水平震荡机械研磨电镀铜工艺研究

在传统酸性镀铜液中加入玻璃球,利用SEM和XRD考察了玻璃球数量与震荡频率对机械研磨电镀工艺的影响,并探讨了水平震荡频率和玻璃球数量对镀层微观结构的影响机理。实验结果表明：固定玻璃球数量为80个,震荡频率为2.5～4.2 Hz时,所得镀层的晶粒尺寸随着震荡频率的增加而显著降低;固定水平震荡频率为4.2 Hz,玻璃球数量为40～120个时,随着玻璃球数量的增加,所得镀层的晶粒尺寸先降低后略有增大,但仍明显小于传统镀层;水平震荡机械研磨电镀铜层具有（111）择优取向,但择优取向程度受水平震荡条件影响。     

机械研磨对锌合金化学镀Ni-P镀层结构及性能的影响

在锌合金表面化学镀Ni-P过程中,在镀液中加入玻璃球对镀层施加机械研磨作用.随后采用X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜、显微硬度测试、电化学工作站等方法研究了机械研磨对化学镀Ni-P镀层结构及性能的影响.结果表明:机械研磨化学镀层是非晶态的,与传统化学镀层相比P含量有所降低;镀层致密,表面平整光滑、无孔隙;机械研磨化学镀工艺提高了Ni-P镀层的硬度和耐腐蚀性;机械研磨虽然降低了化学镀反应的活化能,但宏观化学镀速降低.     

不同密度研磨介质球对机械研磨电镀铜镀层耐蚀性能影响

目的：利用垂直冲击电镀装置制备机械研磨电镀铜镀层。方法在普通酸性镀铜液中分别加入玻璃球、铜球、铅球,在垂直冲击电镀装置振幅为4 mm、频率为12 Hz的情况下制备30μm的铜镀层,利用电子扫描电镜（SEM）观察镀层表面微观形貌,研究不同密度研磨介质球对镀层晶胞大小的影响;利用恒电位仪测量机械研磨电镀过程中的阴极极化程度,研究机械研磨电镀晶胞细化机制;利用失重法测试镀层在3.5%（质量分数）的 NaCl 溶液中的腐蚀速度,研究介质球密度与铜镀层腐蚀速度之间的关系;利用电化学测试技术验证介质球密度与铜镀层腐蚀速度之间关系的一致性。结果与普通铜镀层相比,机械研磨铜镀层晶胞细小,耐蚀性较好;铅球机械研磨铜镀层晶胞最小,耐蚀性最好;铜球机械研磨铜镀层晶胞次之,耐蚀性次之;玻璃球机械研磨铜镀层晶胞最大,耐蚀性最差。结论介质球密度为(2～12.3)×103 kg/m3时,随着介质球密度的增大,铜镀层晶胞减小,耐蚀性提高。     

机械研磨对电沉积Ni镀层微观结构与性能的影响(英文)

在电沉积Ni过程中,向镀液中加入介质小球,介质小球以不同频率冲击镀件表面对镀层形成机械研磨。用SEM观察镀层表面、截面形貌,用TEM、XRD研究镀层的微观结构与结晶状态,测试镀层的极化曲线(PC)与交流阻抗频谱(EIS)等电化学性能。测试镀层的显微硬度与抗拉强度等力学性能。结果表明:在电沉积Ni过程中,对镀层实施机械研磨使镀层表面变得光滑,镀层孔隙率降低,致密度增加,镀层厚度减小,机械研磨促进镀层表面与内部晶粒尺寸的明显细化及镀层内部的压应力形成,从而导致镀层的耐蚀能力显著增强,抗拉强度与硬度显著提高。     

机械研磨对镁合金化学镀Ni-P镀层结构及性能的影响

通过在镀液中加入介质小球,进行搅拌,对镁合金化学镀Ni-P过程施加机械研磨作用。结果表明,机械研磨改变了镀层的生长方式,获得的镀层表面光滑、平整,镀层颗粒明显细化,没有孔隙;在机械研磨作用下,镀层发生了由非晶向晶态的转变,形成固溶P的晶态Ni镀层,镀层硬度显著提高。机械研磨化学镀Ni-P镀层在400℃热处理1h,镀层中析出Ni3P相,镀层硬度进一步提高,而且镀层中没有传统化学镀Ni-P镀层热处理后产生的裂纹。镁合金机械研磨化学镀Ni-P镀层的耐磨和耐蚀性能获得显著提高。     

