铁基非晶及纳米晶合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用单辊甩带法和非晶晶化法分别制备了Fe78Si13B9非晶薄带和Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1纳米晶薄带,并对两种铁基合金薄带在不同温度进行了退火处理,利用电化学极化曲线分别研究了两种合金在0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学腐蚀行为及退火温度对两种合金在NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明:铁基纳米晶合金比非晶合金的耐腐蚀性要好;随着退火温度的升高,非晶及纳米晶合金的耐腐蚀性能都得到提高。     

镍锰合金的纳米晶电铸

电铸镍锰合金因其特殊的性能而具有重要的应用前景。分析了电沉积纳米晶材料的原理 ,在此基础上采用高速冲液、直流和高频脉冲电流以及电解液中加入添加剂等方法进行了镍锰合金的电铸试验 ,并对电铸层的锰含量、表面形貌和晶粒尺寸进行了测试。试验结果实现了镍锰合金的纳米晶电铸。讨论了锰含量、电流密度和添加剂等因素对电铸层晶粒尺寸和表面形貌的影响。     

低频脉冲磁场致非晶合金Fe78Si9B13纳米晶化及机制

用TEM和穆斯堡尔技术研究了非晶Fe78Si9B13合金磁致晶化结构及晶化与脉冲磁场参数的关系，并粗略研究了非晶合金纳米晶化机制。结果表明：脉冲磁场作用产生的磁致伸缩能降低了非晶合金的形核势垒，使非晶合金得以纳米晶化。因为量子尺寸效应，试样电阻显现复杂性。     

纳米晶镍锰合金的脉冲电铸研究

利用冲液装置进行了镍锰合金的脉冲电铸试验,并对电铸层的锰含量、晶粒尺寸和显微硬度进行了测试。结果表明电铸层的晶粒可达到纳米级。分析讨论了电流密度和脉冲参数对电铸层锰含量、晶粒尺寸和显微硬度的影响规律。     

电沉积Ni-W合金纳米晶镀层组织形貌与显微硬度

采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)和扫描电镜(SEM)等方法研究电沉积Ni-W合金镀层。结果表明,镀层的晶粒尺寸在30 nm以内,为纳米晶镀层;电沉积过程中镀层首先在划痕和蚀坑边缘处优先沉积并生长,在优化的工艺条件下形成的镀层表面呈胞状紧密排列,显微组织均匀、致密,并且沉积态镀层的显微硬度一般都可达600 HV以上,经550 ℃热处理后,Ni-W合金镀层的显微硬度可增大到1 132.88 HV;优化的电沉积工艺参数为：钨酸钠(Na2WO4•2H2O)的浓度为30～50 g/L,电流密度为15 A/dm2,pH=7,温度为60～70 ℃。     

铁基非晶纳米晶合金带材滚剪加工过程分析

在生产现场采用跟踪统计方法,归纳分析铁基非晶纳米晶合金带材滚剪加工过程以及滚剪刀耐用度、刀具刃磨等问题,统计分析不同宽度滚剪刀的加工情况发现,滚剪刀有效工作时间比率为65%～88%,平均有效工作时间比率为76.1%,有效工作时间不稳定;滚剪刀剪切行程处于3700～4200m之间,平均剪切行程为3839.74m,刀具耐用度存在较大差异,剪切宽度越大滚剪刀耐用度越长;滚剪刀刃磨时刀具径向去除量在80～150μm之间,平均刃磨去除量为106μm,刀具刃磨工艺对刀具耐用度有决定性影响。最后针对滚剪刀磨损检测问题,提出采用声发射信号对滚剪刀状态进行在线检测的技术方案。     

脉冲电铸纳米晶镍锰合金的拉伸性能研究

对利用冲液装置和高频窄脉宽脉冲电流电铸所得到的具有接近或达到纳米级晶粒的镍锰合金进行了拉伸试验,研究了电沉积条件及电铸后的退火对电铸层拉伸性能的影响。结果表明,电沉积工艺条件通过影响电铸层的锰含量和晶粒大小而影响电铸镍锰合金的拉伸性能,一定条件下的退火对电铸镍锰合金拉伸性能的影响不明显。     

电沉积纳米晶材料摩擦学尺寸效应研究

采用脉冲电沉积法制备了不同晶粒尺寸的纳米晶镍材料,实现了纳米晶粒的有效可控。考察了晶粒尺寸对纳米晶镍材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:粗晶镍呈现严重的粘着磨损,随着晶粒的细化,硬度和强度的增加显著提高了镀层的抗塑性变形和抗粘着磨损的能力。电沉积镍具有明显的摩擦学尺寸效应,随着晶粒尺寸的减小,镍的磨损机制由粘着磨损逐渐转变为微磨粒磨损和氧化磨损,其摩擦因数逐渐降低,耐磨性显著增强。     

热处理对钼基非晶纳米晶涂层相组成及摩擦磨损性能的影响

采用超音速火焰喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了钼基非晶纳米晶涂层,研究了300~1150℃不同温度热处理对涂层的相组成和摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:随着热处理温度的升高,涂层的非晶化程度减弱;显微硬度最大和耐磨性能最好的热处理温度是差热分析曲线的放热峰(1050℃)附近,并且在此温度点上涂层晶粒的尺寸最小,对涂层有很好的弥散强化作用。     

高韧性和高应变硬化性的钛基非晶/纳米晶复合材料

本文用微压缩试验研究了钛基非晶/纳米晶复合材料的力学行为。结果表明,这种复合材料具有高韧性和高应变硬化特性。变形能力的提高归功于变形期间局部剪切流与剪切带的成核、增殖以及相互作用。微观观察表明,压缩载荷促进了纳米晶体在非晶基体上的沉淀,这种沉淀与非晶基体的裂纹扩展产生相互作用,显著提高了材料的塑性。     

