镍钛丝断裂原因分析

镍钛合金医疗器械产品里的镍钛丝在生产过程中发生断裂,采用化学成分分析、力学性能试验、洁净度测试、宏观分析、显微硬度测试和断口微观分析等方法对镍钛丝的断裂原因进行了分析。结果表明:在镍钛丝的编织加工过程中,丝材穿过固定钢套的弯曲区域时,加工硬化应力消除不够彻底,导致镍钛丝在承受较大的弯曲应力时,发生过载塑性断裂。     

U型镍钛合金丝热定型及力学性能分析

采用不同的加热条件对镍钛合金丝进行定型,研究镍钛合金丝的力学性能及内部组织结构,确定了镍钛合金丝的最优热定型工艺参数。使用拉伸所用强力仪对镍钛丝进行拉伸性能测试,使用光学金相显微镜对镍钛丝进行金相组织观察。结果表明,热定型温度越高,加热时间越长,镍钛丝热定型效果越好,镍钛丝尺寸越接近定型模具尺寸;镍钛丝上下平台应力随加热时间的增加变小,其中,加工条件为550℃、20 min的上下平台应力最小,残余应变在加热时间多于10 min时显著增加;随着温度和加热时间的增加,镍钛丝内部奥氏体组织分布越来越均匀,奥氏体晶界越来越明显,其组织晶粒平均尺寸也越来越大。     

热喷涂用丝材及其喷涂工艺的研究进展

热喷涂技术是通过喷涂粉末或丝材状态的原材料在基体表面得到具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能的涂层，从而达到对基体的保护作用。热喷涂粉末材料范围广泛，包括金属、非金属和陶瓷等，但是其生产成本高，利用率低，而且涂层沉积速率慢，喷涂设备复杂。相比之下，丝材展现出了很大的优势，一方面丝材生产成本低，材料利用率高，涂层沉积速率快；另一方面，粉芯丝材的出现解决了陶瓷材料难以制成丝状以及实心丝材成分难以调控的问题，极大地促进了丝材喷涂工艺的发展。目前，丝材喷涂工艺主要有电弧喷涂、丝材火焰喷涂以及等离子转移弧喷涂，其中电弧喷涂和火焰喷涂工艺成熟，在喷涂粉芯丝材和实心丝材方面得到了广泛的应用，但是制备的涂层氧化严重，孔隙率高；等离子转移弧喷涂作为新的丝材喷涂工艺，制备的涂层氧化程度小，孔隙率低，涂层质量好。通过研究喷涂过程中丝材熔融机理和熔滴特性来改进喷涂工艺和设计新型喷涂技术成为提高涂层质量两种主要途径。本文综述了近年来热喷涂所用丝材的研究进展，以及涂层的耐腐蚀、耐高温和耐磨损性能；介绍了丝材火焰喷涂、电弧喷涂和等离子转移弧喷涂的优缺点；对喷涂过程中实心丝材和粉芯丝材的熔化和雾化行为以及粒子的形成进行了...     

热处理对镍钛合金丝材弯曲疲劳性能的影响

研究了热处理工艺对５０．６ａｔ％Ｎｉ－Ｔｉ合金丝材弯曲疲劳性能的影响。结果表明：该丝材经过固溶和时效后具有不同的弯曲疲劳寿命，其中固溶处理温度为１０２３Ｋ并且时效温度６７３Ｋ时，具有最高寿命；抗拉强度随热处理工艺的改变呈同样变化趋势。     

电弧喷涂粉芯丝材的研究进展与应用

简述了电弧喷涂粉芯丝材的优点及制作工艺,介绍了电弧喷涂粉芯丝材的发展历程,以及耐磨损、耐腐蚀、耐高温电弧喷涂粉芯丝材的最新研究进展,展望了电弧喷涂粉芯丝材的应用前景,指出了金属陶瓷复合粉芯丝材、非晶态粉芯丝材、纳米粉芯丝材是未来电弧喷涂粉芯丝材的发展方向。     