机械研磨工艺对 AZ91D 镁合金显微结构的影响

目的研究不同机械研磨处理条件对AZ91D镁合金表面晶粒细化行为与机制的影响。方法采用不同直径的弹丸对密排六方结构的AZ91D镁合金进行不同时间的表面机械研磨处理,对处理试样的表面显微结构进行对比和表征,分析晶粒细化机制。结果通过表面机械研磨处理可以实现AZ91D镁合金的表层晶粒细化。在一定范围内,弹丸直径越大,处理时间越长,表层晶粒细化就越明显,晶粒尺寸可细化至约24 nm。结论 AZ91D镁合金表面机械研磨处理晶粒细化是孪生和位错滑移的综合结果。选择弹丸直径16 mm,处理时间180 min的工艺参数,AZ91D镁合金表面机械研磨处理的效果最好。     

机械研磨处理 AZ91 D 镁合金表面晶粒细化研究

目的研究AZ91D镁合金表面经机械研磨处理的晶粒细化行为与机制。方法通过表面机械研磨处理方法对密排六方结构的AZ91D镁合金进行表面强变形处理,并对表面变形层的微观结构进行表征。结果经过60 min的机械研磨处理后,样品表层形成了厚约80μm的变形层,变形层组织呈梯度分布。随着距表面距离的增加,晶粒逐渐变大,表层晶粒尺寸达到20 nm。结论通过机械研磨处理,AZ91D镁合金表面晶粒可以得到明显细化,达到纳米级,晶粒细化机制是孪生和位错滑移的综合作用。     

机械研磨对316L不锈钢表面及其低温渗铝层性能的影响

利用扫描电镜(SEM),表面粗糙度测试仪,电化学工作站等仪器,分析了机械研磨对316L不锈钢件表面及其低温渗铝层性能的影响。结果表明:机械研磨过程中,材料表面在研磨球撞击、旋压等多种作用下产生大塑性变形,形成大量组织结构缺陷并细化表层晶粒,导致试样表面粗糙度变大,硬度提高,直接影响到热处理过程及其渗层性能;机械研磨处理的316L不锈钢试样经低温渗铝后,与对比试样相比,渗铝层硬度可提高2倍以上,抗高温氧化性及耐腐蚀性能均有显著提高,同时进行了相关机理的分析探讨。     

机械研磨对AZ31镁合金化学镀镍磷镀层性能的影响

在AZ31镁合金化学镀镍磷的过程中施加机械研磨作用,获得了具有新特性的镍磷镀层。扫描电镜观察表明,施加机械研磨获得的镍磷镀层的晶粒细化、致密性提高、消除了镀层中的孔隙。镀层截面的形貌结果显示,与传统化学镀镍磷层相比,施加机械研磨后镀层与基体的结合处形成了一个合金化的过渡区域,使镀层与基体的结合力得到显著的提高。由动电位极化曲线测试结果可知,施加机械研磨后镀层的自腐蚀电位提高到-0.2 V,相对传统化学镀镍磷层的电位提高了0.9 V,耐蚀性能显著提高。     

Si对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Si元素对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种铝用中间合金晶粒细化效果的影响,分析了Si元素影响两种中间合金晶粒细化效果的机制。结果表明,对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C,晶粒细化效果达到最优的Si质量分数分别为2.0%和1.0%。对这两种中间合金,微量Si元素不会影响铝熔体中形核基底的活性;Si元素通过过冷度因子、生长限制因子、离异共晶相、熔体过热度等因素影响细化过程中晶粒的形核与生长,其中离异共晶相是影响中间合金晶粒细化效果的主要因素。     

Rapid electroplating of Cu coatings by mechanical attrition method

The compact Cu coating with smooth surface and refined grain was prepared at high current density by mechanical attrition enhanced eleetroplating（MAEE） process. The mechanical attrition（MA） action was supplied by the vertical movement of glass balls on the sample surface with a special vibrating frequency. The plating bath was CuSO4 and H2SO4. It is demonstrated from field emission scanning electron microscopy（FESEM） results that the new coating shows smooth and refined surface morphology in high speed MAEE process. The further studies show that the spherical grain or pillar-shape grain can be obtained by traditional eleetroplating process at the current density of 200-600 mA/cm^2. And the coatings are loosen, porous and easy to brush off. The pyramid-shape grain with diameter of less than 1 μm was obtained by MAEE process under the same condition. And the coatings are compact and pore-free. The rapid electroplating process can be obtained by MA action.     

