TiAl涂层对Ti3Al合金的热腐蚀防护

利用磁控溅射的方法在Ti3Al合金上溅射Ti-48Al-8Cr-2Ag涂层,研究涂层对Ti3Al合金热腐蚀行为的影响。热腐蚀采用浸盐法,在900℃25%Na2SO4+75%K2SO4熔盐中进行,利用带能谱的扫描电镜(SEM/EDX)对腐蚀膜进行观察分析。结果表明,在熔盐热腐蚀中,Ti3Al合金表面发生大面积脱落,而涂层试样表面腐蚀膜结合牢固。涂层对基体具有很好的防护作用。     

烧结NdFeB永磁体磁控溅射镀Al的制备工艺及性能研究

采用直流磁控溅射方法在NdFeB磁体表面沉积纯Al镀层,研究溅射功率、基体温度对Al镀层结构和耐腐蚀性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观察Al镀层的表面形貌,采用垂直拉伸法测量Al镀层与NdFeB基体之间的结合强度,采用动电位极化曲线和中性盐雾试验(NSS)研究Al镀层的耐腐蚀性能。结果表明,溅射功率越低,基体温度越高,Al镀层性能越好。采用溅射功率2.0kW、基体温度300℃制备的Al镀层表面平整、光滑,晶粒细小、致密,Al镀层与基体的结合强度可达到25.13 MPa;其耐腐蚀性能最佳,经过6d中性盐雾试验后仍完好,表面仅发生轻微点蚀。     

TiAl/BN复合封严涂层的耐腐蚀性能研究

本研究采用大气等离子与真空等离子喷涂技术制备了Al/BN、Ti Al/BN两种金属和陶瓷复合型多孔涂层,用于航空发动机压气机部位的叶尖可磨耗封严。通过电化学测试和盐雾腐蚀实验对两种涂层的盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,Ti Al/BN涂层的腐蚀电位明显高于Al/BN涂层(约450m V)。同时,在极化曲线测试过程中发现Ti Al/BN涂层出现了明显的钝化现象。经过960h标准盐雾腐蚀试验后,发现Al/BN涂层发生了较严重的腐蚀,而Ti Al/BN涂层仅发生轻微的腐蚀。腐蚀后涂层的XRD分析表明,Ti Al/BN涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)3和Al O,没有发现Ti的腐蚀产物。Ti Al/BN复合涂层中形成的Ti Al合金是该涂层比Al/BN涂层更耐中性盐雾腐蚀的原因。     

稀土物理冶金的新进展

叙述了Nd_2Fe_(14)B磁体和terfenol磁致伸缩合金用Nd、Tb和Dy的制备,terfenol磁致伸缩合金的加工以及高纯金属方面取得的进展。讨论的其他问题包括:1) 立方LaNi_2 Laves相是否存在;2) 25℃下稀土的亚稳定bcc相;3) 多层稀土材料;4) 稀土用于抑制腐蚀;5) 一种可能的新永磁体的发现;6) 在定域/离域交叉点上半重费米子化合物Ce Si_x(x≈1.85)电阻率巨大异常。     

NdFeB/SmCo_5复合永磁体界面反应规律研究

对NdFeB/SmCo_5复合永磁体界面反应可能生成的合金相及其形成能力进行了分析,以控制NdFeB和SmCo_5两硬磁相间的界面反应,有效改善复合磁体的磁性能。利用Miedema理论和几何外推模型,计算了NdFeB/SmCo_5复合体系可能反应生成的系列合金相的形成焓,分析了2∶14∶1和1∶5两硬磁合金相的元素替代规律,得出了NdFeB与SmCo_5间的界面反应热力学规律。结果表明:2∶14∶1和1∶5合金相的形成焓随稀土元素改变而变化,且1∶5合金相的形成焓更负;SmCo_5合金相较Nd2Fe14B合金相更稳定,但是稀土含量为33.3%的SmCo_2合金相的形成焓更负,其形成能力优于SmCo_5合金相;Nd(或Pr)或Fe取代SmCo_5合金相中的Sm或Co后增大了其形成焓,降低了1∶5相的形成能力;然而,Sm或Co取代Nd_2Fe_(14)B合金相中的Nd或Fe反而使2∶14∶1相的形成焓更负,增强了其形成能力。Nd_2Fe_(14)B合金相转变成Nd_2Co_(14)B合金相的热力学驱动力要显著高于其转变成Sm_2Fe_(14)B合金相的,使得Nd_2Fe_(14)B合金相优先发生界面反应形成Nd_2(Fe,Co)_(14)B合金相,而SmCo_5合金相则倾向于形成更稳定的SmCo_2合金相。     

