火焰喷涂NiCrBSi涂层的纳米力学性能

为揭示热喷涂涂层在不同尺度下的力学性能,在45钢基体上制备了平均厚度为750μm的火焰喷涂NiCrBSi涂层,利用纳米压痕技术研究了不同压痕深度下涂层表/截面力学性能、弹塑性和压痕变形行为。结果表明:涂层表/截面力学性能均呈现明显的尺寸效应,硬度、弹性模量、弹塑性随压入深度增加不断降低。涂层表面表现出高弹性,其压痕弹性功与总压痕功的比值ηIT在500nm深度内达到52%,而涂层截面为40%;涂层截面具有高硬度和高模量,其纳米硬度和弹性模量在2000nm深度内比涂层表面分别高28%和33%。涂层压痕变形表现为理想塑性、凹陷、凸起和裂纹等多种特征,随着压入深度增加,涂层表/截面弹塑性差异逐渐降低,并在2500nm深度同时下降到35%。涂层单一薄层结构在不同方向具有相同的硬度和弹性模量,但随压入深度增大,压头包含的涂层体积增大,相邻薄层,特别是孔隙、裂纹、层间边界等缺陷对涂层性能的影响逐渐增强,导致涂层表/截面硬度和弹性模量的差异性随压痕深度增加不断降低。     

镍铝青铜合金的应用与研究现状

结合镍铝青铜在海洋工程、焊接、防爆材料和其它方面的应用现状，以及国内外对镍铝青铜合金研究的进展，介绍了镍铝青铜合金的应用与研究现状，分析了存在的问题。     

铝青铜表面激光熔覆镍基涂层的组织与磨损性能

为了改善铜合金表面的耐磨性能,利用超音速火焰喷涂和激光重熔技术在铝青铜上制备了镍基涂层。分析了激光熔覆层的微观组织,测试了其显微硬度及磨损性能。结果表明：熔覆层组织致密、无裂纹,与铝青铜形成了良好的冶金结合;从熔覆层表层到基体热影响区,组织呈现出由细小的柱状晶→胞状晶、树枝晶→平面晶过渡;激光熔覆层磨损量约为铝青铜的1／4,熔覆层耐磨能力的增强归因于熔覆层与铝青铜间良好的冶金结合及基体与涂层元素固溶强化和碳化物等析出相的强化作用。     

激光辅助冷喷涂制备高硬度材料涂层的研究进展

冷喷涂是一种新型的低温固态涂层制备技术,在制备温度敏感、相变敏感、氧化敏感材料涂层方面表现出突出的优势。但单纯冷喷涂技术无法沉积高硬度材料,这极大地限制了冷喷涂的应用范围,为了解决该问题,激光技术被引入冷喷涂沉积过程中同步软化喷涂颗粒与基板,这不仅能使高硬度材料实现有效沉积,还能提高冷喷涂涂层的沉积效率、致密度和结合强度等,拓宽冷喷涂沉积材料的选择范围。阐述了激光辅助冷喷涂技术的原理、特点和优势,综述了该技术在沉积制备高硬度金属及金属基耐磨复合涂层的国内外研究现状。     

高强钢冷喷涂铝锌复合涂层性能研究

采用冷喷涂技术在高强钢(300M)表面制备铝锌复合涂层作为抗腐蚀涂层.利用扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、显微硬度测试仪研究涂层的微观形貌结构及显微硬度;综合涂层中性盐雾加速实验及户外暴晒实验结果并与300M基材进行对比,对涂层的抗腐蚀性能开展全面评价;考核冷喷涂后对300M钢基材疲劳性能影响.结果表明:冷喷涂铝锌复合涂层结构致密,平均孔隙率为0.8％,显微硬度为59.8HV0.025,中性盐雾实验1000h时无腐蚀,即使涂层破损也可以达到770h,户外大气暴晒实验12个月后涂层表面无腐蚀发生,冷喷涂后对300M钢基材的疲劳性能没有影响.     

镍铝青铜BAl7-7-2-2合金摩擦磨损性能分析

分析了镍铝青铜BAl7-7-2-2合金及其热处理后的金相组织、硬度、拉伸性能、冲击韧性和摩擦磨损性能。结果表明,镍铝青铜BAl7-7-2-2合金经热处理后,组织发生再结晶细化,κ相析出减少,强度、硬度降低,冲击性能显著提高;BAl7-7-2-2合金摩擦系数低于QAl9-4合金的,热处理后摩擦系数继续减小,减摩性能优异;BAl7-7-2-2合金的磨损率高于QAl9-4合金的,热处理后磨损率降低,磨痕宽度和深度减小,耐磨性得到提高,接近QAl9-4合金的水平。     