泡沫镍基镍硫合金涂层形貌、结构和析氢性能研究

在含有柠檬酸、硫脲和少许糖精的Watt镀液中,用电沉积的方法在镍泡沫基体上制备了镍硫合金涂层.各层涂层的形貌用SEM分析,各层硫量的分布用EDX测量.第1层涂层的结构用XRD测定.对各种电极包括镍泡沫基、镍网基上镍硫涂层电极,空白镍泡沫、镍网电极等的极氢电位进行了测量,研究了不同温度下镍泡沫基镍硫涂层电极的析氢活性.结果表明,镍泡沫基Ni-S涂层电极的析氢活性比镍网基Ni-S涂层电极活性高得多.镍泡沫各层硫量呈梯度的分布规律,由表及里硫含量逐步降低,中心层硫含量最低.各层表面微细颗粒大小及其均一性不相同,第1层的颗粒尺寸大于其它层的颗粒,其大小均一性也较其它层差.镍硫涂层是镍和Ni3S2组成的非晶态,使涂层具有丰富的表面积和氢气析出反应的活性中心.在加热的电解液中,在60℃以下和60℃以上的温区内电极析氢反应的机制不完全一样,受温度影响的程度也不一样.4000A/m2、90℃时,这种电极的析氢电位比15℃时析氢电位低180mV.     

电弧喷涂药芯丝的研制

在分析俄罗斯产曲轴喷涂用药芯电弧喷涂丝的基础上研制出一种经济实用的药芯电弧喷涂丝.该电弧喷涂丝涂层组织均匀,反应充分,涂层与基体结合良好,结合强度大于20MPa,在相同条件下,磨损失重仅为Q235的0.8%,2Cr13涂层的5.3%,且耐磨性能比俄罗斯产药芯电弧喷涂丝的高,而且可以节约成本,大规模应用于实际生产.     

镍基喷焊涂层与钛合金基体界面特征的研究

考察了三种工艺制备的镍基喷焊涂层与钛合金基体结合界面的组织形貌、涂层横切面上合金元素的扩散和显微硬度的变化,分析了它们的界面特征及影响因素.结果表明:镍基喷焊涂层与基体钛合金的结合是基于合金元素扩散的冶金结合,合金元素的扩散对涂层与基体能否形成冶金结合具有决定性的影响,钛合金表面的活化处理、涂层合金重熔时液态停留时间以及喷焊后进行时效处理是影响合金元素扩散的主要因素.     

电弧喷涂Zn—Al—Mg—RE粉芯丝材及其涂层的制备

在前期研发出Zn-Al-Mg-RE粉芯丝材制备新型防腐涂层技术的基础上,提出了采用Zn-Al合金带材包覆复合粉末的新工艺制造Zn-Al-Mg-RE粉芯丝材,设计制造了Al质量分数分别为2%,5%,8%的系列Zn-Al合金带材,测试了带材的硬度、拉伸强度和伸长率等力学性能指标,并和国外新近研制的Zn-Al合金带材(A220)展开对比;研究粉芯丝材的制造工艺.结果显示,选用的带材中Zn-2Al带和A220带材能够满足粉芯丝材的生产要求.利用研制的粉芯丝材进行电弧喷涂实验,发现这两种丝材的喷涂稳定性都较好,制备的涂层较致密,层状组织特征明显,时间电位曲线显示两种涂层均表现出较强的耐蚀性能,在实验后期,两者的电极电位趋于一致.     

镍钛合金医疗器械产品疲劳测试断裂失效分析

某镍钛合金医疗器械产品,在疲劳测试过程中发生早期断裂失效。通过扫描电镜及能谱仪等对产品断裂原因进行了分析。结果表明:产品发生早期断裂失效是由于其原材料多股丝表面存在机械抛光凹陷,降低了材料的疲劳抗力,致使产品在周期性疲劳应力作用下发生了早期疲劳断裂失效;严格控制产品原材料表面质量,是提高镍钛合金丝材产品疲劳抗力的重要途径。     

铝单晶线材连续铸造工艺及其性能

单晶连铸技术是一项新型的ｎｅａｒ－ｎｅｔ－ｓｈａｐｅ生产技术，它将先进的定向凝固技术与高效的连续铸造技术相结合可连续制造无限长的，表面呈镜面状态，内部无缩孔，气孔等铸造缺陷的单晶金属型材。     

