熔渗法制备W-Ce合金的探索研究

本文以制备高密度和高热值的活性合金为目标,开展了W-Ce合金的探索研究。以W粉为原料,通过等静压压制制备多孔W骨架,随后对骨架进行烧结,提高骨架强度,最后通过液相熔渗Ce制备出了高密度W为骨架、活性Ce为填充相的W-Ce合金材料。研究了不同W骨架制备工艺得到的W-Ce合金的组织、性能、反应活性,结果表明：W-Ce合金致密度均在95%以上;合金相组成为W、Ce两个单质相,未形成金属间化合物;动态压缩强度范围为621 MPa~905 MPa,动态压缩塑性在20%~30%之间;W-Ce合金具有较低的反应阈值。     

等离子熔覆CoCrCuFeNiMn高熵合金组织研究

采用等离子熔覆技术在Q235钢基体上制备了fcc结构的Co Cr Cu Fe Ni Mn高熵合金熔覆层,并研究了熔覆层的组织结构以及合金元素在基体中的扩散。结果发现,熔覆层显微组织为树枝晶,枝晶间为富Cu面心立方固溶体,晶格常数为0.3597 nm,有纳米编织组织析出。枝晶内为多种元素固溶的面心立方固溶体,晶格常数为0.3664 nm。高熵组元元素在熔合线靠近热影响区一侧形成元素的过渡区,过渡区宽度约为10μm。临近熔合线的热影响区内出现了大约70μm宽的铁素体带,该区域的珠光体因脱碳分解生成铁素体,Co在该区域扩散的距离最远。     

激光熔覆工艺对高熵合金组织与性能影响

为了探究激光熔覆工艺对高熵合金组织和性能的影响,使用激光熔覆技术在Q235基材表面制备不同熔覆工艺下的高熵合金涂层.利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪等对高熵合金涂层进行显微组织形貌的观察及物相分析;利用显微硬度计、摩擦磨损试验机对涂层的硬度及耐磨性进行研究.结果表明,宏观形貌上,扫描速度一定时,激光功率增大,涂层宽度增加,涂层表面更加平整;激光功率一定时,扫描速度增加,熔覆层的宽度减小,相结构主要由体心立方(BCC)和面心立方(FCC)组成,扫描速度的增大或激光功率的降低,涂层中的晶粒变细小,且部分区域的胞状晶有向树枝晶生长的趋势,涂层硬度明显高于基材,最高可以达到553 HV,耐磨性要优于基体.     

铸造铁基金属材料与压制烧结粉末冶金材料的组织与性能研究

在组织相同或相近的情况下，对铸造铁基金属材料及压制烧结粉末冶金材料性能和显微组织进行了对比分析，探讨了用粉末冶金材料代替持造铁基金属材料的可能性。     

等离子熔覆CoCrFeMnNiCx高熵合金的组织结构

用等离子熔覆技术在Q235钢上制备了CoCrFeMnNiCx（x=0, 0.05, 0.1, 0.2,x为摩尔分数）高熵合金熔覆层,并研究了熔覆层的合金成分,显微组织、相结构以及显微硬度。结果表明： C0、C0.05、C0.1和C0.2合金熔覆层的显微组织均为树枝晶结构,其中,C0合金熔覆层只形成了简单的面心立方相,其晶格常数为0.359 7 nm;加入C后,合金熔覆层仍以简单面心立方为主,只是晶格常数有所增加,分别为0.360 2（C0.05）、0.360 3（C0.1）和0.361 8（C0.2） nm;同时有少量Cr7C3生成,且随着C含量的增加,Cr7C3的形态由棒条状变为多边形颗粒状。由于少量的C元素在熔覆层中既可以作为固溶元素起到间隙固溶强化效果,也可与Cr元素形成Cr7C3起到第二相弥散强化作用,所以随含C量的增加,熔覆层显微硬度呈增大的趋势,当C的摩尔比为0.2时,熔覆层硬度达到354.7 HV0.5。     

等离子原位合成VC增强CoCrCuFeNiMn高熵合金基熔覆层微观组织研究

目的在廉价钢材表面制备原位自生碳化物增强高熵合金基熔覆层,研究熔覆层的微观结构及性能,为进一步探索高熵合金及其复合材料在表面工程中的应用提供实验范例和理论依据。方法利用等离子熔覆法在Q235钢表面原位制备出VC增强的CoCrCuFeNiMn(VC)x(x=0、0.1、0.2,摩尔比)高熵合金基熔覆层,采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计,对熔覆层的相结构、微观组织以及硬度进行分析。结果 CoCrCuFeNiMn(VC)x(x=0.1、0.2)熔覆层由高熵固溶体基体相(FCC1+FCC2)以及VC增强相组成。VC呈颗粒状或花瓣状,主要在基体的枝晶间偏聚,少量在枝晶内析出。透射电子显微镜实验结果显示,原位自生VC与基体之间的界面洁净,未发现明显的反应产物,符合原位自生复合材料的界面特征。在一定范围内(x=0~0.2),熔覆层的硬度随着VC含量的增加而升高。结论在Q235钢表面采用等离子熔覆法可以原位制备出VC增强CoCrCuFeNiMn高熵合金基熔覆层,熔覆层与基材呈冶金结合,原位自生VC对基体起到了强化作用。     

