溅射沉积Cu-W合金薄膜的结构及力学性能

用磁控共溅射法制备Cu-W合金薄膜,运用EDX,XRD,TEM,SEM和纳米压痕仪对薄膜成分、结构和力学性能及其关系进行了研究。结果表明,含W较低的Cu82.1W17.9(%,原子分数)和W浓度较高的Cu39.8W60.2薄膜为晶态结构且出现固溶度扩展,分别存在fccCu(W)亚稳过饱和固溶体(固溶度4.8%W)和bccW(Cu)亚稳过饱和固溶体(固溶度5.7%Cu),W含量为31.8%,45.7%,54.8%的Cu-W薄膜呈非晶态,表面粗糙度较晶态Cu-W薄膜低。总体上非晶Cu-W薄膜弹性模量E和硬度H值较低,fccCu-W膜实测E值介于Voigt和Reuss规则预测值之间,bcc和非晶Cu-W膜实测E值分别高于和低于预测值;晶态Cu-W膜实测H值与Voigt规则计算值的符合性优于非晶膜,薄膜结构对力学性能预测可靠性影响较大。     

显微组织对WCu触头材料电弧特性及抗烧蚀性能的影响

采用两种不同的真空熔渗工艺制备了W80Cu20触头材料,分析了两种合金的显微组织,测定了两种合金的成分、密度、电导率、硬度和抗弯强度。对两种合金进行了真空电弧击穿试验和SF6断路器型式试验,测量其真空击穿时的截流值和击穿场强,分析了触头材料电弧烧蚀后的表面形貌,比较了两种合金的抗电弧烧蚀能力。结果表明,两步法烧骨架熔渗工艺制备的WCu合金显微组织均匀,铜相平均尺寸为4~6μm;一步法熔渗工艺制备的WCu合金中的铜相大小不一致,存在带状铜相聚集体,其最大尺寸可达80~100μm。两步法工艺制备的WCu合金的硬度、抗弯强度高于一步法制备的合金,真空击穿场强及截流值稳定,其耐电弧烧蚀能力明显高于一步法制备的合金。     

Cu-Cr-Co-Ti合金微观组织和高温性能研究

采用真空感应熔炼结合两步低温轧制-时效处理（CRA）工艺制备了Cu-Cr-Co-Ti合金,分析了峰时效样品的室温性能和高温性能。通过电子背散射衍射（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）观察了Cu-Cr-Co-Ti样品的微观组织。结果表明：两步低温轧制-时效处理能够在铜基体中引入高密度的变形孪晶片层、位错和纳米析出相,有效提升了Cu-Cr-Co-Ti合金的室温强度和导电率。具有面心立方结构的纳米Cr析出相均匀弥散地分布在铜基体内,和基体具有立方-立方位向关系。Co和Ti元素能够聚集在纳米Cr析出相表面上,阻碍了析出相在时效处理和高温变形过程的粗化和长大现象。在经过300 ℃高温拉伸测试后,纳米Cr析出相仍稳定地阻碍了晶界运动,显著提升了Cu-Cr系合金的高温性能。经过500 ℃时效处理2 h后,峰时效CRA样品的室温抗拉强度为571 MPa、导电率为73.9%IACS （国际退火铜标准）。高密度孪晶片层具有优异的热稳定性,将铜合金在300 ℃和400 ℃下的高温强度分别提升至481 MPa和379 MPa。     

银—氧化锌电触头合金的组织和性能

本工作研究了添加元素Te、In、Sn、Al和Ni对内氧化Ag-4-8.5wt%Zn合金组织和性能的影响。少量Te或Te、In、Sn均能改善合金组织状态,使合金中氧化物呈粒状而且分布均匀;Al、Ni则不能改变这类合金中氧化物的针状特征。结果指出,添加适当的元素和控制ZnO含量能获得高抗熔焊性、高抗腐蚀性和低的接触电阻等开关特性优异的触头材料。     