添加La对NdFeB微观组织结构及快淬薄带磁性能的影响

研究了添加不同含量稀土La的Nd_(2.28)Fe_(13.58)B_(1.14)合金微观组织结构以及快淬薄带的磁性能。实验结果表明,添加La后,合金的物相组成仍为Nd_2Fe_(14)B相;随着La添加量的增加,Nd_2Fe_(14)B相的晶胞体积略有增大;合金快淬薄带的矫顽力与剩磁均下降,居里温度也随之降低。     

N2 流量对磁控溅射 TiAlN 薄膜耐腐蚀性能的影响

采用非平衡磁控溅射技术在Q235钢和单晶硅基片上制备了TiAlN薄膜,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、纳米力学探针、划痕测试仪对薄膜的微观组织结构和力学性性能进行研究;采用盐雾试验和电化学极化测试技术研究了薄膜在含Cl-环境中的腐蚀行为与电化学特性。结果表明,随着N_2流量的升高,TiAlN薄膜的硬度和弹性模量先升高后迅速降低,当N2流量为10sccm时,薄膜具有最高的硬度和结合力,分别为30.7GPa和44.2N。盐雾试验240h后,N_2流量为10sccm时的TiAlN薄膜表面腐蚀最轻微,表现出了良好的抗盐雾腐蚀性能;电化学测试结果表明,在3.5%NaCl溶液中,N2流量为10sccm时Ti Al N薄膜腐蚀电流密度最小,仅为1.38×10~(-4)m Acm·~(-2),,约为N2流量为16sccm时薄膜的1/4,表现出优异的耐腐蚀性能。     

SPS烧结双主相Nd_2Fe_(14)B-Ce_2Fe_(14)B稀土永磁材料微观结构的研究

研究了放电等离子烧结(SPS)技术制备的双主相Nd_2Fe_(14)B-Ce_2Fe_(14)B稀土永磁材料的微观结构。结果表明,使用SPS等离子烧结炉能够在较低烧结温度和较少保压时间下制备高密度的烧结双主相Nd_2Fe_(14)B-Ce_2Fe_(14)B稀土永磁材料,其微观组织是由独立的Nd_2Fe_(14)B相和Ce_2Fe_(14)B相均匀分布构成;退火能够使烧结后还未晶化的非晶体晶化,且SPS等离子烧结能够使烧结双主相Nd_2Fe_(14)B-Ce_2Fe_(14)B稀土永磁材料发生很少的稀土元素扩散。随着退火温度的升高,Nd_2Fe_(14)B相和Ce_2Fe_(14)B相之间稀土元素的扩散距离增大。     

轻稀土Ce对Nd-Fe-B永磁材料的结构与磁性能影响

轻稀土铈替代稀土永磁材料钕铁硼中的钕是降低生产成本、平衡稀土资源利用比较有效的方式。本文首先通过调节合金成分研究了制备Nd_2Fe_(14)B单相的工艺,其次以轻稀土铈部分替代钕的方式通过X射线衍射仪、扫描电镜及振动样品磁强计分别研究了(Nd_(1-x)Ce_x)_(11.76)Fe_(81.39)B_(6.85)(x=0.0,0.1,0.2)物相的晶体结构、微观组织及磁性能。研究结果表明替代后的物相均为Nd_2Fe_(14)B型的四方相。通过在600℃下烧结2小时,随着铈添加的含量增多合金的内禀矫顽力以及剩磁虽然有所下降,但当铈含量添加到20%(x=0.2)时,合金的内禀矫顽力和剩磁仍然可达到9.31kOe和98.80emu/g。     

热喷涂锌-铝合金涂层对钢结构防护性能研究

通过在我国大气和水环境下的曝露腐蚀试验,以及实验室条件下的中性盐雾腐蚀、NaCl水溶液中的全浸和浸渍/干燥循环、电化学等手段,研究了铝含量对Zn-Al合金耐蚀性影响,在此基础上分析比较了热喷涂Zn85Al合金涂层与传统的Zn、Al金属涂层在耐腐蚀性和对钢基体的电化学保护的差异。研究发现,与热喷涂Zn、Al涂层相比,Zn-15Al合金涂层对钢基金属既具有热喷涂Zn涂层优良电化学保护特点,又具有热喷涂Al涂层的高耐蚀特点。目前热喷涂Zn85Al合金涂层已开始在国家水利、桥梁等重点基础设施建设项目中应用。     

