45钢表面增压喷丸纳米化及其耐磨性研究

采用增压喷丸方式对45钢进行表面处理,在材料表面制得纳米结构表层,利用SEM、TEM、XRD等方法对纳米结构表层进行了观察与分析,采用盘一销式摩擦磨损试验机研究了纳米化前后表面的磨损性能.结果表明:增压喷丸使45刚表面发生严重的塑性变形,变形厚度约30μm,表层纳米晶尺寸约65nm,硬度比基体提高2倍:在低载油润滑条件下45钢表面纳米化后表现出优异的耐磨性能.     

Ag-Cu纳米合金MIM结构的制备及其光学性质

采用微电极电化学沉积的方法,在氧化铟锡(ITO)玻璃衬底上制备了Ag-Cu纳米合金.实验发现,Ag-Cu纳米合金在紫外-可见光波长范围内有2个吸收峰.通过在Ag-Cu纳米合金薄膜表面涂覆一定厚度的聚乙烯醇(PVA)作为绝缘层,然后与另外一层Ag-Cu纳米合金薄膜叠合组装成Ag-Cu纳米合金/PVA/Ag-Cu纳米合金的金属-绝缘体-金属(MIM)结构.首次测试到该MIM结构的透过率和吸收率在1000 ～ 2600 nm波长范围内出现多重响应峰,这些多重响应峰是由MIM结构中不同尺寸的纳米粒子表面等离子耦合导致的交替电磁共振引起的.     

表面纳米化镁合金的微波诱导渗铝行为

采用真空高温微波炉对表面自身纳米化处理前后的Mg-Gd系稀土变形镁合金试样进行了粉末包覆扩散合金化试验。通过光学显微镜和高分辨透射电镜研究了由表层沿厚度方向不同变形层区的微观结构特点及微观组织细化特征,并通过X射线衍射仪对不同条件下微波处理的合金化层的物相进行了分析。结果表明,塑性变形层的微观组织和结构呈梯度分布,在试样表层形成了尺寸为10~20nm晶界清晰的纳米晶粒;微波诱导显著降低了扩散合金化温度,具有纳米化表层的镁合金在320℃实现了Al元素合金化;高体积分数的晶界和严重的畸变,促进了扩散合金化进程,且在相同试验条件下,纳米化处理的合金化层厚度达到未经纳米化处理的2~3倍。     

表面机械研磨1420铝锂合金的微观组织研究

利用H-800透射电镜观测表面机械研磨(SMA)1420铝锂合金样品的微观组织结构特征。研究发现,经表面机械研磨处理后1420铝锂合金样品表层发生了严重的塑性变形,从最表层到基体,大致形成四个阶段的变化:纳米层、亚微米层、过渡层、基体组织。其中在过渡层的位错胞结构也很好地映衬出了计算模拟纳米晶体的结构,为进一步研究其纳米化机制奠定了基础。     

铝合金表面纳米化处理及显微结构特征

采用高能喷丸技术在1420铝合金上制备出纳米晶结构表层,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜及高分辨电子显微镜研究由表层沿厚度方向的结构变化特征,并对硬度沿厚度方向的变化进行分析.结果表明:经过表面高能喷丸处理,样品表面形成了厚度约为20μm的纳米晶层,平均晶粒尺寸由约20 nm逐渐增加到约100nm;距表层约20～50 μm为亚微细晶层;表面纳米化的程度与塑性变形量有关;表面纳米化是通过位错滑移的塑性变形方式实现的;与样品的内部相比,表面硬度显著提高.     

40 Cr 钢表面高能喷丸纳米化及其耐磨性能

为了研究40Cr钢表面纳米化对其耐磨性能的影响,对40Cr钢表面进行高能喷丸处理,获得纳米结构表层,分析了材料表面高能喷丸前后的微观组织变化,测定了纳米化材料表层的残余应力及显微硬度,研究了纳米化表层的磨损性能。结果表明:高能喷丸使40Cr钢表层发生了严重塑性变形,显微硬度较基体提高了68%,并使材料表面分布了较高幅值残余压应力,最大可达-736 MPa,残余压应力层深度达0.9 mm;高能喷丸表面纳米化能在一定程度上降低40Cr钢表面的摩擦系数,且大大减小其磨损失重,显著改善了40Cr钢的耐磨性能。     

喷丸处理实现纯钛表面纳米化的研究

利用喷丸处理技术实现了工业纯钛的表面纳米化,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对表层组织演变过程和表层晶粒纳米化的细化机理进行了研究,并用显微硬度计对表层硬度进行了测试。研究结果表明,传统表面喷丸处理后可在工业纯钛表面得到一定厚度的纳米层和剧烈塑性变形层。喷丸处理后,工业纯钛表面硬度显著提高。     

Cu-30Ni合金机械冲击表面纳米化组织和性能(英文)

