等离子喷涂梯度热障涂层的抗热震性能

对比研究了等离子喷涂梯度热障涂层与双层热障涂层,试验中梯度热障涂层选用不同比例的NiCoCrAlY与ZrO₂-8%Y₂O₃复合粉末作为梯度过渡层材料,并对两种结构的热障涂层进行了抗热震性能试验。抗热震试验结果表明,梯度热障涂层的抗热震寿命明显高于双层热障涂层的抗热震寿命。     

CeO_2-Y_2O_3-ZrO_2热障涂层的组织结构及隔热性能

为获得孔隙率高、隔热性能好的热障涂层CeO2-Y2O3-ZrO2(CYSZ),采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)和大气等离子喷涂(APS)工艺在K4169镍基高温合金表面分别沉积NiCoCrAlYTa粘结层和CeO2、Y2O3共同稳定的ZrO2空心粉CYSZ陶瓷层。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对不同喷涂电流(500,600和700A)制备的CYSZ热障涂层和采用传统Y2O3稳定的ZrO2团聚粉7YSZ为陶瓷面层的热障涂层的组织结构进行观察分析,并测定其隔热性能。结果表明:与传统的7YSZ类似,CYSZ涂层主要组成相为四方t相,涂层呈典型层状结构,但相对于7YSZ,空心粉CYSZ涂层存在更多孔隙和微裂纹;在1 150℃时,随着喷涂电流的增大,隔热性能呈降低趋势,CYSZ涂层隔热性能比传统7YSZ涂层隔热性能好。     

EB—PVD梯度热除涂层的热循环失效机制

了一种新型梯度结构的EB－PVD（电子束物理气相沉积）热障涂层的热循环性能,并分析了涂层的失效机制,结果表明,由于NiCoCrAlY粘结层以及在粘结层上形成的Ni3Al薄层发生了选择性氧化,从而在粘结层和梯度过渡层之间形成了一层Al2O3层,随着热循环时间增长,Al2O3层不断增厚,而且在热循环应力作用下,涂层最终沿Al2O3层内部断裂失效。     

Y2O3/CeO2改性的低温渗铝涂层制备和循环氧化性能研究

本文利用Y2O3/CeO2纳米颗粒替代部分Al2O3粉作为填充剂,在Ni基体上, 600℃低温渗铝10h,制备了Y2O3/CeO2改性的低温渗铝涂层。作为对比,采用相同的工艺在Ni基体上利用纯Al2O3粉制备了普通渗铝涂层。对比研究了Y2O3/CeO2是如何影响氧化铝的相变以及渗铝涂层的1000℃时的循环氧化性能。结果发现,Y2O3和CeO2对q-a相变具有不同的作用：Y2O3抑制?-Al2O3的长大,而CeO2促进?-?相变。与普通渗铝涂层相比,Y2O3/CeO2改性的渗铝涂层形成粘附性更好的氧化铝膜,提高了渗铝涂层的循环氧化性能。文中对Y2O3/CeO2是如何影响?-?相变以及渗铝涂层的循环氧化性能进行了分析。     

爆炸喷涂空心球形氧化锆热障涂层的抗热冲击性能

在镍基高温合金基体DSM11上制备双层结构的热障涂层．粘结底层采用电弧离子镀技术制备的NiCoCrAlY涂层，陶瓷顶层采用爆炸喷涂技术制备的Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ)陶瓷涂层，粉末采用普通实心YSZ粉、空心球形YSZ粉对制备的热障涂层进行热导率测定和热冲击性能实验．结果表明：爆炸喷涂制备的空心YSZ陶瓷层涂层具有低的热导率和良好的抗热冲击性能。     

火焰喷涂热障陶瓷梯度涂层的制备工艺及性能

在优化热障梯度涂层和过渡层的成分设计及氧乙炔火焰法制备工艺的基础上，获得了组织致密，有良好冶金结合的Al2O3／Fe热障梯度涂层。结果表明，涂层中的Al2O3分布基本均匀，且在整个涂层中，从钢基体到涂层表面的化学成分呈梯度分布，涂层与钢基体及各涂层之间存在明显的冶金结合；所获得的Al2O3热障梯度涂层与普通纯Al2O3热障涂层和带底层（Ni）和过渡层（Cu）的热障涂层相比，与基体间的结合力显著提高，弯曲强度、耐热冲击性能大为增强，涂层热障效果随涂层的数量和Al2O3含量的增加也获得明显提高。     

等离子喷涂ZrO2热障涂层热冲击破坏研究

对比研究了等离子喷涂ZrO2梯度热障涂层及传统的双层结构热障涂层,选择NiCoCrAlTaY合金粉末作为热障涂层的粘结底层材料、7％Y2O3-ZrO2作为热障涂层的面层材料、不同比例的NiCoCrAlTaY与7％Y2O3-ZrO2(YPZ)复合粉末作为梯度过渡层材料,然后进行热冲击试验、金相分析及扫描电子显微镜形貌分析,结果表明梯度热障涂层热冲击寿命明显高于传统的双层结构热障涂层。     

