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。     

加热温度对纯钛氧化增重及表面形貌的影响

研究了纯钛在不同温度下保温5 h的氧化增重和表面形貌.结果表明,在300～1100℃,随着加热温度的升高,纯钛氧化加重,形成氧化钛膜;300～500℃,纯钛试样增重0.32%～0.34%;在700～900℃氧化增重增大,到达1100℃氧化增重严重,达到15%,增重的部分为吸氧所致.用JSM-6360LV型扫描电子显微镜观察试样表面形貌,300～500 ℃氧化钛膜很薄较致密;700℃试样表面有较多的蜂窝氧化膜,表面不致密;900℃形成片状和长条状TiO2;1100℃氧化层为厚大板片状和多棱柱状的TiO2.氧化过程为氧固溶和通过氧化钛膜扩散进钛基体.     

纯镍盐着色的技术管理

论述了铝型材氧化技术与着色的关系,阳极氧化波形的选择,对影响氧化质量因素的控制,纯镍盐着色的特点对质量的影响因素及其控制。     

N6纯镍丝表面裂纹的研究

本文针对某厂生产的纯镍N6线材及成品铆钉表面出现的裂纹,对其进行分析.通过使用S-520型扫描电镜观察裂纹中出现的夹杂物,从其形貌及能谱的分析确定其中包含Al、Si、Ca等成分;然后使用EPMA1600型电子探针进行进一步验测,发现试样中的夹杂物含有大量的O、C、S等元素,充分说明试样中的夹杂物是以复合氧化物的形式存在.为了更准确的判断夹杂物的类型,将试样放在金相显微镜下,通过不同的视场发现其中的夹杂物包含有硅酸盐类.为了避免在制样时对成品本身夹杂物的影响,用电解分离法将试样进行电解,把电解所得的非金属夹杂物进行分离,然后进行能谱分析,发现结果与以上检测结果一致.综合以上各种检测手段,结果表明:纯镍N6线材内部和表面存在的大量非金属夹杂物是形成裂纹的主要原因.     

镍基高温合金Al-Si渗层高温氧化表面形貌分析

采用无机盐料浆法在镍基高温合金表面制备了Al-Si渗层.依据GB/T13303-91<钢的抗高温氧化性能测定方法>标准,用静态增重的试验方法,对制备了Al-Si渗层和未制备渗层的镍基高温合金进行了1 000℃恒温抗氧化性能试验.利用带能谱分析的扫描电镜(SEM/EDX)进行了渗层表面形貌观察和成分测试并用XRD-6000对氧化后的渗层进行相组成分析.研究结果表明:制备了Al-Si渗层的镍基高温合金在高温氧化过程中,渗层表面已转变成致密完整的α-Al2O3氧化膜,且渗层与基体合金的附着性良好,其抗高温氧化性能明显优于未制备渗层的镍基高温合金.     

多晶纯镍中氢致缺陷及其回复行为

采用正电子湮没方法研究了充分退火与塑性变形多晶纯镍中阴极充氢产生的微观缺陷及其回复行为。实验结果表明，空位的迁移激活能Em＝0.96±0.05eV、电解充氢后充分退火和塑性变形纯镍的线性参数S和平均寿命均有显著上升。氢致缺陷的种类与充氢前样品的状态有关，充分退火态试样除产生一定数量的空位和位错外，还产生了相当数量在923K以上仍不能回复的微空洞甚至微裂纹等大尺寸缺陷，而形变试样充氢后主要是位错和空位以及空位团。未发现微空洞等亚微观缺陷的存在。     

冷轧纯镍N6板材组织及拉伸断口形貌分析

对纯镍N6板材不同冷轧变形量下的金相组织进行了观察分析,得出了不同变形量下纯镍N6板材冷轧晶粒变形规律;并对变形量为30%的冷轧板材进行了室温、300、400、500℃的拉伸试验,分析对比了不同条件下的拉伸断口形貌,得出纯镍N6板材的断裂是以韧性断裂为主的韧脆混合断裂。     

重复加工对单晶镍表面形貌及亚表面缺陷的影响

通过分子动力学模拟对重复纳米加工单晶镍中的表面形貌、亚表面损伤和刀具受力情况进行了分析。并通过纳米划痕实验适当验证了理论分析的结论。对加工中一系列原子的坐标进行追踪,揭示了重复加工时表面凹槽的形成及变化原因。通过共近邻分析和位错提取技术,得出在单晶镍纳米加工中,重复加工一次会对工件亚表面质量有所改善,而重复加工两遍则基本没有区别。同时,刀具在第1次加工中所受切向力和法向力明显较大,而后的2次重复加工则刀具受力基本相同。采用原子力显微镜对纳米划痕实验后的单晶镍进行表面粗糙度检测,发现重复一次加工会适当地提高加工后工件表面质量。     

