂硅化物涂层的无显著差别。氧化后涂层表面形成了由CrNbO₄,SiO₂,WO₃和Fe₂SiO₄组成的无裂纹致密氧化物层,...     

镍基喷焊涂层与钛合金基体界面特征的研究

考察了三种工艺制备的镍基喷焊涂层与钛合金基体结合界面的组织形貌、涂层横切面上合金元素的扩散和显微硬度的变化,分析了它们的界面特征及影响因素.结果表明:镍基喷焊涂层与基体钛合金的结合是基于合金元素扩散的冶金结合,合金元素的扩散对涂层与基体能否形成冶金结合具有决定性的影响,钛合金表面的活化处理、涂层合金重熔时液态停留时间以及喷焊后进行时效处理是影响合金元素扩散的主要因素.     

SiCw/Al复合材料的界面

本文研究了SiCw/Al金属基复合材料的界面问题。用俄歇电子谱仪(AES)对断口表面和对它进行溅射剥层后分析的结果表明SiC晶须与基体Al结合良好。通过透射电镜和X射线能谱观测,没有发现界面反应层存在的迹象。分析表明既没有C、Si元素通过界面向基体中的扩散,也没有Al通过界面向晶须中的扩散。X射线衍射试验结果进一步证实了这一点。研究还表明SiC晶须与其周围的Al基体可能存在某种位向关系。      

纳米晶镍涂层与基体的界面扩散研究

在不同温度下(150℃~500℃)对电沉积纳米晶镍镀层与低碳钢基体进行低温扩散退火热处理。利用扫描电子显微镜(SEM)的背散射电子(BSE)像及附带的能量色散谱(EDS)考察了热处理后样品中涂层与基体界面上的相结构变化及过渡层的形成。结果表明,在250℃~500℃范围进行低温扩散退火可以有效促使纳米晶镍涂层与基体界面上原子的互扩散,形成扩散过渡层,同时界面上形成了新的相结构。     

IBAD钼膜与Al2O3（0001）单晶界面的HREM研究

采用中等能量离子束辅助沉积技术在单晶Ａｌ２Ｏ３基片上沉积钼膜，通过ＨＲＥＭ等分析手段，在原子尺度上，对于钼膜及其与Ａｌ２Ｏ３单昌基体界面的显微结构进行了研究。结果表明：钼膜的晶粒呈细小柱状或纤维状，平均晶粒尺寸约为８ｎｍ，钼膜的致密度较高，膜内存在非晶组织。在钼膜与Ａｌ２Ｏ３单晶基片之间存在厚约１０－１５ｎｍ的非晶过渡层，在界面处未发现原子的长程扩散。     

SiC晶须-Al_2O_3复合陶瓷显微结构的电镜研究

本文采用 X 射线衍射、扫描电镜、分析电子显微镜和高分辩电镜,研究了热压复合SiC-A1_2O_3陶瓷的相组成、晶须、晶须-基体界面间的显微结构。结果表明,复合陶瓷中的晶须为15R 型 SiC,基体为三方晶型的α-Al_2O_3。晶须内有大量的层错和孪晶;晶须-基体界面间存在一个过渡层,并有一定的取向关系。扫描电镜对样品断口的研究表明,存在晶须拔出和裂纹偏转两种增韧机制。     

铝基体化学镀镍对热障涂层抗热震性影响研究

研究了铝基体化学镀镍对热障涂层抗热震性能影响，结果表明，结构相同的热障涂层，基体经化学镀镍后涂层抗热震性由原来的35次剥落失效增长到200次无明显变化，这主要是因为化学镀镍层有效减缓了热障涂层和铝基体界面位置的热应力，并大幅度提高了基体的抗氧化能力，同时热震过程中镀镍层两侧界面位置的元素扩散提高了界面结合力，涂层抗热震性提高。     

IBAD钼膜与Al_2O_3(0001)单晶界面的HREM研究

采用中等能量离子束辅助沉积（IBAD）技术在单晶Al2O3（0001）基片上沉积钼膜，通过HREM等分析手段，在原子尺度上，对于钼膜及其与Al2O3单晶基体界面的显微结构进行了研究。结果表明：钼膜的晶粒呈细小柱状或纤维状，平均晶粒尺寸约为8nm，钼膜的致密度较高，膜内存在非晶组织。在钼膜与Al2O3单晶基片之间存在厚约10～15nm的非晶过渡层，在界面处未发现原子的长程扩散。非晶过渡层与钼膜界面处存在台阶，增加了钼膜的形核点。     

线性摩擦焊接头形成过程及机理

分析了异质钛合金线性摩擦焊接头焊合线近域组织结构,结合飞边形貌及组织特点,探讨了线性摩擦焊接头的形成机理。结果表明,在线性摩擦焊接过程中摩擦界面温度超过钛合金基体材料相变点,焊后摩擦界面两侧均有高温塑性层残留并发生再结晶,焊缝区为完全再结晶组织,TC11侧焊缝区为细小针状组织,TC17侧焊缝区为亚稳态β组织。异质钛合金线性摩擦接头形成机理研究表明,在线性摩擦焊接过程中以及焊后摩擦界面始终存在,界面两侧的高温黏塑性金属没有发生机械混合,界面两侧原子发生了扩散迁移现象,在接头结合界面处形成扩散过渡区。摩擦焊通过扩散与再结晶的共同作用形成焊接接头。     

涂层前处理对单晶合金再结晶及元素扩散行为的影响

采用喷砂工艺对单晶高温合金进行了表面前处理,借助真空电弧镀技术在合金基体上制备了NiCoCrAlYHf涂层,研究了热暴露过程涂层前处理对单晶合金再结晶及元素扩散行为的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等方法分析了有、无涂层两种状态下的试样显微组织和元素扩散行为,以及其与再结晶现象的作用机制。试验结果表明:随着喷砂强度的增强,合金基体和涂层试样的再结晶尺寸逐渐增大,当喷砂强度为0.2MPa时,涂覆涂层的合金基体无胞状再结晶。但是随着喷砂强度由0.3MPa增加到0.7MPa时,沉积涂层后对单晶合金的再结晶抑制作用有所减弱。经1100℃/250h热暴露测试后,在涂层/基体的界面处未观察到再结晶现象,同时,界面处也未检测到明显的某个元素浓度波动起伏,界面处的元素含量分布趋于平缓。