冷挤压对高合金化7000系铝合金抗腐蚀性能的影响

研究了经固溶-时效和固溶-冷挤压-时效处理的高合金化Al-12.3Zn-3Mg-2.5Cu-0.18Zr-0.07Sr铝合金的微观组织与抗腐蚀性能。结果表明:固溶-时效和固溶-冷挤压-时效状态下高合金化铝合金的晶粒都呈现明显的带状分布,但固溶-冷挤压-时效状态下合金内部亚晶比例明显上升;相比固溶-时效,固溶-冷挤压-时效状态下高合金化铝合金的抗腐蚀性能(剥落腐蚀和晶间腐蚀)有明显的提高,可见冷挤压变形是提高7000系铝合金腐蚀性能的有效手段。     

激光能量密度对激光熔覆NiCoCrAlY涂层组织与性能的影响

为探究激光熔覆过程中能量密度对NiCoCrAlY涂层组织与性能的影响,在304不锈钢表面制备了NiCoCrAlY涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了NiCoCrAlY涂层的相组成和微观组织。通过显微维氏硬度计和往复摩擦磨损试验机研究了NiCoCrAlY涂层的硬度和耐磨性能。结果表明：NiCoCrAlY涂层气孔数量随激光能量密度增大而减少,熔深和熔高随激光能量密度增大而增大,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时涂层稀释率最低,同时气孔数量较少。NiCoCrAlY涂层中包含γ/γ′相和β相,微观结构以柱状晶为主,随着激光能量密度的增大,β相含量升高,柱状晶变大。不同激光能量密度下NiCoCrAlY涂层硬度均高于基体,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时 涂层硬度最高,为301 HV_0.2. 在往复摩擦磨损实验中,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时 NiCoCrAlY涂层摩擦系数最小为0.46,磨损体积最少为0.235 9 mm³,磨损机理主要为磨粒磨损,耐磨性能最好。     

Ti-8.0Si-1.4Zr-xY_2O_3合金的热腐蚀性能

为了拓展钛硅合金材料在航空航天领域的应用,选用Ti、Si、Zr单质元素和纳米Y_2O_3粉末,采用"高能球磨-冷压成形-真空烧结"技术制备Ti-8.0Si-1.4Zr、Ti-8.0Si-1.4Zr-0.1Y_2O_3和Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y_2O_3(质量分数,%)3种合金,在700℃的25%Na Cl+75%Na2SO4混合熔盐内进行30 h的热腐蚀试验,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对表面腐蚀产物、表面形貌及横截面形貌进行分析,研究3种合金的抗热腐蚀性能。结果表明:3种配方试样烧结之后主要由Ti5Si3相、Ti(Si)固溶体及Ti(Si、Zr)固溶体组成,Zr与Y_2O_3都能促进Ti、Si单质间反应,合金化效果增强,大幅度提高其致密性,合金组织均匀;3种合金表面腐蚀层产物主要为金红石TiO_2与SiO_2氧化物相,Si与其氧化物SiO_2能有效避免Ti元素的酸性溶解,同时TiO_2氧化物的体积比PBR(1.95)大于1,氧化膜致密,一定程度上阻挡了熔盐的渗透腐蚀,提高了抗腐蚀性,其中Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y_2O_3合金的抗腐蚀性能最好,其单位面积腐蚀增重(0.740 74 mg/cm2)比Ti-8.0Si-1.4Zr合金的(1.020 7 mg/cm~2)降低了约27.4%;Zr起到较好的固溶强化作用,而Y_2O_3起到弥散强化与细晶强化效果,随Y_2O_3含量升高,腐蚀层厚度减小,故添加0.3%Y_2O_3粉末能够有效提高合金的抗热腐蚀性能。     

TC4钛合金表面氧化锆催渗渗硼工艺的优化

以渗层厚度和表面硬度为评定依据,采用正交试验对TC4钛合金表面氧化锆催渗渗硼工艺进行了优化,其中渗硼温度影响最大,其次为渗硼时间和ZrO2含量,B4C含量影响最小,最优工艺为:渗硼温度1 050℃,渗硼时间25h,渗硼剂配比(质量分数):B4C 20%,ZrO24%,SiC 76%。利用X射线衍射仪和光学显微镜对渗层的物相组成和厚度进行分析,结果表明:渗层表面主要由TiB2、TiB、TiB12、TiC、TiN组成,渗层厚度为46.67μm。与基础渗硼剂所得渗层相比,渗硼层厚度、渗层硬度、界面结合力和耐磨性都有所提高。     

Al-7.5Zn-1.5Mg-1.4Cu-0.15Zr7085铝合金挤压材的热处理制度

采用显微硬度与电导率测试、拉伸试验、晶间腐蚀及剥落腐蚀试验、金相(OM),研究了热处理制度对Al-7.5Zn-1.5Mg-l.4Cu-0.15Zr7085铝合金挤压材性能的影响.结果表明:常规固溶(470℃×2h)时效后合金的屈服强度与抗拉强度分别为458.5、522.5 MPa,而经强化固溶(470℃×2h+480℃×2h+490℃×2h)时效处理的合金为4523、517 MPa,表明固溶处理对合金的拉伸性能影响不大;时效制度对合金的硬度、电导率及抗腐蚀性能有较大影响.最后得出该成分合金的最佳热处理制度为强化固溶T76(121℃×5h+153℃×16h或121℃×5h+163℃×7h)时效处理,此时合金具有良好的综合性能,可以更好的运用于工业化生产.     