Nd-Fe-B三元相图

本工作通过对Nd-Fe-B三元合金样品退火态显微组织的观察,以及微区成分分析和物相鉴定,确定了Nd-Fe-B成分三角在室温下平衡相区的划分。采用差热分析测量了Nd-Fe-B合金的相变点,绘制了Nd=11.76at。％、B≤44.56at。％和B=5.88at。％、Nd≤45.41at。％两个三元垂直剖面相图。这两个剖面相交于Nd_2Fe_(14)B化合物相的正分点,因此,专门讨论了Nd_2Fe_(14)B合金的热分析曲线,结果发现:Nd_2Fe_(14)B合金从液态冷却凝固时,Nd_2Fe_(14)B相的析出是经包晶反应完成的,该合金的铸态形貌也充分说明了这一点。     

稀土硼化合物永磁体国外研究近况

日本住友特殊金属公司最近研制成的高磁能积的Fe_(77)Nd_(15)B_8永磁体,实际上是以铁稀土硼化物为基的永磁体。这种铁稀土硼化物是近二、三年发现的,它的分子式可近似地写成Fe80～82,Nd12—13,B6～7,或Fe_(21)R_3B。它属于四角晶系,具有很高的磁各向异性。以这种硼化物为基的永磁体Fe_(77)Nd_(15)B_8的磁性能比目前所有永磁体都高。(如表1)它的成分为～65wt%Fe,～33wt%Nd,～1.3wt%B,以Fe为基,不含Sm和Co。Nd在稀土矿中的含量     

NdFeB永磁合金物相检验及分析方法的研究

采用普通金相,彩色金相,电子探针,电镜及x射线衍射等方法确定,NdFeB永磁合金中的物相主要为Nd_2Fe_(14)B、富Nd相及富B相。发现在普通条件下,只有富Nd相有吸附磁粉作用,且易氧化。基体相Nd_2Fe_(14)B是NdFeB永磁合金磁能积的主要影响因素,而富B相和基体相是影响矫顽力iHc的主要物相。     

300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀行为及机制

为了研究300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀行为及腐蚀机制,采用失重法,宏观、微观腐蚀形貌分析,三维表面轮廓分析及电化学分析的研究方法,来表征腐蚀实验现象并进行分析。结果表明:300M超高强钢在中性盐雾环境中的腐蚀产物为FeOOH、Fe_2O_3、Fe(OH)_3和Fe_3O_4;腐蚀速率随着腐蚀时间逐渐降低,腐蚀后期(72 h)腐蚀速率降低50%;腐蚀初期以点蚀为主,点蚀坑通过横向扩展,逐渐发展为后期的均匀腐蚀,腐蚀表面形貌呈沟壑状;外腐蚀层对基体的保护能力很弱,Cr元素在锈层靠近基体的一侧偏聚使内腐蚀层具有一定的抗腐蚀性。     

Ho对烧结钕铁硼永磁体性能的影响

在工业生产线上制备了合金成分为(Pr-Nd)_(28.8-x)D_(y2)Ho_xFebalNb_(0.2)B_(1.05)的烧结钕铁硼永磁体,研究了Ho取代部分金属Pr-Nd对烧结钕铁硼永磁体磁性能、显微组织以及耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,Ho取代部分金属Pr-Nd可促进合金片中Nd_2Fe_(14)B柱状晶的生长,使富Nd相以薄片状更均匀地分布于Nd_2Fe_(14)B主相晶粒之间,并使永磁体的显微组织致密化,从而有效提高其内禀矫顽力(但剩磁降低)及耐腐蚀性能,减少失重。当Ho添加量为3%时,产品表现出最好的综合性能,剩磁(Br)达到1.237T,内禀矫顽力(H_(cj))达到1.76 MA/m,J-H退磁曲线方形度(H_k/H_(cj))为0.99。     

