表面纳米化对高温Ti合金与TiAl合金的扩散连接工艺及力学性能影响

目的研究表面纳米化Ti合金与Ti Al合金异质扩散连接的界面反应、力学性能和工艺条件。方法利用高能喷丸技术对钛合金的表面进行纳米化处理,然后在高温压力真空炉内进行扩散连接实验。结果 Ti合金/Ti Al扩散连接的结合强度与中间层厚度密切相关,当中间层厚度为1.7~2.0μm时,剪切强度最大。结论表面纳米化可以促进原子扩散、增加接头厚度、缩短扩散连接所需的时间。对于扩散界面存在缝隙接头,在无压热处理条下表面纳米化样品可以快速提高焊合率,改善连接质量。     

基底元素表面富集与扩散阻档层

根据An－Ag系统以及An－Cu系统的扩散系数计算，提出了扩散阻挡层模型。利用这个模型对Au－Ag系统进行有关实验，得利了较好的验证。     

表面塑性变形对高Nb-TiAl合金扩散连接的影响

采用高能喷丸方法在高Nb-TiAl合金表面引入塑性变形,研究其对高Nb-Ti Al合金扩散连接的影响。结果表明:喷丸处理后待连接表面产生厚度约150μm的变形影响区。表面变形区在扩散连接过程中未发生显著再结晶,但是后续热处理后连接界面处发生强烈再结晶,γ相占据了原始平直界面。室温剪切强度的测试结果表明,表面塑性变形可有效降低高NbTiAl合金的扩散连接温度,连接接头的剪切强度最高达到420MPa。     

锌浴中合金元素对热镀锌层上锌花的影响

综述了锌浴中合金元素对热镀锌层上锌花的结构和表面形貌的影响以及合金元素对锌花形成的作用机制,如抑制形核机制、晶体学机制以及表面能和表面张力机制;分析了合金元素对锌花镀层耐腐蚀性能和力学性能的影响.     

放电等离子烧结技术制备 Ti合金表面 HA活性涂层

采用放电等离子烧结(SPS)技术，低温、快速地在Ti合金表面制备HA活性涂层。研究了涂层成分和厚度对涂层与基体结合强度的影响，观察了断口形貌。结果表明：随着涂层厚度的减小，结合强度提高；梯度涂层能提高涂层与基体的结合强度；特别是经钝化处理后烧结的试样，涂层与基体的结合强度显著提高，最高达到了64MPa，超过目前使用的生物涂层种植体材料的指标。     

Ti表面处理及其对层间混杂复合材料Ti/CFRP性能影响

选择三种不同的表面处理方法:喷砂法、碱性过氧化氢氧化法、磷酸盐氟化物法对钛薄板进行表面处理,再分别将它们进行加偶联剂后处理。然后采用SEM与XPS方法对各种方法处理后的钛合金表面形貌与组成成分进行分析,通过性能测试研究钛合金表面处理法对钛／碳层间混杂复合材料(Ti/CFRP)性能的影响。      

原始粉末颗粒边界对FeCrAl合金冲击韧性的影响机理

粉末冶金制备的FeCrAl合金中存在的原始粉末颗粒边界对合金力学性能及断裂机制的影响目前尚不明确.本工作通过显微组织分析及扫描电镜原位拉伸试验,系统研究了FeCrAl合金中原始粉末颗粒边界对合金冲击韧性的影响机理.结果表明:粉末冶金制备的FeCrAl合金中原始粉末颗粒边界析出相主要为Nb的碳氮化物,在受力变形过程中,裂纹沿原始粉末颗粒边界处Nb的碳氮化物萌生并扩展,造成合金局部发生脆性沿晶断裂,从而导致粉末冶金制备的FeCrAl合金晶界强度较低、冲击韧性较差.     

合金元素锑对热浸镀锌层组织的影响

热浸镀锌中合金元素锑的含量对镀层性能有极大的影响,但对其添加量目前尚无统一标准.对硅含量为0.049%的Q215工业用钢在含0.04%,0.10%,0.30%,0.80%,1.20%Sb的锌池中浸镀0.5～5.0 min获得锌镀层,研究了锌池中添加微量锑对钢铁热镀锌的影响.利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法分析了浸镀时间、锌池中锑含量对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响.结果表明:添加少量(0.30%以下)的锑对合金层的组织无影响,随浸镀时间延长,镀层厚度呈线性增加;当锌池中添加0.80%Sb以后,合金层组织显著改变,化合物粒子变大,镀层耐蚀性变差;锌池中以锑添加量0.10%～0.30%为佳.     

