AZ91合金表面激光冲击强化与性能研究

通过对汽车发动机用AZ91合金进行表面激光冲击强化处理,对比分析了不同激光冲击能量下的表面改性层的显微组织、硬度和耐腐蚀性能。结果表明,经过表面激光冲击强化后,AZ91合金表层均形成了一定厚度的强化层,且冲击能量为6J时的表面强化层更厚;随着距离表面距离的增加,冲击能量为4J和6J的冲击强化层的显微硬度呈现逐渐降低的趋势,且在距离表面1.8mm内均高于AZ91合金基材;表面激光冲击强化层的耐腐蚀性能均高于预固溶态,且冲击激光能为6J的强化层耐腐蚀性能最佳。     

挤压比对2297铝合金力学性能与电学性能的影响

通过热挤压成型工艺制备2297铝合金棒材,采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度测试等手段研究挤压比对合金力学性能与电学性能的影响。结果表明:随着挤压比的增大,塑性变形量也逐渐增大,挤压棒材原始粗大的晶粒沿着挤压的方向逐渐拉长变细成纤维状晶粒,挤压态合金显微硬度随着挤压比的增大呈逐渐上升的趋势,而导电率随着挤压比的增大逐渐下降;挤压棒材经固溶时效处理后,棒材发生了明显的静态再结晶及晶粒的长大现象;随着挤压比的增加,时效态棒材的显微硬度、抗拉强度和屈服强度呈逐渐上升的趋势,而导电率和延伸率呈逐渐下降的趋势;挤压比为61时,时效态棒材的抗拉强度为332 MPa,屈服强度为240 MPa,延伸率为10.11%,显微硬度为126.6 HV,导电率为28.73%IACS。     

喷丸尺寸对GH4169表层湿喷丸组织与性能的影响

利用湿喷丸对GH4169合金进行表面处理,研究了不同喷丸直径(1、2、4mm)对合金表面形貌、表层显微组织、表面粗糙度和显微硬度的影响。结果表明,随着喷丸直径增加,合金表面完整性降低,而喷丸作用层厚度、显微硬度、表面粗糙度都随之增加。当喷丸直径为4mm、作用时间为5min时,喷丸作用层厚度和表面显微硬度(HV)最大,分别为320μm和356。     

TC4合金氩弧熔覆Ni60+B4C复合涂层组织及耐磨性

利用氩弧熔覆技术在TC4合金表面成功制备出TiC、TiB、TiB2增强Ti基复合涂层.利用SEM、XRD和EDS分析了熔覆涂层的显微组织;利用显微硬度仪测试了复合涂层的显微硬度;利用摩擦磨损试验机测试了涂层在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能.结果表明:氩弧熔覆涂层组织均匀致密,熔覆层与基体呈冶金结合,TC4合金表面有颗粒状TiC、粗大棒状相TiB2、细小棒状相TiB生成;复合涂层明显改善了TC4合金的表面硬度,涂层的最高显微硬度可达1300 HV0.2;复合涂层在室温干滑动磨损试验条件下具有优异的耐磨性,磨损机制主要是魔力磨损,其耐磨性较TC4合金基体提高近10倍.     

电刷镀工艺对 Ni-Mo 合金镀层表面形貌与硬度的影响

目的优化电刷镀制备Ni-Mo合金镀层工艺,并分析对镀层表面形貌和硬度的影响。方法改变电极相对速度和工作电压,获得不同电刷镀条件下的Ni-Mo合金镀层。采用金相显微镜观察镀层的表面形貌,采用显微硬度计测试镀层的显微硬度。结果最佳工艺为:工作电压14 V,电极相对速度11.3m/min。镀层光亮致密,显微硬度达到503.90HV。结论适当提高电极相对运动速度、工作电压,能有效改进Ni-Mo合金镀层的沉积速度、表面形貌及显微硬度。     

TC4合金表面制备Zr和Zr-O合金层的组织及性能

利用双辉离子渗金属技术在Ti6Al4V (TC4)合金表面制得锆合金层,进而利用MP-CVD技术使合金层氧化,使表面形成致密的氧化锆合金层,以提高TC4合金的耐蚀性以及耐磨性。利用SEM、XRD分析了锆及氧化锆涂层的表面形貌及物相组成。利用显微硬度计测试锆合金层及氧化锆合金层的表面硬度。利用往复式摩擦磨损试验机测试样品的摩擦性能。利用动电位极化曲线研究了锆合金层及氧化锆合金层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果显示,与基体TC4合金相比,锆及氧化锆合金层均有更高的显微硬度、较低的摩擦因数和比磨损率,以及更高的耐腐蚀性;其中氧化锆合金层效果更好,其比磨损率仅为基体的7.15%,腐蚀速率比基体降低两个数量级。     

激光冲击强化ZCuAl10Fe3Mn2合金的热疲劳裂纹生长行为

为了提高高温构件的热疲劳性能、减少表面裂纹,研究激光冲击对ZCuAl10Fe3Mn2合金硬度、表面形貌、残余应力和热疲劳性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析合金的显微组织和裂纹形貌.结果表明:在4 J脉冲能量下,激光冲击能显著改善合金的热疲劳性能.在热应力和交变应力的作用下,试样缺口附近组织氧...     