等离子喷涂Sm2Zr2O7/NiCoCrAlY功能梯度热障涂层的热冲击性能

采用有限元法计算了涂层结构、材料成分等对等离子喷涂Sm2Zr2O7/NiCoCrAlY功能梯度热障涂层热冲击性能的影响。结果表明:径向热应力在试样边沿急剧降低,而轴向热应力在边沿处发生从压应力向拉应力的突变;从基体至涂层表面,涂层中的径向冲击热应力逐渐增大,增加涂层层数可缓解热应力;材料组成对涂层的冲击热应力影响不明显。所研究的1357功能梯度热障涂层具有最好的抗热冲击性能。     

纳米CeO_(2p)对镍基高温合金表面NiCoCrAlY激光熔覆涂层氧化行为的影响

纳米CeO2p是合金中最为常用的一种稀土改性材料,可明显改善合金的抗氧化性能.为了研究纳米CeO2p对双层热障涂层中NiCoCrAlY粘结层抗氧化性能的影响,本文采用激光熔覆技术,在镍基高温合金表面卜制备了4种纳米CeO2p含量不同的NiCoCrAlY粘结涂层,分析了它们在1050℃空气氛围中的等温氧化行为,并初步探讨了纳米CeO2p的作用机制.结果表明:添加纳米CeO2p的涂层的抗氧化性能均高于未加纳米颗粒的涂层,其中添加2%(质量分数)纳米CeO2p的涂层抗氧化性能最好.在氧化100 h后,添加2%纳米CeO2p涂层的质量增加仅为1.56 mg/cm2,较未加纳米颗粒的涂层减少一半以上;同时,涂层进入稳态氧化所需要的时间极短,仅为未加纳米颗粒的涂层的1/20;此外,涂层氧化膜在长时间氧化后仍很致密,涂层内部仅出现轻微的内氧化,而相同氧化条件下的未加纳米颗粒的涂层的氧化膜已趋于失效.     

Effect of Y2O3 or CeO2 Fillers on the Oxidation Behavior of Aluminide Coatings by Low-temperature Pack Cementation

利用Y2O3或CeO2纳米颗粒替代部分Al2O3粉作为填充剂,在Ni基体上, 于600 ℃低温渗铝10 h,制备了2种稀土氧化物改性的低温渗铝涂层。作为对比,采用相同的工艺在Ni基体上利用纯Al2O3粉制备了普通渗铝涂层。1000 ℃下恒温氧化结果表明：Y2O3通过抑制q-Al2O3的长大提高涂层的抗氧化性能,而CeO2则通过促进q-Al2O3向a-Al2O3的相变明显提高其抗氧化性能。文中对Y2O3或CeO2是如何影响渗铝涂层的氧化性能进行了分析。     

复挤压对Ag-SnO2触点材料显微组织和性能的影响

测试Ag-SnO2触点材料的加工性能和力学性能,借助扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）和透射电镜（TEM）研究Ag-SnO2触点材料经过不同次数挤压后显微组织的变化,观察和分析材料中SnO2颗粒的分布及尺寸变化,得出Ag-SnO2触点材料性能与显微组织之间的关系。累积大塑性变形加工能够对Ag-SnO2触点材料的显微组织起到均匀化和弥散强化作用,从而使Ag-SnO2触点材料的抗拉强度随挤压次数的增加而降低,伸长率随挤压次数的增加而提高。     

热变形温度和淬火速率对7085铝合金组织和性能的影响

采用力学性能测试、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜,研究热变形温度和淬火速率对7085铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着热变形温度降低,再结晶体积分数显著增加,合金的力学性能先提高后降低;随着淬火速率的降低,晶界析出相粗化,晶界无沉淀析出带宽化,合金的力学性能降低。合金热变形温度越低,其淬火敏感性越高,这是由于在缓慢冷却的过程中,再结晶引起的大角度晶界和非共格的Al3Zr粒子成为MgZn2相的有利形核位置,降低合金的时效强化效应。     

成分和烧结温度对ZrO_2颗粒增强型钛基复合材料力学性能的影响

钛利用粉末冶金方法制备钛基复合材料。采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜及力学性能测试仪研究材料成分和烧结温度对显微结构及性能的影响。结果表明：加入ZrO2颗粒能够提高粉末冶金钛基复合材料的力学性能。加入4%ZrO2,在1100°C下烧结4h,得到的钛基复合材料的相对密度为93.9%,屈服强度能达到1380MPa（比纯钛高570MPa）,并且具有良好的塑性（极限应变超过24%）。     

无铅磷钙黄铜的组织与性能

通过熔铸方法,于中频感应炉中制备无铅磷钙黄铜铸锭,利用扫描电镜、电子能谱仪、电子万能试验机及卧式车床等手段,研究磷钙黄铜合金的显微组织和力学、切削及耐脱锌腐蚀性能,并结合切屑的形貌观察,分析金属间化合物对切削性能的改善作用。结果表明:磷、钙显著改变了黄铜的组织与性能,使得磷钙黄铜的组织由α相、β相和分布在晶界上及晶粒内的金属间化合物颗粒组成;无铅磷钙黄铜合金的主要成分(质量分数)为57%~60%Cu、40%Zn、0.7%P、0.5%Ca时,合金显示出优良的综合性能,其抗拉强度为362.7 MPa,伸长率为15.0%,布氏硬度为105.0HB,耐脱锌腐蚀深度为321.9μm,切削性能与铅黄铜HPb59-1相当。     

