机械研磨形成W颗粒／La55A125Cu10Ni5Co5金属玻璃基复合材料

摘要利用X射线衍射，透射电子显微镜和差示扫描量热计分析表征了La55A125Cu10Ni5Co5合金及其添加W颗粒后高能球磨产物的结构与相转变,由数个金属间化合物构成的La55A125Cu10Ni5Co5合金经过机械研磨可转变为与熔体过冷形成的金属玻璃相类似的玻璃态合金，过冷液态温度区间的宽度△Tx可达到76K．合金与W颗粒(体积分数10％—30％)的混和物机械研磨后，形成W纳米颗粒弥散分布于La基玻璃态合金基体上的复合材料,随着W含量的增加，基体合金的玻璃转变温度Tg和晶化起始温度Tx1均提高，同时△Tx增大，含30％W的复合材料，基体玻璃态合金的△Tx可达到92K。     

纯铁表面三价镀铬/渗氮复合处理制备CrN/Cr_2N涂层

采用预三价镀铬再穿透气体渗氮的方法,在纯铁表面制备CrN/Cr_2N涂层。研究不同镀铬层厚度、渗氮温度和时间所形成涂层的微观结构和相组成变化规律。随渗氮温度从540℃提高到700℃,镀铬层相结构变化为:Cr→CrN/Cr_2N(具有超点阵结构的Cr_2N)→CrN/Cr_2N。在同一温度(640℃)渗氮,随时间延长,Cr→CrN/Cr_2N,形成大量具有超点阵结构的Cr_2N相。SEM/EPMA测试结果表明,采用该复合处理制备的氮化铬层与基体间可形成互扩散的冶金结合,实现氮化铬层与基体间在组织结构上的平缓过渡,有利于提高涂层性能。     

基体特性对TiSiN/TiAlSiN/AlTiN涂层WC-Co硬质合金膜基结合力的影响

基体物相特性会对涂层硬质合金整体的力学性能产生重要影响。制备了具有不同WC晶粒度和Co含量的WC-Co系列硬质合金,采用直流磁控溅射技术在其表面沉积同种Ti_(0.94)Si_(0.06)N/Ti Al Si N/Al_(0.52)Ti_(0.48)N涂层。结果表明,随WC-Co硬质合金基体WC晶粒度(1.2～0.4μm)的降低或Co含量(12Co～3Co)的减少,涂层与基体完全剥离时的临界载荷L_(C2)逐渐增大。L_(C2)与基体硬度H_S或弹性模量E_S之间在数值上具有较好的线性正相关性。涂层首次剥离时的临界载荷L_(C1)能反映涂层的内聚失效抗力。适当的WC晶粒度和Co含量(超细晶10Co)能避免涂层产生较早的内聚失效或界面失效,有利于L_(C1)和L_(C2)的同步改善。     

Mg-Al合金中AlN颗粒的原位合成机制研究

采用在合金熔体中通入氮气的方法在镁铝合金中原位生成了AlN颗粒增强相。合金微观组织的研究分析表明,AlN相不仅可通过间接氮化反应（3Mg+N2→Mg3N2,Mg3N2+2Al → 2AlN+3Mg)形成,而且可在熔体中由Al和N2直接反应形成。控制氮化反应温度在750℃,且合金熔体凝固后的快速重熔可在合金中获得分布均匀的AlN相。     

熔体结构变化对Al85Ni5Y8Co2非晶合金晶化行为的影响

采用四电极电阻法研究Al85Ni5Y8Co2合金熔体电阻率,并结合X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)探索熔体结构变化对Al85Ni5Y8Co2非晶晶化行为的影响。结果表明:Al85Ni5Y8Co2合金在1135~1357 K温度区间内发生熔体结构变化,而熔体结构变化导致Al85Ni5Y8Co2非晶晶化行为存在差异;在熔体温度为1673 K下制备的非晶薄带第一晶化较1323 K和1523 K的明显提前,对激活能的计算证实其初晶化更容易析出FCC-Al,且更难析出Al2Y3、Al13Co4、Al9Co2和AlNi等脆性金属间化合物;通过XRD的测试发现高的熔体温度可能会导致熔体中原子团簇的破坏,从而引起非晶晶化行为的改变。     

