微量Ni对Sn2.5Ag0.7Cu钎料组织和性能的影响

研究微量Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu钎料显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sn2.5Ag0.7Cu合金主要由β-Sn相、Ag3Sn相和Cu6Sn5相组成;添加微量的Ni元素后,可以有效地细化合金的内部组织,且共晶组织内部产生以Cu6Sn5相为基的(Cu,Ni)6Sn5相,或Ag3Sn相为基的(Ag,Ni)3Sn相。焊点界面主要为Cu基体、IMC层和钎料3个区域;随着钎焊时间的延长或钎焊温度的增加,IMC层在Cu基体侧较为光滑平坦,而钎料侧呈现扇贝状分布;钎焊接头的剪切强度都是呈先增大后减小趋势,在钎焊时间240 s和钎焊温度300℃达到最大值48 MPa。     

Ag、Co、Cr元素对锡基巴氏合金显微组织及结合性能的影响

为解决巴氏合金承载能力低、与钢基体结合强度差等问题，采用感应熔炼工艺制备了SnSb12Cu7.5Ni0.9-x(Ag、Co、Cr)巴氏合金，研究了添加微量元素Ag、Co、Cr对巴氏合金SnSb12Cu7.5Ni0.9微观组织、界面形貌及结合强度的作用规律。结果表明，SnSb12Cu7.5Ni0.9合金中分别添加1%的Ag、Co、Cr元素后，组织中的方块状SnSb相细化且略有钝化，颗粒状η相（Cu6Sn5）相由细长条状逐渐转变为蠕虫状。巴氏合金/钢基体界面处存在一层相互连接的过渡层，添加1%Ag、Co、Cr后界面处过渡层厚度增加，组织均匀性得到改善，并提高了巴氏合金/钢基体结合强度，其中添加1%Co元素的结合强度最高，为51.9 MPa，较基体提高了13%。     

Sc、Ti对纯铝组织和力学性能的影响

通过向工业纯铝中添加微量Sc、Ti元素,研究了Sc、Ti微合金化对该合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:0.2%Sc和0.2%Ti复合的晶粒细化效果比0.2%Sc单独添加时更加优异,合金平均晶粒尺寸仅为90μm,合金强度和硬度得到显著提高。原因在于Sc、Ti复合微合金化有效降低了Al-Sc共晶点,同时形成的Al_3(Sc,Ti)复合粒子,更加有效充当基体的形核质点,促进晶粒细化。     

合金化对ZrMn2基Laves相贮氢合金相组成的影响

研究了Ni、V、Cr、Co、Fe、Cu和Ti等合金化元素取代ZrMn2 基Laves相贮氢合金的B侧或A侧对合金相组成的影响。结果表明 ,采用不同的元素对A侧或B侧进行部分取代 ,将引起ZrMn2 基合金相组成的变化。采用Ni取代Mn后 ,ZrMn2 合金的主相结构转变为C15型Laves相 ,表明Ni为C15相稳定元素。对Zr Mn Ni三元合金 ,V为C14相稳定元素 ,而Co、Fe、Cu则为C15相稳定元素。取代量较少时 ,Cr为C15相稳定元素 ,取代量增加时 ,C15相稳定作用减弱。Ti元素为C14相稳定元素 ,Ti对Zr的部分取代将导致合金主相结构转变为C14型Laves相。合金化元素对ZrMn2 合金的相组成的影响与元素的电子浓度和原子尺寸不同有关     

退火对TCS不锈钢热轧板含Nb和Ti析出相的影响

通过SEM、TEM及化学相分析的方法,对罩式退火前后TCS铁素体不锈钢热轧板中Nb、Ti碳氮化物进行了研究。结果表明:退火前后析出相粒子主要由TiN、(Ti,Nb)C组成。退火前(Ti,Nb)C粒子析出位置为晶界及亚晶界,退火后形状为不规则椭圆形,是点链状分布在晶粒中,尺寸比退火前显著增加;退火后TiN粒子发生聚集长大,钢板中部析出的TiN粒子在尺寸上大于边部,在数量上少于边部;退火后基体中固溶的C、S、P元素100%析出,N元素98.75%析出,Nb、Ti元素析出分别为73.91%和65%,Ni、Cr元素析出较少,分别为0.26%和0.03%。     

