水下搅拌摩擦加工Mg-Y-Nd合金的生物腐蚀性能北大核心CSCD

为研究细晶镁合金的生物腐蚀性能,本研究采用水下搅拌摩擦加工技术(SFSP)制备了晶粒尺寸约为1.3μm、细小第二相颗粒弥散分布的细晶Mg-Y-Nd合金。通过质量损失测试研究其在模拟体液中的生物腐蚀性能,通过拉伸性能测试研究其腐蚀后的力学性能变化,利用扫描电镜观察其腐蚀后的表面及拉伸断口形貌。结果表明:SFSP技术有助于提高镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能;由于微观组织的细化和均匀化,细晶Mg-Y-Nd合金在模拟体液中呈现的是均匀腐蚀行为,在浸泡12 d后还保持了一定的承载强度。     

铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀性能研究进展

综述了铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀性能的研究进展,总结和评价了接头耐蚀性的常用研究方法。介绍了铝合金搅拌摩擦焊接头应力腐蚀开裂敏感性和常规试验方法,并提出要对搅拌摩擦焊接头腐蚀寿命进行预估,最后列举了改善接头耐蚀性的处理方法。     

Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金搅拌摩擦焊接头显微组织、力学性能及腐蚀性能

采用硬度测试、金相显微、透射电镜、慢应变速率拉伸、扫描电镜和极化曲线对2 mm厚Al-Mg-Mn-Sc-Zr冷轧-退火板材搅拌摩擦焊接头的显微组织、力学性能及腐蚀性能进行了研究。结果表明:焊接接头的硬度相比母材有所降低,硬度最低值出现在前进侧搅拌区与热机影响区的交界处;焊接接头在空气中和3.5%Na Cl(质量分数)溶液中的抗拉强度和伸长率均低于母材的,且应力腐蚀敏感性增加。此外,在焊接接头中,热机影响区是耐蚀性最差的区域,但是在空气和3.5%Na Cl溶液中的拉伸试样均断裂在厚度最薄的搅拌区而不是耐蚀性最差的热机影响区,可见应力腐蚀对试样断裂的影响有限,说明Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金搅拌摩擦焊接头具有较好的抗应力腐蚀性。     

水下搅拌摩擦加工对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金微观组织和力学性能的影响

在空气及水介质中对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金进行搅拌摩擦加工(FSP),分析了加工区的组织形貌特征,并研究了加工过程中不同冷却介质对加工区组织性能的影响。结果表明,空气中和水下FSP试样的平均晶粒尺寸分别为4和2μm。在空气中及水下FSP过程中,试样的大角度晶界比例提高,织构显著弱化。温度曲线表明：空气中FSP试样的持续热输入时间和冷却速率分别为49 s和8.5℃·s^-1,水下FSP试样为23 s和30.7℃·s^-1。由于水下FSP试样热输入的减少对再结晶过程的影响,其试样组织中的亚结构比例高于空气中FSP试样。同时,水下FSP试样保留了更多均匀分布的LPSO相。空气中FSP试样的屈服强度和抗拉强度分别为213和315 MPa,水下FSP试样分别为334和393 MPa。此外,所有FSP试样无力学性能各向异性。     

Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金搅拌摩擦焊接接头的显微组织、力学性能及局部腐蚀性能

通过硬度测试、极化曲线测试、腐蚀浸泡和慢应变速率拉伸方法研究Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金板材搅拌摩擦焊接接头的力学性能和局部腐蚀性能,并利用金相显微镜和透射电镜对焊接接头的显微组织进行分析。结果表明:焊接接头的硬度曲线呈现W型,硬度最低值出现在热影响区与热机影响区的交界处;和母材相比,焊接接头的局部抗腐蚀性能降低,应力腐蚀敏感性增大。热机影响区的腐蚀电位最低,腐蚀电流密度最高,晶间腐蚀深度最大,抗腐蚀性能最差。热机影响区的硬度和腐蚀性能的降低,主要是由于该区的晶粒发生变形,大部分η′沉淀强化相溶解,晶界上分布着大量的η相。     