Mg-Al合金中AlN颗粒的原位合成机制研究（英文）

采用在合金熔体中通入氮气的方法在镁铝合金中原位生成了Al N颗粒增强相。合金微观组织的研究分析表明,Al N相不仅可通过间接氮化反应(3Mg+N_2→Mg_3N_2,Mg_3N_2+2Al→2AlN+3Mg)形成,而且可在熔体中由Al和N2直接反应形成。控制氮化反应温度在750℃,且合金熔体凝固后的快速重熔可在合金中获得分布均匀的Al N相。     

锻造活塞裙用4032d高硅铝合金棒材生产工艺研究

针对4032d高硅铝合金生产中常出现初晶硅聚集、共晶硅尺寸大、气孔夹杂严重、机械加工性能差、力学性能低等问题,在熔铸过程分别采用多种变质剂处理熔体试验,采用不同的精炼、净化处理试验方案;试验研究铸锭均匀化处理制度、挤压工艺和挤压棒材热处理工艺制度。得出锻造活塞裙用4032d高硅铝合金棒材合理的生产工艺:加质量分数为0.6%的复合钠盐变质处理熔体,变质处理前用N2、Cl2混合气体精炼,变质处理后用N2气精炼,采用隔热膜铸造法,生产出几乎无初晶硅、共晶硅细小、气孔夹杂少的铸锭;铸锭均匀化温度500℃~515℃,棒材挤压温度420℃,固溶处理温度510℃,时效制度165℃3h。     

熔体混合处理对ZA27合金组织和性能的影响

采用正交试验设计方法研究了熔体混合处理对ZA27合金组织与性能的影响.结果表明熔体混合处理能够明显提高ZA27合金力学性能,细化合金铸态组织.当高温熔体温度为720℃,低温熔体温度为500℃时,ZA27合金综合力学性能最好,可使ZA27合金中的α相由粗大树枝状变为细小花瓣状结构.处理后的合金硬度为HB 122.5,比未处理的提高10.7％;冲击韧性为18.5 J/cm2,比未处理的提高63.5％.     

基于镍基固溶体催化的氢化镁储氢性能

采用高能球磨制备Ni?25％X(X=Fe,Co,Cu,摩尔分数)固溶体,然后将其掺杂于MgH2体系中.与球磨纯MgH2相比,MgH2/Ni?25％X复合体系初始放氢温度降低近90℃,其中,Ni?25％Co固溶体呈最佳催化效果.球磨MgH2/Ni?25％Co复合体系在300℃、10 min内可释放5.19％(质量分数)氢...     

添MgO-Y_2O_3的Fe-Mo包覆Si_3N_4复合粉末反应烧结中组织形成与演化分析

在非均相沉淀法制备的Fe-Mo包覆Si3N4金属陶瓷粉末中添加助剂MgO-Y2O3进行常压烧结,采用X线衍射仪(XRD)、电子能谱(EDS)、电镜扫描(SEM)等方法研究了不同烧结温度下该金属陶瓷相组成和显微结构等方面的演化趋势。结果表明:温度升高有利于金属相的转变和液相的生成,在复合粉末还原过程中,Si3N4的强还原性将Mo、Fe依次直接还原出来并反应生成Fe3Mo化合物,随着还原温度的升高,该金属间化合物与Si3N4反应生成Fe3Mo3N;同时Mg、Y氧化物与基体反应生成的MgSiO3、Fe17Y2加速了Fe3Mo3N的形成。1 600℃烧结时,Fe3Mo3N仍能稳定存在,但在1 700℃烧结时发生分解,材料组织中出现大量长径比较高的晶须状物质生成,同时表面粘附一层小颗粒物质.烧结温度为1 750℃时,金属小颗粒相仍得以保留,材料基体中晶须状物质消失。     