镍铝青铜的熔铸工艺特点

介绍了镍铝青铜的铸造工艺性能,对镍铝青铜在熔铸过程中的常见缺陷及成因进行了详细分析,重点探讨了镍铝青铜的熔铸工艺方法,提出了能够提高铸件质量的多种工艺措施和建议。     

热/冷喷涂典型抗空蚀涂层结构与性能研究

冷喷涂作为近年来兴起的涂层固态沉积技术,所制备的涂层具有高结合强度、高硬度、无氧化夹杂等优点,在过流器械表面的空蚀损伤防护方面极具应用潜力。采用冷喷涂技术,在40Cr钢基体表面制备了高致密的CuAl9Fe1铝青铜抗空蚀涂层,利用光镜/扫描电镜、显微硬度计、超声波空蚀试验机、三维轮廓仪等设备,表征了涂层的微观结构、力学性能及抗空蚀性能,分析了涂层的空蚀破坏形貌及机理,并与超音速火焰(high-velocity oxygen-fuel, HVOF)喷涂制备的WC类典型抗空蚀涂层(WC-Co-Cr和WC-Cr₂C₃-Ni)进行了对比。结果表明,冷喷涂CuAl9Fe1涂层的平均孔隙率为1.4%,平均显微硬度为3126 MPa,平均结合强度为32.3 MPa,空蚀6 h的空蚀深度为4.988μm;与之相比,HVOF喷涂的WC-Co-Cr和WC-Cr₂C₃-Ni涂层的平均孔隙率分别为0.7%和1.6%,平均显微硬度分别为10 065和10 094 MPa,平均结合强度分别为84.2和73.5 MPa,空蚀6 h...     

冷喷涂制备锡青铜/准晶复合涂层的微观结构及其摩擦学行为

利用冷喷涂技术制备锡青铜以及锡青铜/准晶复合涂层,采用光学显微镜、扫描电子显微镜以及硬度计等分析涂层的微观组织与微观硬度,对所制备的涂层进行干摩擦实验,并依据磨痕形貌分析主要磨损机理。研究准晶颗粒作为强化相粒子对于涂层的微观结构及摩擦行为的影响。结果表明:冷喷涂混合粉末所制备复合涂层表现出较高的致密度与微观硬度,硬质准晶颗粒表现出相对较低的沉积效率,复合涂层相对于纯青铜涂层具有稍低的摩擦因数与较高的磨损率,颗粒磨损对复合涂层的摩擦行为起主要作用。     

合金元素对镍铝青铜性能的影响

介绍了海水泵用材料镍铝青铜的主要性能 ,重点讨论了合金元素对镍铝青铜材料的腐蚀性能、金相组织和铸造工艺性能的影响 ,提出了改进铸造镍铝青铜耐腐蚀性能及铸造工艺性能的几点建议     

铝青铜聚酯封严涂层的制备和可磨耗性能评价

采用机械混合的方法制备了用于可磨耗涂层的铝青铜聚酯复合粉末,并通过大气等离子喷涂制备了相应涂层。通过滑动摩擦实验,对比考察了该涂层与Metco 605NS涂层在不同温度下的可磨耗性能。结果表明:涂层组织中聚酯和孔隙分布均匀;在室温和200℃下,采用混合粉末制备的涂层与钛合金配副摩擦因数均在0.4左右,磨痕表面光滑平整,磨损体积较Metco 605NS涂层更大,表现出更优异的可磨耗性能;在400℃时,聚酯的烧蚀和涂层致密化,以及滑动摩擦实验采用的点接触产生的高接触应力,使得与两种涂层对磨的钛合金均产生黏着剥落和磨粒磨损,摩擦因数升高且存在较大波动。     

硅青铜线材无模拉拔工艺与组织性能关系

在进料速度0.5mm·s-1、拉拔速度0.67～1.00mm·s-1、加热温度600～800℃的条件下,对QSi3-1硅青铜线材进行了无模拉拔实验,研究了无模拉拔工艺与QSi3-1硅青铜的显微组织和力学性能的关系.结果表明:在拉拔速度和断面收缩率相同的条件下,加热温度越高,无模拉拔成形结束后硅青铜晶粒的平均尺寸越大;当加热温度一定时,拉拔速度越高,硅青铜晶粒就越细小.无模拉拔成形硅青铜的硬度及抗拉强度随着加热温度的升高而逐渐降低,随着拉拔速度的升高而略有上升;在加热温度较低的条件下,抗拉强度下降明显,当加热温度升高到一定程度后,抗拉强度下降缓慢.无模拉拔成形过程中QSi3 1硅青铜的晶粒经历了     

新型铝青铜合金的摩擦性能

试制了一种新型高强耐磨铝青铜,探讨了边界润滑条件下该合金与不锈钢对摩时热处理组织和摩擦磨损行为的关系.结果表明,经920℃固溶580℃时效处理后,合金具有优良的综合机械性能和摩擦学性能,主要的磨损形式为轻度的粘着磨损和磨粒磨损;经920℃固溶450℃低温时效后,合金性硬脆,耐磨性降低,主要的磨损形式为严重的磨粒磨损和疲劳磨损.     