机械合金化制备的Al-Pb-Cu合金结构与摩擦性能

用机械合金化方法制备了Al-Pb-Cu合金。X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析表明，随机械合金化的进行，Al-Pb-Cu合金中相继有Cu9Al4和CuAl2相形成，在随后的烧结过程中，CuAl2相农渐增加，而Cu9Al4相逐渐消失，最终获得了在Al基体上弥散分布为Pb相和CuAl2相的组织，与Al-Pb二元合金相比，Cu的加入在一定程度上抑制了Pb相的长大，摩擦磨损性能测定表明，Al-Pb-Cu合金的摩擦磨损性能比相同方法制备的Al-Pb二元合金有了较大提高，当Cu含量（质量分数）为4．5％时，合金的耐磨性最佳。     

钛合金表面等离子喷涂Y2O3稳定的ZrO2涂层的 扫描热显微镜分析

以纳米结构Y2O3稳定的ZrO2热喷涂粉末为原料,采用等离子喷涂法在Ti-6Al-4V合金上制备了纳米结构的热障涂层。利用扫描电镜(SEM)及扫描热显微镜(SThM)对涂层的微观组织及热性能进行了分析。在实验基础上建立了理论模型,并对涂层及基体的热导率进行了估算。结果表明:采用SThM分析方法估算的涂层厚度及涂层上的缺陷尺寸与采用其它分析方法测得的结果一致;虽然热导率的估算结果与采用其它方法得出的结果差异较大,但显示出扫描热显微镜分析是估算材料热导率潜在的方法。     

7050铝合金厚板织构、拉伸性能及断裂韧性的不均匀性

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、常温拉伸和紧凑拉伸实验,对120mm厚的7050铝合金板材的织构分布、拉伸性能及断裂韧性进行分析。结果表明:沿板材厚度方向,合金的组织、织构、强度及断裂韧性呈不均匀分布;在同一厚度处,合金的强度和断裂韧性具有明显的各向异性;由板材表层到中心,粗大第二相及再结晶晶粒尺寸逐渐增大;板材表层的织构主要由剪切织构{111}110和立方织构Cube{001}100组成,中心主要由β取向轧制织构和少量立方织构组成,1/4厚度处是过渡层;由板材表层到中心,轧向及长横向强度呈不均匀变化,板材中心处强度比表层的小;板材同一厚度处,强度和断裂韧性具有明显的各向异性,轧向强度大于长横向和短横向强度,L-T取向的断裂韧性大于T-L取向和S-L取向的断裂韧性;L-T取向的断裂方式主要是穿晶断裂,S-L取向的断裂方式以沿晶断裂为主,T-L取向是混合型断裂,其穿晶断裂比例比L-T取向的穿晶断裂比例小,沿晶断裂比例比S-L取向的沿晶断裂比例小。     

SiC颗粒对Zr55Al10Ni5Cu30非晶形成能力和热稳定性的影响

采用铜模铸造方法成功制备了体积分数高达27％的SiC／Zr55All0Ni5Cu30块体非晶复合材料．光学显微镜、X射线衍射和透射电镜分析表明，非晶基体上均匀分布SiC颗粒，SiC颗粒与基体间形成了厚度为10nm的反应层．DSC分析表明，块体非晶复合材料的玻璃转变温度、晶化温度和过冷液相区随SiC体积分数的增加而提高．电子探针分析和计算结果表明，Si原子和部分C原子通过扩散进入基体合金中，从而提高了非晶合金的形成能力和热稳定性．     

Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金磁性及热稳定性研究

采用铜模吸铸法制备了Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和振动样品磁强计(VSM)研究了该合金的结构、非晶形成能力、热稳定性及磁性能.结果表明:该合金为完全非晶结构,在室温下表现为良好的软磁性,并具有较好的非晶形成能力和热稳定性,晶化激活能Ep为642 kJ/mol.退火后该合金表现为硬磁性,退火温度为1003 K时,内禀矫顽力iHc达到最大值,为l164kA/m;退火温度为963 K时,剩余磁感应强度研和最大磁能积(BH)max的值最大,分别为0.27 T和15.79 kJ/m3.     

Mg含量对2A14铝合金组织和力学性能的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、拉伸和冲击试验机等测试设备研究了不同Mg含量对2A14铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着Mg含量的增加,时效态合金基体中剩余结晶相明显增多,强度先增加后降低,而强度最高时冲击性能略有降低。Mg含量的增加会促进Cu-Mg团簇的形成,为后续θ′和Q′相提供形核位点,使其数量显著增加,强度随之提高,但过多的Mg会使基体中剩余结晶相(Al₂Cu、AlCuMgSi、AlSiMnFe等)显著增加,造成应力集中,降低冲击性能和拉伸性能。