双丝电弧喷涂Ni-Al粉末特征及复合涂层显微结构

采用双丝电弧喷涂在6061-T6铝合金基体上制备Ni-5Al(质量分数,%)为底层,Ni-20Al(质量分数,%)为面层的Ni-Al复合涂层。通过不同雾化气体压力并利用机械手以水方式回收喷涂Ni-Al粉末,利用扫描电镜观察粒子形貌特征,对喷涂过程中的Ni-Al粉末表面和截面形貌进行了分析。采用SEM,EDS,XRD和TEM对涂层的显微结构进行了表征。试验结果表明,双丝电弧喷涂过程中,喷涂熔滴粒子随着雾化压力的增大,尺寸减小,从表面形貌上观察,2种丝材喷涂过程中产生的熔融粒子形态没有明显差别,都是由Al2O3和Ni的Al化物组成。双丝电弧喷涂获得的Ni-Al复合涂层,Ni-5Al(质量分数,%)涂层中的主相是Ni固溶体,还包括少量Ni O,Al2O3和Ni3Al4;Ni-20Al(质量分数,%)涂层中的主要组成相为Ni固溶体、Ni Al和Ni3Al。涂层中存在非晶相和等轴晶,经过电子探针能谱分析,主要由Ni,Al和O等元素构成。     

Al-Zn-Mg-Cu合金中第2相回溶行为的原位加热透射电子显微技术研究

为了精确调控Al-Zn-Mg-Cu合金固溶处理过程中第2相的组成和分布,采用配备有Gatan 652加热样品杆的透射电镜原位研究了Al-Zn-Mg-Cu合金中第2相的回溶行为。结果表明:合金在室温下的显微组织由Al基体、MgZn_2相、Al_2Mg_3Zn_3相和少量的Al_9(Fe,Ni)_2相组成。其中,MgZn_2相随温度升高的演变过程可以分为3个阶段:第1个阶段,在270℃以下,合金中析出纳米尺度的MgZn_2相;第2个阶段,在270~330℃,随着温度的升高,晶内的MgZn_2相逐渐回溶,晶界上的MgZn_2相开始长大;第3个阶段,在330℃以上,晶界上的MgZn_2相逐渐回溶。在实验温度(室温到370℃)内,Al_2Mg_3Zn_3相的尺寸随温度的升高而逐渐增大,Al_9(Fe,Ni)_2相的尺寸比较稳定,没有明显改变。     

钴基合金-碳化钨涂层组织及强度的研究

真空熔烧钴基合金-碳化钨硬面涂层材料基体的硬度和强度较低,采用正火或调质处理的方法提高基体的硬度和强度.分析热处理对涂层和基体组织与硬度的影响.通过旋转弯曲疲劳试验,比较涂层和未涂层试样在不同热处理后的疲劳强度.试验结果表明,热处理基本未改变涂层的微观组织和相种类,但改变各相的相对含量;正火或调质处理能够提高涂层基体的硬度;涂层试样调质处理后的疲劳强度大于正火处理;在正火处理后,涂层试样的疲劳强度大于未涂层试样;但在调质处理后,当N<3×105时,涂层试样的疲劳强度大于未涂层试样;在N>3×105时,结果则相反.     

元素扩散对热障涂层/DZ125合金组织与显微硬度的影响

为研究元素扩散对CoCrAlY涂层与Ni基高温合金DZ125显微组织和显微硬度的影响,采用电子束物理气相沉积法在Ni基高温合金基体上制备了8YSZ/CoCrAlY热障涂层。运用Boltzmann-Matano算法以及X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、电子探针(electron probe micro-analyzer,EPMA)等方法对氧化前后涂层基体的元素质量浓度分布曲线、相转变及显微硬度进行分析。研究结果表明:在1 050℃热氧化中,Co的互扩散系数在10-16 m2/s量级;元素扩散引起黏结层β-CoAl相退化,且涂层与基体界面处会形成互扩散区(inter-diffusion zone,IDZ)与二次反应区(second reaction zone,SRZ);IDZ的组织主要为富含Al的β相和富含Cr与W的γ相;SRZ中的拓扑密排相(topologically close-packed phase,TCP)削弱了γ'的位错阻碍作用,导致SRZ的显微硬度远低于合金基体硬度。     

不同热处理状态下的5A06铝合金显微组织分析

采用原始状态为H112态的5A06板材,通过箱式电阻炉加热得到不同热处理状态下的金相试样。扫描电子显微镜(SEM)与能谱(EDS)分析表明,5A06铝合金中的主要第二相有Al6(Fe Mn)相、Mg2Si相以及Al8Mg5相。热处理过程对于Al6(Fe Mn)相、Mg2Si相的分布和形态影响不大。Al8Mg5相随热处理温度的增高发生固溶,使得材料的塑性提高而强度略微下降。5A06铝合金板材在550℃热处理时既有小概率出现包铝层起泡现象,在570℃将发生明显过烧,故5A06铝合金的热加工温度应控制在550℃以下为宜。     

