高速喷射电沉积块体纳米晶Co-Ni合金

采用自制的高速喷射电沉积装置制备厂块体纳米晶Co-Ni合金，利用SEM、TEM、XRD及EDS等方法研究了电流密度对沉积速率、电流效率及Co-Ni合金沉积层组织结构的影响，并与槽镀沉积层进行了对比。结果表明：采用该方法后允许使用的极限电流密度、沉积速率及电流效率均显著增大，沉积速率高达47．33μm／min，是一般槽镀的90倍左右。随着电流密度的增加，沉积速率呈近似线性增加，但电流效率增大到一定值后基本不变。电流密度对沉积层成分影响不大，但明显减小沉积层的晶粒尺寸。与一般槽镀相比．晶粒尺寸由23．07nm减小到918nm。     

电沉积纳米晶合金的最新进展

用电沉积法制备纳米合金是近期研究及发展起来的新技术.综述和讨论了过去10年来电沉积纳米合金的制取方法、特性和应用.目前,电沉积纳米合金技术已经从实验室研究发展成为经济实用的纳米材料工艺.由于纳米合金具有很多优异的性能,包括高的硬度、耐磨性、耐蚀性、电磁性、光学性及抗高温氧化性等,并初步应用于生产,已受到人们的极大关注.     

工艺条件对电沉积Ni-W合金纳米晶的影响

选择对Ni-W合金电沉积影响较大的钨酸钠浓度、电流密度、镀液pH值、温度等4个工艺参数进行对比实验，探索了各因素对沉积速率、显微硬度、镀层外观的影响，为制备Ni-W合金纳米晶提供依据，同时制备出了晶粒尺寸为10．09nm的Ni-W合金纳米晶镀层。     

激光重熔喷射电沉积纳米晶镍涂层微观结构

采用喷射电沉积法在45钢基体表面制备了纳米晶镍涂层,研究了激光重熔工艺对组织的影响.用扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计分析了涂层表面形貌、微观结构和显微硬度.结果表明,在优化的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层表面较平整、结合较致密,由平均尺寸为13.7 nm的纳米晶颗粒组成,但晶粒间仍有一定的间隙;经激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,使涂层致密化程度得以提高并使涂层与基体由机械结合变为冶金结合,因此激光重熔处理后涂层的显微硬度明显提高.     

电沉积方法制备纳米晶Ni-W合金工艺研究

为了进一步优化镀液成分和工艺参数,为制备W含量可在较大范围内变化的块状纳米晶Ni-W合金提供依据,采用不含任何氨根离子(NH-+4)的镀液通过电沉积方法制备纳米晶Ni-W合金镀层.采用XRD、SEM和EDS对镀层的结构、形貌和成分进行观察和分析.结果表明:电沉积过程中电流密度、电源类型、pH值及搅拌方式对镀层的W含量都会产生较大的影响.试验中所得到的Ni-W合金镀层的W含量为2.15%~30.31%(质量分数),其结构均为W溶于Ni晶格所形成的置换式固溶体,平均晶粒尺寸为14~19nm;随着镀层中W含量的增加,镀层的显微硬度也随之逐渐提高.     

脉冲电沉积块体纳米晶Co—Ni合金微观组织结构的研究

利用TEM、XRD、X射线能量散射谱（EDS）、位置敏感原子探针场离子显微镜(PoSAP)等方法研究了脉冲电沉积法制备的块体纳米晶Co-Ni合金的微观组织。结果表明：沉积层中Co含量随电解液中Co^2 离子浓度增加而显著增加;沉积层合金点阵参数随Co含量的增加按Vegard定律增加,同时晶粒尺寸减小;当晶粒尺寸减小到十几纳米时,出现附加的晶格膨胀效应;脉冲沉积与直流沉积相比,晶粒明显细化;PoSAP操作的在线观测和大量数据的计算机三维重构图表明,Co原子在沉积层中呈均匀分布;FIM观察分析表明纳米晶Co-Ni合金中存在三类晶间结构：正常晶界、非长程有序也非短有序的“类气态结构”和少量暗区。     

摩擦辅助喷射电沉积纳米晶镍的电化学腐蚀行为

采用摩擦辅助喷射电沉积工艺和传统喷射电沉积工艺制备纳米晶镍,用TEM对比分析了二者的组织结构,用电化学极化法研究了2种纳米晶镍层在3.5%NaCl(质量分数)溶液及1 mol/L H2SO4溶液中的腐蚀行为。结果表明,摩擦辅助喷射电沉积结晶过程更加均匀,制备的纳米晶镍层组织致密,晶粒细小,平均晶粒达到9.77 nm;在2种腐蚀溶液中,摩擦辅助喷射电沉积制备的纳米晶镍的电化学腐蚀性能均优于传统喷射电沉积;在NaCl溶液中,摩擦辅助喷射电沉积所制纳米晶镍在腐蚀过程中有钝化膜产生。并指出晶粒大小与微观缺陷是影响纳米晶镍耐腐蚀性能的2个重要因素     