FeSiB非晶态合金的抗脆性研究

通过实验测定ＦｅＳｉＢ非晶态合金抗脆性与成分的关系,详细分析了合金产生脆性的原因,认为合金脆性受Ｓｉ、Ｂ含量及分布所控制,合理控制合金中的Ｓｉ、Ｂ含量,可使合金的抗脆性显著提高。     

钼-铼-镧合金微观组织及力学性能研究

通过固-液掺杂法在Mo-Re合金中加入稀土La₂O₃纳米颗粒制备得到Mo-Re-La合金, 将Mo-Re-La合金与Mo-Re合金、纯Mo的微观组织及力学性能进行对比研究, 得到如下结论: 在纯Mo中添加低含量Re元素(质量分数3.5%) 对Mo-Re合金有明显的细晶强化效果; 将La₂O₃纳米颗粒加入Mo-Re合金进一步细化和强化了Mo-Re-La合金。     

高强度低成本Ti5322合金的抗弹性能及其抗弹机理研究

采用底推式105 mm长杆穿甲模拟弹,对厚度为45 mm的高强度低成本Ti5322合金靶板开展了终点弹道侵彻实验,研究了该合金的抗弹性能与抗弹机理,并探究了合金的典型抗弹效应——倾角效应。结果表明,Ti5322合金的质量防护系数为1.80,空间防护系数为1.02。Ti5322合金的损伤机制和抗弹机理是通过自身的绝热剪切局域化行为实现的。这种绝热剪切局域化行为,一方面通过靶板的变形破碎协调了弹体侵入过程的挤凿作用;另一方面,弹靶作用过程中发生的弹靶互侵蚀行为有效地消耗了弹体动能。     

几种氙灯用钨阴极抗烧蚀性能的研究

采用E3、Er-W、La-W1和La-W2四种材料作为氙灯的阴极材料,研究氙灯点灯一段时间后阴极的烧蚀形貌,分析阴极的烧蚀特征。结果表明:在电压3 000 V,频率3 Hz,电容23μF的条件下点灯100万发次,Er-W氙灯发黑最为严重,La-W2氙灯发黑程度最轻,管壁黑色物质是由阴极发生溅射形成的,成分由大量的WO_3和少量的W组成;烧损后阴极端面的微观组织显示,Er-W阴极端面烧蚀凹坑最大,La-W2阴极的烧蚀坑最小,说明Er-W阴极工作温度较高,喷溅损失的材料较多,La-W2阴极的工作温度较低,材料的稳定性较好,从侧面说明La-W2的电子发射性能好;烧损后阴极纵截面金相组织显示,Er-W再结晶晶粒粗大,La-W2再结晶晶粒细小,细小的晶粒为第二相的扩散提供了更多通道,减轻材料的烧蚀。因此,Er-W阴极的抗烧损性能较差,La-W2阴极的抗烧损性能较好。     

Mg-Y-Nd-Zr合金均匀化处理工艺及微观组织的研究

对Mg-Y-Nd-Zr合金铸锭在不同温度和时间下进行均匀化处理,采用金相显微镜、X射线衍射和扫描电镜及能谱分析仪对合金不同状态下的微观组织和成分进行观察分析。结果表明,合金基体中的金属间化合物以灰色条块状的富Y相和黑色颗粒状的富Nd相为主;均匀化处理后,合金中的富Y相基本上能够完全分解并扩散到基体中,合金在530和547℃经过不同时间的处理后,富Nd相的分布状态基本上没有变化;合金中存在的大量高熔点稀土化合物相起到了阻碍晶粒长大的作用;547℃×6h可以作为Mg-Y-Nd-Zr合金制定均匀化处理工艺的参照。     

Cu-Cr-Zr-Nb合金组织及耐磨性研究

借助Nb元素在Cu-Cr-Zr合金中的作用,通过真空感应熔炼结合两步轧制-时效工艺制备Cu-Cr-Zr-Nb合金,并对其组织及耐磨性进行了研究。结果表明：经过两步轧制-时效工艺的合金中存在着大量的位错、纳米析出相和纳米变形孪晶,使合金的强度显著提升。通过Nb元素合金化,在合金中引入了均匀分布的Cr2Nb微米颗粒,同时在合金中存在微米和纳米尺度Cr颗粒,利用微米和纳米颗粒的协同强化使合金的性能提升。针对其耐磨性,铸态合金的摩擦系数在0.6以上,体积磨损量随实验载荷的增加而增加。经过轧制-时效工艺,由于合金强度和硬度的提升,其摩擦系数下降至0.6以下,体积磨损量稳定在0.2 mm3以下,磨损机制主要以粘着磨损和疲劳磨损为主。     

