热浸镀铝工艺参数变化对合金层影响的研究

分析了热镀时间（t)、温度（T）、待镀件成分、相结构变化对镀层中合金层形貌、厚度（H）、合金层的重熔产生的影响。实验结果表明，合金层的形貌、厚度、重熔与热浸镀温度有密切关系，钢基成分对合金层形貌、厚度也产生一定的影响，而合金层厚度和形貌对热浸镀时的时间因素不敏感，在合金层达到一定厚度后，就基本上不再随时间的延长而改变。     

热镀Galfan合金界面层的生长动力学研究

通过还原法制备不同浸镀时间的Galfan合金镀层样品,用SEM观察镀层的微观形貌,根据扫描图片测量界面层的厚度,拟合界面层厚度与时间的函数关系.实验结果表明,随着浸镀时间的延长,镀层的共晶组织越来越致密和均匀,界面层的厚度有增长的趋势.最后得出了界面层生长过程中形核阶段动力学方程和长大阶段的动力学方程.     

不同锌浴成分下钢中Mn对热浸镀锌层的影响

将不同锰含量的冷轧钢板分别在锌浴成分为Zn-Al和Zn-Al-Ni的锌锅中进行热浸镀锌,研究Mn含量对热浸镀锌层组织及厚度的影响,寻找锰含量过高时热浸镀锌层过厚的解决办法。结果表明:锌浴成分为Zn-Al镀液、钢中Mn质量分数大于0.780 0%时,镀锌层厚度增加较快;锌浴成分为Zn-Al-Ni镀液、钢中Mn质量分数大于1.700 0%时,镀锌层厚度才增加较快;锌浴成分为Zn-Al-Ni时,Ni元素通过细化ζ相晶粒的方式减少其对镀锌层厚度的贡献,有效控制ζ相的长大,可得到厚度合适的镀锌层。     

无铵盐助镀条件下热浸镀锌层组织的分析

针对热浸镀锌过程传统助镀工艺的烟尘污染问题,在热浸镀锌工艺中采用无铵助镀前处理制备镀锌层,利用SEM研究了无铵助镀处理对镀层组织的影响.研究结果表明,无铵助镀时,δ相层变得更加致密;δ相层外面相邻的ζ相变得更加细小且柱状结构表现不明显,部分ζ相分布于η相中.增加助镀剂中的Fe2＋含量会加剧锌铁合金反应,导致镀层中合金相层快速增长,出现了板条状ζ相,甚至造成ζ相的异常长大.与传统锌—铵助镀工艺相比,无铵助镀热浸镀锌层的组织结构发生了改变.     

无烟助镀剂热浸镀锌的镀件质量和镀层性能研究

研发了一种热浸镀锌无烟助镀剂,其配方为250 g/L ZnCl_2+20 g/L SnCl_2+12 g/L CeCl_3+10 g/L NaCl+20 g/L KF+1g/L表面活性剂;助镀工艺中助镀温度为60℃,助镀时间为30 s,浸镀温度为(450±10)℃,浸镀时间为30 s。将制备的助镀剂与传统助镀剂进行了比较,用金相显微镜和扫描电镜对助镀剂盐膜形貌进行了观察,对镀件的外观质量和镀层的厚度和结构进行了分析与研究,同时通过极化曲线和全浸试验对镀层的耐腐蚀性进行了检测。结果表明:在无烟助镀剂条件下,助镀剂的盐膜较传统助镀剂盐膜分布更均匀致密,两种助镀剂条件下镀件表面均无漏镀且平整光滑,无烟助镀剂条件下镀件镀层的厚度有所减小,镀层的合金层组织更为致密,相层受到一定程度上的抑制,镀件镀层的耐腐蚀性相较于传统助镀剂条件下的提高了25%~50%。     

关于钼丝浸镀铝及铝硅合金的研究

本文介绍了用热浸镀法在钼丝上施加铝及铝硅合金(13%Si)后浸镀层的组织结构。浸镀试件在氧化与热震时的性能与组织变化。实验的结果表明钼丝在750℃浸镀铝硅合金一小时的试件一般可以在1250℃下连续工作60～100小时,最长的可达300小时之久。铝及铝硅保护层的氧化破坏主要的是由于钼原子渗入保护层中,使后者由一种抗氧化能力高的物质转变成一种抗氧化能力低的物质。铝及铝硅保护层的抗热震能力低,保护层一旦破裂后没有自愈的能力。     

镁对热浸镀铝件耐腐蚀性能的影响

通过向热浸镀铝液中加入微量Mg，分析了热浸镀铝层中Mg含量对镀件在不同化学介质中耐腐蚀性能的影响。结果表明，适量Mg可以提高镀件在盐水和弱碱性水溶液中的耐腐蚀性，而对强酸和强碱水溶液，Mg的加入不能提高镀件的耐腐蚀性能，通过分析Mg在镀层中的分布及对合金层第二相的影响，探讨了产生这种影响的原因。     

Mg含量对Al-xMg-1Si合金热裂敏感性的影响

为了揭示Mg含量变化对铝合金热裂敏感性的影响,计算了Al-x Mg-1Si合金的热裂敏感性参数,测试了合金凝固路径、枝晶相干温度和凝固区间温度等参数,并对合金热裂区域的显微组织及断口形貌进行了分析.结果表明,合金热裂敏感性随着Mg含量的增大而减小.α-初生相的枝晶干涉温度及析出温度随Mg含量的增加而降低,Mg₂Si相的析出量及析出温度随M g含量的增大而提高.随着Mg含量的增加,凝固后期晶界上共晶成分残余液相增加,Mg₂Si相凝固潜热增加,Mg₂Si析出对晶界的钉扎作用增强,因而合金热裂敏感性降低.     

