盐酸常压直接浸出攀西地区钛铁矿制备人造金红石

以攀西地区钛铁矿为原料，采用．盐酸常压直接浸出法制备高品位人造金红石。结果表明，原矿粒度及盐酸浓度对人造金红石品位影响最大。采用液固比4：1、盐酸浓度30％、温度95℃的条件，对于球磨4h钛精矿浸出4h可得到TiO2含量94．39％的人造金红石产品，对于未磨原矿浸出10h可得TiO2含量91．78％的人造金红石产品。     

Sn对铜合金激光选区熔化微熔池组织及性能的影响

优化激光选区熔化(SLM)功率、扫速、扫描间距参数调控策略,使Cu-5%Sn、Cu-15%Sn和Cu-24.6%Sn(质量分数)合金成形致密度分别达99.2%、99.7%和99.7%。发现该SLM成形凝固相转变行为与显微组织均有非平衡凝固特征,α相Cu-5%Sn合金中主要为α-Cu(Sn)固溶体相,α相Cu-15%Sn合金中为α-Cu(Sn)与δ-Cu_(41)Sn_(11)两相,β相Cu-24.6%Sn合金中β相不完全分解而析出γ与δ相。Sn含量由5%增至15%,抗拉强度由384 MPa增至695 MPa,但断裂总延伸率由22.7%降至12%,α相中未见明显择优取向,β相Cu-24.6%Sn合金中有织构与SLM堆积方向平行,拉伸性能呈现强各向异性。     

Ce对熔盐电解制备Al-Si-Sc-Ce合金组织及力学性能的影响

采用熔盐电解法制备Al-Si-(Sc,Ce)合金，研究Ce对该合金组织及力学性能的影响。发现Ce具有显著改性细化作用，使树枝状初生α-Al成为圆形或椭圆形，共晶AlSi2Sc2相由长形层片状变为网状（长度由1 000 μm减至200~500 μm）。共晶Si相形貌由针片状转变为纤维状，降低了颗粒平均面积、圆度比和平均长度，并经共晶反应生成三元CeAl2Si2相。Al-7Si-0.79Sc-0.62Ce合金显微硬度比Al-7Si-0.82Sc增大，共晶Si、含Sc和含Ce区域硬度值分别提升8.5%、49.7%和99%，其强化机制与Ce细化作用有关。     

电解制备含钪铝合金三元相超声细化机制

研究采用超声协同熔盐电解法制备Al–Si–Sc和Al–Cu–Sc合金,采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射研究超声对合金中三元含钪强化相形貌与尺寸的影响,进而阐明超声细化机制。研究结果表明,协同超声促使三元AlSiSc相由粗大菱形管状转变为细小实心方棒状,其尺寸由205减小到40 μm左右;超声显著细化三元AlCuSc相团簇尺寸,由约100减小至约30 μm;超声协同细化机制主要是通过提高形核率细化初生Al₃Sc相并促进其均匀分布,进而作为形核发育基底,最终实现三元含钪相细化;同时超声也可促进合金溶质均匀分布,避免粗大Al₃Sc相析出;超声细化三元含钪相机制主要作用于电解后凝固阶段。      

微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层相结构的微拉曼光谱研究

羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)涂层以其优异的生物相容性和骨传导性在生物医疗领域得到了广泛应用。然而,HA涂层的生物性能与其组织结构密切相关。本研究采用微束等离子喷涂技术,在Ti-6Al-4V基体上制备HA扁平粒子及HA涂层。采用扫描电镜(SEM)分别对原始HA粉末、HA扁平粒子表面和HA涂层截面的形貌进行了观察。通过微拉曼光谱对扁平粒子和涂层截面微区的相结构进行分析,得到磷酸基团(PO_4~(3-))及羟基基团(OH~-)在所选定区域的信息,对900～1 000 cm~(-1)频率范围的内的微拉曼光谱进行分峰拟合,获得了微束等离子喷涂HA扁平粒子表面相分布情况以及HA涂层沿厚度方向相结构的变化。结果表明,单个HA扁平粒子以非晶相为主,而在涂层中,靠近基体部分的相组成以非晶相及分解相(β-TCP)为主,仅包含少量HA晶体相,随着离涂层与基体界面距离的增加,非晶相及分解相含量逐渐减少,HA相增多,在近涂层表面非晶相和分解相(β-TCP)略有增加。     