高含量B_4C铝基复合材料在H_2SO_4溶液中的腐蚀行为

通过电化学分析与测试,研究B4C体积分数分别为20%、30%、40%的B4C/Al基复合材料及其基体合金(6061铝合金)在不同浓度及不同温度的硫酸溶液中的腐蚀行为。由动态极化曲线和阻抗谱得到相应的电化学参数,并利用阻抗分析软件对该复合材料和基体合金腐蚀过程的等效电路进行模拟,分析腐蚀机理,通过Arrhenius方程计算腐蚀过程中B4C/Al基复合材料与6061铝合金的反应活化能,并分析两者的焓变与熵变,对腐蚀前后2种材料界面的微观结构进行观察。结果表明:B4C/Al基复合材料在硫酸溶液中的腐蚀速率随B4C颗粒含量增加而增大,基体铝合金在硫酸中的耐腐蚀性能高于B4C/Al基复合材料。B4C/Al基复合材料和基体铝合金在硫酸中的腐蚀速率都随硫酸溶液浓度增加而增大;当溶液温度升高时,二者的腐蚀速率都快速增加。B4C/Al基复合材料和Al基体合金在硫酸溶液中的腐蚀都表现为明显的点蚀。铝基体材料在硫酸溶液中的反应活化能大于B4C/Al基复合材料,计算所得活化焓与活化熵的值均表明复合材料的腐蚀反应比基体合金更容易进行,因而遭受腐蚀更严重。     

新型钒基新能源汽车电池负极合金的制备与性能研究

采用自蔓延高温合成法制备了添加不同含量合金元素Al或Cr的新型钒基新能源汽车电池负极合金V65Ti20Ni15,并进行了显微组织、电化学循环稳定性和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,合金元素Al或Cr,有助于改善合金内部组织,提高合金的电化学循环稳定性和耐腐蚀性能;复合添加合金元素Cr和Al的V59Ti20Ni15Al3Cr3合金的电化学循环稳定性和耐腐蚀性能最佳。与不添加合金元素的V65Ti20Ni15合金相比,复合添加合金元素Cr和Al的V59Ti20Ni15Al3Cr3合金的充放电循环50次后放电容量衰减率从85%减小到23%、腐蚀电位正移692 mV,合金的电化学循环稳定性和耐腐蚀性能得到显著提高。     

TiAl/BN复合封严涂层的耐腐蚀性能研究

本研究采用大气等离子与真空等离子喷涂技术制备了Al/BN、TiAl/BN两种金属和陶瓷复合型多孔涂层,用于航空发动机压气机部位的叶尖可磨耗封严。通过电化学测试和盐雾腐蚀实验对两种涂层的盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,TiAl/BN涂层的腐蚀电位明显高于Al/BN涂层(约450mV)。同时,在极化曲线测试过程中发现TiAl/BN涂层出现了明显的钝化现象。经过960h标准盐雾腐蚀试验后,发现Al/BN涂层发生了较严重的腐蚀,而TiAl/BN涂层仅发生轻微的腐蚀。腐蚀后涂层的XRD分析表明,TiAl/BN涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)3和AlO,没有发现Ti的腐蚀产物。TiAl/BN复合涂层中形成的TiAl合金是该涂层比Al/BN涂层更耐中性盐雾腐蚀的原因。     

淬速对Nd_9Fe_(70)Ti_3C_1Nb_3B_(14)快淬薄带晶化相变和磁性能的影响

采用不同的淬速(辊速Vs=10,15,20,25,30 m·s-1)制备了Nd_9Fe_(70)Ti_3C_1Nb_3B_(14)合金快淬薄带,并研究了薄带的晶化相变及其退火后的磁性能随快淬速度提高而发生的变化。结果表明:在淬速15和20 m·s-1之间有一个临界淬速,在临界淬速以下制备的低淬速薄带由非晶和少量Nd_2Fe_(14)B,Fe3B和α-Fe纳米晶组成,而在临界淬速以上制备的高淬速薄带由完全非晶构成。随着淬速的提高,薄带中非晶的热稳定性逐步提高。低淬速薄带晶化过程的相变为AP+Nd_2Fe_(14)B+Fe_3B+α-Fe→Nd_2Fe_(14)B+Fe_3B+α-Fe+Nd_3Fe_(20)B_2→Nd_2Fe_(14)B+Fe_3B+α-Fe,而高淬速薄带晶化过程的相变为AP→AP'+Nd_3Fe_(20)B_2→Fe_3B+Nd_3Fe_(20)B_2→Nd_2Fe_(14)B+Fe_3B+α-Fe。优化退火后,尽管不同淬速薄带的剩磁差别不大,但低淬速薄带的最佳矫顽力和磁能积分别比高淬速薄带的高28.41%和20.12%。     

插套用导电CuSn合金耐腐蚀性能提升研究

用半连续铸造法制备5种合金.通过力学性能测试、盐雾腐蚀失重实验和直观颜色对比,优化出新耐腐蚀插套用导电CuSn合金成分.结果表明,若考虑综合力学性能、电性能、中性盐雾腐蚀失重率、制造成本等因素,合金成分控制范围为(质量分数):Sn为0.8％～1.2％、Ni为0.8％～1.2％、Al为0.4％～0.6％、Zn为0.5％、...