超高速激光熔覆Fe基非晶合金单道工艺分析

目的 利用超高速激光熔覆工艺制备Fe基非晶合金。方法 利用专用模具制备0.4、0.5、0.6 mm不同厚度预置涂层,并用质量分数为4%的聚乙烯醇将涂层与基材黏接,在真空环境下烘干。然后,设计正交试验分析预置厚度、激光功率和扫描速度对Fe–Si–B非晶粉末材料单道熔覆宽度的影响,并利用超景深显微镜和极差分析法分析工艺参数对涂层稀释率的影响次序。最后,对样件磨抛和腐蚀,借助扫描电子电镜分析涂层显微组织。结果 利用超高速激光熔覆制备涂层,单道涂层宽度与激光功率大小呈正相关关系。涂层稀释率变化区间为8.8%~12.1%,影响涂层稀释率的工艺次序为预置厚度>激光功率>扫描速率。所制备的涂层与基材形成良好的冶金结合,但涂层底部出现了晶化现象,晶粒尺寸分布区间为0.5~3.5 μm。将工艺因素归一化考虑,涂层晶粒大小受激光能量密度影响较大。结论 涂层底部凝固速率较低和成分偏析是造成晶化的重要原因,在预置厚度0.6 mm、激光功率500 W、扫描进给量6 000工艺下的晶化程度最小,将激光能量密度控制在10 W/mm³以下,有利于抑制晶化现象。     

熔覆电流对AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层显微组织的影响

采用氩弧熔覆工艺在06Cr19Ni10钢基体上制备等摩尔比AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层。采用10%草酸溶液体系对不同熔覆电流制备的高熵合金涂层进行电解腐蚀,采用倒置金相显微镜观察试样显微组织,采用3D激光共聚焦显微镜对高熵合金涂层中的细小析出物进行微区三维显微形貌分析,并采用自动转塔显微硬度计对其截面显微硬度进行分析。结果表明,以不同熔覆电流制备的AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层均由枝晶组织、枝晶间组织、块状析出物以及纳米级析出物组成。以240 A熔覆电流制备的涂层由于热输入过大,过热粗化的枝晶组织在凝固过程中发生臂端部位的熔解。240 A熔覆电流制备的熔覆涂层的表面硬度达到最高,但截面硬度较低。230 A熔覆电流制备的熔覆涂层的表面硬度、截面硬度均较理想。     

铁镍钴基高温合金雾化粉末烧结特性及显微组织

采用雾化法制备了Fe_(18)Ni_(23)Co_(25)Cr_(21)Mo_8WNb_3C_2高温合金粉末,并对其物相、显微形貌和热稳定性进行了表征。在此基础上,将雾化粉末进行真空热压烧结和二次烧结,获得了奥氏体为基体、M_6C碳化物作为主要强化相的铁镍钴基高温合金。结果表明,真空热压烧结后,组织分布较均匀,抗拉强度较高,但是延伸率较低。对热压烧结块材进行二次烧结,有利于合金块材的基体和强化相组织分布更加均匀,在抗拉强度略有降低基础上较大幅度提高烧结块材延伸率。     

激光熔覆CoCrFeNiSix高熵合金涂层的组织与性能

为了探究激光熔覆工艺对高熵合金组织和性能的影响,使用激光熔覆技术在Q235基材表面制备不同熔覆工艺下的高熵合金涂层. 利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪等对高熵合金涂层进行显微组织形貌的观察及物相分析;利用显微硬度计、摩擦磨损试验机对涂层的硬度及耐磨性进行研究. 结果表明,宏观形貌上,扫描速度一定时,激光功率增大,涂层宽度增加,涂层表面更加平整; 激光功率一定时,扫描速度增加,熔覆层的宽度减小,相结构主要由体心立方(BCC)和面心立方(FCC)组成,扫描速度的增大或激光功率的降低,涂层中的晶粒变细小,且部分区域的胞状晶有向树枝晶生长的趋势,涂层硬度明显高于基材,最高可以达到553 HV,耐磨性要优于基体.     

