AZ91D镁合金高速铣削表面完整性研究

为研究AZ91D镁合金的高速铣削加工工艺对其表面完整性的影响,采用正交实验设计方法对AZ91D镁合金进行高速铣削实验,通过对4种不同的表面粗糙度参数进行评估,综合分析铣削参数对表面形貌的影响规律;利用X射线衍射仪分析表层残余应力,并对热-力耦合作用下的镁合金表面完整性机理进行探究,获得提升AZ91D镁合金加工表面完整性及表面形貌控制的工艺方法。为开展镁合金抗疲劳性能及耐腐蚀、抗氧化性能的研究提供理论指导和实验依据。     

环保型镁合金化学镀镍酸洗活化工艺

为寻找一种绿色环保的镁合金化学镀镍酸洗活化工艺,通过SEM、极化曲线和划线划格试验等方法对基底及镀层的形貌、结合力及耐腐蚀能力进行分析比较。结果发现:用磷酸酸洗后直接化学镀镍的镀层与基底间因存在较多的氧化层而导致镀层的结合力较差;当向磷酸中直接加入HF或NH4HF2后,由于氟离子对镁合金较强的保护作用使得酸洗活化后无法得到粗糙的表面,镀层的结合力同样不理想;相比之下,先用400 m L/L的磷酸酸洗,再用10 m L/L的HF或30 g/L的NH4HF2活化得到的镀镍层结合力最佳,耐蚀性最好。     

二步法制备镁合金高耐蚀纳米复合镀层

为进一步提升镁合金化学镀镍层的耐腐蚀性能,通过SEM、XRD、极化曲线和划线划格试验等方法研究纳米SiO_2粒子对化学镀镍层形貌、结合力及耐腐蚀能力的影响。结果发现:直接向镁合金化学镀镍液中添加纳米SiO_2会导致纳米粒子与氟发生反应而无法得到合格的镀层;通过二步法从不同镀液中得到的镀层相对于从同一镀液得到的镀层耐腐能力更强,当纳米粒子的质量浓度为5 g/L时复合镀层的耐腐蚀能力最强;XRD显示纳米粒子的复合没有改变镀层的非晶态结构。     

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al+Al2O3涂层研究

为了改善AZ91D镁合金的表面性能,试验利用3kW横流CO2激光器在AZ91D镁合金表面上进行了激光熔覆Al+Al2O3涂层处理。熔覆后使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对熔覆层进行了微观分析,测试了熔覆层的显微硬度及摩擦磨损性能。试验结果表明:熔覆层由Mg,Mg17Al12,Al2O3等相组成,表层微观结构主要是Mg和Al的亚共晶基体及其上弥散的Al2O3颗粒;熔覆层的平均显微硬度最高达到250HV0.05,明显高于基体AZ91D(70～80HV0.05);其磨损性能与基体相比也有了较大提高。     

钇和铈对AZ91D镁合金的组织及力学性能的影响

采用真空熔炼金属型铸造方法,在AZ91D镁合金中添加适量的稀土元素钇和铈,研究钇和铈对AZ91D组织和力学性能的影响规律。结果表明,在AZ91D中添加适量钇和铈可以使合金的组织细化,Mg17Al12第二相分布均匀弥散,提高AZ91D镁合金的力学性能。     

AZ91D镁合金表面植酸转化膜的正交实验优化研究

通过正交实验对镁合金植酸处理工艺进行优化,并通过极化曲线、电位-时间曲线对镁合金植酸转化膜的耐腐蚀性能进行研究,采用金相显微镜对转化膜的微观形貌进行观察。结果表明,植酸转化膜耐腐蚀性能的工艺影响因素排序为:处理时间>温度>浓度>溶液pH值。AZ91D镁合金植酸转化膜具有良好的耐腐蚀性能,其自腐蚀电流密度小于铬酸盐转化膜,植酸表面处理技术有望代替对环境污染严重的铬酸盐处理技术。     

钇对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

研究在通氩气下Y精炼剂对AZ91D镁合金组织和性能的影响。试验结果表明,AZ91D镁合金加入Y后,显微组织主要由α-Mg基体相、β相(Mg17Al12)、Al2Y相和Al6Mn6Y相组成。经复合净化处理后的AZ91D镁合金力学性能明显改善,平均抗拉强度由101.88MPa提高到141.91MPa,但延伸率提高不明显。     

