新能源汽车零部件用镁合金的改性研究

制备了新能源汽车零部件储氢电池用Mg2Ni和Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2镁合金,并进行了显微组织、物相组成、充放电性能和耐腐蚀性能的测试。结果表明,与未添加合金元素的Mg2Ni合金相比,Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2合金的放电容量最大值从126 m Ah/g增加至768 m Ah/g;20次充放电循环后放电容量的衰减率下降78.44%,腐蚀电位正移251m V,Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2合金的充放电性和耐腐蚀性得到显著提高。     

新能源汽车电池用新型镁基储氢合金的组织与性能

采用超声振动辅助感应熔炼法,制备出Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05新型镁基储氢合金,并进行了显微组织、XRD、吸放氢性能和电化学循环稳定性的分析。结果表明,该新型合金具有较佳吸放氢性能和充放电循环稳定性,由Mg2Ni基体相和少量弥散分布的V3Ni相组成,最大吸氢量达到2.3wt%,放氢平台压力约为0.6 MPa。与Mg2Ni合金相比,该新型合金经20次充放电循环后的放电容量衰减率减小了72.3%。     

储氢电池用新型镁基合金的制备与性能研究

采用机械合金化方法制备了储氢电池用新型镁基合金Mg-8Ca-5Si-3V-0.3Cr,并进行了XRD、SEM、吸放氢性能、充放电循环性能和耐腐蚀性能的测试。结果表明,该合金为非晶合金,能在室温吸放氢,最大吸氢量为3.962%,放氢平台压力约为0.5 MPa;与熔炼法制备的Mg2Ni镁基储氢合金相比,该合金经20次充放电循环后放电容量衰减率从99.6%减小至20.6%,腐蚀电位正移313m V。     

铝含量对Mg2-xAlxNi镁基储氢新能源汽车电池合金性能的影响

电化学循环稳定性和耐碱液腐蚀性能较差制约了镁基储氢新能源汽车电池合金的发展.采用球磨后烧结的两步法制备了Mg2_xAlxNi(x =0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)储氢新能源汽车电池合金试样,并进行了显微组织、充放电循环和耐碱液腐蚀试验及分析.结果表明:随Al含量增加,合金放电容量衰减率先减小后增大,腐蚀电...     

含铝镁基储氢合金的电化学稳定性

利用合金化的方法,采用两步法制备了含铝镁基储氢合金Mg5.9Al0.1Ni0.99Sc0.01,并进行了显微组织、物相组成、电化学腐蚀性能和电化学循环性能的测试与分析。结果表明,与Mg2Ni储氢合金相比,含铝镁基储氢合金的电化学稳定性得到显著改善,腐蚀电位正移了291m V、经过15次充放电循环后的放电容量衰减率从84.45%减小至8.31%。该含铝镁基储氢合金由Mg2Ni和少量的Mg3Al2Ni相组成。     

等温锻造温度对2B70铝合金组织性能的影响

研究了不同等温锻造温度对2B70铝合金显微组织与力学性能的影响.结果表明随着锻造温度的升高.2B70合金的室温拉伸性能变化不显著,在450℃达到峰值,在很宽的锻造温度范围保持了较好的塑性,最佳等温锻造温度为430～450℃.经等温锻造及固溶时效处理后,显微组织不具有明显的方向性,晶粒多为等轴晶,具有优良的组织均匀性和稳定性.在450～480℃,S(Al2CuMg)和Mg2Si等强化相析出明显增多,480℃时晶粒明显长大.     

PLC控制的球磨法制备镁基储氢合金性能研究

通过PLC控制的球磨法制备了Mg2Ni镁基储氢合金,并对其物相组成、放电性能和循环稳定性进行了研究。结果表明,采用PLC控制技术有利于提高球磨储氢合金的放电性能和循环稳定性。与未采用PLC制备技术相比,采用PLC技术使Mg Ni合金的放电容量增加了78.77%,经过20次充放电循环后的放电效率从4.64%提高到63.72%。     

机械合金化Mg-Ni-Cr-Ti镁基电池合金的组织与性能研究

采用机械合金化方法制备了Mg-Ni-Cr-Ti新型镁基电池合金,进行了XRD、SEM及电化学稳定性的测试与分析。结果表明:球磨转速400 r/min、球磨时间38 h时,合金由Mg2Ni相组成,合金粉末未发生明显的团聚现象,试验合金主要具有较好的电化学稳定性。与传统Mg2Ni合金相比,该新型合金充放电循环35次后放电容量保持率从24%增大到88%。     