Cr对CoFeNiAl0.6Ti0.4的合金化行为与组织的影响

采用"机械合金化+SPS烧结"制备了CoFeNiAl0.6Ti0.4和CrCoFeNiAl0.6Ti0.4块体高熵合金,研究元素Cr对CoFeNiAl0.6Ti0.4高熵合金的合金化行为和组织的影响。结果表明:Cr元素并不影响CoFeNiAl0.6Ti0.4高熵合金的合金化顺序,而影响完全合金化后的晶体结构,使CoFeNiAl0.6Ti0.4高熵合金原本单一的fcc结构转变为fcc+bcc结构。SPS烧结后,CoFeNiAl0.6Ti0.4高熵合金主要为fcc+bcc主相+微量bcc白相,而Cr元素的添加促使合金转变成fcc主相+微量bcc白相。同时,合金元素Cr的加入,使CoFeNiAl0.6Ti0.4高熵合金中的微量白相,由原本富Al和Fe元素转变为富Al和Ti元素;且Cr元素不影响CoFeNiAl0.6Ti0.4高熵合金中fcc结构的纳米孪晶组织的形成。     

新型Ti-Si-C-N纳米复合超硬薄膜的高温热稳定性

用脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积（PCVD）方法在高速钢基体上沉积出新型Ti—Si—C—N超硬薄膜．Ti—Si—C—N薄膜为纳米晶／非品复合结构（nc—Ti（C,N）／a-Si3N4／a-C—C）,当薄膜中Si和C含量较高时,Ti（C,N）转变为TiC,晶粒尺寸减小到2—4nm．薄膜晶粒尺寸和硬度的高温热稳定性均随沉积态薄膜中的原始晶粒尺寸减小而提高,当原始晶粒尺寸在8—10nm之间时,晶粒尺寸和硬度热稳定性可达900℃;当原始晶粒尺寸在2—4nm之间时,晶粒尺寸和硬度热稳定性可达1000℃．薄膜硬度和晶粒尺寸表现出同步的高温热稳定性．分析认为由调幅分解形成的纳米复合结构中的非晶相强烈地抑制晶界滑移与晶粒长大,从而使Ti—Si—C—N薄膜的热稳定性显著提高．     

合金元素对Al-Mg-Si系抗菌铝合金组织与性能的影响

概述了合金化元素Mg、Si、Cu、Ag、Zn、Ti、稀土等合金元素对Al-Mg-Si系抗菌铝合金组织与性能的影响。Mg、Si元素能够在Al-Mg-Si系抗菌铝合金中生成Mg_2Si相,提高合金的强度、硬度;Cu可改变Al-Mg-Si系抗菌铝合金的相析出序列,并可能形成新相(θ、Q、S)与Mg_2Si相共同作用改善合金的性能;Ag、Zn、Ti、稀土等合金化元素在改善Al-Mg-Si系抗菌铝合金性能的同时,进一步提高合金的抗菌性。     

微量元素对Cu-Zr-Al块体金属玻璃形成能力及力学性能的影响

研究微量元素Ag、Ti、Ga、Ni和Sn对Cu55Zr38Al7铜基块体金属玻璃形成能力及力学性能的影响。结果表明:添加2%(摩尔分数)的Ag、Ti或Ga均可以提高Cu55Zr38Al7合金的玻璃形成能力;用6%的Ag替代Cu,玻璃棒的临界直径可从2 mm增加到4 mm;因此,替代化学性质相似的元素或者扩大合金系的原子尺寸范围对提高玻璃形成能力具有显著的效果;然而,添加微量元素均不同程度地降低Cu-Zr-Al金属玻璃的硬度。断口表面形貌显示;微量相似元素替代影响基体在压缩过程中剪切带的繁殖;在微量元素替代的伪四元铜基块体金属玻璃中,2%Ti和2%Ag替代可分别获得最大压缩强度2 163 MPa和最大压缩应变8.7%。因此,通过添加微量元素可以调谐金属玻璃的玻璃形成能力和力学性能。     