Mechanical attrition enhanced Ni electroplating

Ni coating was deposited on carbon steel by a mechanical attrition enhanced electroplating (MAEE) process. The electroplating was conducted in a traditional Watts' solution and the mechanical attrition action was applied by impact of glass balls on the sample surface with a special vibrating frequency. It is shown that the attrition has significant effects on the microstructure and the characteristics of electroplated Ni coating. When the current density is below a limited current density (i_L), the growth of grains is hindered under the mechanical attrition action and the nucleation of Ni grains processes at a high rate. Thus the Ni coating deposited has smooth surface morphology, refined grain size, pore-free, and with increased microhardness and excellent corrosion resistance. When the current density is above i_L, Ni dendrites formed by conventional electroplating can be cold-welded together by the moving glass balls, resulting in a compact Ni coating. Therefore, high-dense Ni coatings can be plated at a high current density and deposition rate.     

Ni-P-SiC composite coatings electroplated on carbon steel assisted by mechanical attrition

Ni-P-SiC composite coatings were electroplated on carbon steel substrate assisted by mechanical attrition (MA). The MA action was conducted by dispersing glass balls on the cathodic surface, vibrating in the horizontal direction. The experimental results show that, under the assistant of MA action, the adhesion of Ni-P-SiC coating on the steel substrate can be improved effectively, and the Ni-P-SiC coatings exhibit a crystallized structure and Ni-P matrix can combine tightly with SiC particles, and the hardness and corrosion resistance of these coatings increase markedly. During heat treatment, the defects produced in conventional Ni-P-SiC composite coatings can be avoided assisted by MA action. Both of the wear resistance and corrosion resistance of these coatings can be improved further.     

一个新的动态再结晶过程的分析模型

应用不可逆热力学方法，本文建立了一个新的动态再结晶过程的分析模型。在这个模型中根据动态再结晶重复形核有限长大机理，分别考虑原始晶粒和再结晶晶粒分布的变化。由于模型不考虑再结晶晶粒形成细节，所以本模型也适用于由亚晶直接转变成新晶粒的情况。这种情况中只有晶界能增加并无明显晶粒长大。由此模型导出了再结晶体积分数及有关晶粒尺寸的演化方程。将这些演化方程插人到作者给出的考虑不同变形机制的热塑性本构关系中，便得到了有动态再结晶过程伴随的热塑性本构关系。这一本构关系不仅适用于一般的热加工变形，还适用于动态再结晶引起晶粒细化所造成的变形机理改变的热变形过程。最后给出一些算例并对一些有关问题进行了讨论。     

Grain refinement of Al-Cu alloy in low voltage pulsed magnetic field

The effect of a low voltage pulsed magnetic field (LVPMF) on grain refinement of Al-Cu alloy was investigated at different solidification stages. The cooling curve was also studied to investigate the grain refinement mechanism of LVPMF. The fine grains are obtained by applying the LVPMF during the nucleation stage. The LVPMF has no obvious influence on the solidification structure when it is applied during liquid phase stage or crystal growth stage. Application of LVPMF increases the nucleation temperature of the isomorphous transformation, and also decreases the recalescence magnitude of the alloy. The refining mechanism was proposed that the LVPMF provides extra energy for nucleation, which decreases the energy barrier and the critical radius for nucleation, leading to high nucleation rate and grain refinement.     

超声空化对7050铝合金的细晶分析

7050铝合金半连续铸造过程中施加一定功率的超声,晶粒细化较为明显。从结晶热力学和动力学两方面,运用理论计算结合试验分析了超声振动在熔体中引起的空化泡共振机理,发现超声的空化效应能显著增大晶核的振动能量,从而显著增大晶核振动频率,引起晶粒的细化。定量研究了空化效应对7050铝合金铸造凝固过程中能量的传递及晶核振动频率的变化。探讨了超声在铝合金熔体中传播时空化泡的频率及其初始平衡半径对晶核振动频率及其形核规律的影响。     

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。     

Q235碳素钢应变强化相变的基本特点及影响因素

在热模拟单向压缩实验中,通过形变参数的变化考察了Q235碳素钢应变强化相变的基本规律及铁素体晶粒细化效果,结果表明,铁素体的超细化在热力学上是由于应变强化相变最大限度地提高了相变过冷度,在动力学上是由于形核集中在局部的高应变区,同时在转变过程中形变不断产生新的形核地点并抑制铁素体生长的结果,实现铁素体的超细化需要一最小变量及一定的应变速率,以使转变完毕并加抑制铁素伯的生长及形变成长条状,应变明显削弱了奥氏体晶粒尺寸的差异带来的铁素体尺寸的差异,应变造成的铁素体动态再结晶进一步细化了晶粒,这种特征是动态转变所特有的,此外,还比较了应变强化相变与无应变及传统近轧控冷铁素体形成时的差异。