熔淬态非晶带中晶化相数量密度的确定

本文利用透射电子显微镜对进口和国产非晶带材的非晶化程度进行了精确测定.结果表明,XRD实验只能粗略的判定材料是否为非晶态；进口带材在熔淬态下为完全的非晶态,而国产带材并非完全的非晶态,其磁性相α-Fe(Si)的尺寸为100nm左右,数量密度大约为1015 m-3数量级.     

等离子体表面熔覆Fe-Cr-Si-B涂层的显微组织与溶质分布

用常压弧光等离子体在45#钢表面熔覆Fe-Cr-Si-B粉末涂层,采用电子探针、透射电镜、X射线衍射仪及显微硬度计对熔覆层的成分、组织、结构及性能进行了分析.结果表明熔覆层由A(Me)+F(Me)+Me23C6等组成,且A与Me23C6保持共格关系,F与Me23C6保持位向平行关系;熔覆层中B、C、Fe成分分布较均匀,Ce存在明显的波峰,表明有Ce存在;Cr存在界面"梯度扩散层”;显微硬度在HV0.05700左右.A、F良好的强韧性,M23C6硬化及共格强化使得熔覆层性能优良.     

钛合金表面直接激光熔覆Al2O3-13%TiO2涂层互熔稀释特性

运用固体与分子经验电子理论(EET),对Nb、Ti、V3种不同Fe-M-C合金系fcc铁基体(α)、析出的B1型碳化物(ξ)和α/ξ共格界面区(σ)各晶胞价电子结构进行了计算;在此基础上,通过共价键能将EET与离散点阵平面/最近邻断键(DLP/NNBB)模型结合,对以上3种不同合金系的B1型碳化物与bcc铁基体共格界面能进行了理论计算与分析.计算结果表明,合金元素在α/ξ界面区产生偏聚作用,增强了共价键络,产生了固溶强化作用;随着含碳量的增加,C-M偏聚作用增强,界面能逐渐增大;α/ξ共格界面能随温度增加而略有下降,变化范围为1.10～1.45 J/m2,与相关文献所得结果一致,Fe-Nb-C合金系α/ξ共格界面能随温度下降最快;Fe-Nb-C合金系α/ξ共格界面能最大,故Nb 元素对相变过程晶粒细化效果最好;随着合金元素含量的增加,固溶于铁基体和界面区的含碳量减少,偏聚作用减小,α/ξ共格界面能缓慢下降.     

等离子束送丝熔覆对50Mn2钢表面熔覆层质量的影响

利用等离子束送丝熔覆技术在50Mn2合金结构钢表面制备耐磨熔覆层,研究主弧电流和扫描速度等工艺参数对熔覆层宏观形貌、显微组织及显微硬度影响。研究表明:主弧电流和扫描速度是影响熔覆层质量主要因素。随主弧电流增大,熔覆层焊道更连续且熔宽增大、余高先减后增,熔覆层中部组织形貌由胞状晶向树枝晶和等轴晶转变,组织以马氏体和铁铬碳共晶化合物为主,显微硬度较基体提高2~3倍;扫描速度越高,熔覆层焊道越不连续且易出现凹陷,熔宽和余高减小,显微组织形貌由胞状晶向树枝晶转变,其相组织仍以马氏体和铁铬碳共晶化合物为主,显微硬度随着扫描速度增大而增大,比基体硬度有很大提高。     

Zr-Nb-Cu合金非晶化反应的热力学计算及离子束混合实验

利用超高真空镀膜法制备了Zr-Nb-Cu合金系统五个不同成分点多层膜样品,成分点分别为Zr63Nb19Cu18、Zr42Nb19Cu39、Zr41Nb39Cu20、Zr19Nb18Cu63和Zr14Nb70Cu16.对样品进行离子束混合实验及相关表征后发现,Zr-Nb-Cu合金系统能形成非晶态合金,但是Nb元素的加入并不利于非晶形成.Zr19Nb18Cu63和Zr41Nb39Cu20多层膜样品得到了非晶态和固溶体的双相结构,此类双相结构比单一非晶相结构具有更好的力学性能.     

含Er 5083合金均匀化退火过程中Al_3Er相的TEM观察

对半连续铸造的Al-4.6Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.3Er(5083)合金均匀化退火过程中析出的Al3Er相的显微组织进行了透射电镜观察.结果表明,铸锭的均匀化退火过程中,合金中析出了大量的不同形状、尺寸的沉淀物,其中尺寸在10-50 nm之间的球形析出物为Al3Er相,它与基体保持共格/半共格关系.计算分析得出Al3Er粒子共格/半共格转换半径为rt=9.44 nm,与实验结果相近.     