多元光谱拟合ICP-AES法同时测定铂中22个杂质元素

试样用HCl-HNO3溶解,采用多元光谱拟合(MSF)功能ICP-AES法同时测定铂中22个杂质元素:Pd、Rh、Ir、Ru、Au、Ag、Cu、Fe、Zn、Ni、Mn、Cr、Mg、Cd、Al、Ca、Pb、Sn、Bi、Si、Mo、Ti。对基体铂的影响、MSF功能、元素分析谱线、背景校正、仪器分析参数等进行了研究,确定了最佳实验条件。杂质元素测定范围Ag、Pd、Cu、Cr、Ti、Mn和Mo为0.0004%~0.05%;Rh、Ir、Pb、Fe、Mg、Al、Zn、Si、Bi、Ca、Cd、Sn、Au和Ni为0.0005%~0.05%;Ru为0.001%~0.05%;方法的相对标准偏差(RSD)和加标回收率分别为1.5%~8.1%和85.1%~118.5%。方法准确、快速、简便,已用于铂中杂质元素的分析。     

键合金丝的合金化研究动向

根据最新的专利文献综述了高弧度、低弧度、高强度键合金丝的发展现状，介绍了微量添加元素的作用和Au—Cu—Ca、Au—Ag、Au—Ni、Au—Sn(In)、Au—Pt(Pd)等合金化键合金丝的研究动向，以及键合金丝的微量添加元素复合化、组成合金化、加工细线化、低成本化的发展趋势。     

Cu-Cr合金在H_2-H_2S混合气中的腐蚀行为

研究了Cu Cr合金及纯铜、纯铬在 5 0 0～ 60 0℃ ,硫分压为 10 -5Pa时的硫化腐蚀。两种Cu Cr合金的腐蚀速度均介于两种纯金属之间 ,并随温度的升高而增大 ,但在两种Cu Cr合金的表面均形成了复杂的腐蚀产物膜 ,外层为Cu2 S层 ,有时不连续甚至剥落 ,中间层为二元Cu Cr硫化物CuCrS2 ,内层为二元Cu Cr硫化物Cu Cr2 S4和CrS的混合物 ,有时也包含未被腐蚀的金属铬颗粒。在腐蚀区以下的合金基体中没有铬的贫化现象发生。这种腐蚀膜结构的形成是合金中存在两相的结果     

V和Nb及热处理工艺对20CrNiMo齿轮钢组织与性能的影响

通过添加微合金化元素V和Nb制备新型20Cr Ni MoVNb齿轮钢,研究了V和Nb的加入及热处理工艺对齿轮钢奥氏体晶粒长大趋势、硬度和力学性能的影响。结果表明,20CrNiMoVNb齿轮钢在奥氏体化温度为880～940℃时的晶粒都较为细小,而传统20Cr Ni Mo齿轮钢在相同奥氏体化温度下的晶粒尺寸相对较大,且20Cr Ni MoVNb齿轮钢在奥氏体化处理后的晶内和晶界都可见细小、弥散的Nb(C,N)粒子存在;20Cr Ni Mo和20Cr Ni MoVNb齿轮钢的适宜的奥氏体化温度分别为860℃和900℃;当回火温度为200℃时,20Cr Ni MoVNb齿轮钢的抗拉强度和屈服强度分别为1 368 MPa和1 157 MPa,冲击功为132 J,高于20Cr Ni Mo齿轮钢的力学性能使用要求,这主要与晶粒细化和第二相强化有关。     

Ti、Zr对纯铝微观组织和力学性能的影响

通过向工业纯铝中单独或复合添加微量Zr、Ti元素,研究了Zr、Ti合金化对纯铝微观组织、力学性能及抗细化衰退性能的影响。结果表明:Zr元素能显著提高纯铝的硬度,对晶粒有一定的细化作用,但其细化效果远不及Ti;Ti元素具有较强的晶粒细化效果,但对合金的硬度影响较Zr元素小;当Zr、Ti复合添加时,Ti能明显改善Zr元素对晶粒的细化能力,使细化后的合金达到强度、硬度和塑性的合理匹配。Zr、Ti复合孕育剂具有良好的抗晶粒细化衰退性能,这很大程度上取决于Al3(Ti,Zr)粒子优异的晶粒细化性能、热稳定性能及抑制晶粒长大性能。     