In783合金的组织与抗氧化性能

利用TEM研究了新一代Fe-Ni-Co基铁磁性抗氧化低膨胀高温合金In783的组织特征及其在不同温度下的循环氧化行为.研究表明,In783合金为γ-γ'-β相组成的3相合金,γ'弥散相强化基体γ相,提高了合金的室温强度、高温强度和持久强度;在晶界呈链状分布的β-NiAl相消除了此类合金存在的应力诱发晶界氧化脆性,从而消除了该合金的持久缺口敏感性.该合金在850℃循环氧化仍可达到完全抗氧化级别.     

线材轧机铜钨合金导卫的研制

介绍了铜钨合金材料的特性以及铜钨合金导卫的制作工艺、使用设备和产品优点，并详细阐述了铜钨合金导卫的压制原理、烧结致密化机理和自润滑机理。     

过共晶Cu-4.2Cr合金材料的微观组织及其生长机理研究

对Cu-4.2wt.％Cr合金材料的微观组织进行了扫描电镜分析并对铸态下枝晶状和等轴状组织的形成机理进行了分析与讨论。分析与讨论结果对过共晶Cu-Cr合金的微观组织具有重要意义。通过控制凝固过程和浇注速度可调整材料的微观组织，从而实现对材料性能的控制。     

TZM合金的组织及强化机理分析

采用粉末冶金法制备TZM合金,通过SEM和EDS检测手段观察其显微组织,并在此基础上分析TZM合金的三种强化,即固溶强化、第二相强化和形变强化的强化机理.     

热浸Zn-Sn-Ni合金镀层的显微组织及耐蚀性能

采用SEM、极化曲线和XRD研究了在锌浴中添加Sn、Ni元素后含0.36％ Si钢热浸镀锌合金镀层的组织及耐蚀性能的变化.结果表明:Zn-Sn-Ni合金浴法能够有效抑制含硅活性钢镀层的快速生长,获得厚度适宜、组织致密的镀层.Zn-Ni-Sn合金镀层在5％NaC1溶液中发生自发腐蚀的倾向小于Zn镀层,其极化电阻增大,腐蚀...     

连铸结晶器用Zr-Cr-Cu合金的净化及强化机理分析

利用金相显微分析技术对连铸结晶器用Zr-Cr-Cu合金在冶炼过程中产生的氧化物进行了定性、定量分析.结合生产实际,提出了防止和控制氧化,获得高纯净度铜合金的措施.同时对所研制的Zr-Cr-Cu合金结晶器铜板的强化机理进行了深入的探讨.     

具有马氏体组织的TC11合金两相区变形的组织机制及工艺优化

采用等温压缩实验研究了具有马氏体组织的TC11合金在两相区的变形行为及微观组织演变规律。等温压缩实验在Gleeble3500热模拟实验机上进行,其中变形温度为920～980℃,应变速率为0.1～10s-1,变形量为70%。基于动态材料模型(DMM),建立了具有马氏体组织的TC11合金两相区变形的热加工图。在低温(<940℃)区和高温(>960℃)高应变速率(>1s-1)区域存在失稳现象,主要表现为低温时的表面开裂和高应变速率区的绝热剪切带;在塑性加工安全区域,分别对应着片层扭折和片层球化的组织机制,其中变形量70%时应变速率敏感因子在980℃,0.1s-1时取得峰值为0.73,此时可得到完全球化的细晶组织(等轴α尺寸约为0.7μm)。具有马氏体组织的TC11合金两相区变形时,为避免缺陷并得到细的等轴组织,合适的加工工艺为温度:950～980℃,应变速率0.1～1s-1。