不同结构纳米晶镍钴合金的力学性能

采用直流电沉积方法制备晶粒尺寸为15 nm的Ni-49.2%Co(质量分数)和16 nm的Ni-66.7%Co(质量分数)合金。采用XRD、TEM和MTS?810万能材料试验机对其微观结构和力学性能进行分析。结果表明：两种合金分别是单相FCC结构和FCC与HCP共存的双相结构。固溶强化和晶粒细化的作用使两种Ni-Co合金都具有很高的抗拉强度;且Co元素的引入降低材料的层错能,提高其应变硬化能力,使Ni-Co合金的塑性也明显提高;Ni-49.2%Co合金的抗拉强度(σb )和断裂伸长率(δ)分别为1650 MPa和9%,Ni-66.7%Co合金的σb和δ分别为2200 MPa和12%。Ni-66.7%Co合金中FCC和HCP结构相互协调,在变形过程中释放内应力,使材料应变硬化能力得以保持,所以获得更高的强度和塑性。     

电流密度对Ni-Fe纳米合金微观结构及性能的影响

通过电沉积制取大块Ni-Fe纳米合金,利用XRD、TEM、SEM等研究了Ni-Fe纳米合金(平均晶粒尺寸约20 nm)的微观结构和变形机制,用单向拉伸试验机(MTS810)测试单向拉伸性能,表明这种合金的抗拉强度近2 GPa,伸长率可达10.9%.Ni-Fe纳米合金对应变速率敏感较小,塑性变形导致了合金的晶粒长大,同时变形孪生和位错运动也起到一定作用.试验结果表明,纳米合金的塑性变形受晶界活动的影响.     

工艺条件对电沉积Ni-W合金纳米晶的影响

选择对Ni-W合金电沉积影响较大的钨酸钠浓度、电流密度、镀液pH值、温度等4个工艺参数进行对比实验，探索了各因素对沉积速率、显微硬度、镀层外观的影响，为制备Ni-W合金纳米晶提供依据，同时制备出了晶粒尺寸为10．09nm的Ni-W合金纳米晶镀层。     

退火温度对纳米晶Incoloy800合金组织及力学性能的影响

通过95%大变形轧制制备了纳米晶Incoloy800合金,研究了退火温度对该合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,Incoloy800合金经过95%冷轧大变形后微观组织得到了显著细化,经500和600℃退火后晶粒尺寸在100 nm以内,经过700℃退火后晶粒尺寸在2μm以内。Incoloy800合金具有良好的组织稳定性。大变形轧制后Incoloy800合金强度显著提高,经过500和600℃退火后仍具有较高的强度,经过700℃退火后,其强度降低,但是塑性显著提高。强度的提高和良好的组织稳定性主要归因于大变形轧制后Incoloy800合金在退火过程中析出了大量均匀弥散分布的TiC和Cr₂₃C₆。     

电沉积纳米晶合金的最新进展

用电沉积法制备纳米合金是近期研究及发展起来的新技术.综述和讨论了过去10年来电沉积纳米合金的制取方法、特性和应用.目前,电沉积纳米合金技术已经从实验室研究发展成为经济实用的纳米材料工艺.由于纳米合金具有很多优异的性能,包括高的硬度、耐磨性、耐蚀性、电磁性、光学性及抗高温氧化性等,并初步应用于生产,已受到人们的极大关注.     

电沉积微纳米镍的组织结构与力学性能

在氨基磺酸镍体系的镀液中通过直流、脉冲电沉积分别制备了不同晶粒尺寸的块体镍.通过室温单向拉伸实验比较了这些镍的力学性能. 结果表明:拓宽电沉积纳米镍的晶粒尺寸分布可显著提高其塑性,同时,保留较高的强度.所制备的具有宽晶粒尺寸分布(5～120 nm)的平均晶粒尺寸为27.2 nm的纳米镍,抗拉强度为1162～1211 MPa,断裂伸长率为10.4%～11.4%.与平均晶粒尺寸为22.4nm的窄晶粒尺寸分布(5～60 nm)的纳米镍相比,抗拉强度降低约200 MPa,但断裂伸长率提高了3.4%.通过对纳米镍微观组织的TEM观察,揭示了宽晶粒尺寸分布纳米镍中塑性的显著提高源于塑性变形中大晶粒(100 nm以上)内存在类似传统粗晶材料中的晶内位错滑移.     