强流脉冲电子束作用下CrFeCoNiMo0.2高熵合金微观结构变化与耐蚀性能研究

目的 提高CrFeCoNiMo0.2高熵合金的耐腐蚀性能。方法 采用强流脉冲电子束(HCPEB)辐照非等原子比CrFeCoNiMo0.2高熵合金(HEA)表面。通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析了辐照表面的微观结构和腐蚀形貌。利用CHI760C电化学工作站，在质量分数为3.5%的NaCl溶液中，研究HCPEB辐照处理前后合金的抗腐蚀性能。结果 XRD分析表明，辐照样品表面发生了明显的取向变化，在(200)晶面上表现出择优取向。微观结构观察表明，在HCPEB辐照后，合金表面发生重熔，形成熔坑和厚度约为3~5 μm的致密重熔层。随着脉冲数量的增加，凹坑的密度和尺寸明显减小。此外，HCPEB处理消除了烧结合金中的孔隙和成分偏析，实现了组织和成分的均匀化。动电位极化曲线表明，与烧结样品相比，辐照样品在3.5%（质量分数）的NaCl溶液中具有更正的腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度。Nyquist和Bode图的结果表明，在HCPEB辐照后，样品表面具有良好的电容行为和耐腐蚀性，其中辐照次数为30次时，样品的耐腐蚀性能最好。结论 HCPEB消除了烧结合金表面的组织缺陷，促使表面的元素分布更加均匀，进而提高了CrFeCoNiMo0.2高熵合金的耐腐蚀性能。     

氧化镧对TC4钛合金固体渗硼的影响

对固体渗硼剂(碳化硼+碳化硅)中添加氧化镧对钛合金渗硼层的表面形貌与相组成、渗层厚度、渗层硬度、渗层与基体的界面结合力以及渗层摩擦磨损性能的影响进行了研究。结果表明,固体渗硼剂中添加氧化镧(4.0%,质量分数)细化了渗层表面形貌组织;显著提高了渗层的厚度与表面硬度(增幅分别为50.7%和34.8%);提高了渗层与基体的界面结合力(增幅为37.25%);大幅提高了渗层在摩擦磨损过程中抗剥落性能以及渗层自身的抗裂性能。自身抗裂性能的提高与渗层中含有Ti金属物相从而提高渗层的韧性有关。添加氧化镧渗层与未添加氧化镧渗层相比,具有低的摩擦系数(0.12)且摩擦磨损表面无对摩件中Fe元素。     

电化学抛光时间对常规和超细晶TiNi合金生物活性的影响

研究了电化学抛光时间(60、180s)对常规和超细晶TiNi合金表面形貌与生物活性的影响。结果表明,电化学抛光时间从60s增加到180s时,常规Ti-Ni合金表面纳米尺度蚀坑数量增多,但仅轻微提高了其生物活性(模拟体液中Ca-P层的生长速率),而超细晶TiNi合金表面纳米蚀坑数量大幅减少,生物活性虽大幅降低,但仍显著高于常规TiNi合金。结果表明,除了增加纳米尺度蚀坑形貌外,组织超细化也是提高生物活性的一个有效方法。     

铋硅硼系玻璃喷印油墨的制备及性能研究

采用高能球磨法制备铋硅硼系低熔点玻璃油墨,研究H3BO3含量对所制玻璃油墨结构和性能的影响.通过扫描电子显微镜分析合成粉体的相结构和微观形貌,运用差热法和红外光谱法分析球磨后样品的性能.结果 表明:高能球磨后,得到纳米级别的玻璃油墨,达到喷绘打印玻璃油墨的要求;随着H3BO3含量的增加,玻璃油墨结构中[BO3]增多,[BO4]先增加后稳定,玻璃油墨的转变温度降低;当H3BO3的质量百分比在20wt％附近时,玻璃油墨结构稳定,综合性能较好.     

脉冲电子束作用下热障涂层微观结构及热循环性能

利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对大气等离子喷涂(APS)技术制备的热障涂层(TBCs)进行表面处理,探究HCPEB辐照对TBCs微观结构以及热循环性能的影响。热循环实验采用950℃炉温加热并随后水淬。采用X射线衍射,扫描电子显微镜详细分析了辐照前后涂层表面微观结构及相组成。X射线分析结果表明,HCPEB辐照后陶瓷层中单斜相m相含量降低;此外,衍射峰发生宽化及偏移说明伴随有晶粒细化以及残余应力产生。微观结构观察表明,HCPEB辐照后热喷涂缺陷消失,涂层发生重熔,涂层表面粗糙度降低,且重熔层内部有网状垂直微裂纹以及柱状晶产生。热循环实验表明,250次热循环后原始涂层发生整体剥落,涂层失效;而HCPEB辐照后涂层并未出现明显的剥落迹象,仅存在水平裂纹的扩展,涂层的热循环寿命明显提高。