水下搅拌摩擦加工纯铜及其合金的显微组织演变和摩擦性能（英文）

对工业纯铜(纯度99.8%)和铜锌合金(黄铜)进行水下搅拌摩擦加工。搅拌摩擦加工的刀具呈螺纹锥状,由碳化钨制成,其转速为1800 r/min,横移速度为4 mm/min,将试样浸泡在带循环系统的水箱中。为了评估加工次数对样品显微组织和力学性能的影响,进行6道次加工。采用光学显微镜对商业纯铜样品的显微组织进行研究,结果表明,加工后材料的晶粒尺寸明显减小。同时,样品横截面的硬度较母材增高。水下搅拌摩擦加工样品的X射线衍射谱与母金属的相比,其峰值更短、更宽,谱的背景增大,表明形成非晶/超细晶组织。采用针-盘法对试样的磨损行为进行研究,结果表明,与母材相比,加工后试样的摩擦因数降低。磨损和硬度试验结果表明,水下搅拌摩擦加工可显著提高工业纯铜和黄铜的耐磨性和硬度。     

5083铝合金搅拌摩擦焊与MIG焊缝腐蚀性能对比

对5083铝合金FSW（搅拌摩擦焊）和MIG（熔化极氩弧焊）焊缝的微观显微组织和腐蚀性能进行了分析.结果表明,FSW焊缝由细小的等轴再结晶组织构成,而MIG焊缝晶粒粗大,组织不均匀.电化学腐蚀试验表明,主轴旋转频率为300 r/min,焊接速度为160 mm/min,搅拌头倾角为3°的FSW焊缝与MIG焊缝相比,腐蚀电...     

2A12铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀性能研究

采用全浸泡腐蚀法对2A12铝合金搅拌摩擦焊接头进行了腐蚀性能测试,结合焊缝腐蚀机制、腐蚀产物能谱图和微观形貌对接头表面、截面的耐腐蚀性能进行了分析。结果表明,腐蚀由点蚀开始,最后发展为晶间腐蚀。截面热影响区的耐腐蚀性能比焊核的差,表面热影响区的耐腐蚀性能与焊核的相当,截面各区域的耐腐蚀性能总体比表面各区域的差。     

6082铝合金搅拌摩擦焊接头组织及腐蚀性能研究

利用光学显微镜及动电位极化曲线技术,研究了8 mm厚铝合金6082搅拌摩擦焊焊缝的组织形貌及其电化学性能.结果表明,主轴转速为1000 r/min,焊接速度为160 mm/min,搅拌头倾角为3°的焊缝组织出现了明显的变化,焊核区组织发生了动态再结晶,形成细小的等轴晶结构,动电位极化测试表明焊缝的腐蚀电压较两种母材的高,腐蚀电流较两种母材小.     

搅拌摩擦焊与手工电弧焊接头电化学腐蚀性能研究

通过测定H65铜合金搅拌摩擦焊接头和手工电弧焊接头在3.5%NaCl溶液中的开路电位和极化曲线,研究其电化学腐蚀性能。结果表明,搅拌摩擦焊接头的抗腐蚀性能优于手工电弧焊接头。搅拌摩擦焊接头微观组织的细化、均匀化和致密化降低了晶界和晶粒在电化学上的不均匀性。手工电弧焊接头脱锌层和基体界面处产生的拉应力对抗腐蚀性能有较大影响。     

H65铜合金搅拌摩擦焊接头电化学腐蚀性能研究

通过测定H65铜合金搅拌摩擦焊接接头在3.5%NaCl溶液中的开路电位和极化曲线,研究其电化学腐蚀性能.结果表明,搅拌摩擦焊接接头微观组织的细化、均匀化和致密化降低了晶界和晶粒在电化学上的不均匀性,接头的抗腐蚀性能优于母材.     

