强流脉冲电子束处理对GW103K镁合金表面微观结构和性能的影响

采用强流脉冲电子束(HCPEB)对GW103K镁合金进行表面处理,研究了不同脉冲次数(5次,15次)处理后合金的表面微观结构、硬度和耐腐蚀性能。结果表明:经HCPEB处理后,GW103K镁合金表面存在大量火山坑、收缩针孔和孪晶,原始组织中的β-Mg5(Gd,Y)颗粒基本溶解在基体中;15次脉冲HCPEB处理后合金的表面形貌和化学成分比5次脉冲HCPEB处理后的更均匀;随着HCPEB脉冲次数由5次增加到15次,合金表面重熔层的厚度由约7.67μm增加到约13.70μm;HCPEB处理后距表面50~250μm处的显微硬度均高于基体的,且均在距表面约70μm处达到最大;在质量分数3.5%NaCl溶液中,经5次脉冲HCPEB处理后合金的自腐蚀电流密度最小,耐腐蚀性能最好,这与钆、钇的溶解以及表面残余压应力有关。     

AZ31镁合金表面Al-Ti-TiB_2激光熔覆层的组织和性能

采用不同功率(2.5,3.0kW)的高能激光将质量比为1.0∶3.0∶0.5的铝、钛和TiB_2混合粉熔覆在AZ31镁合金表面,研究了该熔覆层的显微组织、物相组成、硬度和耐腐蚀性能。结果表明:在激光熔覆过程中,铝与钛反应生成了Al_3Ti相,与镁在激光功率2.5kW下反应生成Al0.56Mg0.44相,在激光功率3.0kW下生成Al12Mg17相,TiB_2仍保持原来的晶体结构;与激光功率2.5kW下的相比,激光功率3.0kW下熔覆层中的Al_3Ti相更细小,且熔覆层与镁合金基体之间形成了共晶层,呈现出更好的冶金结合;激光功率对熔覆层的硬度影响较小,熔覆层硬度均随距表面距离的增大先增后降;激光熔覆可以有效提高镁合金基体的耐腐蚀性能,在激光功率3.0kW下熔覆层的耐腐蚀性能优于激光功率2.5kW下的。     

化学镀Ni-W-P合金沉积机理初探

通过对化学镀的Ni-W-P合金镀层镀态下的表面形貌特征及镀层断面组织的观察与分析,研究了化学镀Ni-W-P合金镀层的沉积机理。结果表明,合金原子优先在基底金属表面能量较高的划痕、蚀孔边缘处沉积。Ni-W-P非晶态合金镀层由圆形基元以交错层叠方式叠加而成。     

Mg-6Zn-1Ca合金激光熔覆Al-Si层的组织与性能（英文）

采用激光熔覆Al-Si粉体以提高Mg-6Zn-1Ca合金的表面性能,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)技术研究熔覆层的相组成、组织结构和化学成分。结果表明,熔覆层主要由α-Mg、Mg_2Si枝晶、Mg_(17)Al_(12)和Al_3Mg_2相组成。由于生成了Mg_2Si、Mg_(17)Al_(12)和Al_3Mg_2金属间化合物以及快速熔凝的晶粒细化作用,熔覆层的显微硬度(HV_(0.025) 310)比基体硬度(HV_(0.025) 54)高近5倍。同时,在3.5%NaCl(质量分数)水溶液中的腐蚀性能测试显示,腐蚀电位从基体的-1574.6 mV上升到了熔覆后的-128.7 mV,而腐蚀电流密度则从基体的170.1μA/cm~2降至熔覆后的6.7μA/cm~2。这些研究结果显示,激光熔覆Al-Si粉体可以显著提高Mg-6Zn-1Ca合金表层的硬度和耐蚀性。     

316L不锈钢强流脉冲电子束表面钛合金化及其耐蚀性

利用强流脉冲电子束对不锈钢表面进行了快速钛合金化。将精细钛粉预涂在基体表面后采用强流脉冲电子束对其进行后处理。在电子束对表面的快速加热熔化、混合及增强扩散效应的作用下，部分钛熔入基体表层形成一层富钛层。由于钛的添加有利于形成α相，合金层由α相和γ相混合组成。在模拟体液中的动态极化测试表明，316L医用不锈钢经强流脉冲电子束表面钛合金化后，其在模拟体液中的耐腐蚀性能获得了显著的提高。     