Al2O3短纤维增强薄型瓷质陶瓷的试验研究

以小长径比Al_2O_3短纤维为增强体制备增强薄型瓷质陶瓷,研究Al_2O_3短纤维掺量对其吸水率、素坯和成品弯曲强度、断裂功、物相和显微结构的影响,并对其增强增韧机理进行了分析.结果表明:在增强薄型瓷质陶瓷配合料中,Al_2O_3短纤维的最佳掺量(质量分数)为1.5%,其素坯的弯曲强度比基质陶瓷素坯高6.2%,达到1.76MPa,烧成后其吸水率(质量分数)为0.45%,弯曲强度比基质陶瓷高16.90%,达到81.84 MPa,断裂功比基质陶瓷增加35.8%,达到670.22J/m2.在1 200℃的烧成过程中,Al_2O_3短纤维的主晶相由θ-Al_2O_3转变为α-Al_2O_3,促进了基体中二次莫来石的析出,从而使弯曲强度提高.断裂功的增加源于裂纹在Al_2O_3短纤维与基体界面发生偏转和界面脱黏,也得益于二次莫来石和Al_2O_3短纤维中大量纳米晶界对裂纹扩展能量的吸收.     

磁控溅射Cr/CrN/CrAlSiN复合涂层高温氧化行为研究

采用等离子增强磁控溅射(Plasma Enhanced Magnetron Sputtering,PEMS)技术通过改变Al靶功率成功制备了不同Al含量Cr/CrN/CrAlSiN多层纳米复合涂层。本实验先将试样在900℃下保温15 h后随炉冷却至室温,分别采用X射线衍射仪(XRD)、场发射电子扫描显微镜(FESEM)以及能量散射X射线能谱仪(EDS)分析了涂层氧化前后的晶体结构,表、截面形貌及化学元素种类、分布,另外使用原子力显微镜(AFM)表征了涂层的三维形貌与粗糙度。随着Al含量的增加,涂层晶粒尺寸、膜厚度及表面粗糙度均逐渐增大,晶粒沿着CrN(200)晶面呈现出择优取向。氧化后涂层表面形成了致密的Al_2O_3、SiO_2及Cr_2O_3混合氧化物薄膜,可有效抑制氧的进一步扩散。多层涂层对基体具有良好的保护作用,且Al含量为15.18%时,纳米复合涂层的综合性能最佳。     

世界科技集锦

<正> 在T.Al相整个均质范围内,对其进行了X射线和全相学研究。用经热处理的、组成为Ti_(50)Al_(50)至Ti_(38)Al_(62)和样品,测定了TiAl的晶格参数和宏观密度。在直至800℃的温度下,测定了TiAl晶格参数与温度的相关性。给出了TiAl相(CuAu型、tP_4.P_4/mmm)的粉末衍射数据。深入讨论了TiAl相结构、晶体化学参数和稳定性之间的关系。     

爆炸焊制备Al_2O_3/Cu-QCr0.5复合板工艺及性能

用内氧化法制备Al2O3/Cu粉,将Al2O3/Cu粉进行真空热压烧结,得到Al2O3/Cu板,然后采用爆炸焊法制备了Al2O3/Cu-QCr0.5复合板,并对复合板界面性能进行了研究。研究结果表明:在1 000℃,压力为4MPa的条件下,经3 h真空热压烧结制备Al2O3质量分数分别为1.0%和0.5%的Al2O3/Cu板,采用爆炸焊方法能够与QCr0.5结合制备出质量良好的Al2O3/Cu-QCr0.5复合板,且Al2O3质量分数为1.0%的Al2O3/CuQCr0.5复合板结合质量较好;结合界面硬度介于Al2O3/Cu基体和QCr0.5基体之间;爆炸参数不同会引起漩涡、周边打伤、打裂等问题;受爆炸冲击作用,在结合面处晶粒变形最大,较远位置处变形微小。     

热处理对激光立体成形Ti_3Al/TC11连接界面组织性能的影响

通过对激光立体成形Ti3Al/TC11连接界面沉积态、去应力退火和固溶时效3种状态的组织进行对比研究,探索改善Ti3Al/TC11连接界面组织以提高其性能的新途径。研究表明,沉积态试样在两个基体与过渡区交界处组织形貌差异较大,经去应力退火后试样连接界面的组织形貌与沉积态相比变化不大,但针状α′相长度明显减小,Ti3Al侧β晶界厚度减小且变模糊。经固溶时效处理后,两个基体与过渡区交界处组织形貌差异较小,均为等轴、细小α相、α2相和转变β相的三重混合组织,β晶界消失,沿整个试样显微硬度值分布均匀,相比去应力退火态其显微硬度整体较高,这可能与弥散相的固溶强化作用有关。