脉冲射流电铸纳米晶铜的组织与性能

采用射流电铸快速成型方法,在脉冲电流条件下制备了铜铸层,研究了脉冲电流频率和峰值电流密度对铜铸层表面形貌、微观组织结构、晶粒大小以及力学性能的影响。结果表明：在高电流密度下制备出的块体纳米晶铜,晶粒尺寸为32-65nm;提高脉冲电流频率和峰值电流密度有利于获得颗粒细小、表面平整的纳米晶铜铸层;制备的纳米晶铜最大抗拉强度高达590MPa,是普通粗晶铜的4．5倍,纳米晶铜的最大伸长率为10％．     

镁合金表面再制造AlCoTi非晶涂层组织及力学性能研究

采用高速电弧喷涂技术在AZ91镁合金表面制备了高非晶含量AlCoTi涂层,研究了涂层显微组织、力学性能、摩擦磨损及电化学腐蚀性能。结果表明,涂层呈典型的层状结构,其结构紧凑,与镁合金基体结合良好,孔隙率约为1.63%。涂层的组织主要由非晶相、纳米结构的α-Al和Al3Ti相组成。相比于AZ91镁合金,AlCoTi非晶涂层具有更高的显微硬度和耐磨性能：涂层的显微硬度约为511.3Hv0.1,远高于AZ91镁合金(62Hv0.1);在相同的磨损条件下,非晶涂层相对耐磨性约为晶体结构AZ91镁合金的3.9倍,其主要磨损机制为脆性剥落。在0.6 mol/L NaCl溶液中,非晶涂层自腐蚀电位、自腐蚀电流密度和电荷转移电阻分别为-0.696V、0.741 8μA/cm²和33 660?·cm²,明显优于AZ91镁合金的-1.392V、769.3μA/cm²和1 914?·cm²。通过对镁合金表面不同防护涂层的电化学腐蚀性能和显微硬度比较分析,本研究为镁合金提供一种低成本、高性能的涂层材料及再制造关键技术。     

不同晶型MnO2超级电容器电极材料的电化学特性

用不同晶型的MnO2粉体制备了β-MnO2和γ-MnO2电极,用循环伏安和恒流充放电试验研究了上述两种电极的电化学特性。结果表明:β-MnO2和γ-MnO2电极都具有良好的电容性能,但后者具有更为良好的倍率放电性能,适合大电流充放电;在300mA.g-1的电流密度下,经5 000个循环充放电之后,β-MnO2电极已失效,而γ-MnO2电极的容量保持率还高达89.2%。     

热处理对等离子喷涂铁基非晶合金涂层微观结构和耐腐蚀性能的影响

采用等离子喷涂技术在Q235钢基体上制备Fe48Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金涂层,之后对涂层进行200,300,500,600,700℃热处理,研究了热处理对涂层微观结构、耐电化学腐蚀性能和耐均匀腐蚀性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,涂层的非晶含量降低,孔隙率先减小后增大,经300℃热处理后涂层的孔隙率最低,且低于未热处理涂层的;热处理后涂层中的晶体相主要包括α-Fe,Fe-Cr,Fe63Mo37,Fe3C等;随着热处理温度的升高,涂层的自腐蚀电流密度先减小后增大,经300℃热处理后,自腐蚀电流密度最小,涂层的耐电化学腐蚀性能最好;经过热处理后,涂层在NaCl溶液中浸泡31d后的单位面积质量损失减小,且热处理温度越高,单位面积质量损失越小,涂层的耐均匀腐蚀性能提高。     

FeCuNbSiB非晶带材压磁效应研究

采用单辊法制备宽4．5mm、厚25μm的Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9非晶带材，利用4294A型阻抗分析仪测试了非晶带材的应力阻抗效应；结果表明，当测试频率低于20 MHz时，FeCuNbSiB非晶带材的应力阻抗效应较弱，随着频率升高，非晶带材的应力阻抗效应出现了明显增强，当测试压力为30N，测试频率为15MHz时，非晶带材的SI为2．14％，测试频率为100 MHz时，SI为21．50％。     

钴基合金等离子喷焊组织结构和性能研究

用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计对钴基合金等离子喷焊的组织结构和显微硬度以及时效过程中的物相和显微硬度变化进行了研究。结果表明：合金层主要是由γCo和(Cr，Fe)7C3构成，可以分为3个不同的层区，表现出亚共晶的组织形态。时效过程中物相发生了变化，(Cr，Fe)7C3转变为Cr23C6，时效后细枝晶亚层显微硬度平均提高约29%。时效过程中物相的析出是细枝晶亚层显微硬度发生变化的原因。     

硼含量对铅镁铝合金组织与力学性能的影响

采用真空熔炼法制备了含硼的铅镁铝合金,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪和力学性能试验机等研究了硼含量对合金组织与力学性能的影响。结果表明:添加硼后,合金中出现了黑色的颗粒状AlB2相,且与Mg-Mg17Al12共晶组织相伴生;随着硼含量的增加,AlB2相分布趋于均匀化,Mg-Mg17Al12共晶相增多;当硼的质量分数为1%时,合金的力学性能最好,抗拉强度、硬度和伸长率分别为105MPa,160MPa和6.87%,室温拉伸断口主要为韧性断裂和准解理断裂的混合特征。     

电解加钛对铝-镁-硅合金组织与性能的影响

研究了电解加钛铝-镁-硅合金的组织与性能。结果表明：添加钛可显著细化铸态和挤压态的晶粒，随着钛含量的增加，晶粒尺寸逐渐变小；抗拉强度和塑性随着钛含量的增加而增大，但钛含量高时，随着钛含量的增加，抗拉强度提高不大，伸长率逐渐增加。