45钢热浸镀铝镀层结构分析

借助OLYMPAS-PMG3光学显微和XD-2型X射线衍射仪对45钢热浸镀铝镀层的形貌、厚度和结构进行了分析.结果表明:镀层由表面纯铝层和内部合金层组成,镀层与基体间为冶金结合,合金层的厚度随浸镀时间的延长而增加;镀层组织主要含Fe2Al5相,其次含FeAl3相.     

合金元素对重力铸造Al-5.5Fe基合金组织和性能的影响

为了确定Cu、Zn、Mg等合金元素对重力铸造Al-5.5Fe基合金组织与力学性能的影响规律,采用了SEM、XRD、力学性能测试等分析检测手段.实验表明,适当增加Cu元素的质量分数可以有效提高Al-5.5Fe基合金的抗拉强度.对于重力铸造Al-5.5Fe-xCu合金而言,当Cu的质量分数由2.5%提高到4%时,该合金的抗拉强度得到明显提高,达到了130.65 MPa.Zn、Mg和Mn元素的添加可以有效提高Al-5.5Fe基合金的抗拉强度,Al-5.5Fe-4Cu-2Zn-0.4Mg-0.5Mn合金的抗拉强度达到了171.28 MPa.显微组织观察结果表明,向合金中加入Mg、Mn、Zn等元素可以将针片状Al3Fe的形貌改善得更加圆滑,合金中的第二相呈圆球状、N边形状以及六边形状,且弥散分布于基体中.第二相的数量会随着Cu元素的增加而增加,从而显著提高了合金的性能.     

锌—铝—稀土合金热镀钢丝助镀剂选择的研究

对锌－铝－稀土合金度钢丝水溶液助镀剂的选择进行了实验,结果表明,ZnCl2含量为0．015kg的助镀剂的助镀效果最佳,镀层质量最好;ZnCl2含量为0．020kg的次之,ZnCl2含量为0．05kg的最差。金相测定结果表明,助镀剂对合金层厚度的影响很小。认为,50ml水中含NaF0.001kg,ZnCl20.015kg;ZnCl20.020kg,BaCl2.H2O0.003kg,SnCl20.0005kg的2种助镀剂是钢丝热镀锌－铝－稀土合金较为理想的助镀剂;熔后、沸点较低的氯化物不能作为助镀剂的主要成分;助镀剂基本不影响合金层厚度。     

真空热处理对热障涂层组织形貌及元素扩散的影响

为了研究真空热处理对CoNiCrAlY涂层组织形貌及元素扩散的影响,采用超音速火焰喷涂(HVOF)设备在镍基高温合金基体上制备了CoNiCrAlY涂层.对部分样品进行真空热处理,利用大气等离子喷涂8YSZ陶瓷层.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分散谱仪(EDS)等分析了热障涂层的相组成、微观组织、元素扩散与热震性能,研究了真空热处理对热障涂层的影响.结果表明,真空热处理后,CoNiCrAlY涂层颗粒间界面消失且涂层发生均质化;涂层与基体界面处元素发生扩散;热障涂层的抗热震性能提高.     

Mg-A1-Zn合金的成分、组织与性能的关系研究

在ZM5镁合金的基础上,添加部分Zn元素和少量Ag元素,研究了新合金与ZM5合金组织及性能的差异,探讨固溶和时效处理对Mg-Al-Zn合金中组织演变的影响以及组织与性能之间的关系.结果表明:在ZM5合金中添加Zn能较为明显地增加合金中的γ(Mg17Al12)相的数量,且使之变得较为粗大,片层的取向也显得比较复杂多样,而且合金在T4(固溶)和T6(固溶 时效)状态下的屈强比也有较为明显的提高,而延伸率降低;热处理状态对Mg-Al-Zn合金的显微组织有明显的影响;固溶处理后的时效处理能明显提高Mg-Al-Zn合金屈强比;分布在基体晶界处的γ相的数量、大小和形态与合金的拉伸性能有着密切的关系.     

抛丸除锈对热镀锌层组织及抗粉化性能的影响

利用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、杯突试验机以及盐雾试验等技术手段,分别对抛丸除锈工艺与传统酸洗除锈工艺下得到的钢基体表面、热镀锌层组织及抗粉化性能进行了研究.结果发现抛丸除锈会使钢基表面粗糙度显著增大至6μm左右,并使钢基表面晶粒细化至纳米级别,从而增大其润湿性能.热浸镀时钢基表面凸起处易形成ζ相,凹陷处易形成δ相,该组织结构提高了镀层的抗粉化性能.     

