(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷的烧结致密化过程研究

本文研究了(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷材料烧结致密化过程、烧结过程中金属陶瓷的成分、组织结构和性能的变化,初步探讨烧结工艺控制对成分、组织结构和性能的影响。研究结果表明：(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷致密化过程中,合金因烧结而引起的质量损失在液相出现前的固相烧结阶段基本结束；而1340℃以后,由于液相的出现,合金的体积收缩和密度急剧上升。烧结过程中氮含量的变化趋势与合金磁性能的变化趋势一致,金属陶瓷合金成分中氮含量的变化对合金固溶体的形成有显著的影响。在1490℃烧结温度下,(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷的综合力学性能最佳,而通过合适的N₂分压烧结工艺,可以实现对(Ti,W,Mo,Ta,Nb,Zr)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷强韧性的进一步提升。     

生物医用Ti-16Nb-4Sn合金的超弹性和形状记忆效应

通过室温下拉伸及弯曲试验,研究了淬火温度以及循环拉伸对Ti-16Nb-4Sn(at%)合金的超弹性和形状记忆效应的影响.发现锻造态合金在室温变形后具有接近完全的超弹性.700℃冰水淬火的合金具有最好的形状记忆效应,室温变形后在150℃加热,形状回复率可达21.1%,但超弹性却最低.超弹性和形状记忆效应具有互补性.循环拉伸可以明显改善合金的超弹性.对于锻造态和经400℃冰水淬火的合金,通过4%应变量循环拉伸3次后均可获得完全的超弹性.XRD分析结果表明,室温下合金的组织为β α"马氏体.     

可溶性阳极电刷镀镍铁合金镀层的研究

采用可溶性阳极电刷镀技术制备镍铁合金镀层，研究了合金元素Fe在刷镀层中的作用机理，分析了镀层的组织结构和性能。结果表明：电刷镀镍铁合金的沉积过程中存在铁元素的优先析出，符合异常共沉积理论；适当地控制镀液中的铁离子浓度，可以提高刷镀层的沉积速率，有效地减少甚至消除表面裂纹；在所研究的含铁量范围内，镍铁合金镀层都是单相（γ-Fe，Ni）面心立方固溶体结构，合金元素Fe在镀层中具有固溶强化和细化晶粒的作用；使用可溶性阳极电刷镀的方法制备出的镍铁合金镀层具有良好的摩擦磨损性能，在工程技术领域有广泛的应用。     

可溶性阳极电刷镀纳米晶Ni-Fe合金镀层的退火再强化

采用可溶性Ni阳极电刷镀方法制备纳米晶Ni-Fe合金镀层,利用XRD、SEM、TEM、显微硬度计等测试方法分析低温退火对镀层结构和性能的影响.结果表明:纳米晶Ni-Fe合金镀层的硬度随退火温度的升高而提高,在200 ℃时达到最大值,存在明显的退火再强化;继续提高退火温度导致镀层硬度降低;400 ℃退火后的镀层硬度与镀态的接近;纳米晶Ni-Fe合金镀层退火过程没有出现晶粒异常长大,表现出比纯Ni镀层更高的热稳定性.     

电刷镀纳米晶镍铁合金镀层腐蚀特性的研究

采用可溶性阳极电刷镀的方法制备纳米晶Ni-Fe合金和纳米晶Ni镀层,用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni、Ni-5.84%Fe和Ni-13.49%Fe镀层在3.5%NaCl和10%HCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:通过此法制备的Ni和Ni-Fe合金镀层具有典型的纳米晶结构;随着含Fe量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-13.49%Fe合金镀层组织结构均匀致密,晶界处没有明显的孔洞或缺陷,晶界及三叉晶界处的原子错配度小,过渡均匀,其在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性优于纳米晶Ni镀层,而在10%HCl溶液中的耐蚀性与纳米晶Ni镀层相当;纳米晶Ni和纳米晶Ni-Fe合金刷镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀形态均为点蚀,而在10%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀.     

生物医用Ti-Nb-Sn合金的超弹性

通过室温下拉伸实验研究了Ti-14Nb-4Sn和Ti-16Nb-4Sn（at．％）合金的超弹性。发现锻造态和400℃冰水淬火态的Ti-16Nb-4Sn合金超弹性良好,通过4％变形量循环拉伸三次即可获得完全的超弹性;而400℃冰水淬火态的Ti-14Nb-4Sn合金通过3％变形量循环拉伸两次即可完全回复。Ti-14Nb-4Sn合金和Ti-16Nb-4Sn合金均以700℃冰水淬火态断裂延伸率为最大,分别为14．42％和12．02％。锻造态Ti-14Nb-4Sn合金的马氏体逆相变回复温度As为134．8℃。XRD分析结果表明室温下Ti-16Nb-4Sn合金的组织为β相和＋α″马氏体相;而Ti-14Nb-4Sn合金的室温组织除β和α″外,还存在α相。     

烧结温度对(Ti, W, Mo, Nb)(C, N)-(Co, Ni)金属陶瓷组织结构和性能的影响

本文以(Ti,W,Mo,Nb)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷材料为研究对象,研究烧结温度对金属陶瓷的成分、微观组织和力学性能的影响,初步探讨成分、微观组织与材料强度的关系。研究结果表明：烧结温度对(Ti,W,Mo,Nb)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷组织特征有显著的影响;合金的总碳(Ct%)随着烧结温度的提高而降低,当烧结温度达到1490℃时,合金总碳的急剧降低,导致合金组织中出现脱碳相(η相),从而使得合金的硬度(HV₃₀) 、断裂韧性(KIC)和抗弯强度(TRS)降低;1470℃烧结温度下,(Ti,W,Mo,Nb)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷合金的硬度(HV₃₀) 、断裂韧性(KIC)和抗弯强度(TRS)的匹配最佳,表现为在实际应用工况下的综合切削性能最优。     

脉冲电沉积纳米镍镀层摩擦磨损性能的研究

采用脉冲电沉积的方法制备纳米镍镀层,研究了纳米镍镀层的微观组织结构,考察了脉冲电流密度和外加载荷对纳米镍镀层摩擦磨损性能的影响.结果表明,脉冲电沉积方法制备的纳米镍镀层的晶粒均匀致密;电流密度的增大使得纳米镍镀层晶粒尺寸减小,显微硬度和耐磨性提高;随着晶粒尺寸的减小,纳米镍镀层磨损机制从粘着磨损转变为磨料磨损.     

电刷镀镍铁合金镀层的纳米晶结构及其热稳定性

采用可溶性阳极电刷镀技术制备纳米晶Ni-Fe合金和纳米晶Ni镀层,研究纳米晶刷镀层的组织结构和热稳定性。结果表明：使用可溶性阳极电刷镀技术可以制备典型的纳米晶结构镀层;纳米晶Ni-Fe合金镀层具有比纳米晶Ni镀层更为优越的热稳定性;纳米晶合金刷镀层的热稳定性与其织构、合金元素对晶界迁移的阻碍作用以及晶粒的尺寸分布有关。     

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.