Mg-Nd-Zn-Zr合金表面激光熔覆Al-Si/Al_2O_3复合涂层研究

采用激光熔覆Al-Si/Al_2O_3粉体来对Mg-Nd-Zn-Zr镁稀土合金进行表面改性,并对熔覆层的形貌、组织、相组成及性能进行了表征。X射线衍射(XRD)分析和扫描电镜(SEM)观察显示,熔覆层主要由α-Mg、Mg_2Si、Mg_(12)Nd以及Al_(3.21)Si_(0.47)或Mg_(17)Al_(12)几种相组成,而Al_2O_3则大部分聚集在熔覆层和基体之间的界面处。截面硬度测试显示,熔覆层的显微硬度最高值在3090至4750 MPa之间,是基体硬度(550 MPa)的5~8倍以上,这主要归结为熔覆层内晶粒细化、固溶强化、增强相的形成以及氧化物颗粒的弥散强化作用。在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中的电化学测试显示,激光熔覆后的镁合金腐蚀电位上升,腐蚀电流密度可由基体的1.683×10~(-4)A/cm~2下降至激光熔覆后的0.843×10~(-5)A/cm~2,表明激光熔覆后样品表面的腐蚀性能也得到显著提高。     

表面活性剂SPAN80对水热法制备SrTiO_3粉体物相、形貌与极性的影响

以硝酸锶、钛酸四丁酯和氢氧化钾为原料,采用水热法制备了纳米SrTiO3粉体,用XRD、SEM、激光粒度分析仪等研究了制备过程中非离子表面活性剂SPAN80含量对纳米SrTiO3粉体物相、形貌、粒径和极性的影响。结果表明:表面活性剂SPAN80的添加对SrTiO3粉体晶型结构没有影响,且有效减弱了粉体的团聚;在SPAN80最佳添加量10%(体积分数)的条件下,制备得到SrTiO3粉体的颗粒尺寸约为39nm,并呈球形;极性的SrTiO3粉体被SPAN80包裹后变成了非极性粉体。     

粉末冶金课程教学中注重对学生能力培养的探讨

围绕应用型本科材料科学与工程专业的培养目标,对培养计划中的专业课程之一的“粉末冶金”课程教学中如何培养学生的学习能力、实践能力和创新能力的问题进行了探讨,提出了在课程内容、教学方法、实践教学等多个环节协同进行能力培养的途径和方法,并以此提升学生的创新和创业能力。     

316L不锈钢强流脉冲电子束表面改性研究Ⅱ.在模拟体液中的腐蚀行为

采用电化学阻抗谱(ElS)和动态极化的方法研究了316L不锈钢经过强流脉冲电子束表面改性后在模拟体液中的腐蚀行为.结果表明,电子束轰击可以有效地提高316L不锈钢在模拟体液中的耐腐蚀性.经过改性的样品其界面电容下降,极化电阻升高.5次轰击后的样品表面因其火山坑的中心位置残存MnS夹杂或小孔而更易发生点蚀.20次轰击后的样品具有最佳的耐蚀性,其腐蚀电流密度降至原始样品的1/15左右,这主要归因于电子束轰击对材料表面的选择性净化效应及反复重熔对表面缺陷的修复.     

316L不锈钢强流脉冲电子束表面改性研究Ⅰ.表面选择净化及机理

在强流脉冲电子束作用下,316L不锈钢表面因MnS夹杂或界面过热喷发而形成火山坑,MnS夹杂物是轰击过程中形成火山坑的核心.随着轰击次数的增加,表层中MnS夹杂物随喷发而逐渐减少,实现了材料的表面选择净化.与此同时,在反复轰击过程中,火山坑的密度随轰击次数减少,火山坑形态逐渐由心部有孔转变为心部无孔,表面缺陷得以修复.