表面粗糙度对磁控溅射纯Cu靶材刻蚀区表面形貌及溅射性能的影响

通过将不同粗糙度的纯Cu试样安装在组合靶中以保证相同试验条件,采用白光干涉仪、离子镀膜机、电子分析天平和扫描电镜等方法研究了表面粗糙度对磁控溅射金属靶刻蚀区表面形貌及溅射性能的影响。结果表明,不同粗糙度的试样严重影响其溅射后的表面形貌,在靶材刻蚀最深区域出现凹坑和连续凸起分布的形貌,而在刻蚀较浅的区域出现了溅射蚀坑和不完全刻蚀的晶粒所形成的“亮点”;取向不同的晶粒内部和晶粒边界刻蚀后均出现台阶状形貌,但晶粒内部台阶高度和宽度远远小于晶粒边界,这是由于晶界刻蚀速率较晶粒内部快;表面初始粗糙度越大的试样溅射10 h后,其刻蚀最深区域的表面粗糙度越大;试样溅射过程的前10 h,初始表面粗糙度最小的试样其溅射产额最大。因此,可通过降低靶材表面粗糙度来增加薄膜沉积速率和溅射过程的稳定性。     

氢对纯镍钝化膜的影响

研究了氢对纯镍阳极极化和钝化膜形成及耐蚀性能的影响。结果表明：预充氢会降低纯镍的自腐蚀电位,使其出现明显的活化区和临界钝化电流,缩短钝化区域;提高钝化电流密度和延长钝化膜的形成时间。固溶氢降低钝化膜的稳定性,增大膜的自活化能力;并导致钝化膜出现明显的孔蚀,膜的孔蚀电位随固溶氢含量的增加而降低。     

镁合金化学镀镍预处理过程表面状况的研究

采用重量损失、扫描电镜和X射线光电子能谱等方法对镁合金化学镀镍预处理的表面状况进行了研究。结果表明,镁合金在碱性除油和活化阶段由于表面上Mg(OH)2和MgF2膜层的形成,受到的腐蚀很小。不同配方的酸性浸蚀溶液导致不同的腐蚀程度和表面形貌,浸蚀后表面形成的含CrOOH的膜层在活化后消失。     

纯Ni中氢致开裂的透射电镜原位观察

纯Ni在透射电镜（TEM）中原位拉伸时,裂纹尖端首先发射大量位错,平衡时形成无位错区,微裂纹在裂纹顶端连续形核或在无位错区中不连续形核,并且形核后将钝化成孔洞或缺口。利用特殊的恒位移加载台,可在TEM中原位研究充氢前后恒位移试样裂尖位错组态的变化。结果表明,氢能促进位错的发射、增殖和运动。和未充氢纯Ni相比,充氢试样在更低的外应力下位错就会发射和运动,当氢促进的位错发射和运动到临界条件时就会使氢致裂纹形核、扩展,导致低应力脆断。     

XPS STUDIES OF OXIDATION BEHAVIOR OF NICKEL AND THERMAL STABILITY OF SURFACE OXIDES

Surface oxidation of polycrystalline nickel foil in air and pure water at different temperaturesand the thermal stability of the surface oxides have been investigated by means of XPS.In ad-dition to NiO,Ni_2O_3 is formed especially after long periods of air exposure.Nickel surfacesare much less reactive to pure water than to air.The thermal stability of the surface oxides isrelated to oxidative temperature.The surface species of oxides formed by air exposure attemperatures below 120℃ can be reduced into nickel metal after heating the sample in vacuumat 300℃ for only 10 minutes (in the case of room temperature) to 1 h (in the case of 120℃).This reduction is caused by reaction with surface carbon contaminants.However,the surfacespecies of nickel oxides formed by air exposure with heating at temperatures above 200℃ cannot be reduced into metal after heating the sample in vacuum at 300℃ for 1h.     

