纯镁表面真空扩散渗铝层的组织和性能

采用真空扩散渗铝的方法,在445 ℃对纯镁进行了表面合金化改性处理.采用金相显微镜、XRD、EDS和显微硬度测试等方法对渗层进行了组织结构和显微硬度分析.结果表明,经表面合金化处理,在纯镁表面获得了均匀致密的渗铝层,渗层中有大量的金属间化合物β-Mg17Al12生成,渗层与基体之间为冶金结合,材料表层的显微硬度有很大提高.     

表面毛化不锈钢与纯铝的真空扩散连接

采用冷金属过渡技术(CMT)对不锈钢表面进行毛化,在其表面制备高度为3 mm、分布密度为9个/cm2的毛刺,毛刺中心横向及纵向间距均为3 mm. 研究其与纯铝进行真空扩散连接接头的界面组织和性能,分析不同保温时间对接头组织和性能的变化规律. 结果表明,在扩散连接温度为600 ℃,保温时间为60 min,压力为3 MPa的工艺条件下,表面毛刺刺入铝母材内部,使得表面氧化膜有效去除,接头形成连续的Fe₂Al₅+FeAl₃界面反应层,相比不锈钢与纯铝的直接真空扩散连接,接头拉剪强度显著提高. 此外,在扩散连接温度一定时,随保温时间的增加,反应层厚度增加,接头拉剪强度呈现先增大后减小的变化趋势.     

表面机械研磨辅助镍在纯镁表面扩散行为

利用表面机械研磨(SMAT)后表层高扩散性,在纯镁SMAT处理过程中添加Ni粉,研究在剧烈塑形变形和机械应力同时作用下,Ni元素在镁中的扩散行为。采用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜,对研磨处理不同时间后纯镁的组织结构、表面合金层的物相组成及合金层的形成机制进行分析;采用HVS-1000A型显微硬度仪和PS-16A型电化学工作站对材料显微硬度和耐腐蚀性能进行测试。结果表明:SMAT 120 min可在纯镁次表层形成厚度约为30μm的合金层,合金层主要由Mg2Ni金属间化合物组成,该合金层的形成与SMAT过程中纯镁表面晶粒细化,晶界、缺陷增多和体系反应激活能的降低有关;晶粒的细化和化合物的析出显著提高表面硬度,但其使材料的耐腐蚀性降低。     

Ti-Cu扩散连接研究现状

概括的介绍了国内外关于Ti-Cu真空扩散连接的工艺与机理研究现状,对目前的两种扩散连接方法即固相直接扩散连接和加中间层的扩散连接做了简介,论述了扩散层强度和厚度与连接温度、保温时间以及扩散压力之间的关系,并探讨了原子扩散连接机理.最后展望了Ti-Cu真空扩散连接工艺的发展趋势和扩散连接机理的研究方向.     

纯镁和AZ31镁合金的电子束焊接性能

电子束焊接(EB)与惰性气体钨极电弧焊(TIG)相比,焊接过程在真空状态下不受氧和其它气体影响。另外基体金属在电子束作用下热损失少,加热快。电子束焊接适合于惰性气体钨极电弧焊的铝合金。但进行镁及镁合金焊接时,由于其蒸气压低,容易产生起弧现象,焊接过程易被中断。另外,镁及其合金因为熔点低,在熔融区易产生气孔,同时,也易出现熔穿现象。日本科技人员对镁及其合金的电子束焊接机理及机械性能进行了研究。 试验材料采用挤压材,机加后试样尺寸为4 mm×55 mm×50mm。电子束焊机最大输出功率为6kW,焊箱真空度为3×10-3Pa。加速电压为150k…     