铜锡合金激光选区熔化非平衡凝固组织与性能

对具有重要工程应用价值的Cu?5%Sn合金进行激光选区熔化（SLM）成形,在激光功率160 W、扫描速度300 mm·s?1、扫描间距0.07 mm条件下,合金样品相对密度可达99.2%,熔池层与层堆积密实,表面质量良好。研究发现所获合金具有非平衡凝固组织特征,其中以α-Cu(Sn)固溶体相为主,且涉及具有超结构的γ相、δ相。显微形貌主要由柱状晶与富锡网状组织构成,伴随有不同尺度界面Sn元素偏析及晶界、晶内纳米尺寸超结构合金相颗粒析出。所获合金的力学性能与同成分铸态合金或较低Sn含量SLM合金相比得到显著强化,表面硬度可达HV 133.83,屈服强度326 MPa,抗拉强度387 MPa及断裂总延伸率22.7%。      

电弧喷涂过程中的飞行粒子及其氧化问题

简述了电弧喷涂过程中粒子的形成、电弧喷涂参数对粒子性质的影响,探讨了粒子的氧化问题和控制方法。     

电弧喷涂FeBC涂层的微观结构与磨粒磨损性能

采用电弧喷涂技术制备了不同硼、碳元素含量的FeBC系涂层。采用光学显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法分析了涂层的微观组织及相结构,并对涂层的显微硬度和磨粒磨损性能进行了测试。结果表明,制备的FeBC涂层中氧含量较低,含有微小裂纹和未熔颗粒,随着B,C含量的增加,涂层中未熔颗粒增多,所形成的Fe_2B,Fe₂₃(C,B)6硬质相可显著提高涂层硬度和耐磨性,试验中添加质量分数为8%的B和0.4%的C时涂层耐磨性能最好,随着B,C含量的继续增加,耐磨性降低。     

AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂的粒子和涂层特征

目的研究AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂的飞行粒子、扁平粒子、涂层结构及涂层抗冲击性能。方法研制了2种含微米级Al_2O_3粉料的铝基粉芯丝材,利用扫描电镜对收集到的电弧喷涂过程中形成的飞行粒子、扁平粒子以及喷涂层的微观结构进行表征。采用自制的循环冲击设备测试了涂层的抗冲击性能。结果 AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂过程中形成了含有铝镁、铝镁包覆氧化铝、氧化铝3种不同类型的飞行粒子,添加的Al_2O_3粒径越小,铝镁包覆氧化铝飞行粒子中的铝镁膜增厚,所包覆的Al_2O_3颗粒越多。喷涂形成的扁平粒子形状复杂多样,表面不平坦,有溅射现象。制备的涂层结构致密、缺陷少,Al_2O_3粉料粒径范围为400~500μm和30~50μm制备的AlMg/Al_2O_3涂层表面的Al_2O_3颗粒平均面积含量分别为5.52%、13.54%,说明添加小粒径Al_2O_3颗粒的涂层中残留的Al_2O_3颗粒增多。在500次循环冲击试验下,AlMg涂层和AlMg/Al_2O_3涂层没有明显的径向、环形裂纹和大面积剥落现象,但存在明显的塑性变形。结论随着添加的微米级Al_2O_3颗粒粒径的减小,涂层中Al_2O_3颗粒的含量增加。制备的AlMg/Al_2O_3涂层以塑性变形吸收了大部分冲击功,降低了冲击疲劳裂纹产生的可能性,涂层与基体保持良好的结合状态。     

AIMg/AI2O3粉芯丝材电弧喷涂的粒子和涂层特征

目的 研究AlMg/Al2O3粉芯丝材电弧喷涂的飞行粒子、扁平粒子、涂层结构及涂层抗冲击性能.方法 研制了2种含微米级Al2O3粉料的铝基粉芯丝材,利用扫描电镜对收集到的电弧喷涂过程中形成的飞行粒子、扁平粒子以及喷涂层的微观结构进行表征.采用自制的循环冲击设备测试了涂层的抗冲击性能.结果 AlMg/Al2O3粉芯丝材电弧喷涂过程中形成了含有铝镁、铝镁包覆氧化铝、氧化铝3种不同类型的飞行粒子,添加的Al2O3粒径越小,铝镁包覆氧化铝飞行粒子中的铝镁膜增厚,所包覆的Al2O3颗粒越多.喷涂形成的扁平粒子形状复杂多样,表面不平坦,有溅射现象.制备的涂层结构致密、缺陷少,Al2O3粉料粒径范围为400～500μm和30～50μm制备的AlMg/Al2O3涂层表面的Al2O3颗粒平均面积含量分别为5.52％、13.54％,说明添加小粒径Al2O3颗粒的涂层中残留的Al2O3颗粒增多.在500次循环冲击试验下,AlMg涂层和AlMg/Al2O3涂层没有明显的径向、环形裂纹和大面积剥落现象,但存在明显的塑性变形.结论 随着添加的微米级Al2O3颗粒粒径的减小,涂层中Al2O3颗粒的含量增加.制备的AlMg/Al2O3涂层以塑性变形吸收了大部分冲击功,降低了冲击疲劳裂纹产生的可能性,涂层与基体保持良好的结合状态.