Ga对铸态AZ91镁合金的影响

为了研究Ga元素在镁合金中的作用,利用扫描电子显微镜、能谱仪和x射线衍射仪研究了添加w（Ga）=2%的AZ91镁合金在铸态下的显微组织.研究发现：加入w（Ga）=2%可以明显地改变其铸态组织,β相由带有空洞的断续网状变为光滑的块状,并且在β相周围出现了共晶组织;加入的Ga主要存在于βMg17Al12相的周围,还有一些存在于βMg17Al12相中,而在基体相中没有Ga元素的存在.结果表明：Ga的加入,使Zn元素向βMg17Al12相的周围偏聚,同时βMg17Al12相中的Zn含量有所减少;Ga的加入,使βMg17Al12相中的Al元素含量增多,提高铸态下镁铝合金的力学性能,使AZ91.2%Ga镁合金的抗拉强度达到197.2MPa、塑性达到6.70%.     

熔体过热对Sn-Cu焊料合金凝固组织及焊接性能的影响

以Sn-5Wt%Cu无铅焊料合金为研究对象,探索了熔体过热对合金熔体结构、凝固组织和焊接性能的影响.运用四探针电阻法发现合金熔体过热至758℃附近后发生了明显的不可逆结构突变;熔体过热处理后的金相组织观察表明,该不可逆结构转变使合金凝固组织明显细化和弥散化、合金焊接接头的界面化合物层变得更薄、且界面粗糙度也得到了一定的改善.在260℃左右的铜基板铺展实验中,焊料合金的铺展面积增大了5%,润湿角减小了13%,其润湿性有较大提高.     

挤压态Mg－Zn－Nd镁合金的组织与力学性

为了确定稀土元素Nd在Mg,Zn系镁合金中的合金化作用, 以添加0.5%～3%Nd的挤压态Mg镁合金为实验材料,在室温、150℃和200℃ 下进行了拉伸试验,确定了合金在不同温度下的抗拉强度、屈服强度及伸长率,探讨了稀土 元素Nd对Mg,Zn系镁合金的拉伸性能的影响规律.结果表明,室温下,随着Nd含量的增加, 抗拉强度不断升高,而屈服强度则先降低后升高;在150℃和200℃下,合金的抗拉强度和屈服强度随Nd含量的增加则呈现不同的变化规律.此外,Nd含量为0.5%、1%和3%的合金的伸长率随试验温度的升高呈现先增大后减小的趋势,而Nd含量为2%的合金的伸长率则随试验 温度的升高而持续增大.     

ZG0Gr13Ni5Mo与ZG20SiMn钢焊接接头热处理后碳迁移问题

对异种钢焊后热处理产生碳迁移问题进行试验研究，分析了Ｎｉ元素对其碳迁移的影响，采用合金元素含量阶梯过渡焊接方法有效地抑制了ＺＧ０Ｇｒ１Ｎｉ５Ｍｏ与ＺＧ２０ＳｉＭｎ钢焊后在６００℃热处理时产生的碳迁移，给出了阶梯过渡焊时各层界面不产生碳迁移的（Ｃｒ＋Ｍｏ）％含量临界值。     

Zn对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相图及显微组织的影响

为了明确Zn元素对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金的影响,采用多相平衡相计算软件Pandat计算了Mg-9Gd-3Y-xZn-0.5Zr(质量分数x=1%~6%)合金相图,分析了Zn含量对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相平衡的影响.采用示差扫描量热仪、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对Mg-9Gd-3Y-xZn-0.5Zr合金的相变温度及室温相组成进行了验证.结果表明:该系合金计算相变温度结果与实验测试结果基本吻合;计算和实验分析结果显示该合金室温平衡组织为a-Mg+Zr+Mg5Gd+Mg24Y5+MgZn,随着Zn含量的增加,Mg5Gd、Mg24Y5相含量逐渐增加.在非平衡凝固条件下,在晶界处生成板块状MgZn相.当Zn的质量分数为6%时,520℃,8 h+200℃,168 h处理后,合金晶界处发现两种化合物相Mg(Gd0.2Y0.2Zn0.6)和Mg5(Gd0.25Y0.25Zn0.5).     

熔体温度处理和合金成分对铝硅合金凝固收缩率的影响

合金凝固过程的收缩会使铸件产生缩孔、缩松、热裂、应力和冷裂等缺陷.运用阿基米德原理设计了测定合金凝固收缩率的实验装置,并研究了Al-25%Si合金凝固收缩率随熔体温度处理和合金化元素的变化规律.试验结果发现:Al-25%Si合金凝固收缩率随过热温度的升高先减小后增大,随降温后保温时间的延长,收缩率逐渐减小;当熔体在960℃保温30min后,又在770℃保温60min时,凝固收缩率达到最小值0.40%.单独加入Cu、Ni和Mn元素时,凝固收缩率分别从0.87%逐渐减小到0.77%、0.75%和0.52%.但是单独加入Mg元素时,凝固收缩率从0.87%逐渐增加到0.92%.