XRD研究Fe、C掺杂对He离子注入Al表面晶格畸变的影响

用离子注入技术实现了Al表面Fe、C元素的掺杂,并用XRD研究Fe、C掺杂对He离子注入Al表面晶格畸变的影响。结果发现,预先掺杂的Fe、C在Al表面的晶格畸变中扮演重要角色,且影响程度与掺杂剂量有关。随着预先掺杂Fe剂量的增大,Al表面晶格畸变量先减小后增加,表明小剂量的Fe掺杂有助于降低He离子注入引起的晶格畸变。C掺杂后能进一步降低预先掺杂Fe引起的晶格畸变,降低程度随C剂量的增加而增加。可见,小剂量的Fe和高剂量的C共掺杂能有效降低He离子注入后Al表面的晶格畸变。     

铁掺杂对铝中氦行为的影响

通过离子注入技术在铝中引入Fe、He两元素,并采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和热氦脱附谱（THDS）研究Fe掺杂对铝中离子注入氦行为的影响。结果表明,掺杂的Fe在铝基体中主要以原子团簇形式存在。预先掺杂的Fe原子对He+注入铝的表面鼓泡和热脱附行为有重要影响。且影响程度与掺杂Fe的剂量有关：小剂量掺杂后,能有效抑制表面鼓泡现象,并使气体释放延迟;高剂量掺杂后,将加剧He+的注入损伤,出现剥落甚至重复剥落现象,同时使低温区域气体释放增强。原因是,小剂量Fe掺杂后,铝中形成了高He捕陷能力的第二相沉淀,抑制了氦泡的迁移和生长,从而影响了铝中的微观结构演化和气体释放特性;高剂量Fe掺杂后,又会使这种抑制作用减弱。     

离子注入剂量对工程塑料表面纳米硬度的影响

研究了离子注入剂量和剂量率对工程塑料表面纳米硬度提高效果的影响，分别将不同剂量的C离子注入尼龙6和PET以及Al离子注入PPO，并将不同剂量率的Al离子注入PET。纳米硬度测量显示：随着注入剂量和剂量率的增加，尼龙6、PET、PPO的纳米硬度升高；未注入以及低剂量和剂量率注入塑料的载荷一位移曲线呈现弹塑性变形特征，而高剂量和剂量率注入的呈现出弹性变形特征。     

Ta离子注入Ti6Al4V合金耐磨性研究

用5种Ta离子注入剂量(1.2×1016、3×1016、1.5×1017、3×1017、4.5×1017 ions/cm2)对Ti6Al4V合金进行离子注入表面改性.采用纳米硬度计测量Ta离子注入前后Ti6Al4V合金表面硬度随压入深度的变化,利用多功能摩擦磨损试验机研究Ta离子注入前后Ti6Al4V合金材料的耐磨性,利用X射线衍射技术研究Ta离子注入前后Ti6Al4V合金表面的物相分布.结果表明,除Ta离子注入剂量为3×1017 ions/cm2外,Ta离子注入Ti6Al4V合金硬度有一定的提高;Ta离子注入Ti6Al4V合金摩擦系数降低;除Ta离子注入剂量为3×1017 ions/cm2外,Ta离子注入Ti6Al4V合金的耐磨损性能得到了改善.摩擦系数降低和硬度提高、Ta离子注入的固溶强化、单质Ta新相的弥散强化改善了Ti6Al4V合金的耐磨损性能.     

碳离子注入纯钛表面改性的研究

使用MEVVA强流金属源离子注入机对医用纯钛表面进行C离子注入，注入能量为40和60keV、剂量为（2.0～ 6.0×10^17）ions／cm^2。使用TRIM2003程序模拟计算饱和注入剂量；用XRD和XPS分析注入前后试样表面物相及原子结合状态，并使用SEM观察注入前后磨痕的形貌。研究了C离子注入对医用纯钛腐蚀性能、显微硬度、表面弹性模量和磨损行为的影响。结果表明，C离子注入后医用纯钛表面生成了一层包括TiC强化相和游离态C的表面改性膜，使试样表面显微硬度和弹性模量升高，并使医用纯钛在模拟体液中的耐磨损性能和耐腐蚀性能提高，而磨损程度减轻。     

