低温HVOF微粒撞击稀土镁合金表面纳米化的组织特征

材料失效多发生于表面,采用超音速火焰喷涂设备获得了低温HVOF微粒,对稀土镁合金表面进行纳米化处理,并利用金相显微镜和透射电镜对处理后的试样进行微观组织表征分析,沿试样厚度方向进行显微硬度测试。结果表明：镁合金表层晶粒细化明显,形成了晶粒尺寸小于20 nm的随机取向的纳米晶,纳米晶层深约80 μm,随着深度的增加晶粒尺寸增加。表面纳米化是通过位错和孪晶的协调变形,导致大晶粒被分割细化而成。表层硬度显著提高,是基体硬度的2倍。     

脉冲电沉积纳米晶镍的力学性能研究

为提高纳米晶镍的显微硬度和抗拉强度,采用脉冲电沉积法制备了不同晶粒尺寸的纳米晶块体镍。利用X射线衍射法分析不同沉积条件的纳米晶镍表面织构和晶粒尺寸。采用超显微微米压痕仪测量表面硬度,利用英斯特朗疲劳试验机进行拉伸试验。结果表明,平均晶粒尺寸为12 nm的纳米晶镍表面显微硬度为598 HV,最大拉伸强度达1360MPa,分别为晶粒尺寸是55 nm的纳米晶镍2.0和1.6倍。另外,晶粒尺寸较小的纳米晶镍伸长率较低。     

AZ31B镁合金表面纳米化处理后的显微结构特征

利用表面机械研磨技术(SMAT)在AZ31B镁合金表面施加剧烈塑性变形,获得纳米晶组织的细化表层, 利用光学显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜研究由表层到心部的组织结构变化特征.结果表明:经过SMAT处理后,样品表层的晶粒尺寸大约为50nm:靠近基体的区域(大约距表面40 μm),晶粒尺寸增加到约200nm.表而纳米化是通过孪晶分割和动态再结晶的共同作用实现的.硬度试验表明,SMAT后AZ31B镁合金样品表层的硬度显著提高,其原因可归结为两个主要的因素,即晶粒细化和加工硬化.     

刀具和磨具用的纳米结构涂层

纳米结构涂层定义为晶粒尺寸或膜层厚度小于 10 0nm的功能材料。纳米结构涂层包括金属 -金属、金属 -陶瓷、陶瓷 -陶瓷以及附着有固体润滑剂的材料。纳米结构涂层分为纳米晶薄膜结构、膜厚为纳米多层膜结构以及纳米混合相薄膜结构。纳米晶涂层　纳米晶金属或涂层显示出较低的磨损率 ,这种耐磨性能的提高归因于纳米尺寸效应引起的高硬度、高韧性及特殊的裂纹变化和移动机理。例如 ,电沉积制备涂层的晶粒尺寸降到 10nm ,维氏硬度增大3倍。制备纳米晶涂层的关键是保证粒子的纳米尺寸 ,在高温时控制晶粒生长 ,方法包括把纳米粒子首先制成微米粒…     

AZ31B镁合金表面纳米化处理后的显微结构特征

利用表面机械研磨技术（sMAT）在AZ31B镁合金表面施加剧烈塑性变形，获得纳米晶组织的细化表层，利用光学显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜研究由表层到心部的组织结构变化特征。结果表明：经过SMAT处理后，样品表层的晶粒尺寸大约为50nm；靠近基体的区域（大约距表面40μn），晶粒尺寸增加到约200nm。表面纳米化是通过孪晶分割和动态再结晶的共同作用实现的。硬度试验表明，SMAT后AZ31B镁合金样品表层的硬度显著提高，其原因可归结为两个主要的因素，即晶粒细化和加工硬化。     

氢化-脱氢法制备ZK60镁合金纳米晶材料

研究了铸态ZK60镁合金粉末的氢化-脱氢优化技术及其在此过程中的晶粒尺寸纳米化机理。通过XRD、OM和TEM考察了氢化-脱氢过程中ZK60镁合金粉末相结构和显微组织演化规律,获得了制备纳米晶材料的氢化、脱氢工艺条件。结果表明:ZK60合金粉末在450℃、2 MPa条件下保温12 h后能够完全氢化,随后在350℃保温并连续抽真空3 h即可完全脱氢,在此过程中ZK60合金粉末的平均晶粒尺寸也从约150μm被细化到约30 nm。     

纳米SiC对铜模喷铸镁合金组织及热稳定性的影响

利用铜模喷铸与高真空感应熔炼技术,制备出不同冷速条件下纳米SiC_p增强AZ91合金非平衡凝固试样。结合400℃等温固溶处理,系统研究了纳米SiC_p颗粒对镁合金凝固组织细化及热稳定性的影响。结果表明,铜模快冷作用下,纳米SiC_p使得镁合金的晶粒尺寸得到显著细化。当铜模内径为2mm时,1%的SiC_p纳米颗粒添加后AZ91合金晶粒尺寸能细化至5μm。SiC_p在合金凝固过程中既作为异质核心又能钉扎晶界阻碍晶粒生长,两者共同作用导致晶粒尺寸明显细化。细晶镁合金经400℃不同时间固溶处理后结果发现,添加纳米SiC_p的合金高温条件下晶粒生长缓慢,保温8h后平均晶粒尺寸仅为12μm,亚稳细晶组织的热稳定性得到有效提高。     

电沉积微纳米镍的组织结构与力学性能

在氨基磺酸镍体系的镀液中通过直流、脉冲电沉积分别制备了不同晶粒尺寸的块体镍.通过室温单向拉伸实验比较了这些镍的力学性能. 结果表明:拓宽电沉积纳米镍的晶粒尺寸分布可显著提高其塑性,同时,保留较高的强度.所制备的具有宽晶粒尺寸分布(5～120 nm)的平均晶粒尺寸为27.2 nm的纳米镍,抗拉强度为1162～1211 MPa,断裂伸长率为10.4%～11.4%.与平均晶粒尺寸为22.4nm的窄晶粒尺寸分布(5～60 nm)的纳米镍相比,抗拉强度降低约200 MPa,但断裂伸长率提高了3.4%.通过对纳米镍微观组织的TEM观察,揭示了宽晶粒尺寸分布纳米镍中塑性的显著提高源于塑性变形中大晶粒(100 nm以上)内存在类似传统粗晶材料中的晶内位错滑移.     

纳米晶WC-Co硬质合金中WC晶粒度的评价方法

在改进的传统金相样品制备和Murakami侵蚀剂化学腐蚀条件下,场发射扫描电镜在10万倍放大倍率下可获得衬度良好、WC晶粒轮廓清晰的二次电子图像。用截线法定量测定了纳米晶WC-Co硬质合金中WC晶粒度,结果表明:在适当的工艺条件下,添加微量新型VC基复合晶粒生长抑制剂可获得纳米晶硬质合金:WC平均晶粒尺寸50nm,标准偏差14nm,最大晶粒尺寸110nm。     

纳米晶锰的制备与力学性能研究

采用电化学沉积法，在Cu基片上制备出了平均晶粒尺寸为3nm的纳米晶α-Mn通过对其在不同温度下真空退火，得到具有不同平均晶粒尺寸的纳米晶α-Mn系列样品。同时分析了电沉积、热处理条件对结构的影响，研究了结构与力学性能的关系。结果表明，随晶粒尺寸的减小，纳米晶α-Mn的力学性能表现出正Hall—Petch关系和反Hall—Petch关系；当晶粒小于临界晶粒尺寸42nm时，正Hall—Petch关系转变为反Hall—Petch关系。