TiAl金属间化合物碳元素激光表面合金化

利用元素碳对ＴｉＡｌ金属间化合物化合金进行激光表面合金化,制得了以硬质ＴｉＣ为增强相的新型快速凝固“原位”复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化工艺参数对激光表面改性显微组织的影响。     

机械合金化制备纳米晶钛氢化物电极

机械合金化是一种新颖而有前景的合金形成方法，特别适用于制备不同体系的非平衡材料。用这种方法已经大量成功地合成储能或与能量相关的氢化物合金。高等级的纳米晶金属间化合物代表了新一代金属氢化物特征。 近年来，用机械合金化制备非晶纳米晶Mg2Ni、ZrV2和LiNi5系合金。这些材料即使在低温下都表现出良好的吸氢和放氢动力学。 钛基合金是富有前景的储氢材料。比如，在立方CsCl结构中结晶的TiFe合金比LaNi5一类合金更轻、更便宜，在室温下可吸收2H/f.u.，是一种无毒的材料。但是，由于TiFe的吸氢/脱氢动力差和活化过程复杂，它在…     

纳米金属间化合物NiAl的机械合金化合成及性能

利用机械合金化和高温热压工艺制备ＮｉＡｌ纳米晶体材料,并研究了材料的微观组织和力学性能。结果表明,ＮｉＡｌ的反应生成归结于机械碰撞诱发的爆炸反应机制,采用高温热压工艺可制备接近完全致密的纳米晶ＮｉＡｌ块体材料。ＮｉＡｌ纳米晶体材料的室温强度和塑性都高于铸态ＮｉＡｌ,纳米晶ＮｉＡｌ的高温强度依赖于应变速率,变形受扩散机制控制。     

纳米晶Mg2Si金属间化合物块体材料的制备及微结构表征

采用机械合金化及热压方法制备了纳米晶Mg2Si块体材料,利用X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)分析、场发射扫描电镜(FE-SEM)及宏观密度测定对合成粉体及块体样品的微结构进行了表征.结果表明:正己烷作为合金化过程控制剂能有效避免粉体板结、团聚及防止合成粉体的氧化;合适的工艺参数(如配球、球料比及球磨转速)可有效促进合金化和降低杂质含量;配镁量对获得纯相Mg2Si块体至关重要;热压压力增大能显著提高Mg2Si块体的致密度;在1.5 GPa压力热压获得了相对密度大于98%、晶粒度为69 nm的纯相纳米晶Mg2Si块体.     

γ—TiAl金属间化合物合金激光表面合金化改性

以NiCr-Cr3C2混合粉末为原料,对γ-TiAl金属间化合物合金进行激光表面合金化。制得了以γ-NiCrAl镍基固溶体为基体,以TiC及Cr7C3为增强相的复合材料表面改性层,分析了激光表面合金化改性层的组织,并测试了其在滑动磨损试验条件下的耐磨及高温抗氧化性能。试验结果表明,上述激光表面合金化层具有很高的硬度、较高的耐磨性及高温抗氧化性。     

机械合金化制备纳米晶与非晶Al-Pb系粉末

采用X射线符亍射（XRD）、透射电镜（TEM）研究了球料比为8：1、转速280r／min和球料比为25：1、转速450r／min条件下绛不同球磨时间后混合粉末的相变、晶粒大小和微观形貌等。结果表明：通过机械合金化可以制备出Al-15％Pb-4％Si-1％Sn-1．5％Cu纳米晶粉未，而且球磨导致了合金粉体非晶化，在球磨过程中混合粉体首先细化、合金化和纳米晶化，然后部分纳米晶转变为非晶；在机械合金化过程中球料比越大、转速越高，即给球磨系统供给的能量越大，则混合粉末获得纳米晶的时间越短：基于多层非晶化模型讨论了△Hmin≈1.34的情况下Al-Pb非晶形成的机制，指出在机械合金化过程中Al-Pb非晶形成并非需要△Hmin〈〈0，其非晶化驱动力主要由浓度梯度提供。     

球墨铸铁的激光表面铬合金化

采用多种检测手段，对球墨铸铁的激光表面铬合金化区内的显微组织、化学成分、相组成、硬度分布等进行深入研究后发现，含铬量不同，显微组织截然不同；合金化区内存在许多化合物相。     

Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物激光表面合金化组织与耐磨性

分别采用氮气及预涂 Ti N粉、碳粉、Ti C粉等方法对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb金属间化合物进行激光表面合金化 ,制得了分别以 Ti N,Ti C等硬质耐磨相为增强相的快速凝固“原位”金属基耐磨复合材料表面改性层 ,并分别在干滑动及磨料磨损条件下测试了所获激光表面合金化改性层的耐磨性。结果表明 ,对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb合金进行激光表面合金化改性处理后显微硬度和耐磨性大幅度提高     

45钢激光表面合金化

为提高45钢的表面硬度,达到表面改性的目的,对表面镀镍的45钢进行了激光表面合金化,对合金化的表面进行了定性和定量分析.结果表明:合金化层组织为细小的枝晶,明显优于基体组织;合金化层平均硬度比基材提高3倍.     