镁合金圆环约束镦粗过程的形变均匀性数值仿真研究

引入形变均匀性因子和坯料结构参数,借助数值仿真技术进行AZ91D镁合金圆环约束镦粗过程中坯料结构参数、变形工艺参数与形变均匀性的相关性研究。结果表明,AZ91D镁合金圆环约束镦粗过程中形变均匀性随变形温度的升高呈增大趋势,随变形程度、变形速率及结构参数的增大呈减小趋势。     

镁合金圆环约束镦粗过程的形变均匀性数值仿真研究

引入形变均匀性因子和坯料结构参数,借助数值仿真技术进行AZ91D镁合金圆环约束镦粗过程中坯料结构参数、变形工艺参数与形变均匀性的相关性研究。结果表明,AZ91D镁合金圆环约束镦粗过程中形变均匀性随变形温度的升高呈增大趋势,随变形程度、变形速率及结构参数的增大呈减小趋势。     

AZ91D镁合金流变铸轧板材微观组织分析

采用自行研制的镁合金半固态流变铸轧机,利用斜槽法制浆技术进行AZ91D镁合金半固态板材加工实验;采用扫描电镜(SEM)、"Image-Pro Plus"图像分析软件、能谱分析仪(EDS)、对板材试样进行微观组织分析。结果表明,半固态AZ91D镁合金板材的微观组织由近似球形的等轴初生α-Mg晶粒及晶粒周围黑色部分的条状物β-Mg17Al12共晶组织所组成。     

NdFeB磁性材料表面化学镀Ni-Cu-P实验研究

为提高Ni-Cu-P合金镀层的耐腐蚀性,采用正交试验法对NdFeB磁体表面化学镀Ni-Cu-P合金的镀液配方和施镀工艺进行优化,获得NdFeB磁体表面化学镀Ni-Cu-P合金的最佳成分配方为:硫酸镍25g/L,硫酸铜0.4g/L,次亚磷酸钠35g/L,络合剂48g/L,缓冲剂50g/L,pH值9。分析镀液pH值和镀液中CuSO4·5H2O浓度对沉积速度和镀层成分的影响。结果表明:随镀液pH值增加,沉积速度提高,镀层中Cu和Ni含量略升高,P含量逐渐降低;随镀液中CuSO4·5H2O浓度的增加,镀层中Cu含量升高,P含量先升高后降低,Ni含量降低。     

NdFeB磁性材料表面化学镀Ni-W-P实验研究

通过正交试验法对NdFeB磁体表面化学镀Ni-W-P合金的镀液配方和施镀工艺进行优化,获得NdFeB磁体表面化学镀Ni-W-P合金的最佳成分配方为:硫酸镍30 g/L,钨酸钠20 g/L,次亚磷酸钠40 g/L,络合剂30 g/L,缓冲剂30 g/L,pH值8。分析镀液pH值和镀液中Na2WO4.2H2O浓度对沉积速度和镀层成分的影响。结果表明,随镀液pH值增加,沉积速度提高,镀层中W含量升高,Ni含量和P含量逐渐降低;随镀液中Na2WO4.2H2O浓度的增加,镀层中W和P含量升高,Ni含量降低。     

工艺参数对电沉积钴镍合金镀层成分及耐磨性能的影响

利用电沉积技术在碳钢表面制备纳米晶钴镍合金镀层,并辅助超声波分散加机械搅拌,获得具有良好减摩性能的纳米晶、低微摩擦系数的钴镍合金镀层材料。研究了电流密度、温度、pH值等工 艺参数对合金镀层成分及耐磨性的影响。利用扫描电镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪分析了镀层表面的显微组织、相结构及成分含量,通过UNMT1微纳米材料力学综合测试系统考察镀层的微磨损性能。结果表明,获得的合金镀层组织细密、结构均匀,工艺参数对合金层的微摩擦系数影响较大,在最佳工艺参数电流密度1.5 A/dm²、温度50 ℃、pH值为4.0时合金镀层的平均摩擦系数最小为0.18,合金具有较好的耐微摩擦磨损性能。     

