高温快速处理对铜基非晶合金摩擦磨损性能的影响

采用铜模吸铸法制备Cu50Zr42Al8非晶合金,并对其进行高温快速处理,通过X射线衍射(XRD)观察分析其组织结构。利用球-盘往复式摩擦磨损试验机进行干摩擦磨损试验,研究铸态Cu基大块非晶合金的摩擦磨损行为及高温快速处理对其摩擦磨损性能的影响。结果表明:经高温处理后的试样均有CuZr2,ZrCu和AlCu2Zr相析出,且析出相体积分数随处理温度的升高而升高。经925℃处理的试样ZrCu相含量减少,而出现了新相Al2Zr3和AlZr3的晶体衍射峰。经825和875℃处理后的试样摩擦性能得到很大提高,当温度继续升高,摩擦性能下降。经825℃处理后的试样摩擦磨损性能最好,磨损面积、磨损率和平均摩擦系数均为最小值1.31×10-4mm2,0.011×10-4mm3·N-1·m-1和0.11;经925℃处理后的试样摩擦性能最差,其磨损面积和磨损率远远超过其他试样,分别为240.83×10-4mm2和2.01×10-4mm3·N-1·m-1。     

Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金的晶化行为研究

通过磁悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备了Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金,并研究其变温晶化行为和等温晶化行为,运用Kissinger法和FWO法分别计算出各特征激活能和阶段激活能,考察了不同加热速度下晶化体积分数和晶化温度、晶化激活能的关系,并绘制了TTT曲线并计算非晶形成的临界冷却速率。结果表明,运用Kissinger法得到玻璃转变激活能E g为231.96 kJ·mol-1、晶化初始激活能E x为351.39kJ·mol-1、晶化峰的激活能E p为401.36 kJ·mol-1,Cu46Zr44Al5Nb5BMG具有良好的热稳定性,由TTT曲线计算非晶形成的临界冷却速率约为3.985 K·s-1。晶化类型主要为扩散控制的共晶型转变,随着晶化量的增大,阶段激活能呈减小的趋势。初始晶化阶段的晶化温度较高,主要是形核和微小晶粒的长大,需要克服较大的能量势垒,而随着温度的降低,晶粒的不断形成,晶化过程演变为主要以形核为主,所需要克服的能量势垒相应减小。在T x+100℃等温晶化退火,析出Cu10Zr7和AlCu2Zr共晶相,随着保温时间的延长,析出相的尺寸和体积分数逐渐增加。     

接触线材料的现状及研究热点

本文综述了电气化铁路接触导线材料的现状,论述了高强度高导电铜合金接触导线,由于其优良的力学、电气性能而广泛应用于高速电气化铁路接触网中。同时,介绍了该结构功能材料的最新技术及其研究热点,即铜基原位自生复合材料,由于其采用多种强化方式而具有极佳的综合性能和热稳定性。指出析出强化和多元微量合金化是提高铜合金接触导线强度的有效手段,铜基复合材料是当前研究的热点和发展的趋势。     

Al/45钢高频感应钎焊焊料的研制

通过对Al/45钢焊料中钎料和钎剂理论要求的研究,选择出有利于钎焊的钎料合金体系、钎剂及粘结剂;然后通过润湿性和溶蚀性试验对不同配比焊料性能作出分析,研制出最有利于Al/45钢高频感应钎焊的一种焊料,试验结果表明:用此种焊料进行的Al/45钢高频感应钎焊,其钎焊结合面钎料润湿效果良好,界面没有发现裂纹等微观缺陷,显微组织大多为等轴晶,可形成牢固的Al/45钢焊接接头.     

Nd对Zr基非晶合金形成能力、热稳定性及耐腐蚀性的影响

利用铜模吸铸法在水冷坩埚中制备了4种(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xNdx(x=0,1,2,3)块体非晶合金。采用XRD和DSC检测了所获合金相组成、非晶形成能力及热稳定性,并采用盐酸溶液浸泡腐蚀试验评价了不同合金的腐蚀速率。结果表明,适量添加Nd可提高Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3非晶合金的形成能力和热稳定性,但非晶合金在2mol/L HCl溶液中的耐蚀性随Nd含量的增加而降低。该结果对进一步改善和提高非晶合金的性能具有重要的参考价值。     

结构弛豫对Cu36Zr48Ag8Al8块状非晶合金组织结构和力学性能的影响

利用铜模吸铸法在不同电压下制备出成分为Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金。并将不同制备态的Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金分别在低于玻璃转化温度以下进行低温(150℃)和高温(300℃)退火。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和万能试验机等技术手段研究了低温和高温弛豫退火对不同制备态的Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金的组织结构和力学性能的影响,并应用结构弛豫理论对其变化机制进行了分析。     

Y元素添加对Zr基非晶形成能力和力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法制备成直径为3mm的Zr65-xCu17.5Ni10Al7.5Yx(x=0、2、4at.%)合金圆棒。采用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)和微机控制电子式万能试验机等技术手段对Zr基合金的非晶形成能力,热稳定性和力学性能进行研究。结果表明,当x=2时合金为完全非晶组织,此时非晶具有较高的热稳定性和非晶形成能力(△Tx=69K),此时断裂强度σmax为1518MPa,塑性变形εp为1.5%。随着Y含量的增加,非晶的形成能力、热稳定性和力学性能都有所降低。     

退火温度对钛基非晶复合材料微观织构和力学性能的影响

利用电磁感应磁悬浮熔炼-铜模吸铸法制备Ti40Ni40Cu20非晶复合材料棒状试样,通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜和微机控制电子式万能力学试验机研究了不同温度(150,250,350℃)0.5 h退火处理对合金的组织和压缩力学性能的影响。结果表明:铸态和退火处理后试样均有B2-TiNi和B19-TiNi晶体相析出,并且随着退火温度的升高,析出晶体相体积分数和晶粒尺寸都有所增加,同时低温退火能够使马氏体回转为奥氏体;所有合金试样的压缩试验结果均出现了明显的加工硬化现象;随着退火温度升高,合金的抗压强度和压缩塑性经历了先提高后略微下降的变化趋势,但均高于铸态试样,其值分别由铸态的2247 MPa和11.4%提高到150℃退火后的2541 MPa和19.5%。说明选取合适的退火温度能够有效控制合金内部的晶体相体积分数和晶粒尺寸,从而明显提高钛基非晶复合材料的综合力学性能。     

玻璃质／Al2O3复合涂层对高温换热器的保护作用

探讨了Ａｌ２Ｏ３添加剂对玻璃质涂层 性能的影响和提高涂层高温抗腐蚀能力的可能性，并在热风初切屑化铁炉用高温换热器上进行应用试验。了     

不同直径的Zr60.3Ni16.2Cu13.5Al10块体非晶合金的力学性能

采用铜模吸铸法制备了阶梯型的Zr60.3Ni16.2Cu13.5Al10非晶合金,利用X射线衍射(XRD)分别对直径为3 mm、4 mm、6 mm的合金试样进行结构分析,利用万能试验机及扫描电镜对试样进行压缩试验和断口形貌分析.研究表明,由于冷却速度的影响,直径为3 mm时是非晶结构,直径为4 mm和6 mm时是中心晶体和表面非晶体混合结构;对于Zr60.3 Ni16.2Cu13.5Al10合金,直径为3 mm时断裂强度可达到1 775 MPa,塑性变形可达到2.02%,而直径为4 mm的非晶复合材料的塑性变形可达2.93%,适当体积的晶体相的加入可以有效地提高非晶材料的塑性.