采用大应力塑性变形(机械冲击)技术对Cu-30Ni合金表面进行纳米化处理。利用原子力显微镜技术、纳米压痕试样、显微硬度测量、电化学分析和电子功函数等手段分别测试原始样品、大应力塑性变形纳米化处理样品的晶粒尺寸、力学性能、腐蚀性能。结果表明,与原始样品相比,大应力塑性变形纳米化处理样品的表面晶粒尺寸达到40nm;力学性能显著改善。电化学测试表明,表面纳米化提高了合金的耐腐蚀性能,耐腐蚀性能变化与电子功函数变化一致。机械冲击工艺技术能够使Cu-30Ni合金表面纳米化,从而提高了表面力学性能和耐腐蚀性能。     

表面纳米化Zr-4合金组织和性能热稳定性研究

采用表面机械研磨法(SMAT)对Zr-4合金进行处理,在其表面制备出纳米结构表层,并在不同温度下对其进行退火。利用偏光显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、显微硬度计和电化学测量仪等分析手段,研究了SMAT处理Zr-4合金经不同温度退火后,其纳米表层组织、硬度的热稳定性,以及退火对耐腐蚀性能的影响。结果表明,SMAT处理Zr-4合金经低于350℃退火,其表层纳米晶组织、晶粒尺寸、显微硬度具有一定的热稳定性;Zr-4合金经SMAT处理实现表面纳米化后,其在1 mol/L H2SO4溶液中的耐腐蚀性能降低,进一步对其在低于350 ℃进行退火,其耐腐蚀性能得到改善,且退火后的耐腐蚀性能要优于原始未经SMAT处理的Zr-4合金     

表面纳米化对β型钛合金耐腐蚀性能的影响(英文)

采用表面机械研磨处理(SMAT)方法对医用β型TiNbZrFe合金表面处理60 min,研究表面纳米化对TiNbZrFe合金在生理环境下耐腐蚀性能的影响。采用TEM观察表层纳米晶微观结构特征,采用电化学方法研究表面为粗晶与纳米晶的TiNbZrFe合金在0.9%NaCl和0.2%NaF溶液环境下的电化学行为。结果表明:TiNbZrFe合金表面形成深度约30μm的纳米晶层,纳米晶尺寸为10~30 nm。在0.9%NaCl和0.2%NaF腐蚀环境下,与粗晶表面相比,表面为纳米晶的合金表现出较高的电阻、较正的自腐蚀电位以及较低的自腐蚀电流密度。合金耐腐蚀性能的提高主要归因于在纳米化的TiNbZrFe合金表面能够快速形成致密且稳定的钝化膜。     

时效硬化Cu-2Ti合金表面纳米化过程研究

研究了Cu-2Ti(质量分数,%,下同)合金固溶态和时效态的表面纳米化过程,并对其显微组织进行了初步分析表征。结果表明:Cu-2Ti合金固溶+表面纳米化、固溶+时效+表面纳米化的表面都出现了明显的分层现象。最表层组织均匀、晶粒细小,厚度依纳米化时间不同而异,是剧烈塑性变形导致的细晶层;该层与基体粗晶层之间界面明显,呈现高密度的形变孪晶,没有从细晶到粗晶的过渡区。这可能是由于晶粒的细化,使得变形机制由孪生到位错滑移转化而引起的。固溶+表面纳米化+时效态试样在分层界面处硬度急剧升高,分析认为可能是析出强化、孪生强化以及细晶强化共同作用的结果,显著提高了表层的硬化深度。     

Ag-Cu/Co-Sn共晶合金深过冷快速凝固反常共晶的形成研究

利用熔融玻璃净化循环过热的方法进行了Ag-Cu/Co-Sn共晶合金的深过冷快速凝固实验,并系统研究了熔体过冷度和微量Nb添加对反常共晶形成的影响。结果表明,快速凝固过程中共晶枝晶内部首先重熔形成反常共晶,随着过冷度的增大,共晶相的形貌从蠕虫状转变为球形颗粒,被重熔形成的固相颗粒将作为剩余液相形核生长的基底,Ag-Cu共晶中共晶两相形核具有非互惠性。Co-Sn共晶合金中添加Nb元素后样品内部反常共晶形成的临界过冷度由23 K降低至15 K,而表面组织中过冷度从45 K降低至30 K。由于样品表面与坩埚壁接触有利于结晶潜热消散,反常共晶形成的临界过冷度较高。Ag-Cu共晶合金温度再辉曲线上慢速凝固阶段持续的时间较Co-Sn共晶合金要长。     

表面机械研磨对5052铝合金表面纳米化与性能的影响

研究了表面机械研磨处理(SMAT)对传统轧制和连铸连轧5052铝合金显微组织、物相组成、硬度和拉伸性能的影响.结果表明:进行SMAT前,连铸连轧5052铝合金的晶粒尺寸(7μm)要小于传统轧制5052铝合金的晶粒尺寸(13μm);进行SMAT后,传统轧制和连铸连轧5052铝合金在表层均会形成细小的晶粒尺寸梯度分布,而且...     