Effect of Ni interlayer on characteristics of diffusion bonded Mg/Al joints

Magnesium and aluminium were joined through diffusing bonding with a Ni interlayer prepared by plasma spraying for the first time. Examination of the microstructure and phase constitution of interfacial regions indicated that Mg–Al reaction was successfully prevented in the presence of the Ni interlayer. With the elevation of temperature, a reaction layer of Mg₂Ni intermetallic was formed at Mg/Ni interface but few Al–Ni intermetallic was generated at Al/Ni interface. The mechanical test results showed that the tensile strength of the Mg/Al joint was substantially improved compared to that of the direct joint of Mg and Al. A maximum value of 5.8?MPa was obtained at 420°C for the joint with Ni interlayer.     

Mikrostruktur und Eigenschaften lichtbogengespritzter Schichten auf Eisenbasis

Microstructure and properties of Fe‐based wire arc sprayed coatings Innovative iron based feedstocks for wire arc spraying are a promising alternative for conventional carbide reinforced feedstocks for wear applications. Recently the main area of research is focused on improving the properties of deposited functional coatings by varying the wire composition. The influence on the crystalline structure and the dimension of the hard phases in the resulting microstructure is of particular interest in this context. The objective of the investigation is to produce coatings with an amorphous phase, submicron and nanocrystalline structure. The forming of the amorphous phase is influenced by high cooling rates of the molten and partly molten particles impinging on the substrate. Thus, the achieved coatings are characterized by high hardness as well as high corrosion and wear resistance. The present paper introduces iron based coatings produced by wire arc spraying. Due to the application of cored wires with a modified alloy composition the forming of an amorphous phase as well as a submicron‐ and nanocrystalline structure is promoted. The filling of the cored wires are based on FeB with a eutectic composition and is varied by adding Cr₃C₂, FeSi, FeCrC and AlMg. The adding of further elements like Cr, C, Si, Al and Mg should improve the forming of the amorphous phase. The deposited coatings are analyzed regarding to the resulting coating properties and phase composition in connection with the composition of the cored wires. XRD‐analysis’ proved that the Fe‐based coatings contain an amorphous phase.     

Cr7C3 / Ni3Al 复合材料制备过程中碳化铬的溶解再析出行为

将真空常压烧结方法制得的Cr₃C₂-Ni₂Al 复合焊丝堆焊于碳钢表面。分析表明, 在堆焊过程中, 利用氩弧物理热和Ni-Al 反应热, Ni 与Al 化合反应生成Ni₃Al 金属间化合物, Cr₃C₂ 则发生分解, 除少部分[ C]与[Cr ]固溶于Ni₃Al 基体中外, 大部分反应析出更稳定的Cr₇C₃ 相, 其尺寸取决于堆焊层中不同区域的冷却环境,较为均匀地分布于Ni₃Al 基体中。由于Cr 在Ni₃Al 中的固溶度远大于C , 加之Cr₃C₂ 转化为Cr₇C₃ 也造成部分富余的C , 结果造成在该Ni₃Al 表面强化材料焊层中形成石墨相, 其密度轻、熔点高, 主要偏聚于焊层表层。Cr₇C₃ / Ni₃Al 复合材料的室温、高温硬度远高于传统高温耐磨材料Stellite 合金, 该材料有望成为一种新型的高温耐磨表面强化材料。      

电弧喷涂TiB_2陶瓷涂层Ni含量对其耐磨粒磨损性能的影响

采用TiB2和Al2O3的复合粉末作为粉芯,由低碳钢带包覆制成粉芯线材.通过电弧喷涂工艺制备成含TiB2陶瓷的涂层.采用湿砂橡胶轮磨损试验机对涂层的磨粒磨损性能进行了测试.研究了在粉芯中添加Ni元素后涂层中相组织的变化以及不同的Ni含量对涂层抗磨粒磨损性能的影响.通过XRD、SEM等分析方法研究了涂层磨粒磨损机理.结果表明,所制得的涂层有着优异的抗磨粒磨损性能,且Ni元素对于涂层的抗磨损性能有着重要的改善作用.     