自动化切割用硬质合金表面涂层的力学性能

采用化学气相沉积法,在硬质合金材料表面制备Ti CN/Fe2O3/Ti N复合型涂层,研究复合型涂层的微观组织、硬度、物相和界面结合力。结果表明,沉积温度为1 200℃时,复合涂层的微观硬度为1 827 HV,其与基体的结合强度最大,临界载荷为134.9 N。     

固溶温度对ZG0Cr26Ni5Mo2N铸造双相不锈钢组织的影响

针对相比例控制的技术难点,以双相不锈钢OCr26Ni5Mo2N为基础,通过对铸造OCr25Ni5Mo2N双相不锈钢进行系列温度固溶处理,研究了固溶温度对铸造双相不锈钢组织的影响.研究结果表明:1)当固溶温度在980～1120℃时,随着固溶温度的提高,OCr25Ni5Mo2N钢中的铁素体相含量几乎呈直线上升.2)采用980～1120℃进行固溶处理时,铁素体基体上分布的长条状、块状和魏氏组织形态的奥氏体的原有尖角边界逐渐钝化,奥氏体本身分解、球化,弥散分布在铁素体基体上,固溶处理温度越高,奥氏体分解、球化程度越高.     

冷处理对16Cr14Co12Mo5Ni2轴承钢中M_6C型碳化物的影响

采用扫描电镜及透射电镜等研究了16Cr14Co12Mo5Ni2低碳高合金轴承钢经-80、-196℃分别冷处理2 h与4 h并回火后其碳化物的数量、形态、分布以及基体与碳化物中元素分布特征。结果表明:经-80℃、-196℃分别冷处理2 h与4 h并回火后钢中主要为富Mo、W的M_6C型碳化物,随着冷处理时间的延长与冷处理温度的降低,钢中碳化物数量减少,但颗粒平均直径由230 nm增至310 nm,碳化物所占面积分数增加且碳化物分布更加均匀。Ni、Co在M_6C型碳化物与基体中含量相近,而M_6C型碳化物中Mo含量约为基体的2～5倍。     

不同气氛中WC-Co纳米粉的高温反应

用热室显微镜观察了在1130℃～1280℃温度之间，即WC-Co的共晶熔点1320℃区在N2气氛中加热的30纳米级WC-6Wt％和WC-15wt％Co颗粒的熔化。这种超细颗粒的熔化温度受晶粒度控制的情形可以通过Allen模拟来解释，或者在纳米薄层的情况下，通过改良的模拟来解释：冷却时，温度下降至1190℃时还观察到熔化相，这表明可能在高温下发生化学反应，形成较低熔化点的化合物：进一步的试验是通过将上述样品在N2-1Vol％CO和N2-3．5Vol％H2气氛中、在显微镜室进行加热的。样品快速冷却至室温，用X射线衍射仪和X射线微量分析仪分析了产品。发现了几个相可有助于描述或在样品中或在气氛中各组元之间的可能的固-液-气相反应。     

超声波导入时初始温度对铝-硅合金组织的影响

采用高能超声波对Al-20％Si合金进行处理,控制Al-20％Si合金熔体温度在620～680℃,研究合金组织随超声波导入时熔体初始温度的变化规律。实验表明,随着导入超声波时熔体温度的升高,初晶硅形貌由粗大的板片状逐渐变成细小的颗粒状,超声波处理熔体的温度控制在660℃左右时,初晶硅的组织细小、圆整度高、分布均匀。     