成分与热处理对4J36合金力学和物理性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、线膨胀系数测试、弹性模量测试、显微硬度测试等方法,研究了4J36合金的成分添加及退火温度对显微组织、线膨胀系数、弹性模量、强度、硬度及塑性等性能的影响。结果表明,试验合金中添加C、Si、Mn总量的增加,有利于提高合金的弹性模量、强度及硬度,但会导致线膨胀系数线性增加。三炉次合金中,C、Si、Mn总量最高的4J36合金能很好地满足工况环境下性能指标要求。随退火温度的升高,奥氏体晶粒逐渐长大,并伴有少量的退火孪晶,合金的塑韧性较锻态显著提高,拉伸断口呈韧性断裂特征。退火处理前的锻态合金组织为单一的奥氏体,但组织均匀性较差。在820~850℃范围内进行退火处理后,合金晶粒组织均匀,综合力学性能优于其他温度下处理的合金。     

温度辅助激光冲击强化对GH4169合金力学性能的影响

利用波长为1064 nm、脉宽为14 ns、单脉冲能量为5 J的Nd:YAG纳秒脉冲激光器对GH4169合金试件进行了常温激光冲击强化处理和温度辅助激光冲击强化处理;采用X射线衍射仪和HV-1000显微硬度计测量了强化处理前后试件的表面残余应力与表面显微硬度。实验结果表明:经激光冲击强化与温度辅助激光冲击强化处理后,试件表面引入了一定数值的残余压应力,同时表面显微硬度得到提高;但在残余压应力和显微硬度数值方面,经温度辅助激光冲击强化处理的试件均比常温激光冲击强化处理的试件要大,且随着辅助温度的增加,试件的表面残余压应力和表面显微硬度值均呈增加趋势。因此,在一定的温度范围内,采取温度辅助激光冲击强化的方式对GH4169合金进行处理,可以获得比常温激光冲击强化处理更好的强化效果,同时适当提高强化温度,在一定程度上可以进一步提高GH4169合金的强化效果。     

航天紧固件用TC4钛合金棒材固溶时效后的组织与性能

对航天用紧固件TC4钛合金棒材进行固溶时效处理,对棒材不同位置进行显微组织观察、硬度和室温拉伸性能检测。结果表明:TC4钛合金棒材经固溶时效后表面至心部的组织与性能受冷却速度的影响呈现显著差异。固溶时效后的显微组织由稳定的等轴α相、弥散的马氏体α′相和亚稳定β相组成,试样端面上因冷却速度相差不大,次生α相的形态和含量没有明显差异;中部截面上边部至心部的次生α相含量逐渐增多,同时次生α相片层厚度逐渐增大并趋于等轴化。端面上不同位置显微硬度值没有明显差异,但中部截面上由边部至心部的显微硬度值呈总体降低趋势,且中部截面上边部的显微硬度值与端面相差不大。试样心部因固溶过程中冷却缓慢,整体试样的室温拉伸性能明显低于去除心部的试样。     

鹿茸纤维绕孔微结构及仿生研究

扫描电镜观察显示鹿茸皮质层是一种由矿化胶原纤维和胶原蛋白基体组成的层状天然生物陶瓷复合材料。观察也发现在鹿茸皮质层中存在许多微孔洞,而起增强作用的羟基磷灰石纤维是迂回地环绕这些孔洞,构成一种矿化胶原纤维迂回绕孔结构。基于观察的结果,建立纤维迂回绕孔结构和纤维非迂回绕孔结构复合材料细观分析模型,分析比较了纤维迂回绕孔结构和纤维非迂回绕孔结构的断裂强度,结果表明纤维迂回绕孔结构的断裂强度明显大于纤维非迂回绕孔结构的断裂强度。基于实验和分析的结果,用碳纤维和环氧树脂进行了仿生纤维迂回绕孔结构复合材料的制备,并对得到的纤维迂回绕孔结构复合材料与纤维非迂回绕孔结构复合材料进行了断裂强度的比较测试。结果显示纤维迂回绕孔结构复合材料的断裂强度明显大于纤维非迂回绕孔结构复合材料的断裂强度。     

Microstructure and Electrochemical Properties of CoCrCuFeNiNb High-Entropy Alloys Coatings

The CoCrCuFeNiNb high-entropy alloys coatings were prepared by using plasma-transferred arc cladding process. The microstructure and electrochemical behaviors of the coating were investigated in detail. The experimental results indicated that the coating consists of a simple fcc solid solution phase and an order（Co Cr）Nb-type Laves phase. The polarization curves, obtained in 1 and 6 mol/L hydrochloric acid solutions, clearly indicated that the general corrosion resistance of the coating at ambient temperature was better than that of 304 stainless steel. The coating displayed a lower corrosion current and lower corrosion rate. Electrochemical impedance spectroscopy demonstrated that the impedance of the coating was significantly higher than that of the 304 stainless steel.     