第二相粒子尺度对ZCu10Sn2ZnFe合金力学性能的影响

采用真空熔炼-离心铸造工艺制备新型ZCu10Sn2ZnFe合金;通过透射电镜,研究了Fe含量对ZCu10Sn2ZnFe合金中的Fe相粒度分布和形貌的影响,证实了基体中纳米Fe颗粒的存在,通过小角散射实验确定了Fe添加量分别为1％、1.5％和2％时合金基体中纳米铁颗粒的平均半径和体积分数,并根据奥洛万机制和共格界面原理,分析了粒子尺度对材料力学性能的影响.     

Ni基-WC合金粉末激光熔覆层形貌的预测

基于BP神经网络,建立网络模型对激光熔覆层形貌尺寸进行预测,研究激光熔覆特征信号（蓝紫光信号、红外辐射信号、可听声信号）和激光熔覆形貌（熔覆层高、宽）之间的对应关系。结果表明,该网络模型预测平均误差小,检验精度高,具有较好的预测能力。     

纳米晶FeCuNbSiB合金中晶间非晶相的居里温度研究

按具有最佳磁性时纳米晶Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９合金的晶间非晶相的化学成分制得３种非晶条带,测量其居里温度。结果表明,在纳米晶Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９合金中,处于高居里温度α－Ｆｅ之间的纳米尺寸的晶间非晶相的居里温度高于相同化学成分的非晶合金的居里温度,这可能是由于在纳米晶合金中晶间非晶相受到α相的强的铁磁交换作用引起的。     

激光熔覆层陶瓷颗粒界面力学行为的数值分析

研究了激光涂覆时因陶瓷颗粒与金属之间物理性能差异而在其界面处形成的残余应力特征。在一定假设条件下,通过有限元计算和界面应力场分析,得出熔覆层由陶瓷颗粒的数量及其形状对陶瓷／金属界面应力状态的影响。     

等离子弧熔覆Fe基合金+TiC涂层中的陶瓷相行为与相结构

用等离子弧扫描涂覆涂料的金属表面,形成了含有陶瓷相的熔覆层,借助金相显微镜、电子探针、透射电镜等分析测试了涂层中组织和陶瓷相的行为。陶瓷相在熔覆层中部聚集。在弧光等离子体高温作用下,陶瓷相TiC溶解、溃散及随后冷却时细小陶瓷相析出,析出的TiC呈纳米量级,且TiC中存在反相畴,称之为“等离子辐照反相畴”,这是由等离子扫描的高能输入决定的。陶瓷相与基体之间形成新相,如FeTi、Fe2Ti。     

Preparation and Characterization of Amorphous Layer on Aluminum Alloy Formed by Plasma Electrolytic Deposition (PED)

PLASMA Electrolytic Deposition(PED)is a relativelynew technology to form ceramic layers on somenon-ferrous metal and their alloys such as aluminum,magnesium and titanium'1'21.By apply high electricalpotential between the work-piece and another counterelectrode in certain electrolysis,the breakdown of thepassive film or the gas envelope surrounding theworkpiece lead to electrical discharge in the interfacebetween the workpiece surface and the electrolysis.Ceramic layers and/or diffusion lay…     

热力条件下Co基等离子熔覆层的失效行为

等离子修复完成后形成的表面/界面结构,对机械零件服役性能和安全可靠性至关重要,为了研究修复层表界面结构在热、力作用下的失效行为,采用等离子熔覆技术在FV520B基体上制备了钴基熔覆层,并对熔覆层表面和界面结构进行了热疲劳、常温拉伸及高温拉伸等测试,并通过扫描电镜、金相显微镜对其组织进行观察。结果表明：钴基熔覆层在600 ℃具有优异的抗热疲劳性能,随着温度升高熔覆层表界面结构疲劳性能降低,疲劳裂纹在涂层与基体间界面处萌生;单轴拉力作用下表界面结构中的涂层发生断裂,进一步研究发现涂层中的多层搭接位置晶粒粗大发生断裂;300~700 ℃高温拉伸实验中,钴基熔覆层体系在各种温度下均失效于涂层位置,随着合金元素的加入熔覆层强度提升,断裂失效的位置由原来的涂层处转移到基体。     

等离子弧金属表面熔覆处理的研究

在钢的表面上用Ni基合金粉末进行等离子弧熔覆处理。试验结果表明 ,用优化后的等离子弧熔覆工艺可以在钢的表面获得致密、结合牢固和零稀释率的熔覆层。因此等离子弧熔覆处理是一种有发展前途、环境友好的金属表面改性处理技术     

高速电弧喷涂含非晶相Fe基涂层的摩擦磨损特性

采用高速双丝电弧喷涂技术制备了含有非晶相的铁基涂层.对Fe55Cr12Mo10Cu2Y2B6C13涂层的摩擦磨损特性及相关的力学性能:涂层显微硬度,与基体的结合强度和进行了测试分析.结果表明:①涂层摩擦因数低于基体材料Q235,磨损量也显著降低,涂层的磨损机理主要表现为剥离磨损.②涂层的显微硬度高于1 000 HV,属于硬质涂层,涂层与基体的结合方式主要以机械结合为主.③涂层的力学性能随组织结构变化有起伏.     

