合金元素钨对新型Co-Al-W合金热腐蚀行为的影响

研究Co-Al-W和商用MAN900合金在800℃75%Na2SO4+25%NaCl混合熔盐中的腐蚀动力学及热腐蚀行为。结果表明:7.5 W、9.8 W和10.7 W合金经热腐蚀后质量增加量比MAN900合金的质量增加量少,Co-Al-W合金的耐热腐蚀能力比MAN900合金的耐热腐蚀能力强。Co-Al-W合金在熔盐中腐蚀膜结构分成3层,即呈蓬松状由富钴氧化物Co3O4组成的腐蚀膜最外层,由Co、Al、W复杂氧化物组成的中间过渡层和主要由Al及Co氧化物组成较致密的腐蚀膜内层。随着腐蚀时间的增加,合金腐蚀膜最外层由于脱落逐渐变薄;中间过渡层厚度逐渐增加,该层中各元素分布趋于均匀、稳定;腐蚀膜内层致密性增加使该层增厚不明显。     

温度对Co-8.8Al-9.8W-1.5Ta合金γ′相形貌和结构的影响

为了研究温度对Co-8.8Al-9.8W-1.5Ta合金中强化相γ′相形貌结构的影响,利用SEM、XRD、TEM等表征手段,对不同固溶温度下制备的合金Co-8.8Al-9.8W-1.5Ta中强化相γ′-Co3(Al,W)相的形貌以及结构进行研究。结果表明:不同温度下制备的合金析出物相相同,主要包括γ-Co、γ′-Co3(Al,W)、Co3Ta和CoCx相;合金的制备温度不影响其物相组成,但对合金强化相的形貌有很大的影响。制备温度为1300℃时,合金中γ′相的组织形貌保持高度立方状,温度过高或过低时都使γ′相形貌偏向于圆形;固溶温度会影响合金中晶体取向和Ta元素的分布。固溶温度为1300℃时,γ′-Co3(Al,W)相中Al和W的原子比趋向于1,而温度过高或过低时,都会加大W在γ′-Co3(Al,W)相中的原子占比,并且Ta元素主要分布在强化相γ′上。     

工业电解镍沉积层的微观组织演变特征

本文研究了工业电解镍沉积层的微观组织随着生产时间变化的特征。利用XRD、SEM、EBSD等分析手段对电解镍板择优取向,微观形貌,特征晶界分布等随着生产时间变化的特征进行了研究。结果表明：电沉积镍板在表面上晶体主要以垂直于(200)面的方向生长,在截面上表现为(111)、(200)双择优取向,晶体生长方式为侧向生长。表面与截面表现出不同的微观形貌,表面上由棱锥状转变为胞状,生长机制由螺旋位错驱动生长变为原子聚集堆积长大;各阶段镍板截面形貌始终为层片状组织。沉积层中截面主要为大角度晶界,并产生大量的∑3孪晶界。稳定生长过程中,随着沉积进行大角度晶界比例逐渐下降,∑3晶界相对频率逐渐升高,但是它们都会受到电解槽环境变化的影响。在截面上沿着生长方向,电解镍板主要表现为<001>纤维织构,大量∑3孪晶界对沉积层取向产生影响。通过提高∑3孪晶界比例或选择∑3孪晶界较高频率所对应时间的电解镍,以此获得强度和塑性更优的电解镍。电解镍沉积层演变规律得以明确意味着在后期的研究或者指导工业生产中能够对电解镍的组织进行微观调控,实现工业条件下电解镍的订制生产。     

燃烧合成法制备CoCrMo合金

采用燃烧合成法成功制备了CoCr Mo合金。燃烧合成的合金是由钴的两种固溶体组成,分别为密排六方的ε-CoCr Mo相和面心立方的γ-CoCr Mo相;渣相主要为Al2O3;合金的微观结构为铸态树枝晶,并且存在枝晶偏析现象,枝晶上富钴,枝晶间富钼,铬分布比较均匀;此外,燃烧合成过程中可能产生马氏体相变使γ-Co相转变为ε-Co相,并且在马氏体片中出现了带状亚结构。     

TiAl_3对TiC粒子在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响

研究TiC和TiAl_3细化工业纯铝时TiAl_3的存在对TiC在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响,分析Al-Ti-C晶粒细化机制.结果表明:TiC单独作为工业纯铝的晶粒细化剂时,大量TiC被α(Al)晶粒推向树枝晶的晶界处,从而限制了TiC的异质形核作用;当TiC和TiAl_3共同作为晶粒细化剂时,在α(Al)晶粒内部出现了大量TiC粒子,大量的TiC粒子成为了α(Al)的结晶核心,并且在TiC颗粒和铝基体的界面处存在"富Ti过渡区";TiAl_3在铝熔体中分解释放出Ti原子并向TiC粒子周围偏聚,形成的"TiC/铝熔体界面富Ti过渡区" 改善了TiC与α(Al)的结构适应性,降低了TiC粒子的表面张力,促进了TiC粒子在铝熔体中的均匀分布,提高了其形核能力.     