N / Ti / Al 离子注入 304 不锈钢的耐磨性

目的研究N,Ti,Al离子注入对304不锈钢耐磨性的影响规律,为304不锈钢材料的改良提供参考。方法采用等离子注入技术,在不同剂量下对304不锈钢分别进行N,Ti,Al离子注入,对离子注入后的试样进行表面微观形貌观测、表面硬度测试、摩擦磨损性能测试,并与304不锈钢基材进行对比。结果 304不锈钢经3种离子注入后,均能获得平整、致密,没有裂纹,具有一定光洁度的表面组织,但是注入剂量增大会引起表面起泡现象,形成多孔形貌,光洁度降低。此外,3种离子注入均能提高304不锈钢的表面硬度,且高剂量注入试样的硬度比低剂量注入试样更高,相较而言,N离子注入使表面硬度的提高更明显。相比未注入基材,注N与注Ti表面层的摩擦系数均变小,注Al表面层的摩擦系数反而变大,但磨损量都明显降低。高剂量注N、注Al试样的耐磨性均高于低剂量注入试样,而高剂量注Ti试样的耐磨性低于低剂量注入试样,但仍好于注N、注Al试样。结论在相同实验条件与注入工艺下,N离子注入对表面硬度提高最显著(剂量为5.0×1017ions/cm2),约提高41%;Ti离子注入对耐磨性提高最显著(剂量为3.0×1017ions/cm2),约提高6倍。     

Ag离子注入Ti6Al4V合金抗Hank’s溶液腐蚀性能研究

采用注入不同剂量5×1016, 1×1017, 5×1017和9×1017ions/cm2,加速电压30 kV对Ti6Al4V合金进行Ag离子注入表面改性。使用动电位极化曲线研究Ag离子注入前后Ti6Al4V合金抗Hank’s溶液腐蚀性能,利用小角掠射X射线衍射技术研究Ag离子注入前后Ti6Al4V合金表面物相组成,用X射线光电子能谱技术分析离子注入合金表面和腐蚀样品表面元素存在的化合态。结果表明,Ag离子注入提高了合金抗Hank’s溶液腐蚀性能,腐蚀电流密度随Ag离子注入剂量的增加稍有变化。离子注入Ti6Al4V合金表面的氧化物腐蚀阻挡层、离子注入表面合金层和表面生成的Ag和TiAg有利于合金抗Hank’s溶液腐蚀性能的改善     

氮离子注入浓度对钛及其合金扭动微动磨损性能的影响（英文）

通过等离子体浸没离子注入,在纯钛及Ti6Al7Ni和Ti6Al4V合金表面进行不同剂量的氮离子注入处理。采用ZrO_2球与未处理和处理的钛及其合金平面摩擦副,以小牛血清溶液作为模拟生理介质,进行扭动微动磨损试验。研究氮离子注入处理后钛及其合金表面的特征以及注入剂量对材料扭动微动性能的影响。结果表明:氮离子注入浓度和角位移幅值显著影响钛及其合金的扭动微动运行和损伤行为。随着氮离子浓度增加,扭动微动运行边界向小角位移幅值滑移,中心轻微磨损区减少。钛及其合金的磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损和剥层,磨粒磨损是离子注入层的主要磨损机理。     

氟离子注入对TiAlNb合金高温氧化性能的影响

采用等离子体氟离子注入,对TiAlNb合金基体进行了表面氟化处理,研究了不同注入剂量的试样在800 ℃和900 ℃下的高温氧化动力学行为.结果表明,氟离子注入可显著地改善钛铝合金的高温抗氧化性.X射线和扫描电镜对氧化层物相和组织结构分析结果表明,氟离子注入后的TiAlNb合金在高温氧化过程中生成了一层致密的Al2O3氧化阻挡层,该阻挡层能有效阻止氧向合金基体的扩散,从而大大提高合金的高温氧化抗力.     