Ni的氧化行为及其表面氧化物热稳定性的XPS研究

用XPS研究了金属Ni在不同温度下在空气和水中的氧化行为及生成的表面氧化物的热稳定性。结果表明氧化物除NiO以外还存在Ni_2O_3。在室温下长期暴露空气后Ni表面生成Ni_2O_3更明显。金属Ni在纯水中氧化比空气中慢得多。研究结果还表明:Ni表面氧化物的热稳定性与其生成时的温度密切有关。金属Ni在室温暴露空气生成的NiO在10~(-6)Pa真空中在300℃加热10min即可使其还原成金属Ni。该还原作用是NiO与表面碳氢化合物污染物之间的反应。然而,在200℃以上在空气中加热生成的NiO在相同条件下作真空热处理时不能使其还原成金属。最后本文对不同温度下生成的NiO有不同的热稳定性的原因进行了讨论。     

STUDY ON THE REAR CAPACITY OF DEPOSITS USING ELECTROLESS NICKEL DEPOSITION AND ELECTROPLATE CHROMIUM

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｌａｔｉｎｇｄｅｐｏｓｉｔｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ〔１〕,ａｇｒｅａｔａｎｄｗｉｄｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐａｉｄｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅＮｉＰａｌｌｏｙｂｙｅｎｇｉｎｅｅｒｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ．Ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ,ｆｏｒｔｈｅｐｒｏｆｉｌｅｍｏｄｅｌｌｉｎｇ,ｔｈｅ…     

残余应力和表面形态对60Mn疲劳性能的影响

喷丸产生的表层残余压应力使中温回火弹簧钢60Mn的疲劳极限从930提高到1010MPa,而心部的高残余拉应力又会使疲劳极限从1010降至940MPa,严重的喷丸表面损伤可以使疲劳极限从1010降至800MPa。裂纹在计入残余应力的Mises等效应力超过材料局部强度的部位萌生。喷丸产生的残余压应力可以增强裂纹闭合效应,从而降低裂纹扩展率。     

INFLUENCE OF RESIDUAL STRESS AND SURFACE MORPHOLOGY ON FATIGUE PROPERTIES OF STEEL 60Mn

Influence of residual stress and surface morphology induced by shot-peening on fatigue behav-ior of a medium temperature tempered spring steel 60 Mn has been studied.The compressiveresidual stress induced in the near-surface region may improve fatigue limit from 930 to 1010MPa,and the very high tensile residual stress in the interior may reduce it from 1010 to 940MPa,whereas the severe surface damage may cause a drop-off of it from 1010 down to 800MPa.Fatigue cracks initiated in such position where the equivalent Mises stress,includingresidual stress,exceeded the local strength of the material.The compressive residual stress,induced by shot-peening,may intensify the effect of crack closure,so as to decrease the crackgrowth rate.     

环境扫描电镜原位研究纯Fe表面氧化过程

应用动态环境扫描电镜法原位观察纯Ｆｅ在５００－７５０℃。氧分压１０＾－４－４５Ｐａ下生成不同形貌。结构及组分的铁氧化物晶粒／晶须所组成的氧化层的演化历程。结果表明,在不同的反应条件下生成的氧化锈皮中,不但氧化物组成（ＦｅＯ,Ｆｅ３Ｏ４,Ｆｅ２Ｏ３等）不同,而且氧化物晶粒／晶须有着不同形貌与微观结构。根据６０００１７０氧化时的实验结果,提出了一个纯Ｆｅ表面拟立方全Ｆｅ２Ｏ３晶粒生长模型和晶粒在亚纳米     

晶体表面宏观迹线分析方法及其应用

从晶体表面宏观迹线配置,提出精确确定各各晶系晶体的取向,计算单晶３个相互垂直表面上基体和孪晶中滑移面和孪生面等迹线分布的方法。作为应用实例,精确确定了一种四方点阵结构的Ｔｉ－５６Ａｌ单晶的宏观取向。计算和拟合出试样３个不严格垂直表面的指数及其上全部迹线分布。     

时间和温度对表面氧化法增强金刚石单晶抗压强度的影响

金刚石抗压强度是衡量人造金刚石机械性能的重要参数之一，本文以Griffith微裂纹理论为基础，认为对金刚石晶体颗粒进行表面氧化处理，使表面微裂纹钝化或消除，可以增强金刚石单晶颗粒强度和韧性，热力学计算表明，处理的温度越高，氧化反应进行的越彻底。但由于金刚石内部包裹体的存在，处理的时间和温度如果超过一定范围，就会对金刚石产生损伤，抗压强度或抗压强度提高值下降，本文选用熔融态的KNO3作为氧化剂，讨论在对金铡石单晶颗粒进行强化处理过程中时间与温度对抗压强度的影响，给出了金刚石表面氧化增强处理的温度和时间的适应区间；处理温度应控制在560℃～600℃之间，处理时间应在30min～60min之间。