自蔓延高温合成钴基Stellite 6合金和铸造HS111合金微观组织

运用SEM、XRD和EPMA等分析方法对自蔓延高温合成钴基Stellite 6合金与连续铸造态钴基合金HS111的微观组织进行比较研究.结果表明,运用自蔓延高温合成方法制备的钴基Stellite 6合金与连续铸造态的钴基合金HS111的微观组织结构相似,但连铸HS111中的碳化物种类比较单一且均匀.     

合金元素对新型Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响

Co-Al-W合金是由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金。为了研究合金元素Mo、Nb、Ta和Ti对Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响,采用THT07-135型摩擦磨损试验机、SEM等方法研究合金化Co-Al-W合金的室温摩擦磨损性能,并与钴基Stellite6合金相比较。研究发现,9.8W合金的摩擦系数比钴基Stellite6的小。合金元素Mo、Nb、Ti可适度降低9.8W合金的磨损失重和摩擦系数,提高其耐磨性能。Mo、Ti和Nb元素对提高9.8W合金的耐磨性能效果较好;Ta的效果不明显。Co-Al-W合金主要发生氧化磨损和磨粒磨损,但Stellite6合金主要发生剥层和磨粒磨损。     

TIG堆焊Co-9Al-7.5W合金堆焊层的显微组织和耐磨性能

Co-Al-W合金是由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金。为了研究Co-Al-W合金在不锈钢基体上TIG堆焊性能及堆焊层合金的耐磨性能,运用TIG方法在304不锈钢基体上堆焊Co-9Al-7.5W合金,用THT07 135型高温摩擦磨损试验机、SEM等方法研究了堆焊层Co-9Al-7.5W合金与SiN圆环配磨的摩擦因数,并与相同条件下钴基Stellite 6合金的摩擦磨损性能进行了比较。结果表明:TIG堆焊Co-9Al-7.5W合金的最佳工艺参数为堆焊电流100 A,堆焊电压12 V,热输入功率10.3 kJ/cm。此时,堆焊层7.5W合金表面的硬度高达HRC53.1。堆焊层7.5W合金的磨损质量损失随摩擦时间的增加而增大,平均摩擦因数为0.471,而相同条件下,Stellite 6合金的摩擦因数为0.531,故堆焊层7.5W合金的耐磨性能较好。堆焊层7.5W合金主要发生氧化磨损和磨粒磨损,但Stellite 6合金主要发生剥层磨损和磨粒磨损。     

纳米银粉的微结构研究

采用阳极弧放电等离子体法成功制备了银纳米粉体，并利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和选区电子衍射（SAED）对样品的形貌、晶体结构、粒度及其分布进行性能表征。利用静态表面吸附仪测试样品对N2的吸附-脱附等温线，依据BJH理论模型分析样品的孔结构；利用BET吸附公式计算出样品的比表面积。结果表明：所制备的银纳米粉末的晶体结构与相应的块体材料基本相同，为fcc结构，其粒度主要分布在10～50nm，平均粒度为26nm，比表面积为23．81m^2／g，呈规则的类球形分布。     

CeCl_(3)对工业电解液中钴电沉积层的晶粒细化作用EI北大核心CSCD

稀土元素具有较强的吸附性,可以提高电沉积过程中的形核率,从而通过阻碍晶粒长大来改善沉积层的微观组织。本文为了研究不同浓度的氯化铈(CeCl_(3))对工业电解液中钴电沉积层的晶粒细化作用,采用普林斯顿电化学工作站,通过阴极极化曲线、循环伏安曲线和计时电流曲线分析不同浓度的CeCl_(3)对钴电结晶行为的影响;利用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析沉积层微观组织及粒径尺寸,并通过X射线衍射分析其择优取向和晶体结构。结果表明:工业电解液中添加不同浓度的CeCl_(3)会使得钴的沉积电位发生负移,过电位增大,形核弛豫时间tm缩短,加快了钴电沉积过程的形核速率;但是添加CeCl_(3)并不会改变钴的电结晶形核/生长机制,在峰值电流之前均为三维瞬时形核方式;随沉积时间的延长,形核曲线逐渐偏离三维瞬时形核曲线并趋于稳定,且钴沉积层晶体结构也不会发生改变,仍为密排六方结构(HCP)。当添加0.4 g/L的CeCl_(3)时,晶粒取向由(■)面择优生长转变为(■)和(■)晶面择优生长,沉积层的晶粒分布均匀,晶粒也得到了明显的细化。