钛／不锈钢相变扩散连接工艺研究

探讨了钛／不锈钢相变扩散连接的可行性及合适工艺参数,分析了影响相变扩散连接的主要因素及接头微观形态。     

镁/铝层状复合材料的扩散连接制备及界面特性

采用扩散连接制备了镁/铝层状复合材料,进而采用热处理改善界面结合性能,最后利用纳米压痕技术初步研究了复合材料的界面结合状况。结果表明,采用400℃/30MPa/10min、400℃/40MPa/10min和400℃/30MPa/20min3种条件均可获得连接较好的层状复合材料,但400℃/30MPa/10min条件下扩散层不明显;利用热处理可以改善界面结合状况,对于扩散层明显的复合材料,热处理可以大大增加扩散层厚度;扩散层的纳米硬度比基体高约3倍,弹性模量介于镁合金的与铝合金的之间。     

扩散连接

近年来随着材料科学的发展,新材料不断出现,在生产应用中,经常遇到新材料本身或与其他材料的连接问题。一些新材料,如陶瓷、金属间化合物、非晶态材料及单晶合金等,用传统的熔焊方法,很难实现可靠的连接。一些特殊的高性能构件的制造,往往要求把性能差别较大的异种材料,如金属与陶瓷、铝与钢、钛与钢、金属与玻璃等连接在一起,这用传统的熔焊方法也难以适应这种要求,近年来作为固相连接的方法之一扩散连接技术引起了人们的重视,成为连接领域新的研究热点,正在飞速发展。这种技术已广泛用于航天、航空、仪表及电子等国防部门,并逐步扩展到机…     

纯镁表面注入钛离子研究

采用离子注入法在纯镁表面注入Ti离子。用XRD和EDS对镀层进行分析。结果表明。Ti离子的注入深度为1．5μm左右，注入层由MgO、TiO2、TiO等氧化物组成，硬度提高。     

AlCl_3-NaCl熔盐扩散增强纯镁耐腐蚀性的研究

对纯镁表面采用AlCl3-NaCl熔盐扩散处理,金相和SEM观察结果显示镁表面生成了厚度为10um左右的均匀合金层,XRD测试表明该合金层由单质镁和镁铝金属间化合物Mg17Al12、ε-MgAl、β-MgAl组成,用电极电位曲线、交流阻抗分析以及极化曲线比较熔盐扩散处理前后镁的耐腐蚀性能,结果显示熔盐扩散处理后镁的电极电位显著提高,腐蚀速率降低,较好地提高了镁的耐腐蚀性能.     

纯镁的生物腐蚀研究

镁及其合金作为生物医用材料具有明显的优势,可以利用其耐蚀性差的特点,发展新型医用可降解镁金属材料．本文选择纯镁为主要研究对象,从杂质含量、加工处理状态等方面研究了两种纯镁在生理盐水中的腐蚀规律,表明降低纯镁中杂质元素的含量和细化晶粒可以提高纯镁在生理盐水中的开路腐蚀电位,减缓腐蚀速率．纯镁的腐蚀速率可以通过调整杂质含量、晶粒细化和固溶处理等方法进行控制,适宜发展成为一类新型的医用可降解金属材料．     

纯锆中间层扩散连接TC4钛合金的接头组织与力学性能

采用纯Zr作中间层实现了TC4钛合金的扩散连接。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等方法分析了接头界面的微观组织,研究了扩散连接工艺参数对接头界面组织及力学性能的影响。结果表明,界面处生成了成分均匀、连续的钛锆固溶体扩散层,同时扩散层中含有大量板条状的α′-Ti(钛马氏体)相;随着连接温度的升高和保温时间的延长,扩散层的厚度逐渐增加,接头室温抗剪强度呈现出先升高后降低的趋势;当连接温度为800℃、保温时间为40 min、连接压力为5 MPa时,接头室温抗剪强度最高,达到190 MPa。     