Three principles for preparing Al wire with high strength and high electrical conductivity

The trade-off relation between the strength and the electrical conductivity has been a long-standing dilemma in metallic materials. In the study, three key principles, i.e. elongated grains, sharp texture and nano-scale precipitates, were presented for preparing Al wire with high strength and high electrical conductivity based on the specially designed experiments for breaking the mutually exclusive relation between the strength and the electrical conductivity. The results show that the elongated grains could lead to a higher electrical conductivity in Al wire without sacrificing the strength; while, the 111 sharp texture can efficiently strengthen the Al wire without influencing the electrical conductivity. Furthermore, nano-scale precipitates with proper size can simultaneously improve the strength and electrical conductivity of Al alloy wire. Under the guidance of the above three key principles, Al wires with high strength and high conductivity were prepared.     

碳化物特性对Ni3Al基表面强化复合材料组织与性能的影响

将真空常压烧结的方法制得的Cr3C2-Ni-Al和WC-Ni-Al复合焊丝氩弧堆焊于碳钢表面时,利用氩弧物理热和Ni-Al反应热,促使碳化物硬质颗粒与自生成的Ni3Al金属间化合物基体复合.XRD分析表明,在堆焊过程中两种焊丝中的Ni,Al均化合反应生成Ni3Al金属间化合物.微观组织与硬度试验表明,受各自物理特性(密度、熔点)的影响,两种碳化物硬质相在Ni3Al基体中分布均匀程度不同,其强化效果也迥异:WC仍以原始的大颗粒形态偏聚于焊层层间界面处,而起不到弥散强化作用;Cr3C2则发生分解,并反应析出条块状的Cr7C3相,均匀分布于Ni3Al基体中,很好地强化了基体材料.Cr7C3/Ni3Al复合材料的室、高温硬度远高于传统高温耐磨材料stellite合金.该合金有望成为一种新型的高温耐磨表面强化材料.     

铝合金内表面电爆炸喷涂不同比例钼-高碳钢的性能对比研究

为了提高铝合金工件内表面的耐磨损能力,采用电爆炸喷涂技术在LY12基体上进行了制备钼和80号高碳钢复合涂层的实验研究.通过钼/高碳钢交替喷涂制备了钼和高碳钢的喷涂次数比分别为1:1和1:2的复合涂层,并对涂层进行了检测.结果表明,电爆炸喷涂的复合涂层形成了良好的冶金结合,涂层具有硬度高、抗磨损、粗糙度小、结合强度好的优点,层数比为1:2时涂层的性能更加优越.     

钢芯铝绞线的铝线在NaCl溶液中的腐蚀行为

钢芯铝绞线正常运行温度达80℃,受到环境中盐离子的严重腐蚀。采用Tafel直线外推法、电化学阻抗谱法及加速腐蚀试验法,研究了钢芯铝绞线的铝线在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,利用SEM和XRD等表征了其腐蚀表面状态及产物形貌。结果表明:随着NaCl浓度的升高,铝线的自腐蚀电位负移,极化电阻变小,腐蚀速率增大,当NaCl为70 mg/L时腐蚀速率急剧增加,是10 mg/L NaCl时的40倍;腐蚀产物及钢芯表面镀锌层可抑制铝线的腐蚀,铝线腐蚀后的表面出现大量的"麻点"及腐蚀坑,白色的腐蚀产物主要由Zn0.64Al0.36(OH)2(CO3)0.18.0.86H2O组成。     

火焰喷涂Al2O3/TiO2-NiCrBSi梯度热障涂层的微观组织

采用金相显微镜,SEM,EDAX,XRD等手段研究了1Cr18Ni9Ti基体上氧乙炔火焰喷涂制备的AI2O3／TiO2-NiCrBSi梯度热障涂层的微观结构。结果表明,涂层沿厚度方向陶瓷与合金组元较均匀过渡,二者之间结合良好。涂层制备过程中,陶瓷－合金组元之间没有发生化学反应,无新相生成。当两组元含量相差较大,涂层形成以高组元为基体相,低组元为第二相弥散分布的复合结构;当两组元含量相近时,则以带状分布。