间隙元素对中间成分Ti－Al合金某些相变的影响

根据余氏理论的平均晶胞模型，分析了间隙元素对Ｔｉ－Ａｌ系中间相价电子结构的影响，讨论了间隙元素对中间成分Ｔｉ－Ａｌ合金某些相变的影响。     

间隙元素对中间成分Ti—Al合金某些相变的影响

根据余氏理论的平均晶胞模型，分子了间隙元素对Ｔｉ－Ａｌ系中间相价电子结构的影响，讨论了间隙元素对中间成分Ｔｉ－Ａｌ合金某些相变的影响。     

扩散阻挡层对Cu-Zr合金膜表面形貌与结构的影响

用磁控溅射和离子束溅射共沉积的方法，分别以TiN,TaN,ZrN为扩散阻挡层，在单晶硅片上制备了Cu-Zr合金膜，膜在400℃氮气中退火1h，研究表明，不同扩散阻挡层上Cu-Zr膜的形貌不同，沉积态膜的组成颗粒以ZrN为扩散阻挡层的最小，退火后膜的颗粒长大，且Zr向膜表面和界面处扩散，沉积态的膜具有强的（111）取向，峰形宽化明显，退火后又出现（200）、（220）、（311）衍射峰，扩散阻挡层不同时Cu-Zr合金膜的（200）与（111）的强度比值不同。     

合金元素对W-Ni-Fe合金性能的影响

介绍了W-Ni-Fe合金中Cr、Co、Mn和RE(La,Y,La-Y)元素对其性能的影响,并扼要分析了合金元素对其性能的影响机制。其中,Cr与W、Ni、Fe、O等元素在合金中形成富Cr固溶体,进而会形成偏聚,降低W合金的结合强度及力学性能;Co元素可增强基体相对W颗粒的润湿性及界面间的结合强度,合金的塑性变形、强度及延伸率都有所提高;Mn元素在相界面上生成的中间相可阻止W原子在粘结相扩散,抑制W晶粒的长大,提高合金的力学性能。添加La-Y与单独添加La或Y的作用相同,当添加等量的稀土元素时,添加物对合金性能影响程度的顺序是YLa-YLa。     

涂层前处理对单晶合金再结晶及元素扩散行为的影响

采用喷砂工艺对单晶高温合金进行了表面前处理,借助真空电弧镀技术在合金基体上制备了NiCoCrAlYHf涂层,研究了热暴露过程涂层前处理对单晶合金再结晶及元素扩散行为的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等方法分析了有、无涂层两种状态下的试样显微组织和元素扩散行为,以及其与再结晶现象的作用机制。试验结果表明:随着喷砂强度的增强,合金基体和涂层试样的再结晶尺寸逐渐增大,当喷砂强度为0.2MPa时,涂覆涂层的合金基体无胞状再结晶。但是随着喷砂强度由0.3MPa增加到0.7MPa时,沉积涂层后对单晶合金的再结晶抑制作用有所减弱。经1100℃/250h热暴露测试后,在涂层/基体的界面处未观察到再结晶现象,同时,界面处也未检测到明显的某个元素浓度波动起伏,界面处的元素含量分布趋于平缓。     

表面氧化层对316L合金疲劳行为的影响

本文研究了表面氧化层在不同环境(真空及空气介质)下对316L合金疲劳行为的影响,并用氧化层与基体中刃型位错交互作用力模型成功地解释了试样的循环应力在空气与真空交变试验中出现的可逆性变化。借助于“影像力”的概念,交互作用力的确定能够给于表面层在循环行为中的作用一个新的解释。     

熔模铸造壳型材料对熔融合金活性元素的化学稳定性研究

研究了三种不同的壳型材料与合金中的强活性金属Ｎｄ的化学反应情况。结果表明,壳型中的矿化剂量容量与活性金属Ｎｄ反应,氧化钇和为壳型材料具有很好的化学稳定性。     

辐照过程中He对ODS合金中氧化物的影响EI北大核心CSCD

研究辐照下He在氧化物弥散强化材料中小于5nm的氧化物颗粒的稳定性。在有He环境下,对14YWT氧化物弥散强化材料进行高温离子辐照。采用三维原子探针(APT)对辐照前后样品中的氧化物颗粒的大小、密度、成分以及其空间分布进行分析。结果表明:小于5nm的弥散氧化物颗粒主要是由Y和Ti的氧化物组成,在辐照前后其成分、尺寸和空间分布无明显变化,说明在600℃高温重离子辐照过程中,在有He环境下铁素体ODS材料中弥散氧化物颗粒仍具有良好的稳定性。     

耐蚀合金/碳钢热等静压扩散焊接反应层元素互扩散规律研究

利用动力学软件Dictra中的单相扩散模型模拟计算耐蚀合金与碳钢热等静压扩散焊接结合界面附近的元素浓度分布,并根据热力学相图计算建立获得扩散反应层内微观组织与界面元素浓度分布之间的关系.计算结果表明:该模拟方法能够准确描述热等静压扩散焊接过程中的元素浓度分布规律,同时能够预测扩散反应层内的微观组织变化.在此基础上,利用这一模型计算得出温度和时间对扩散焊接过程中元素互扩散规律的影响,结合元素扩散距离与界面结合质量之间的关系,得到耐蚀合金与碳钢可以实现界面良好结合的工艺条件:1050℃/200MPa/2.5～3h,1100℃/200MPa/1h,1150℃/200MPa/0.5h等.