Ti-14Nb-4Sn形状记忆合金的性能研究

为了验证Ti-14Nb-4Sn(at%)合金用于制备压力管道管接头的可行性,研究了该合金的超弹性和形状记忆效应。针对淬火温度对形状记忆合金性能具有重要影响的特点,采用了不同的淬火工艺对合金进行热处理,由弯曲试验确定了合金获得良好性能的淬火温度。通过拉伸试验对合金的超弹性进行了进一步研究与分析,发现了400℃淬火合金具有接近完全的超弹性,得到了循环拉伸可以明显改善合金超弹性的结论。研究结果表明,经过特定温度淬火后的Ti-14Nb-4Sn合金具有良好的超弹性和形状记忆效应,可作为压力管道管接头的优良选材。     

淬火温度对Al_(0.5)CoCrFeNiSi_(0.2)高熵合金组织结构的影响

采用真空电弧熔炼的方法制备了高熵合金Al0.5CoCrFeNiSi0.2。对其进行600℃到1100℃保温10h后淬水的淬火处理。通过金相显微镜、扫描电镜及附带的能谱仪、X射线衍射仪和透射电镜观察分析合金的组织结构。用显微硬度计测定合金的显微硬度。结果表明:铸态和淬火态的合金组织均呈典型的枝晶形貌,枝晶含有非晶相和纳米级颗粒。在淬火加热温度低于800℃时,随着淬火温度升高,晶粒细化、fcc相含量减少,硬度随淬火温度的升高而提高;当温度升高至900℃后,枝晶相长大,fcc相含量增加,大块枝晶中析出一种富含Al、Ni的θ相,硬度下降。     

纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀特性

利用脉冲电沉积技术制备纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层。用EDS、XRD、TEM和SEM等手段分析纳米晶镀层的成分、微观组织结构和表面形貌。用电化学极化方法研究镀层中Co含量和退火温度对纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层在3.5%（质量分数,下同）NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的晶体结构为单一面心立方结构,其晶粒尺寸随镀层Co含量的增加而减小。镀层的晶粒尺寸随退火温度的升高而增大,并呈现强的（111）织构。纳米晶镀层的腐蚀速率随Co含量的增加先下降而后上升。退火可明显降低纳米晶镀层的腐蚀速率。纳米晶与粗晶Co-Ni-Fe合金镀层经电化学腐蚀后呈现出完全不同的腐蚀形貌。     

奥氏体-贝氏体球墨铸铁断裂的微观过程及强韧化机理

用扫描电子显微镜及微拉伸台对奥氏体－贝氏体球墨铸铁裂纹萌生，扩展的微观过程进行了跟踪观察。结果发现：受拉时微裂纹首先在石墨－基体界面上萌生，并沿界面扩展，基体中的裂纹多数是沿贝氏体铁素体－奥氏体界面扩展，不同取向的基体组织可使裂纹偏转或分叉，主裂纹扩展过程中前方始终存在石墨－基体界面的开裂。此外，还根据实验结果进一步分析了奥氏体－贝氏体球墨铸铁的强韧化机理。     

可溶性阳极电刷镀纳晶Ni-P-SiC复合镀层的耐磨损性能

采用可溶性镍阳极电刷镀方法,在铜片上制备了Ni-P纳晶镀层和Ni-P-SiC复合镀层,镀层表面平整、致密、无裂纹.纳米颗粒的加入没有改变镀层的纳米晶结构,对镀层磷含量影响不大.硬度测试和摩擦磨损试验表明:纳米SiC的加入起到细晶强化和弥散强化作用,可以提高镀层的硬度和耐磨性能:添加纳米颗粒后镀层磨损方式由黏着磨损转变为磨粒磨损.     

可溶性阳极电刷镀镍镀层的纳米晶结构及其热稳定性

采用可溶性阳极电刷镀制备镍镀层,XRD分析和TEM观察结果表明镀层为纳米晶结构,晶粒尺寸约20nm,具有(111)择优取向.镀镍层硬度随电刷镀电压和镀液温度的提高而增加,在一定值时达到最大值,然后随电压和镀液温度的继续提高而降低.而阴-阳极相对运动速度影响较小.低温退火时镀层的硬度随加热温度的提高而升高,300℃时达到最大值,然后随温度的升高而降低.可溶性阳极电刷镀纳米晶镍的热稳定性明显高于晶粒尺寸相近的槽镀纳米晶镍,对其原因进行初步探讨.     