铝合金表面冷喷涂铜涂层研究

目的 进一步提高铝合金构件的散热能力。方法 采用冷喷涂技术在铝合金试件表面上制备了纯铜涂层。借助光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验、三点弯曲试验和激光闪射法等试验,研究铝合金表面铜涂层微观组织和性能,并探究热处理铜涂层组织形貌、抗弯强度以及导热系数的影响。结果 铜涂层与铝合金基体形成了良好的结合,纯铜涂层导热系数能达到纯铜块材50%的水平。结论 经过热处理,铜涂层内颗粒发生静态再结晶,部分晶粒细化。涂层的抗弯曲强度下降,导热系数上升。     

镁合金化学镀镍层的性能研究

化学镀镍是镁合金保护的重要手段.为探讨化学镀镍对镁合金的保护效果,本文利用电化学极化曲线、X射线衍射和扫描电镜等手段研究了镁合金化学镀镍前处理方法及镀层性能.镁合金上化学镀镍层厚度达到15μm时已没有惯穿镀层的孔隙,200℃以上热处理可显著提高镀层结合力;由于镀层和镁合金间强烈的电偶腐蚀作用,在户外或潮湿环境中,化学镀镍对镁合金而言是一种有较大风险的防护方法.为获得更好的保护效果,多层化学镀或电镀与化学镀相结合是较好的选择.     

冷轧前热处理对6016-T4P铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等检测手段,研究了在冷轧前分别进行固溶处理和过时效处理工艺对6016-T4P板材组织和力学性能的影响.结果表明:冷轧前进行固溶处理的6016-T4P板材比冷轧前进行过时效处理的6016-T4P板材塑性、强度和平面各向异性指数更高,晶粒度更小,晶界分布更均匀;而冷轧前进行过时效处理会弱化6016-T4P板材的再结晶织构强度并改变再结晶织构类型,进而改变板材平面内不同方向上的屈服强度并减小平面各向异性指数.     

基于CMT+P工艺的5356铝合金微观组织与力学性能

目的 研究5356铝合金在冷金属过渡+脉冲(CMT+P)工艺下不同区域的微观组织与力学性能,并分析不同区域的强塑性变化规律,探索微观组织对力学性能的影响,为提高CMT+P工艺下5356铝合金的力学性能提供新思路。方法 利用CMT+P工艺在6061铝合金基板上成形5356铝合金试样,通过万能实验机、维氏硬度计、X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电子显微镜分析不同区域试样的拉伸性能、维氏硬度、物相分布、微观组织、断口形貌及第二相分布情况。结果 堆焊试样沉积层宽度从底部区域到顶部区域逐渐增大,底部区域、中间区域、顶部区域的沉积层宽度依次为1.9、2.3、3 mm。顶部区域由等轴晶组成;中间区域由等轴晶和少量柱状晶组成;底部区域由柱状晶和细小等轴晶组成。平均晶粒尺寸从底部区域到顶部区域逐渐增大,底部区域、中间区域、顶部区域的平均晶粒尺寸依次为57、76、123 µm。不同区域的试样均由α-Al基体和β(Al3Mg2)相组成,与顶部区域和中间区域相比,底部区域析出相的数量更多且弥散更加均匀。堆焊试样顶部、中间、底部区域的强塑性高于垂直方向的强塑性,而底部区域的强塑性高于中间和顶部区域的强塑性,水平方向与垂直方向均为韧性断裂。底部区域的显微硬度最高(约95HV),顶部区域和中间区域的硬度值稳定在89HV左右。结论 CMT+P电弧增材制造过程中的热积累效应是造成不同区域沉积层宽度和显微组织变化的重要原因。与顶部区域和中间区域相比,底部区域的晶粒尺寸最小,析出相数量最多并且弥散均匀。在细晶强化和析出相强化的作用下,底部区域的力学性能高于其他2个区域的。     

冷轧前热处理对6016-T4P铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等检测手段,研究了在冷轧前分别进行固溶处理和过时效处理工艺对6016-T4P板材组织和力学性能的影响。结果表明:冷轧前进行固溶处理的6016-T4P板材比冷轧前进行过时效处理的6016-T4P板材塑性、强度和平面各向异性指数更高,晶粒度更小,晶界分布更均匀;而冷轧前进行过时效处理会弱化6016-T4P板材的再结晶织构强度并改变再结晶织构类型,进而改变板材平面内不同方向上的屈服强度并减小平面各向异性指数。