机械研磨处理Zr-4合金表面纳米化研究

选用表面机械研磨技术(SMAT)处理密排六方结构Zr-4合金的表面,实现Zr-4表面纳米化,并利用X射线衍射(XRD)对比分析不同时间SMAT处理Zr-4合金表面平均晶粒尺寸。SMAT处理15min时Zr-4合金表面平均晶粒尺寸最小,约为20nm。利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)对其纳米化表层结构进行表征,并研究了其表面纳米化机制。     

表面机械研磨处理对Cu-4Ti合金组织及力学性能的影响

对Cu-4Ti合金分别进行45 min和60 min的表面机械研磨处理(SMAT),采用X射线衍射仪,光学显微镜,扫描电镜,显微硬度计等对处理不同时间的样品组织及力学性能进行了分析。结果表明,Cu-4Ti合金经表面机械研磨处理45 min和60 min后,表层晶粒尺寸分别达到了40.72 nm和17.12 nm,并且都出现了分界层,这与前人研究结果出现的过渡层截然不同。表面机械研磨方法可以强化金属表面,Cu-4Ti合金经SMAT 45 min和60 min后,表面硬度比基体分别提高了51%和56%。     

THE LIQUIDUS OF THE TERNARY Ag-Cu-Si ALLOY SYSTEM

1.IntroductionItiswellknownthatAg-Cualloywaswidelyused.Recently,aseriesofternaryalloyscontainingAgandCuwithexcellentpropertiesweredeveloped,forexample,Ag-Cu-Alsystemwithshapememorypropertyll]andAg-Cu-Lasystemamorphousajloyswithgoodductility[21.Inaddition,otherternaryalloyscontainingAgandCuwerealsopaidextensiveattention.ThebillarysystemAg-CuhasbeenwellstudiedandwaseValuatedtwicerecently[3,4].Itwasindicatedthatthissystembelongstoaeutectictypewiththecompositionof39.gat.%Cu 60.lat.%Agandth…     

纯Fe在Cr粉末中经表面机械研磨处理后的组织与性能

在含有Cr粉末的容器中对Fe进行表面机械研磨处理(SMAT),得到具有一定厚度的纳米晶表层。结果表明,在纳米表层高的扩散性能和高应变速率的剧烈塑性变形条件下,Cr元素被压入和扩散入Fe纳米晶表层。在随后不同温度的退火处理中,Cr元素在纳米表层中进一步扩散和均匀化,在细晶强化和加工硬化作用消失后仍导致退火后Fe表层力学性能的提高。在粉末介质中进行表面机械研磨处理能方便和有效地实现材料的表面改性,应对其应用加以关注。     

Interfacially Driven Deformation Twinning in Bulk Ag-Cu Composites

Interfaces and interface/defect interactions increasingly dominate the mechanical response of materials as the dimensions of the grains decrease to the nanoscale. Recently, we reported unusually profuse deformation twinning in Ag-Cu layered eutectic composites with bilayer thicknesses in the submicron regime (~200?nm?C400?nm) at room temperature and low strain rates. Using atomistic simulations and dislocation theory, we propose that the Ag-Cu interface facilitated deformation twinning in Cu by permitting the transmission of twinning partials from Ag to Cu. In this way, twins in Ag can provide an ample supply of twinning partials to Cu to support and sustain twin growth in Cu during deformation. Interface-driven twinning as revealed by this study suggests the exciting possibility of altering the roles of dislocation slip and twinning through the design of heterophase interface structure and properties.     

Low-Temperature Interface Reaction Between Titanium and the Eutectic Silver-Copper Brazing Alloy

Reaction zones formed at 790 °C between solid titanium and liquid Ag-Cu eutectic alloys (pure and Ti-saturated) have been characterized. When pure Ag-Cu eutectic alloy with 40 at.% Cu is used, the interface reaction layer sequence is: αTi/Ti₂Cu/TiCu/Ti₃Cu₄/TiCu₄/L. Because of the fast dissolution rate of Ti in the alloy, the reaction zone remains very thin (3-6 μm) whatever the reaction time. When the Ag-Cu eutectic alloy is saturated in titanium, dissolution no longer proceeds and a thicker reaction zone with a more complex layer sequence grows as the reaction time increases. Four elementary chemical interaction processes have been identified in addition to Ti dissolution in the liquid alloy. These are growth of reaction layers on Ti by solid state diffusion, nucleation and growth from the liquid of TiCu₄, isothermal solidification of silver and, finally, chemical conversion of the Cu-Ti compounds by reaction-diffusion in the solid state. A mechanism combining these processes is proposed to account for the constitution of Ti/Ag-Cu/Ti joints brazed at 780-800 °C.