La_(0.63)Gd_(0.2)Mg_(0.17)(,NiCoAl)_x(,x=3.3,3.5)储氢合金的微观组织和电化学性能

采用真空感应熔炼方法制备了La0.63Gd0.2Mg0.17Ni2.85Co0.3Al0.15和La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3..05Co0.3Al0.15贮氢合金,并在氩气气氛中和900℃进行退火处理,通过X射线衍射(XRD)、显微电子探针(EPMA)分析方法和电化学测试分析研究了不同化学计量比对合金微观组织和电化学性能的影响。研究结果表明,该系列合金退火组织主要由Ce2Ni7+Gd2Co7型、Pr5Co19型﹑PuNi3型和CaCu5型相组成,AB3.3中Ce2Ni7+Gd2Co7型相明显比AB3.5减少。电化学测试分析表明,不同的化学计量比对合金电极活化性能影响不大,AB3.5合金的最大放电容量大于AB3.3合金。AB3.5合金的循环稳定性明显高于AB3.3合金,经100次充放电循环后其电极容量保持率S100分别为90.2%和83.7%,其中AB3.5合金具有最好的综合电化学性能。     

球磨表面包覆对镁基贮氢合金电化学性能的影响

表面包覆是一种表面改性方法,对于提高贮氢合金表面活性,防止氧化和抑制容量衰退有较积极的作用。探索了以球磨方法对二元非晶合金Mg50Ni50和三元非晶合金Mg(50-x)TixNi50(x=5,10,15)进行表面包覆的工艺及其对合金电极充放电循环稳定性的影响。结果表明：Y,Al,Ni等包覆元素皆可在一定程度上延缓非晶合金Mg50Ni50较快的循环容量衰退,而且Ni对Mg(50-x)TixNi50(x=5,10,15)合金的包覆可有效地提高其循环稳定性。     

等温锻造温度对2A70铝合金组织性能的影响

在6300kN四柱油压机上对2A70铝合金试样在变形温度350～480℃、应变速率0.001s~(-1)的条件下进行等温压缩试验,然后对其进行标准同溶时效处理,并进行室温拉伸性能测试和显微组织观测.实验研究结果表明,在430～450℃变形温度范围内,等温锻件的显微组织为完全再结晶组织,晶粒细小且沿变形方向分布;在430℃纵向抗拉强度和屈服强度分别达到最大值(410MPa和292.5MPa),在450℃横向抗拉强度和屈服强度分别达到最大值(400MPa和270MPa),而伸长率均远超过技术条件要求.综合考虑显微组织、强度和塑性等因素,选取450℃为该合金的较佳等温锻造温度.     

多向强应变-时效下7075合金组织、拉伸及抗晶间腐蚀性能

通过OM、TEM、力学性能和晶间腐蚀测试等手段研究了7075铝合金经多向锻造和80 ℃×1260 min时效处理后的组织及性能变化,并着重分析了试样在不同状态下的抗晶间腐蚀性能。结果表明:试样经多向锻造和80 ℃×1260 min时效处理后,晶粒得到明显细化,强度大幅提升并使塑性保持良好,晶界的析出相呈不连续分布,抗晶间腐蚀性能得到改善。最终,试样的最佳综合性能为:抗拉强度640.25 MPa、伸长率16.59%、自腐蚀电流密度1.077×10^-4 A·cm^-2。     

5A06铝合金复杂盒形件等温锻造工艺研究

针对5A06铝合金复杂盒型件,利用有限元分析软件Deform,确定了先预成形后终成形的等温锻造成形工艺方案。并通过逆向补偿方法设计了预成形及终成形模具。在20 MN锻压机上,先将铝合金板材预锻成预制坯,然后再等温终锻。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,5A06铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为14000 k N。等温锻造试验表明;Deform有限元分析对等温锻造成形工艺研究具有较强的指导意义,采用先预成形后终锻成形工艺能大大提高锻件成形质量;此外,5A06铝合金等温锻造盒型件相较于机械加工盒型件,抗拉强度Rm提高到350 MPa,伸长率A提高到25%。     

Microstructure and tensile properties of isothermally forged Ni–43Ti–4Al–2Nb–2Hf alloy

NiTi-Al-based alloys are promising high-tem- perature structural materials for aerospace and astronautics applications. A new NiTi-Al-based alloy Ni--43Ti-4AI- 2Nb-2Hf （at%） was processed via isothermal forging. The microstructure and mechanical properties at room temperature and high temperature were investigated through scanning electron microscope （SEM）, X-ray diffraction （XRD）, and tensile tests. Results show that the micro- structure of as-forged Ni-43Ti--4AI-2Nb-2Hf alloy con- sists of NiTi matrix, Ti2Ni phase, and Hf-rich phase. The simultaneous addition of Nb and Hf, which have strong affinities for Ti sites, promotes the precipitation of Hf-rich phases along the grain boundaries. The tensile strengths of Ni-43Ti-4A1-2Nb-2Hf alloy are dramatically increased compared with the ternary Ni-46Ti-4A1 alloy. At room temperature and 650℃, the yield stress of Ni--43Ti-4Al- 2Nb-2Hf alloy reaches 1,070 and 610 MPa, respectively, which are 30 % and 150 % higher than those of Ni--46Ti- 4Al alloy. The improved tensile property results from the solid solution strengthening by Nb and Hf, as well as the dispersion hardening of the Ti2Ni and Hf-rich phases.     