Si3N4陶瓷表面Ni-Ti复合渗镀合金化研究

在多元离子复合渗镀装置中,采用二元复合靶对 Si_3N_4陶瓷表面进行 Ni-Ti 复合渗镀,实现了 Si_3N_4陶瓷表面的合金化。采用 EDS、SEM、XRD 分析方法和声发射划痕试验对陶瓷表面的渗镀层进行分析。结果表明:渗镀层中含有镍、钛、铁等元素,各元素分布较为均匀,没有明显的成分聚集现象;渗镀层与 Si_3N_4陶瓷基体界面成分过渡连续,没有微观和宏观缺陷。声发射划痕试验结果表明,渗镀层与陶瓷基体结合得较好,在100 N 的最大载荷下,渗镀层没有出现剥离和崩落现象。     

半光亮镀镍的工艺研究

为获得较好的半光亮镍镀层,通过霍尔槽试验对镀镍液添加剂进行筛选,研究一种半光亮镀镍工艺。探讨镀液中光亮剂含量、主盐浓度、缓冲剂及温度、pH值等工艺条件对镀层的影响,并测试镀液的阴极电流效率、分散能力和镀层韧性。研究结果表明:该半光亮镀镍工艺镀液成分简单,阴极电流效率高,镀层结晶细致、韧性好、分散能力佳。     

电刷镀镍基Ni包纳米Al_2O_3粉复合镀层的组织性能

应用电刷镀技术制备了含有 Ni包纳米 Al2 O3粉的镍基复合镀层。采用对纳米粉粒进行裹镍处理解决了粉粒在镀层中共沉积并均匀分布的问题。对该复合镀层的显微硬度进行了测试 ,讨论了裹镍比例对其的影响规律。文中还采用光学显微分析 ( OM)和扫描电子显微镜( SEM)研究了该复合镀层的表面形貌和组织特点 ,在此基础上提出了镍包纳米 Al2 O3粉与镍共沉积的机理。     

电子束合金化处理对铝硅合金组织性能的影响

采用电子束表面合金化技术对ZL109铝硅合金进行表面强化处理,并进行合金化层的硬度测试、组织特征和相结构分析以及耐磨性试验。研究结果表明,铝硅合金经电子束表面合金化处理后,组织高度细化,并形成具有网状骨骼的亚共晶组织,同时生成许多金属间化合物等强化相而使材料表面硬度大幅度提高,耐磨性能优于高镍铸铁。     

双层辉光离子W-Mo共渗的表面状态分析

研究了双层辉光离子Ｗ－Ｍｏ共渗快冷后的表面形貌，发现表面有大量微沟存在，且微沟内的Ｗ－Ｍｏ含量低于平均表面含量。用ＸＰＳ所测的表面成分与扫描能谱所测的基本一致，说明最表层和次表层的合金含量相同，而非通常认为的在表面存在几个原子厚的高浓度层。ＸＰＳ的结果表明，表面的Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ均以原子状态存在，而非化合物层。Ｗ－Ｍｏ共渗缓慢冷却后，晶内和晶界析出金属间化合物Ｆｅ７（ＷＭｏ）６，并沿晶界向表面“溢出     

冲击载荷下钨在铁和镍中的扩散

用一级轻气炮对钨、铁、镍扩散耦施加动载荷，用能谱仪（ＥＤＸ）分析钨在铁、镍中的扩散，并计算冲击压缩在铁、镍中产生的温升。结果表明，在９６１ｍ／ｓ速度的飞片撞击下，铁、镍扩散面上的冲击波压力分别是１３．６ＧＰａ和１９．１２ＧＰａ；钨原子在铁、镍中的扩散系数分别是７６×１２－２ｃｍ２／ｓ和１．３５×１０－２ｃｍ２／ｓ；冲击作用在铁、镍中产生的温升是７０℃和９０℃。这个温升不会使钨原子在铁、镍中发生明显扩散。     

关于起爆点的位置对聚能射流的影响研究

采用LS-DYNA3D对聚能战斗部的起爆过程进行了数值模拟.通过模拟,着重分析了单点起爆、线起爆和面起爆对聚能射流的射流速度和L/D的影响规律.提出了一种新型聚能起爆方式.