环氧铝粉涂层在3.5%NaCl介质中的失效机理研究

采用电化学阻抗谱技术（EIS）研究了环氧铝粉涂层/Q235钢基体在3.5 %NaCl介质中的电化学腐蚀行为.利用扫描电镜（SEM）分析了涂层表面形貌,对涂层断面进行了能谱（EDX）线扫描和界面处腐蚀产物成分分析,探讨了环氧铝粉涂层的腐蚀失效机理.结果表明,腐蚀介质能通过涂层迅速渗透到涂层/基体界面,引起涂层电阻值的降低及界面处电化学腐蚀的开始.失效前涂层致密、连续,失效后涂层表面出现鼓泡、孔洞等现象.鼓泡是由腐蚀产物的体积膨胀和腐蚀介质渗入产生的压力推动共同产生的.界面处腐蚀产物主要是Fe和Al的氧化物及氯化物.涂层的失效机理为腐蚀介质渗入,涂层鼓泡、剥离.     

GH4133B合金组织特征及平衡相析出热力学研究

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对GH4133B合金平衡析出相进行模拟计算分析,并进一步对该合金的显微组织特征进行观察分析。结果表明,Ti、Al含量对γ’相析出影响严重,并给出了定量计算结果。C含量能影响M23C6的析出量,对其析出温度没有影响;而Cr含量则主要影响其析出温度,对M23C6的析出量却没有影响。进一步对Ti、Al含量对η相的析出进行了计算分析,实验验证了时效过程中η相的析出及分布形态。     

Microstructure control in two-phase Al–21Ti–23Cr alloy

To improve the mechanical properties of the Al–21Ti–23Cr two-phase alloy consisting of L1₂ matrix and 20 vol% Cr₂Al as a second phase, microstructure control was conducted through the aging treatment as a thermal process and the addition of V and Zr as conventional alloying. It was found that TiAlCr was precipitated as a third phase in the L1₂ matrix by the aging treatment at 800 and 1000°C, and its size was smaller at 800°C than at 1000°C. The yield strength of the aged alloy increased rapidly only at 800°C although the third phase was precipitated at both 800 and 1000°C. In the V-added two-phase alloys, the yield strength and the strain increased simultaneously when V was added up to 3 at%, which is attributable to the improvement in the ductility of Cr₂Al. Microstructure control conducted in this study suggests the possibility of improving the mechanical properties of L1₂ (Al,Cr)₃Ti-based two-phase alloy by precipitating the fine third phase in the L1₂ matrix and enhancing the ductility of the second phase.     

喷射沉积Mg-4Al-3Ca-1.5Zn合金的显微组织

采用扫描电镜、透射电镜等方法对喷射沉积Mg-4Al-3Ca-1.5Zn合金的组织变化进行了试验研究.结果表明,金属型铸态合金中强化相沿晶界析出,主要成分为C36[(Mg,Al)2Ca]和C14(Mg2Ca)相;而喷射沉积快速凝固的合金组织均匀,强化相为C15(Al2Ca)和C36相,其中C15相以棒状和粒状分布于C36基体中;C36相处于亚稳态,经过高温保温处理会转变为C15相;热挤压过程中合金发生动态再结晶,在晶界处有C36相析出.     

Phase and Microstructure Properties of Laser Cladding NiAl Intermetallic Compound Coating at Elevated Temperature

The phase and microstructure properties of laser cladding single phase NiAl coating at elevated temperature of 800 °C were investigated by means of XRD,SEM,and HRTEM.It was found that Ni3Al phase with a fine equiaxial microstructure precipitated along NiAl grain boundaries via the solid-state diffusion of Ni atoms during heating process.NiAl and Ni3Al phases have a common<110>zone axis.The phase and microstructure evolutions of NiAl during heating process can acquire well understand the diffusion behavior of laser cladding NiAl intermetallic compound coating and provide better guidance on its production and practical use.     