损伤容限型钛合金的等温锻造温度研究

研究了TC21钛合金在5.5×10-4s-1恒应变速率、40%变形程度条件下,等温锻造温度变化对锻件组织和性能的影响。结果表明:TC21钛合金显微组织对温度变化敏感,在两相区锻造时,显微组织由初生α相和β转变组织组成,并且随着变形温度的提高,初生等轴α相的含量逐渐减少,晶粒尺寸增大;在相变点温度锻造时得到网篮组织;在相变点以上温度锻造时得到片状组织。室温拉伸强度和断裂韧性随锻造温度的升高呈现增加趋势,室温拉伸塑性明显降低。在965℃等温锻造时,显微组织为较细的片状组织,强度、塑性和断裂韧性达到较佳匹配,获得较好的综合力学性能。965℃为较佳等温锻造温度。     

快淬对La-Mg-Ni系A_2B_7型电极合金循环稳定性的影响

用熔体快淬工艺制备了La-Mg-Ni系A2B7型La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1（x=0,0.05,0.1,0.15,0.2）电极合金。用XRD、SEM、TEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,用程控电池测试设备测试了铸态及快淬态合金电极的电化学循环稳定性,研究了快淬工艺对合金结构及电化学循环稳定性的影响,探讨了电极合金的失效机理。结果表明,快淬态合金均具有多相结构,包括两个主相（La,Mg）Ni3及LaNi5和一个残余相LaNi2。快淬处理可以显著改善合金的电化学循环稳定性。导致合金失效的主要原因是电极表面被电解液剧烈腐蚀以及合金电极在电化学循环过程中的粉化。     

双希夫碱对 AB3 型储氢合金的表面改性研究

目的提高Ni/MH二次电池中AB3型储氢合金负极的充放电性能与动力学性能。方法合成一种双希夫碱作为表面改性剂,添加到AB3型储氢合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60中,进行表面处理,考察添加不同含量的双希夫碱对合金充放电性能及动力学性能的影响。结果紫外与红外图谱显示,合成了目标双希夫碱。合金添加双希夫碱后,合金的相结构基本没有发生变化。表面处理后的合金与未改性合金相比,最大放电容量从375.3 m Ah/g增加至376.4 m Ah/g,相对变化不大,50次充放电循环后的放电容量保持率从62.6%提高到81.1%(AB3/5%双希夫碱电极)。经过表面处理后的合金电极,腐蚀电位Ec从-0.902 V增至-0.853 V,交换电流密度I0从53.8 m A/g增至142.5 m A/g,极限电流密度IL从511.6 m A/g增至872.8 m A/g,交流阻抗图显示电极与电解液间的电荷转移阻抗减小。结论添加了双希夫碱的合金,循环稳定性、腐蚀电位等综合电化学性能有了较大改善。合金添加双希夫碱后,对强碱电解液的抗腐蚀能力有所增强,这是一种行之有效的合金表面处理方法。     

Mg(2-x)AlxNi的燃烧合成及其电极性能

采用燃烧合成法合成了三元镁基储氢合金Mg2-xAlxNi(x=0.1~0.5),XRD衍射研究表明合成产物中出现了具有Ti2Ni型立方结构的新相,SEM结果显示合金表面存在大量缺陷.Al元素部分替代Mg对Mg2Ni电化学性能影响的研究表明:Mg2-xAlxNi合金的电化学容量和循环寿命明显优于无Al的Mg2Ni,这归因于新相Mg3AlNi2的结构特点及形成的Al2O3保护层.此外,对合成产物的进一步的机械研磨有助于改进合金的活化行为及电极容量,但无助于循环能力的提高.     

合金渗碳钢件锻造余热等温正火原理研究

研究了常用渗碳钢利用锻造余热正火过程中可能出现的不良显微组织以及它们在重行加热时的粗大晶粒遗传性，阐述了控制停锻后冷却速度和温度使钢件在冷却时不发生相变，而在等温时形成要求的α＋Ｐ组织及硬度的锻热正火工艺原理，为这种新工艺的实际应用提供了理论依据。     

The effect of strain on dynamic recrystallization of PM Ti–45Al–10Nb intermetallics during isothermal forging

The strain in different regions of the pancake was different during isothermal forging process. Different strain could greatly influenced the forged microstructure. In the present work, the relationships between strain, dynamic recrystallization (DRX) and microstructure in different regions of powder metallurgy Ti–45Al–10Nb alloy during isothermal forging were investigated. The results show that the microstructure from the center to edge of the forged pancake was inhomogeneous due to the degree of DRX. And DRX was related with the degree of strain, large strain can promote DRX.