Recent Development of Effect Mechanism of Alloying Elements in Titanium Alloy Design

钛合金的性能主要取决于合金成分和显微组织两方面,而合金元素的种类选择以及添加量是合金成分设计的主要组成内容,不同合金元素的添加可以一定程度上改善合金的强度,高温性能,蠕变性能以及加工性能等,满足特殊工业需求。主要探讨了合金元素在钛合金设计中的作用以及说明了各合金元素在新合金设计中应注意的一些原则,并对合金元素在钛合金设计中存在的一些问题进行探讨和归纳总结,特别对于合金中不同合金元素之间的相互作用,引起合金组织中位错取向和相组成发生变化,从而影响合金的机械性能。另外,对几种经典合金的合金组成、稳定性以及组织性能之间的相互关联进行研究,希望进一步了解合金元素在钛合金中的影响机理,为新型钛合金设计与研发提供参考。     

弹簧钢高强度化及合金元素的作用

评述了弹簧钢高强度化的发展趋势，介绍了近年来开发的各种高强度弹簧钢新钢种以及合金化特点。讨论了合金元素对弹簧钢的强度、韧性、塑性以及抗弹减性的影响。     

主要合金元素对镁合金组织和性能的影响

本文叙述了一些常用镁合金以及新近发展起来的某些新型镁合金的成分、组织及性能;重点介绍了合金元素对这些镁合金组织和性能的影响。     

消失模铸钢件表面合金化铸渗机理研究

利用干砂消失模工艺对铸钢件表面铸渗进行了研究 ,通过建立数学模型对铸渗过程中钢液的传输进行了理论分析 ,对合金颗粒形成的孔道半径与铸渗量的关系提出了新的见解 ,给出了铸渗量与孔道半径的关系式 ;用正交试验对合金粉末的粒度和加入量、合金涂层厚度等因素进行了考证 ,给出了最佳工艺配方 ,所获得的合金化层厚度可达 10mm以上。     

铁基粉末冶金含油材料摩擦学性能

采用粉末冶金方法制备多孔含油铁基材料,在自制的HDM-10型端面摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验,考察了含碳量及材料密度对含油铁基材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：铁基粉末冶金含油材料的含碳量应选择0．6～0．8％（质量）为宜,组织为珠光体加少量铁素体,综合摩擦学性能最佳;密度与含油铁基材料的摩擦学性能有密切关系,有一最佳的密度选择范围。     

合金元素对铸铁共析转变的影响

介绍了铸铁共析转变的概念、特点和转变产物;说明了没有其他合金的铸铁共析转变时,奥氏体中富余碳的去向问题;阐明了合金元素对铸铁共析转变温度、转变产物的影响情况和珠光体形成与生长机理;提出了降低铸件断面敏感性的途径.     

稀土在球铁铸渗钒钛合金中的应用

在球铁铸渗钒、钛合金时,用稀土元素作催渗剂,可使铸渗件表面的渗层深度由0.35mm提高到0.55mm,同时使渗层中合金碳化物的数量增多,粒度得到细化,从而提高了铸态球铁铸件表面的耐磨性。     

M2高速钢激光表面钴合金化的研究

研究了Ｍ２高速钢激光表面Ｃｏ合金化的组织和性能。着重分析了激光工艺参数对合金化层中Ｃｏ浓度的影响。结果表明，采用激光表面合金化，可使Ｍ２高速钢表面Ｃｏ浓度在２％－５％。合金化层听Ｃｏ浓度主要与激光扫描速度和预沉积的Ｃｏ的厚度有关。退火态的Ｍ２高速钢在激光Ｃｏ合金化后，硬度可达８００ＨＶ。经淬火回火处理后，硬度可达１１５０ＨＶ，明显高于未进Ｃｏ合金化的Ｍ２高速钢。     

铝稀土合金(Al-Nd)高能微弧火花合金化的研究

用高能微弧火花合金化设备将铝稀土(Al-Nd)电极合金熔化到AZ31镁合金上以提高其耐蚀性,用极化曲线测试和浸泡试验表征合金的耐蚀性,用金相显微镜和扫描电镜观察合金化层的显微结构,用X射线衍射进行物相分析.结果表明,使用高能微弧火花Al-Nd合金化后,由于晶粒细化、快速凝固和合金化层中富含Al和Nd,可显著提高AZ31镁合金的耐蚀性.     

合金元素Co,Zr,Ga在HDDR各向异性NdFeB中的作用

研究了合金元素Co,Zr,Ga对HDDR各向异性NdFeB的磁性能和各向异性的影响,发现Co,Zr,Ga的添加是制备高矫顽力HDDR各向异性NdFeB磁粉的必要因素。研究表明,合金元素Co,Zr,Ga的添加在HDDR各向异性NdFeB制备中的作用主要包括两个方面：首先,合金元素在歧化过程中的富集行为导致了主相Nd2Fe14B在歧化反应中稳定性的提高,从而直接决定了磁各向异性的形成方式;其次,提高了富Nd边界相在氢气中的稳定性,改善了歧化和在复合组织的均匀性。以上两个方面的作用使得材料可以同时具有高的矫顽力和大的磁各向异性。