添加镁对锂负极在碱性水溶液中放电性能和析氢反应行为的影响

通过测定负极放电电流、放电电位、极化曲线和析氢速率研究添加镁对锂负极在碱性水溶液中放电性能和析氢反应行为的影响。结果表明,在锂中添加0.07%Mg(质量分数)降低了锂负极的析氢速率,锂镁合金负极电流效率比纯锂负极高,放电电流密度略低于纯锂负极,高电流密度放电时放电电位比纯锂负极略有正移。极化曲线测量结果表明,Li-0.07%Mg(质量分数)合金负极开路电位比纯锂负极稍有正移,自腐蚀微电池电流密度接近纯锂负极。XRD结果表明,锂镁合金负极放电后表面膜主要由LiOH、LiOH·H2O和Mg(OH)2组成。SEM结果表明,锂镁合金负极放电后的表面膜比纯锂负极表面膜的孔隙少,即添加镁降低锂负极析氢速率与负极表面膜中形成的Mg(OH)2对提高膜的完整性有关。     

Q370Rѹ��������������Ʒ���

 对存在沿轧制方向分布的表面呈沟状、网状的裂纹和发纹的Q370R板材样品进行了观察分析。通过化学分析、力学性能检测、显微组织观察、扫描电镜分析研究裂纹的形成原因。结果表明：样品化学成分、力学性能符合GB/713-2008标准,基体组织正常;通过能谱分析未检测到裂纹附近存在低熔点有害元素;存在沟状、网状裂纹及发纹的样品均发现了大量的皮下气泡。Q370板的表面裂纹和发纹主要是由铸坯表面气泡和皮下气泡所致。     

Zr-Sn-Nb合金焊接接头的应变疲劳特性

采用板材试样,研究了Zr-Sn-Nb合金焊接接头在室温和375℃温度下的应变疲劳行为并和光滑样品进行了比较.结果表明,焊接试样的疲劳寿命不足光滑试样的一半,无论是在室温还是375℃,纵向试样的疲劳性能明显优于横向试样;其循环塑性应变幅与疲劳寿命之间遵循Coffin-Manson关系;焊接接头在不同温度和应变条件系,表现出不同的循环变形特征.观察了焊接样品的形貌,分析了断口特征.     

模拟油气田环境中HP13Cr和N80油管钢的CO_2腐蚀行为

采用电化学方法研究了HP13Cr和N80油管钢在含饱和CO_2的NaCl溶液中的腐蚀行为,结果表明,HP13Cr钢自腐蚀电位较N80钢低,自腐蚀电流密度较N80钢高;与N80钢相比,HP13Cr钢极化曲线的循环滞后环面积小,点蚀发生的程度低;HP13Cr钢的极化电阻高于N80钢的极化电阻,说明HP13Cr抗CO_2腐蚀能力强;当HP13Cr与N80组成电偶对时,两者的电偶电位均较其自腐蚀电位负移,且因电偶电流较大而不能偶接使用。     

Ti-6Al-4V合金多道次热轧过程有限元模拟与实验

采用热力耦合方法对Ti-6Al-4V合金进行了多道次热轧模拟,研究了不同道次温度和等效塑性应变的分布特点。模拟结果表明,轧制过程表面温度低于心部的温度,随轧制道次的增加,表面温度整体表现为降低过程,中心温度整体表现为先升高后降低过程。中心位置比表面位置的等效塑性应变大,表面位置与中心位置的等效塑性应变均随变形道次的增加而增大。结果表明,随着轧制道次的增加,中心显微组织变形大于表面。中心区域组织易于发生动态球化。     

正火态齿轮铸钢的研究

本文叙述了齿轮用铬钼铸钢的研制,性能试验结果表明该钢种性能全面优于ZG35CrMo和ZG42CrMo钢,完全达到齿轮用铸钢的水平,是适用于齿轮的新铸钢材料。     

FeCrCoWCBY2O3合金激光熔覆层的性能研究

通过对FeCrCoWCBY2O3合金粉末在低碳钢表面进行激光熔覆，获得了C、B含量较高的无裂纹熔覆层，其厚度在1．0～1．5mm之间。利用XRD、SEM等分析了熔覆层的成分及显微组织结构，并测试了涂层的硬度和耐磨性。结果显示：激光处理后表面迅速熔化和冷却，组织由马氏体、残余奥氏体枝晶和枝晶间碳化物组成；熔覆层的硬度比熔覆基体提高3倍多，且硬度最高值不在表层，而在距离表面0．3mm处；耐磨性相对基体提高接近2倍。     

加稀土硼氮共渗提高烟机配件使用寿命的研究

用正交试验法确定了加稀土硼氮共渗工艺参数及稀土加入量，用金相显微镜、X射线衍射仪及SAM观察和分析了渗层组织、相结构及微区成分；将加稀土硼氮共渗样与硼氮共渗样进行磨损试验，结果表明：加稀土后耐磨性能明显提高；渗层脆性及硼化物致密度得到改善；渗层中碳、氮含量提高，增强了硼化物与基体的结合强度。生产实践表明：加稀土硼氮共渗的使用寿命较普通硼氮共渗处理的提高20％。