珠光体裂纹萌生与扩展的TEM原位观察

在透射电镜中进行动态拉伸原位观察珠光体裂纹萌生与扩展的微观过程。结果表明：珠光体裂纹萌生与扩展方式取决于珠光体层片和拉伸轴的位向关系。当珠光体层片平行于拉伸轴时，裂纹在渗碳体和铁素体中交替萌生，垂直于层片扩展；当珠光体层片垂直于拉伸轴时，裂纹在铁素体中萌生，平行于层片扩展；当珠光体层片与拉伸轴斜交时，裂纹通过渗碳体和铁素体交替断裂而扩展；裂纹也可以在珠光体团边界萌生和扩展。     

可溶性阳极电刷镀镍镀层的纳米晶结构及其热稳定性

采用可溶性阳极电刷镀制备镍镀层，XRD分析和TEM观察结果表明镀层为纳米晶结构，晶粒尺寸约20nm，具有（111）择优取向。镀镍层硬度随电刷镀电压和镀液温度的提高而增加，在一定值时达到最大值，然后随电压和镀液温度的继续提高而降低。而阴-阳极相对运动速度影响较小。低温退火时镀层的硬度随加热温度的提高而升高，300℃时达到最大值，然后随温度的升高而降低。可溶性阳极电刷镀纳米晶镍的热稳定性明显高于晶粒尺寸相近的槽镀纳米晶镍，对其原因进行初步探讨。     

FeCoCr0.5NiBSix高熵合金涂层的高温冲蚀磨损性能

目的研究FeCoCr_(0.5)NiBSi_x高熵合金在高温冲蚀下的表面形貌、冲蚀机理和磨损性能。方法在45钢基体上用激光熔覆方法制备FeCoCr_(0.5)NiBSi_x(x=0.1～0.4)高熵合金涂层,将不同Si含量的FeCoCr_(0.5)NiBSi_x高熵合金涂层分别在室温和650～900℃下进行冲蚀试验。利用SEM和EDS等方法分析涂层截面和表面冲蚀形貌,同时测试涂层的显微硬度和冲蚀磨损率。结果 FeCoCr0.5NiBSix涂层由简单FCC固溶体和硼化物两相组成,Si元素易固溶在FCC固溶体中。FeCoCr0.5Ni BSix涂层的冲蚀形貌在低角度冲蚀下以犁沟和切削为主,而在高角度下则出现挤压坑。随着Si添加量的增加,FeCoCr_(0.5)NiBSi_x涂层的硬度先下降后升高,这与涂层在低角度下的冲蚀磨损率规律相反,而与高角度下的规律一致。Fe CoCr0.5NiBSix涂层的冲蚀磨损规律正好与304不锈钢相反,其冲蚀磨损率均随着冲蚀攻角和温度的增加而明显增大,30°攻角下呈现出最小的冲蚀磨损率(8.2 mg/cm2)。结论 FeCoCr0.5Ni BSix涂层的冲蚀磨损机理类似于脆性材料,低角度下以切削和犁沟破环形式为主,高角度下则以挤压破环和脆性破碎形式为主。Fe Co Cr0.5Ni BSix涂层在低角度下的冲蚀磨损性能明显好于304不锈钢。     

Al0.5CoCrFeNiBx多主元高熵合金的组织结构和力学性能

采用真空电弧炉熔炼不同B含量的Al0.5CoCrFeNiBx(x为摩尔分数,x=0,0.1,0.2,0.25,0.3)高熵合金,通过XRD分析、SEM观察和力学性能测试研究了不同B含量对Al0.5CoCrFeNiBx高熵合金微观组织结构与力学性能的影响.结果表明:Al0.5CoCrFeNiBx合金主要由简单的面心立方结构和体心立方结构相组成.Al0.5CoCrFeNi合金组织为典型的树枝晶形貌,B元素的加入使枝晶组织细化,且枝晶间形成针状β相和岛状a1相.适量B元素能提高合金的抗拉强度,但降低合金的塑性.