碱性镀液电沉积纳米晶Ni-Mo合金层的制备及其结构

在碱式碳酸镍溶液中获得了纳米晶结构Ni-Mo合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等技术对镀层结构进行分析,结果表明,镀层由Ni Mo和β-Ni4Mo两相组成,晶粒尺寸约为23.2nm。Ni Mo合金固溶体呈(111)晶面择优取向;β-Ni4Mo固溶体表现为较强的(200)晶面择优取向。电沉积参数对镀层外观、表面形貌和结合力有较大影响,当镀液pH值10.0左右,温度为30～35℃,电流密度为2～5A/dm2时,可以获得镀层外观质量和结合力良好的Ni-Mo合金镀层。镀液钼酸盐浓度增大,镀层中含钼量增加,镀层硬度先增加后下降,在钼酸盐浓度为8～12g/L时硬度最高,镀层强化主要为固溶强化所致。镀液中钼酸盐和氨水浓度影响镀层内应力。     

电沉积纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层的热稳定性

用脉冲电沉积方法制备表面平整光亮的纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层.采用XRD、TEM、EDS、DSC和显微硬度计分别研究纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层的微观结构、化学成分、热稳定性及其硬度.结果表明:纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层的晶体结构为单相的面心立方结构,其晶粒尺寸随镀层Co含量的增加而减小;合金镀层的显微硬度随退火温度的升高而提高,在300～375℃时达最大值,存在明显的退火再强化,之后,随着退火温度的继续升高明显下降;当镀层在低于375℃退火时,晶粒长大速度较慢;而当镀层在高于450℃退火时,晶粒迅速长大,并呈现较强的(111)织构.升温速率为20℃/min时,纳米晶Ni-Co-Fe合金镀层的DSC结果显示,晶粒长大的峰值温度随镀层Co含量的增加而升高.由Kissinger方程求得纳米晶Ni-Co-Fe合金的晶粒长大激活能随镀层Co含量的增加而增大.     

三价铬脉冲电沉积纳米晶Ni-Cr合金工艺

采用脉冲电沉积方法对三价铬电沉积Ni-Cr合金镀层工艺进行研究,确定并优化三价铬脉冲电沉积Ni-Cr合金的最佳镀液配方及工艺参数。研究镀液中各成分及工艺参数对三价铬脉冲电沉积Ni-Cr合金厚度及合金镀层中铬的影响,利用扫描电镜和电子能谱分析Ni-Cr合金镀层的形貌、微观结构和化学组成。结果表明,镀层厚度和Ni-Cr合金中铬含量在不同浓度的络合剂、稳定剂、乙酸钠及不同的电流密度、温度、pH值、占空比和脉冲频率下都存在极大值,且Ni-Cr合金厚度随合金中铬含量的增加而减少。当铬含量为24%时,镀层的厚度大于10μm,无裂纹,其晶粒为纳米球状晶粒。     

钴棒表面Co-Ni合金电镀及耐蚀性能研究

目的提高制备钴60放射源的钴棒在高温空气中的抗氧化能力。方法在金属钴棒表面先电镀Co-Ni合金,再电镀镍,最后在600℃的氢氩混合气中煅烧30 d。用电化学方法研究镀层的耐蚀性能,用XRD、EDS和SEM研究镀层的结构与组成及腐蚀前后的形貌变化。结果通过正交实验获得钴镍合金最佳电镀工艺条件为:电流密度55 m A/cm2,镀液温度65℃,p H=4.0,电镀时间25 min。以30℃、3.5%Na Cl溶液为腐蚀介质,进行塔菲尔曲线、阳极极化曲线、交流阻抗等测试,研究表明存在Co-Ni合金镀层,明显提高了Co棒的耐腐蚀性能。XRD测试表明,煅烧后,钴棒表面的镍镀层不改变面心立方结构。EDS测试表明,钴镍合金镀层中的镍质量分数为89.71%。SEM测试表明,纯钴腐蚀前后形貌变化厉害,钴镍合金腐蚀前后形貌变化不明显。结论介于钴与镍之间的钴镍合金镀层能增强镍在钴棒上的附着力和高温下的耐蚀性能。     

铜基大块非晶合金的临界冷速与组织形貌变化

制备了具有良好玻璃形成能力的Cu52.5Ti30Zr11.5Ni6大块非晶合金，其临界直径达到5mm，临界冷却速率约为126．8K／s。采用Jackson-Hunt公式计算了晶化组织形成的冷却速率。当冷却速率在10K／s-120K／s时，晶化组织则出现亚稳初生相与共晶共存的形态。当冷却速率低于10K／s时，亚稳初生相的析出将被逐渐抑制，使得共晶生长方式发生改变。     

