低温退火对电刷镀纳米晶Ni-Co合金镀层性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、干滑动磨损、电化学分析等方法研究了低温退火(100～500℃)对电刷镀方法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、耐磨性、耐蚀性的影响.结果表明:随着退火温度的升高,纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层的晶粒尺寸逐渐增大,从原始晶粒尺寸12.7 nm长大到500℃时的微米晶尺寸.合金镀层的显微硬度随退火温度的升高而提高,300℃退火后达到最大值,以后随加热温度的升高而急剧降低.纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层的耐磨性300℃退火后最好,500℃以后急剧下降,与镀层显微硬度的变化密切相关.浸泡试验与电化学分析均表明纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层在300℃退火后的耐蚀性优于其他温度,300℃以上退火耐蚀性随温度升高而下降.     

含碳Fe-Mn-Si记忆合金的记忆性能研究

研究了含碳Fe－Mn－Si记忆合金Fe－18．1Mn－5．5Si－0．32C（wt％）的记忆性能，并与典型的Fe－Mn－Si三元记忆合金比较．结果表明：碳原子显著提高Fe－Mn－Si合金的回复率和回复应力，增加可回复应变，使合金的可回复应变大于5％，还极大延缓Fe－Mn－Si记忆合金回复率的表减趋势．碳原子提高Fe－Mn－Si合金记忆性能的原因是碳原子通过固溶强化提高奥氏体的强度，抑制不可逆塑性变形，促进应力诱发γ→ε马氏体相变及其逆转变．同时，含碳Fe－Mn－Si合金中应力诱发马氏体位向较单一，减少了相互交截，有利于形状记忆效应。     

准静态拉伸过程中CoCrFeMnNi高熵合金显微组织的演变

采用电子背散射衍射技术,研究室温下CoCrFeMnNi高熵合金在准静态单向拉伸(应变速率为1×10~(-1)s~(-1))过程中显微组织的演变。结果表明:合金的变形机制主要是位错的滑移,同时伴随着少量的孪生。当应变约为0.81%时,合金开始出现新的Σ3孪晶界。晶向001附近的拉伸轴向001方向转动,形成弱的001//RD丝织构,符合Toylor模型,晶粒拉伸轴向001-111连线转动,符合Sachs模型。晶粒尺寸显著影响晶粒的转动速率,小尺寸晶粒转动最快,大尺寸晶粒次之,中等尺寸晶粒转动最慢。晶粒Schmid因子越大,晶粒的转动越快。     

纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀特性

用脉冲电沉积方法制备纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层。采用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)等测试方法研究合金镀层的微观结构、表面形貌和合金成分;采用电化学极化曲线的方法测定合金镀层的腐蚀特性。结果表明随着P加入导致合金镀层晶粒细化,并随P含量的增加镀层从纳晶向非晶转变;纳晶Ni-40.41%Co-6.16%Fe-1.63%P合金镀层经600℃退火1h后,其平均晶粒尺寸从8.3nm长大至160.8nm。合金镀层的点蚀抗力随着镀层中P含量的增加而明显增强;合金镀层的腐蚀速率随晶粒尺寸的增大而减小,存在典型的晶粒尺寸效应。     

Al0.5FeCoCrNi(Si0.2,Ti0.5)高熵合金的高温氧化性能

采用真空电弧炉熔炼制备了Al0.5FeCoCrNi,Al0.5FeCoCrNiSi0.2和Al0.5FeCoCrNiTi0.5高熵合金(下标均表示摩尔比)。研究了三种高熵合金在900℃空气中的抗氧化性能,并用带有能谱仪的扫描电镜和X射线衍射仪对不同成分高熵合金氧化层的形貌、成分和结构进行了对比分析。结果表明,三种高熵合金在900℃下均属于抗氧化级。Al0.5FeCoCrNi合金和Al0.5FeCoCrNiSi0.2合金的氧化增重曲线相似,Al0.5FeCoCrNiTi0.5高熵合金的氧化增重速率较大。Al0.5FeCoCrNi,Al0.5FeCoCrNiSi0.2高熵合金表面均生成Cr2O3氧化物,内部均生成少量AlN颗粒;Al0.5-FeCoCrNiTi0.5高熵合金氧化产物为CoFe2O4尖晶石氧化物及富含钛和铁的复杂氧化物,内部产生少量氮化物颗粒。     

Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金高压扭转过程中的组织结构演变

对面心立方(FCC)结构的Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金进行不同应变量的高压扭转实验,利用维氏硬度仪、电子背散射衍射、X射线衍射仪以及透射电镜系统分析变形引起的组织结构演变。结果表明:高压扭转过程中合金晶体结构并未发生改变,仍然保持为FCC结构,但引发其晶粒纳米化,平均晶粒尺寸达到30nm。晶粒细化主要是通过孪晶(包含初次孪晶与二次孪晶)、去孪晶(包含初次去孪晶与二次去孪晶)以及孪晶界分割晶粒的过程实现。孪晶和随后去孪晶的竞争作用导致孪晶宽度先减小后增大,初次孪晶和二次孪晶的最小宽度分别为2.7nm和0.9nm。     

Si 含量对 FeCoCr0. 5 NiBSix 高熵合金涂层组织结构和耐磨性的影响

目的研究Si含量对激光熔覆FeCoCr_(0.5)NiBSi_x高熵合金涂层组织结构、硬度和耐磨性的影响。方法采用激光熔覆技术,在45钢基体表面制备了不同Si含量的FeCoCr_(0.5)NiBSi_x(x取0,0.1,0.2,0.3,0.4)系列高熵合金涂层,分析涂层的宏观形貌、微观组织及相结构,测试涂层的硬度,通过摩擦磨损实验测试涂层的耐磨性。结果熔覆态高熵合金涂层均由FCC相和M2B相组成,显微组织包括先共晶组织和共晶组织。随着Si含量的增加,FCC相增多,M_2B相减少,共晶组织由蜂窝状到颗粒状,然后消失。高熵合金涂层的平均硬度随着Si含量的增加而先降低后增加,FeCoCr_(0.5)NiBSi0.3的硬度值最小(613HV),FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.4)的硬度值最高(820HV)。高熵合金涂层的磨损体积随着Si含量的增加而先增大后减小,FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.3)的磨损体积最大(0.00406mm3),FeCoCr_(0.5)NiBSi0.4的磨损体积最小(0.00233mm3)。结论随着Si含量增加,涂层的M2B相减少,共晶组织逐步消失,耐磨性则先降低后提高。耐磨性能最好的是FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.4)高熵合金涂层。     

含B量对激光熔覆FeCoCrNiB_x(x=0.5,0.75,1.0,1.25)高熵合金涂层组织结构与耐磨性的影响

采用激光熔覆技术制备FeCoCrNiBx高熵合金涂层,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度和耐磨测试等方法,研究了B含量对激光熔覆FeCoCrNiBx高熵合金涂层的组织结构、硬度和耐磨性能的影响。结果表明,随B含量的增加,合金相结构逐渐由fcc固溶体结构转变为fcc固溶体和M3B相共存,M3B相主要为Cr、Fe硼化物。随B含量的增加,枝晶组织中析出颗粒状和短棒状的M3B相,且M3B相逐渐长大成长条状。B的增加显著提高合金涂层的硬度,由4470 MPa增加到8480 MPa,且磨损量随着B的增加而减少。     

超音速火焰喷涂氧化铬陶瓷涂层的干滑动摩擦磨损性能

采用箱式电阻炉对超音速火焰喷涂氧化铬陶瓷涂层进行热处理,利用显微硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和摩擦磨损试验机等设备,研究热处理温度对氧化铬涂层室温条件下干摩擦性能的影响,并讨论涂层的磨损机制。结果表明,在实验条件下,500℃热处理涂层的综合耐磨减摩性能最好。热处理未能改变涂层的磨损机制,在10N载荷下,涂层的磨损机制以磨粒磨损为主,并伴有轻微的剥落磨损;而在25N载荷下,涂层的磨损机制则以剥落磨损为主,并伴有磨粒磨损。     

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层的热稳定性

用脉冲电沉积方法制备了纳米晶Ni-Co-Fe-P合金镀层.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)、差示扫描量热法(DSC)以及显微硬度计等测试方法研究合金镀层的微观结构、显微硬度和热稳定性.结果表明,纳米晶Ni-40.41%Co-6.16%Fe-1.63%P合金镀层的晶体结构为单一面心立方结构,其平均晶粒尺寸仅为8.8 nm,并具有(111)织构.该镀层的显微硬度随着退火温度的升高而上升,在300和450℃之间达到最大值,之后随退火温度的继续提高而逐步降低.在450℃退火后,晶粒长大到35.1 nm;600℃退火后,晶粒长大到160.8 nm,达亚微米级.在晶粒长大过程中伴有结构的转变,镀层由(111)织构向(200)织构转变.在升温速率为20 K/min的DSC曲线中,该镀层在474.4℃开始放热,并出现明显的放热峰,峰值温度为499.1℃,放热焓为9.086 J/g;通过Kissinger方程式求出该镀层晶粒长大的激活能为369.3 kJ/mol,具有很好的热稳定性.