电沉积宽晶粒度分布纳米镍的组织结构与力学性能研究

通过直流与脉冲电沉积分别制备平均晶粒度为20～30 nm,宽晶粒度分布(5～120 nm)的纳米镍.在室温静拉伸应变速率范围内,直流电沉积制备的纳米镍的平均抗拉强度和平均断裂延伸率分别为1176 MPa与10.6%.而由脉冲电沉积技术制备的纳米镍抗拉强度可达1500 MPa之上,最高断裂延伸率可达13.3%.与电沉积获得的普通窄晶粒度分布的纳米镍相比,宽晶粒度分布的纳米镍的塑性要高出100%以上.其原因是大型晶粒内部允许位错的存在,且理论计算表明,晶内位错可通过Frank-Read源机制进行增殖.     

低温球磨纳米晶Al-Zn-Mg-CU合金组织的演变

利用液氮低温球磨技术制备了纳米晶Al-Zn—Mg—Cu合金粉体,分析了材料在球磨过程中微观组织变化．结果表明,气雾化Al—Zn—Mg—Cu合金粉体随着球磨过程的进行晶粒尺寸逐渐减小,球磨15h后晶粒尺寸约为35nm;MgZn2相逐步分解,并最终过饱和固溶于α—Al中．制备的纳米晶Al—Zn—Mg—Cu合金粉体低于709K（0．77Tm,Tm为熔点）加热时,晶粒长大速度缓慢;709K加热1h晶粒尺寸仅为71nm．研究表明,液氮低温球磨过程中形成的Al2O3颗粒对晶粒的钉扎有效地提高了纳米晶Al-Zn—Mg—Cu合金粉体的热稳定性．     

电沉积方法制备纳米晶Ni-W合金工艺研究

为了进一步优化镀液成分和工艺参数,为制备W含量可在较大范围内变化的块状纳米晶Ni-W合金提供依据,采用不含任何氨根离子(NH-+4)的镀液通过电沉积方法制备纳米晶Ni-W合金镀层.采用XRD、SEM和EDS对镀层的结构、形貌和成分进行观察和分析.结果表明:电沉积过程中电流密度、电源类型、pH值及搅拌方式对镀层的W含量都会产生较大的影响.试验中所得到的Ni-W合金镀层的W含量为2.15%~30.31%(质量分数),其结构均为W溶于Ni晶格所形成的置换式固溶体,平均晶粒尺寸为14~19nm;随着镀层中W含量的增加,镀层的显微硬度也随之逐渐提高.     

电沉积纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层的热稳定性

用脉冲电沉积方法制备表面平整光亮的纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层.采用XRD、TEM、EDS、DSC和显微硬度计分别研究纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层的微观结构、化学成分、热稳定性及其硬度.结果表明:纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层的晶体结构为单相的面心立方结构,其晶粒尺寸随镀层Co含量的增加而减小;合金镀层的显微硬度随退火温度的升高而提高,在300～375℃时达最大值,存在明显的退火再强化,之后,随着退火温度的继续升高明显下降;当镀层在低于375℃退火时,晶粒长大速度较慢;而当镀层在高于450℃退火时,晶粒迅速长大,并呈现较强的(111)织构.升温速率为20℃/min时,纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层的DSC结果显示,晶粒长大的峰值温度随镀层Co含量的增加而升高.由Kissinger方程求得纳米晶Ni-Co-Fe合金的晶粒长大激活能随镀层Co含量的增加而增大.     