Co-Ni合金镀层组织结构及性能研究

采用金相显微镜和X射线衍射(XRD)分析测定了Co-Ni镀层和纯Ni镀层的微观形貌和晶体结构;研究了Co-Ni镀层和纯Ni镀层的力学性能、高温抗软化性能以及摩擦磨损性能.结果表明,Co-Ni镀层是具有六方密排结构(hcp)的,以Co为溶剂,Ni溶解在Co中的单相固溶体,而纯Ni镀层为单一的面心立方结构(fcc).与纯Ni镀层相比,Co-Ni镀层具有优异的力学性能和良好的高温抗软化性能.Co-Ni镀层所具有的六方密排结构(hcp)的组织结构降低了它的摩擦系数,使得Co-Ni镀层具有良好的耐磨损性能.     

高速铣削钛合金Ti6A4V铣削力试验研究

采用涂层硬质合金刀具对钛合金Ti6A14V进行了高速铣削试验.通过分析正交试验直观图,研究了铣削参数的变化对铣削力的影响,为合理选择铣削参数提供了可靠的依据.高速铣削试验表明:采用小的轴向切削深度和每齿进给量及较大的径向切削深度和切削速度有利于减小铣削力.基于概率统计和回归分析原理,建立了铣削力回归方程,并对回归方程进行了显著性检验,检验结果表明:所建立的回归方程呈高度显著检验状态,与实际情况拟合的较好.     

高速钢轧辊及其合金元素

本文简单介绍了高速钢轧辊及其优点,重点分析了其中的合金元素和碳化物,并设计出适合生产与使用的高速钢轧辊。     

镁合金表面高转速搅拌摩擦加工区的微观组织和耐腐蚀性能

目的 采用高转速搅拌摩擦加工技术在AZ31B镁合金表面制备一层组织结构均匀化和致密化的加工层,改善镁合金表面的耐腐蚀性能.方法 采用高转速搅拌摩擦加工技术对AZ31B镁合金表面进行单道次加工,并利用XRD、OM、EBSD、TEM和SEM分析不同转速下加工区的相组成、晶粒形貌、织构特征、二次相分布和表面腐蚀形貌,利用无纸...     

超高速激光熔覆Fe基非晶合金单道工艺分析

目的 利用超高速激光熔覆工艺制备Fe基非晶合金。方法 利用专用模具制备0.4、0.5、0.6 mm不同厚度预置涂层,并用质量分数为4%的聚乙烯醇将涂层与基材黏接,在真空环境下烘干。然后,设计正交试验分析预置厚度、激光功率和扫描速度对Fe–Si–B非晶粉末材料单道熔覆宽度的影响,并利用超景深显微镜和极差分析法分析工艺参数对涂层稀释率的影响次序。最后,对样件磨抛和腐蚀,借助扫描电子电镜分析涂层显微组织。结果 利用超高速激光熔覆制备涂层,单道涂层宽度与激光功率大小呈正相关关系。涂层稀释率变化区间为8.8%~12.1%,影响涂层稀释率的工艺次序为预置厚度>激光功率>扫描速率。所制备的涂层与基材形成良好的冶金结合,但涂层底部出现了晶化现象,晶粒尺寸分布区间为0.5~3.5 μm。将工艺因素归一化考虑,涂层晶粒大小受激光能量密度影响较大。结论 涂层底部凝固速率较低和成分偏析是造成晶化的重要原因,在预置厚度0.6 mm、激光功率500 W、扫描进给量6 000工艺下的晶化程度最小,将激光能量密度控制在10 W/mm³以下,有利于抑制晶化现象。     

Cu50Zr42Al8合金的铸态组织及硬度的研究

采用铜模吸铸法制备了Cu50Zr42Al8的圆锥形块状非晶试样,利用X射线衍射（XRD）、金相显微镜（MeF3）、显微硬度计等分析手法表征材料的结构特点,观察试样的微观组织变化,测量试样的硬度.研究表明,冷却速率对Cu50Zr42Al8合金的铸态组织有很大的影响.由于冷却速率的不同,圆锥形试样的显微组织由表面到中心依次形成了表面非晶区、非晶-晶体过渡区和中心晶体区.晶体的尺寸和体积分数由表面到中心逐渐增加,具有梯度变化的特征.冷却速率不同,试样的显微硬度也不同,在晶体区内,中心部位的硬度高;非晶区中,中心部位的硬度较高;而介于晶体-非晶体之间的过渡区,硬度却较低.     

合金元素对高碳高速钢中碳化物形成及形态的影响

采用铸造方法制备了高碳、高钒和变质处理为特征的亚共晶（５％Ｖ）和过共晶（８％）