含Fe过共晶Al-Si合金半固态熔体的表观粘度

对半固态Al-17Si-xFe(x=2,3,4)的流变性能进行了研究.测出了Al-17Si-xFe在液相线以上100℃、50℃和液相线以下10℃和40℃的粘度,及连续冷却过程中的粘度-温度曲线,4种温度下Al-17Si-2Fe合金熔体的粘度分别为0.745 1、0.787 8、0.922 4、1.082 9 Pa·s.当Fe含量从2％增加到4％时,Al-17Si-xFe的定温粘度增大.但Fe含量较高时,在液相线以下40℃随着保温时间的增加,Fe相的析出和沉降也较严重,会一定程度上减小熔体的表观粘度.随着剪切时间的增加,Al-17Si-xFe合金熔体在液相线以下40℃的表观粘度先减小后增大；在连续冷却的过程中,随着温度的连续降低,熔体的固相率逐渐增大,熔体的表观粘度随之增大,但增加比较缓慢；当温度降低到固相线附近的时候,Al-17Si-xFe 熔体表观粘度会急剧增大.另外,在相同剪切速率下,达到相同的固相率时,冷却速度越快,熔体表观粘度就越大.     

In-5％Cu合金的液态结构与粘滞性研究

利用高温液态金属X射线衍射仪研究了In-5％Cu合金熔体的结构。结果表明：随温度由400℃升高到900℃，In-5％Cu合金熔体的平均最近邻原子间距ri总体上呈现出减小的趋势，原子配位数Ns的变化比较复杂，R1和Ns都在600℃左右出现转折，原子团簇出现热收缩现象，其结构在600℃附近出现异常变化。利用回转振动粘度仪对In-5％Cu合金在液相线以上不同温度进行粘度测量的结果表明：随温度升高，In-5％Cu合金熔体的粘度值减小，总体上呈现指数变化规律，在600℃左右发生突变.粘度突变温度与结构突变温度一致。     

基体温度对磁控溅射CrN涂层微观结构和性能的影响

采用直流反应磁控溅射技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面沉积Cr N涂层,利用SEM、XRD、显微硬度仪、划痕仪和摩擦磨损试验仪研究了基体温度对涂层组织结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,Cr N涂层主要呈现出fcc结构,并存在(111)晶面择优取向,基本温度为100℃时制备的涂层(111)和(220)取向竞争生长,300℃时制备的涂层(200)晶面生长增强;涂层的表面晶粒主要呈现三棱锥形貌;基体温度对涂层的力学性能影响较大,300℃时制备的涂层显微硬度和结合力的最高值分别达到1900 HV和50 N;涂层磨损率随基体温度的升高而降低。     

原位反应温度对TiC/Al-4.5Cu复合材料组织与力学性能的影响

通过预制块在铸造Al-4.5Cu合金熔体中的自蔓延反应来制备TiCp/Al-4.5Cu复合材料,考察原位反应温度对该复合材料组织与力学性能的影响。结果表明,原位反应温度为950℃时所制备的复合材料力学性能较优;TiC颗粒呈小圆片状,与基体结合良好,无其他有害相生成。原位反应温度为900℃和1 000℃时所制备的复合材料组织中都有产生针状Al3Ti的倾向。     

Al_(0.5)CrCoFeNi高熵合金高温氧化的研究

采用真空电弧炉在氩气保护下熔炼Al0.5Cr Co Fe Ni高熵合金,在不同温度(800~1100℃)下进行100 h的高温氧化实验,测定其氧化动力曲线,采用X射线衍射仪和扫描电镜等方法分析氧化层结构和形貌。结果表明:Al0.5Cr Co Fe Ni高熵合金在800和900℃形成的氧化膜较完整且致密,具有较为优异的抗氧化性能。在1000和1100℃形成的氧化膜较厚,膜内有大量裂纹与孔洞,抗氧化性能较差。氧化初期,界面反应起主导作用,随着氧化膜的生长,扩散过程发挥越来越重要的作用,成为继续氧化的控制因素,以致一种或多种合金元素氧化物在表面析出,形成尖晶石类内层氧化物Ni Cr2O4、Co Cr2O4、Fe(Cr,Al)2O4内氧化层。在高温氧化过程中,N2会参与反应,与Al发生较强反应,生成Al N颗粒,进一步的氧化过程使Al N再次氧化,N2逃逸,留下具有Al N外形的空洞。