AZ81镁合金压入蠕变性能

采用自制装置对AZ81镁合金进行压入蠕变实验,通过建立稳态压入蠕变本构模型分析合金的蠕变机制,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究合金蠕变前后的组织和成分。结果表明:压铸AZ81合金在稳态蠕变阶段的应力指数n为2.08,蠕变激活能QC为87.26 kJ/mol;蠕变诱导β相首先由非连续方式析出,到达一定程度后连续析出;沿晶界析出的β相导致合金抗蠕变性能降低;蠕变温度越高,基体和析出相的晶粒尺寸越大;压铸AZ81合金的压入蠕变机制为晶界扩散主导的位错交滑移运动。     

强磁场作用下Al-Ni合金中Al3Ni析出相的凝固行为

用金相显微镜和X射线衍射研究了强磁场条件下Al-8％Ni合金中非铁磁性的Al3Ni析出相的凝固行为，发现强磁场诱导Al3Ni晶粒以C轴平行磁场方向取向，并且晶粒的长轴与C轴垂直；取向的晶粒在垂直磁场方向上形成多个相互平行的Al3Ni聚合面，即形成规则的Al3Ni层状组织：在层状聚合面中随机分布着多个大的Al3Ni聚合体，聚合体内部的晶粒有序排列。     

Effect of Heat Treatment on the Microstructure and Mechanical Properties of the Modified 718 Alloy

M718 alloy with an extra high Mo content of 7.50 wt% which reduced Nb addition and increased Al and Ti additions within the composition specifications of 718 alloy has been designed to increase the service temperature of 718 alloy. And the effect of the heat treatment on the microstructure and mechanical properties of M718 alloy has been investigated in this study. The results showed that Laves phase precipitated on the grain boundaries of M718 alloy instead of d-Ni_3 Nb phase in718 alloy, and y'and y'phases precipitated in the matrix of M718 alloy as that in 718 alloy. Increasing the solution temperature from 960 to 1050 ℃ noticeably reduced the intergranular precipitation of Laves phase. The precipitation of Laves phase was appropriate at 1020 ℃ for improving the grain boundary cohesion. Increasing the two-stage aging temperatures markedly increased the sizes of y' andy'phases. As a result, the strength of M718 alloy increased.     

制备工艺参数与合金元素对铝(合金)—水(0℃)反应产氢性能的影响

通过机械合金化技术制备了含镓和铟的铝合金,研究该合金与纯水之间的水解反应来考察氢产率的变化。X射线衍射、扫描电镜与能谱分析结果表明镓和铟元素分别主要以溶解与沉积相的形式存在于合金之中。溶解的镓和铟通过增强水解反应活性来提高铝合金的产氢率。此外,由球磨时间决定的沉积相的数量及分布也会直接影响合金的产氢率,具有均匀分布及合适数量沉积相的铝合金能与0℃水反应产生1132.8ml/g的氢气。     

EFFECT OF BORIDE ON STRESS RUPTURE PROPERTIES OF AN FeNiCr-BASE ALLOY

本文研究了硼对Fe-H42Ni-12Cr-4W-1.5Mo-4.5Ti-2Al合金热强性的影响,结果表明:硼在合金中以固溶及二次硼化物状态存在可以提高合金的持久性能;而以一次硼化物存在对合金的持久强度并无贡献,过多的一次硼化物还会引起持久性能降低。 试验结果还表明,该合金固溶温度升高引起的持久性能提高,是由于晶界二次硼化物浓度增加所引起的。在试验的晶粒度范围内,单纯的晶粒长大并不能引起持久性能的提高。     

Creep resistance of Mg-4 %Al-2 %RE-2 ? alloy

The creep resistance of the alloy Mg-4Al-2RE-2Ca（AEC422） and the base alloy AE42 was studied. The results reveal that the precipitated phases of AEC422 consist of Al2La and Al2Ca by contrast with the precipitated phase Al11La3 in AE42, which is instable and decomposes to A1l2La and Al at high temperature. Creep resistance of AEC422 is significantly improved compared with that of AE42. The microstructure of AEC422 has no obvious changes after creep test at 175℃ and 70MPa, as compared to that before creep test, indicating that Al2La and Al2Ca have high thermal stability. Especially Al2Ca phase largely increases the strength of the grain boundaries in AEC422, which accounts for the creep resistance improvement.