扩散连接接头金属间化合物新相的形成机理

扩散连接接头中界面区脆性金属间化合物相的出现往往会造成接头性能的恶化,因此研究并建立接头界面区金属间化合物相的生成和成长行为的数学模型对扩散连接过程有非常重要的理论及现实意义。本文根据扩散理论,指出界面处生成相的动力学驱动力限决于扩散偶中组元自身的特性,生成机的组元及比例应按原子扩散通量比优先生成,本文从动力学及热力学角度出发,提出了多组元扩散偶界面处的金属间化合物生成相原则：通量-能量原则;并以钛/镍/钢扩散接接头为例,证明钛/镍界面处金属间化合物相的生成规律为Ni/TiNi3/TiNi/Ti2Ni/Ti。提出,通量-能量能力相当的两种或多种金属间化合物有可能同时形核篚,接头界面处会形成混合的金属间化合物。     

陶瓷与金属扩散连接和场致扩散连接研究现状和进展

连接技术是材料加工和实际工程应用的热点内容,而扩散连接技术是实现陶瓷和金属可靠连接的主导方法之一.主要介绍了扩散连接的工艺、接头元素扩散与界面反应以及残余应力分析等,并在此基础上简介了场致扩散连接的工艺及其界面反应机理,突出了其温度低、时间短、压力小以及简便的工艺特点.     

相变超塑性扩散连接方法及工艺研究

利用相变超塑性现象，在自制的电阻加热扩散连接试验机上，对扩散连接的方法以及热作模具钢3Cr2W8V与H13扩散连接接头的性能进行了试验研究，分析了不同条件对接头显微组织和连接效果的影响。结果表明：本试验条件安优选工艺参数连接的试样在拉断试验时，断裂发生在基体处，表明接头强度已不低于基体强度。     

高温合金的扩散连接

文综述了高温合金扩散连接的发展状，所涉及的扬：高温合金扩散连接的必要性，扩散连接的基本概念、材料表面状态对接头质量的影响、中间层的作用及其选择、工艺参数的确定和数学模型化。在此基础上，提出发展数学模型、优化工艺参数的必要性。     

镁合金上的纯镁表面涂层

镁及其合金的主要缺点是它的耐蚀性能低，镁的标准电位是金属工程材料中最低的。镁的耐蚀性能是因重金属杂质Fe、Ni、Cu的添加而恶化。为提高镁合金的耐蚀性，采取了如电镀、阳极化处理和化学转变等表面改性技术。但是，当再次回收时，电镀层的镍、铜等严重影响镁的耐蚀性能。而阳极化处理和化学处理用的铬氧化物因为有毒而限制其使用。日本姬路技术学院的学者通过在镁合金表面沉淀纯镁涂层以提高其耐蚀性能。 实验过程 加热炉由5个可分别控制温度的加热段组成，加热区内径为φ30mm×900mm不锈钢管。在不同温度下蒸汽压的变化和不同元素…     

工业纯镁内部疲劳微裂纹的热扩散性愈合

采用单向对称拉压低周疲劳疗法在具有等轴晶的工业纯镁试样中引入了微米级的内部裂纹,裂纹主要位于晶内和穿晶位置,宽度为0.5-15μm,长宽比分布在10-35之间,在623K对疲劳试样进行2,4和6.5h的真空退火处理,SEM观察表明：晶内疲劳微裂纹纵剖面二维形态发生了主要由表面扩散控制的形态变化,由初始的扁椭圆形演化成多个球洞定向排列的形态;穿晶疲劳微裂纹纵剖面二维形态则在表面和晶界扩散的耦合作用下首先在晶界处分隔成两部分,并在晶界上留下了一个空洞,在退火处理的后期阶段,空洞收缩消失,引起空洞间距的增大并引起试样密度少量恢复。     

LF6铝合金的超塑性和扩散连接的组合工艺

研究了ＬＦ６铝合金的超塑性和扩散连接组合工艺，试验结果表明；预先采用变形再结晶的方法细化材料的晶，并有效地去除铝合金的致密氧化膜，即可成功地实现铝合金的ＳＰＦ－ＤＢ组合工艺。利用电子探针从微观观察了扩散连接接头的界面扩散行为，并首次从机理上分析珥金属的超塑性和扩散连接两种工艺之间的内部联系。