气门摇臂激光表面合金化工艺研究

采用正交试验 ,对激光表面合金化工艺参数进行了优化 ,分析了各工艺参数对气门摇臂合金化层质量的影响。研究表明 ,激光功率、扫描速度、离焦量和合金化粉涂层厚度等工艺参数对气门摇臂的合金化层厚度、搭接情况和表面状况等质量指标的影响不同 ;使用优化的激光工艺参数 ,对体积小、形状复杂的发动机气门摇臂工作圆弧面进行了激光表面合金化处理 ,获得的合金化层搭接较好 ,精磨后厚度在 0 4 0～ 0 6 0mm范围 ,表面硬度 >78HRA。     

激光表面合金化处理气门摇臂的组织与性能

对钢制气门摇臂进行多道激光表面合金化处理，精磨后获得厚度达0.40-0.60mm的合金化层。该合金化层由胞状晶和胞状枝晶组成，显微组织为马氏体、残留奥氏体和碳化物，表面硬度在78HRA以上，而且硬度在深度方向上较为均匀。试验结果表明，使用优化的激光工艺对摇臂进行表面合金化处理，可以获得性能优异的硬化层。     

高能球磨制备Al-Pb-Si-Sn-Cu纳米晶粉末的特性

通过机械合金化制备了Al-15％Pb-4％Si-1％Sn-1．5％Cu(质量分数)纳米晶粉末。采用X射线衍射(XRD)，扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同球磨时间的混合粉末的组织结构、晶粒大小、微观形貌以及颗粒中化学成分分布情况进行了研究。结果表明混合粉末经过球磨后形成了纳米晶，其组织非常均匀。球磨对Pb的作用效果明显大于对Al的作用效果，经过40h球磨后Pb粒子达到40nm，而Al在球磨60h后晶粒为65nm；经球磨后，Cu和Si固溶于Al的晶格中，而Sn则固溶于Pb晶格中，并且Al和Pb发生了互溶，形成了Pb(Al）超饱和固溶体；在球磨过程中硬度高的脆性粒子Si难于完全实现合金化。     

机械合金化制备纳米晶Al65Fe25Ni10合金粉

采用X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM）和差热分析仪（DTA）等研究了Al65Fe25Ni10元素混合粉末在机械合金化过程中的结构演变及热稳定性。结果表明：球磨5h后的粉末样品退火处理后生成Al5Fe2和Al3Ni2金属间化合物。球磨500h后得到纳米尺寸的Al（Fe，Ni）无序相。     

机械合金化制备纳米晶Ti-6Al-4V合金

采用机械合金化制备Ti-6Al-4V粉末。结果表明:采用机械合金化可以制备纳米晶Ti-6Al-4V合金粉,其反应机理以扩散为主,该固态反应是缺陷能和碰撞能共同作用的结果;随球磨时间延长,部分V固溶于Ti中形成置换固溶体Ti(V),球磨过程中没有中间相生成。球磨40 h后都能获得纳米晶,60 h的粉末为纳米晶和非晶的混合物,晶粒尺寸小于60 nm;60 h后晶粒尺寸变化缓慢。球磨后Ti、Al、V的原子比近似为90:6:4,与Ti-6Al-4V元素成分一致。     

Ti-Al-Cr-Nb-V合金激光表面原位TiC颗粒增强涂层及耐磨性研究

分别以高纯石墨粉C和C Nb混合粉末为原料,对Ti-46Al-2Cr-1．5Nb-1V合金进行了激光表面合金化处理,对激光改性层的显微组织以及成分进行了观察与分析,并对该合金原始组织及经C或C Nb激光表面改性层的室温耐磨性能进行了对比分析研究。研究结果表明,C和C Nb激光表面合金化处理后,在合金表面均“原位”形成了TiC颗粒,Nb以固溶原子形式存在于表面改性层中,TiC颗粒的大小,形态及分布强烈取决于激光工艺参数;经C或C Nb激光表面合金化处理后,TiAl合金的室温滑动磨损耐磨性能均有不同程度的提高,其中经C Nb的激光表面合金化后的试样表现出最佳的抗室温滑动磨损性能。     

机械合金化制备磨球表面铬铝合金涂层

采用机械合金化(MA)工艺,在GCr15钢磨球表面获得了铬铝合金涂层。运用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计等仪器测定了涂层的组织、结构与硬度。结果表明,利用MA原理,能在常温及保护性气氛条件下获得无环境污染的合金涂层。     

铝活塞激光表面合金化关键技术的研究

论述了在铝活塞激光表面合金化中试线的研究,为了适应大生产的要求,对激光表面合金化工艺,设备的几个关键技术进行了研究,经激光处理的ＣＡ４９８活塞油相顺利通过６００ｈ的台架试验。     

TC4钛合金表面激光合金化Ti-Al-Nb涂层的研究

以钛铝铌单质元素球磨混合粉末为原料,采用激光合金化技术在TC4钛合金表面成功制备出Ti-Al-Nb合金涂层。分析了涂层的物相组成、组织形貌及成分、显微硬度,并利用YG6球对磨来测试涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。结果表明:在激光功率P=1.8 k W,扫描速度V=5 mm/s,光斑直径D=2 mm下制备的涂层整体均匀致密、无裂纹,与TC4基体呈良好的冶金结合;涂层组织主要由Ti_3Al、AlNb_2、α-Ti 3种物相组成;Ti-Al-Nb涂层的显微硬度值沿层深方向呈平缓的梯度分布,平均硬度(HV)为5970 MPa,比TC4基体(3600 MPa)提高了66%;涂层平均摩擦系数为0.33,比TC4钛合金(0.45)降低了27%;涂层的磨损体积为0.044 mm3,耐磨性是钛合金基体(0.130 mm~3)的2.95倍。