AA6061-T6合金搅拌摩擦焊搭接接头的腐蚀性能评价（英文）

采用氯化钠+过氧化氢溶液浸泡试验研究AA6061-T6铝合金搅拌摩擦焊搭接接头的腐蚀行为。采用循环动电位极化测试、扫描电子显微镜和能谱仪表征腐蚀形貌,揭示焊接区与基体合金的腐蚀机理。研究了焊接接头的显微组织和剪切强度。结果表明,与基体合金相比,焊接区在腐蚀溶液中会发生晶间腐蚀和点蚀。搭接剪切测试结果表明,所得焊接接头的拉伸剪切强度为128 MPa,超过基体合金强度的60%。电化学测试结果表明,焊核区和热影响区的保护电位比点蚀电位更负,说明焊核区与热影响区点蚀的趋势不强。基体合金抗腐蚀性比焊缝区的强,而热影响区的抗腐蚀性最差。点蚀主要源于金属间化合物边缘,因为与铝基体相比,金属间化合物的自腐蚀电位更高而成为阴极。由于焊缝区的金属间化合物增加,腐蚀电偶增加,焊缝的抗腐蚀性降低。     

搅拌摩擦加工研究进展

搅拌摩擦加工(FSP),是一种新型的材料塑性变形加工方法,它是在搅拌摩擦焊(FSW)的基础上提出的。从发明至今,研究者已经成功将FSP用于铸造金属微观组织细化、超塑性材料的制备、材料表面改性以及各种复合材料的制备中。搅拌摩擦加工工艺与搅拌摩擦焊接工艺基本相同,工艺参数对搅拌摩擦加工材料质量有很大的影响。综述了搅拌摩擦加工近年来的研究进展,主要包括不添加增强相的FSP和添加增强相的FSP两大类。其中不添加增强相的FSP主要有铸造金属微观组织细化和超塑性材料制备,添加增强相的FSP主要有材料表面改性和复合材料制备。搅拌摩擦加工制备复合材料根据添加相是否与基体反应生成增强相,又分为非原位合成法制备复合材料与原位合成法制备复合材料。文中对以上内容分别进行了总结与评述,最后指出了FSP今后发展应用的方向。     

航空7075合金搅拌摩擦加工的组织特征研究

将新型搅拌摩擦加工技术应用于航空7075合金,通过研究固溶态和时效态7075合金在搅拌摩擦加工后的显微形貌演变,探讨了加工过程中的组织转变规律和形变机制。结果表明,固溶态7075合金RD面晶粒呈现长条状,TD面中可见明显的纤维状组织,而ND面的晶粒较为粗大,且晶粒尺寸较不均匀;时效态7075合金在RD面和TD面的晶粒都呈现出纤维状分布特征,而在ND面可见尺寸不等的晶粒;固溶态和时效态7075合金前进侧热机影响区上部组织中都可见向上流动迹象,中部纤维状晶粒与再结晶组织之间的界限几乎呈直角,下部组织由于受到焊核区挤压作用而发生向上扭转。与前进侧相似的是后退侧中下部也有晶粒扭转向上渐变的形态,但是没有明显拐点,变形相对更加缓和。     

钛合金搅拌摩擦焊与搅拌摩擦加工研究进展

针对近年来钛合金搅拌摩擦焊与搅拌摩擦加工的国内外研究进展展开综述,对适用于钛合金搅拌摩擦焊的搅拌头研发、钛合金及其与异种金属的搅拌摩擦焊关键技术及基础问题研究、钛合金搅拌摩擦焊或搅拌摩擦加工工艺过程对双相钛合金微观组织演变的影响、基于搅拌摩擦加工方法对钛合金进行组织改性或表面改性及其性能响应等方面的重要研究成果进行列举和分析,进一步提出了钛合金搅拌摩擦焊与搅拌摩擦加工研究的发展方向,以期为搅拌摩擦焊及其衍生出的新技术原型在钛合金加工领域的研究和应用发展起到指导作用。     

6082铝合金搅拌摩擦焊与MIG焊焊缝的腐蚀性能对比

通过静态失重试验、动电位极化曲线测试及电化学阻抗谱(EIS)试验,在室温0.2mol/LNaHSO3+0.6mol/LNaCl溶液中,对6082铝合金搅拌摩擦焊(FSW)和MIG焊焊缝的耐腐蚀性能进行了初步比较。结果表明:主轴转速1200r/min,焊接速度200mm/min,搅拌头倾角3°时的FSW焊缝与MIG焊焊缝相比,腐蚀电位Ecorr正向移动,平均腐蚀速率v軃和腐蚀电流密度Icorr变小,极化电阻Rp增大。同时,使用扫描电子显微镜(SEM)对静态失重试验试样的表面形貌进行了观察,发现FSW焊缝表面上只出现少量较浅的点蚀坑,而MIG焊焊缝表面的点蚀较为严重。     