Ti-Nb微合金化对超纯30%Cr超级铁素体不锈钢组织和力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了Ti-Nb微合金化对超纯(C+N=29 ppm)30% Cr超级铁素体不锈钢组织和性能的影响。结果表明,Ti-Nb微合金化可将该超纯材料基体中富Cr氧化物(尺寸约2~6 μm)转变为富Ti-O-N的复合包裹型脆性夹杂物(尺寸约1~4 μm);同时会在基体中形成纳米级(Ti, Nb)(C, N)析出相。铁素体晶粒长大倾向性较大是该超纯材料的组织演变特性,Ti-Nb微合金化可减弱晶界迁移速率,起到细化晶粒的作用;Ti-Nb微合金化提高了材料的室温强度和硬度,并导致材料室温延伸率对晶粒尺寸的敏感性有所增加。此外,Ti-Nb微合金化对该超纯材料的冲击韧性具有“双重”作用,一方面可通过细化晶粒改善材料韧性,另一方面会产生脆性夹杂物恶化材料韧性,尤其是低温韧性。     

高温合金的化学成分

正高温合金要提高热强性,主要采用合金化强化,强化作用有强化固溶体、强化基体及强化晶界,加入的元素有:(1)形成奥氏体的元素:Ni、Fe、Co、Mn;(2)提高抗氧化、耐腐蚀性的元素:Cr、Al、Ti;(3)固溶强化元素:W、Mo、Cr、N、Al;(4)金属间化合物强化元素:Al、Ti、Nb、Ta、Hf。此外,W能大量进入γ′相,以增强γ′相的强化作用;(5)碳化物强化元素:Cr、W、Mo、V、Nb、Ta、Hf、(N);     

高温合金的化学成分

正高温合金要提高热强性,主要采用合金化强化,强化作用有强化固溶体、强化基体及强化晶界:加入的元素有:1)形成奥氏体的元素:Ni、Fe、Co、Mn;2)提高抗氧化、耐腐蚀性的元素:Cr、Al、Ti;3)固溶强化元素:W、Mo、Cr、N、Al;4)金属间化合物强化元素:Al、Ti、Nb、Ta、Hf。此外,W能大量进入γ′相,以增强γ′相的强化作用;5)碳化物强化元素:Cr、W、Mo、V、Nb、Ta、Hf、(N);     

高能球磨制备PS304纳米复合粉

将Ni，Cr，Cr2O3，Ag和BaF2／CaF2按PS304成分配比进行机械合金化（MA）。研究了不同的球磨时间对粉末性能的影响，并对机械合金化粉末的物相，晶粒尺寸及粉末形貌作了测定和分析讨论。研究发现，机械合金化使晶粒细化，其中Cr2O3，Ag的晶粒尺寸（球磨15h）可达50nm以下。CaF2和BaF2的X射线衍射峰随球磨时间的延长而逐渐地减弱直至消失，同时在整个球磨过程中，并没有发现CaF2或BaF2的新相生成，氟化物可能形成了过饱和固溶体。EDX分析表明，得到的粉为复合粉。     

激光熔覆镍基自润滑涂层的性能

在TC4钛合金表面激光熔覆Ni60/30%WS₂自润滑涂层,研究了不同扫描速度下熔覆层的组织及性能。结果表明,Ni60/30%WS₂激光熔覆层均以W为硬质相,Ti、Ni的固溶体为基体。但不同扫描速度下,熔覆层生成的润滑相不同。扫描速度4 mm/s时,TiS为润滑相;扫描速度12 mm/s时,CrS为润滑相。激光熔覆层硬度在1000~1200 HV0.5之间,较基体提高2倍左右,摩擦因数及磨损率较基体都明显降低。     

低温球磨制备高热稳定性纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金块体材料

利用液氮球磨和真空热压技术制备纳米晶Al-10Zn-3Mg-1.8Cu(质量分数,%)合金块体材料。采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对材料在制备过程中的固态相变、晶粒尺寸和热稳定性进行分析。结果表明,材料经过液氮球磨15 h后晶粒尺寸为37 nm,真空热压后材料晶粒保持在100 nm,热挤压后晶粒尺寸约为300 nm,热处理后晶粒尺寸保持不变。材料的高热稳定性原因在于大量合金元素和杂质元素超饱和固溶于Al基体中阻止了晶粒的长大,以及细小析出MgZn2相和Al2O3颗粒对于晶界的钉扎作用。