Influence of Ce on microstructure and mechanical properties of LA141 alloys

LA141-（0-1.2）Ce alloys were prepared with vacuum induction melting method. The effects of Ce addition on the microstructure and mechanical properties of LA 141 alloys were studied. The microstructure and phases composition of these alloys were analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffractometry. The mechanical properties of these alloys were measured with tensile tester. The results show that Ce has refining effect on the alloys. In the alloys, some Al2Ce compounds exist, which make the A1 content dissolved in a and β phases decrease and the hard brittle Mg17Al12 phase refined. The refining effect improves the mechanical properties of alloys. When Ce content is 0.9%（mass fraction）, the tensile strength reaches 206.8 MPa and the elongation is two times as high as that of LAl41 alloy. Due to the generation of Al2Ce, the content of Al solid soluted in β phase decreases resulting in the decrease of alloy hardness with the addition of Ce.     

Effect of Gd content on microstructure and mechanical properties of Mg-Y-RE-Zr alloys

Four kinds of Mg-Y-RE-Zr alloys with different Gd contents were prepared,and the effect of Gd content on microstructure and mechanical properties of the alloys was researched.Based on the experimental investigation,the compounds at the grain boundaries are mainly Mg_(24)Y_5,Mg_(41)Nd_5,and Mg_5Gd phases.The average grain size of as-cast alloys is 50-60μm.After T4(535℃, 24 h)treatment,Mg_5Gd phases mostly decompose and dissolve into the matrix,and the disperse spotted phases are mainly Mg_(24)Y_5 and Mg_(...     

退火温度对大变形热轧AZ31镁合金板材力学性能的影响

采用热挤压态AZ31变形镁合金板坯,研究了退火温度对大变形热轧AZ31变形镁合金板材力学性能的影响.结果表明:随着退火温度的升高,变形镁合金板材的抗拉强度和屈服强度减小,伸长率呈线性增加趋势,硬度和杯突值均降低.变形镁合金板材的力学性能与其晶粒尺寸和组织均匀性密切相关.     

Effects of primary dicarboxylic acids on microstructure and mechanical properties of sub-microcrystalline Ni-Co alloys

Nickel-cobalt alloys were deposited from sulfate electrolyte with oxalic, malonic and succinic acids as additives and their microstructure and mechanical properties were studied. The crystal structure, surface morphologies, and chemical composition of coatings were investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscope, and energy dispersive spectroscopy. The crystal structure and surface morphology analysis showed that the addition of dicarboxylic acid leads to (2 0 0) crystal face and the surface were more compact and uniform due to the grain refining. Ni₆₀-Co₄₀ alloy was achieved when succinic acid is used as additive.     

Mg-Cu-Ni-Gd非晶合金结构弛豫及力学性能

采用差示扫描热分析仪(DSC/DTA),X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了Mg-Cu-Ni-Gd系非晶合金的结构弛豫以及力学性能,分析了Ni元素对Mg基非晶合金的结构弛豫和力学性能的影响.结果表明, Mg65Cu25 Gd10非晶合金在305 K下保温180 s发生结构弛豫后,出现约1-2 nm的中程有序畴.采用Ni元素部分取代Cu元素,可提高合金抗结构弛豫能力和力学性能.     

纳米多晶Ni微观结构与力学性能的分子动力学模拟

运用分子动力学技术,结合分析型嵌入原子方法(AEAM)模拟计算了平均晶粒尺寸为2.09～5.23 nm的纳米多晶Ni的微观结构和力学性能.从原子能量分布、径向分布函数(RDF)、局域晶序结构的角度分析了纳米多晶Ni的晶界和晶粒结构,发现晶界部分所占的比例随晶粒尺寸的减小明显提高,结构与普通微晶的相似,纳米晶体的结合能较普通晶体的低.单向拉伸模拟结果表明:纳米多晶Ni的强度与晶粒尺寸之间出现反常Hall-Petch关系;弹性模量的降低与纳米尺度结构特征相关.     

铁含量对铸态铝铁合金力学性能及组织的影响

采用拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和三维纳米X射线显微镜等分析手段研究了铁含量对铸态Al-Fe合金力学性能和微观组织结构的影响.结果表明:随着铁含量的增大,铸态Al-Fe合金抗拉强度和屈服强度增大,断后伸长率下降.大量的球状Al6Fe析出相和杆状Al3Fe析出相分布在试验合金铸锭晶界附近,与铸态Al-1...