异种铝合金搅拌摩擦焊与MIG焊焊缝的腐蚀性能对比

在室温0.2 mol/L NaHSO3+0.6 mol/L NaCl溶液中,通过动电位极化曲线测试,电化学阻抗谱(EIS)试验,静态失重试验,对铝合金搅拌摩擦焊(FSW)和MIG异种焊缝的腐蚀性能进行了对比。结果表明:FSW异种焊缝与MIG异种焊缝、两种母材相比,腐蚀电位Ecorr最大,腐蚀电流密度和平均腐蚀速率最小,极化电阻Rp最大。同时使用扫描电子显微镜(SEM)对失重后试样的表面形貌进行了观察,发现FSW异种焊缝表面平坦均一,而MIG异种焊缝表面比较粗糙。     

慢速搅拌摩擦加工对工业纯钛摩擦磨损性能的影响

目的利用慢速搅拌摩擦加工,获得工业纯钛细晶组织,提高其耐磨性能。方法采用慢速搅拌摩擦加工对TA2工业纯钛退火板材进行表面处理,获得细晶结构。使用EBSD技术和显微硬度检测仪对表面微观结构及力学性能进行表征。采用球盘式摩擦磨损试验仪对搅拌摩擦加工前后的样品进行摩擦磨损性能测试,计算磨损率,并使用SEM及EDS分析磨痕特征。结果搅拌摩擦加工处理后,工业纯钛晶粒尺寸显著细化,小角度晶界比例较高,加工硬化程度高。搅拌摩擦加工样品氧化磨损较为严重,粘着磨损程度减小。搅拌摩擦加工后,样品主要磨损方式由粘着磨损和二体磨损转变为氧化磨损和三体磨损。经过180 r/min、25 mm/min处理的工业纯钛磨损率仅为未加工样品的1/4左右。结论慢速搅拌摩擦加工可同时提高工业纯钛表面硬度及耐磨损性能,较小的晶粒尺寸及合适的加工硬化程度可减轻粘着磨损和磨粒磨损。     

搅拌摩擦加工SiC复合层对镁合金摩擦磨损性能的影响

研究了搅拌摩擦加工（FSP）AZ91D镁合金SiC复合层的微观组织和磨损性能。结果表明,复合层SiC粒子分布均匀,晶粒细小,成分均一,抗摩擦磨损性能较基体有大幅度提高。     

NiTi合金激光熔凝处理及其生物腐蚀性能研究

目的 通过对NiTi合金表面进行激光熔凝处理,从而提高NiTi合金的耐腐蚀性能。方法 利用紫外激光器对NiTi合金进行表面熔凝处理,借助扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)等技术手段,研究了激光熔凝处理前后NiTi合金的表面显微组织、成分和相结构。测试了激光熔凝处理前后NiTi合金表面与模拟体液(SBF)的接触角、熔凝层的显微硬度等表面性能。通过全浸腐蚀试验和电化学测试,研究了熔凝层在SBF溶液中的生物腐蚀性能,并分析了腐蚀机理。结果 NiTi合金经过激光熔凝处理后,在合金的表层形成了厚度为90~150 μm的熔凝层,熔凝层主要由TiO2、β相以及少量的TiO相组成。合金表面的平均显微硬度提高了153~279HV,合金的表面接触角增大,由亲水性转为疏水性。相较于未处理的样品,熔凝处理后的样品在SBF溶液中的腐蚀电位分别正移了435 mV和413 mV,腐蚀电流密度分别下降了83%、62%左右。熔凝处理后的样品在SBF溶液浸泡168 h后,SBF溶液中的Ni²⁺浓度下降了约1/3。结论 以适当的激光加工参数对NiTi合金进行激光熔凝处理,可在NiTi合金表面形成致密的氧化膜,这层氧化膜和熔凝层可以有效地抑制NiTi合金在SBF溶液中的点腐蚀行为。