放电等离子烧结制备非晶合金的研究进展

非晶合金具有优异的力学性能、耐蚀性、磁性能等,是一种具有极大应用潜力的新型结构材料和功能材料,然而传统方法制备的非晶合金受"临界冷却速度"的影响,有尺寸上的限制,制约了非晶合金的应用范围。而放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)制备的非晶合金不受"临界冷却速度"的影响,可以制备出较大尺寸的非晶合金。本文主要从致密化机理、工艺影响因素、性能对比、数值模拟等方面介绍了放电等离子烧结制备非晶合金的研究现状,分析其难点及以后的发展方向。     

等离子、激光堆焊修复实验比较

堆焊作为一门传统高效的表面工程技术,近年来有了许多新发展,在国内石化和冶金行业大型重要设备的修复或零部件的强化中得到了广泛应用.通过在特定材料基体上进行等离子和激光两种方式的堆焊修复实验,并对两种堆焊层和基体进行金相分析以及硬度和拉伸的测试比较,得出在特定基体上堆焊的有效方式.     

等离子熔覆CoCrFeNiMo高熵合金相结构及显微组织研究

目的 在普通低碳钢表面制备含难熔金属Mo的CoCrFeNiMo高熵合金熔覆层,研究熔覆层的组织结构及性能。方法 将Co、Cr、Fe、Ni、Mo金属单质粉末按等摩尔比进行配制并混合均匀,利用等离子熔覆法在Q235钢表面制备CoCrFeNiMo高熵合金熔覆层,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计对熔覆层的合金成分、相结构、显微组织和硬度进行研究。结果 在等离子熔覆过程中存在元素烧损现象,熔覆层的实际成分为Co1.17Cr0.92Ni1.06Fe0.92Mo0.92(摩尔分数);熔覆层与基材形成了良好的冶金结合,熔覆层主要由FCC相组成,同时夹杂少量富Mo、Cr的σ相;熔覆层显微组织为树枝晶,枝晶内为固溶多种元素的FCC相,枝晶间是由FCC相和富Mo、Cr的σ相组成的共晶组织。高熵合金物相形成规律较为复杂,其相结构不能仅由热力学参数来预判,仍需要实验结果的验证。由于Mo元素的固溶强化及σ相的沉淀强化,使得熔覆层的硬度明显提高,表面硬度约为485HV。结论 利用等离子熔覆法,在Q235钢表面成功制备了含难熔金属Mo的CoCrFeNiMo高熵合金熔覆层,显著提高了CoCrFeNi高熵合金的硬度。     

主弧电流对球墨铸铁等离子束熔凝硬化组织和性能的影响

采用不同主弧电流对QT450试样表面进行等离子改性处理,获得了球墨铸铁表面熔凝组织.采用OM,SEM,XRD和显微硬度计及X射线残余应力测定仪对等离子改性后的球铁组织形貌、显微硬度和表面残余应力进行了分析.研究结果表明:球铁经不同电流等离子表面熔凝后均可获得白口铸铁层,且组织细小.位错堆积强化在表层形成压应力,硬化层硬度较基体提高了3.5～4倍,同时在热影响区出现包围石墨球的马氏体壳组织,显著提高了基体的硬度.     

宽带激光熔覆非晶合金涂层界面组织结构

目的提高材料的表面性能和开拓非晶涂层的应用。方法将Fe-Cr-Si-P非晶态合金粉末预涂覆于304L不锈钢基材表面,采用宽带激光熔覆技术制备非晶涂层。通过光学显微镜和扫描电镜分析涂层的微观组织结构和界面组织特征。采用FLUENT软件建立宽带激光熔覆的流场模型,并模拟激光熔池内的流场分布。结果涂层组织具有明显的分层结构,涂层界面区为平面晶和外延树枝晶,涂层中部区域为大面积非晶区,涂层表面为等轴树枝晶,且界面外延生长层的高度随激光扫描速度的增大而减小。激光熔池的流动为对流机制,熔体流动速度在熔池中部出现了低谷,最大速度出现在熔池表面,在熔池下部流体也会出现一个速度峰值。峰值距熔池底端的距离随着扫描速度的增加而减小。结论宽带激光熔覆的Fe-Cr-Si-P涂层由非晶和树枝晶结晶相组成,涂层组织为分层结构。熔池底部峰值距熔池底端的距离随着扫描速度的增加而减小,且与外延生长层厚度的实测距离基本吻合。建立了激光工艺参数与外延生长层厚度的关系模型,为宽带激光熔覆大面积非晶涂层的可控制备提供了理论依据。