BeCu/Ni复合材料的界面研究

采用BeCu/Ni层状预复合、轧制工艺,制备了BeCu/Ni复合材料.使用扫描电子显微镜研究了在不同的热处理工艺条件下,材料界面的结构变化和扩散过程,利用Ahrrenius关系求得在550℃～750℃之间,Ni在BeCu中的扩散系数DNi=0.141exp(-1.76/kT)(cm2/s).     

回火温度对15Cr2Ni3MoW钢组织与力学性能的影响

观察了15Cr2Ni3MoW钢在200～600℃区间回火处理后的力学性能和组织变化。结果表明,该钢经350℃回火后出现大量稳定化的M/A岛,在500～550℃回火后M/A岛大量分解,析出的碳化物沿晶界连续分布,出现了回火脆性。试验获得的最佳回火工艺为:350℃回火3h后空冷,该工艺可使15Cr2Ni3MoW钢的屈服强度提高37%,冲击韧性提高50%。     

钛表面改性Al/NiCu组合涂层反应机理及抗氧化性能

采用等离子结合电弧喷涂的工艺方法在工业纯钛表面制备了Al/Ni Cu组合涂层,在700℃的大气环境下对Al/Ni Cu/Ti试件进行加热处理,使得Al、Ni Cu复合涂层之间发生扩散反应并原位生成具有一定抗高温氧化性能的Ni-Al金属间化合物涂层。对加热改性处理前后涂层的微观组织及Ni-Al金属间化合物的形成机理进行了研究,并对经加热和打磨处理后的Al/Ni Cu/Ti试件及无防护涂层的Ti块进行了800℃/100 h的高温氧化试验。研究结果显示,Ti基体表面Al/Ni Cu涂层经700℃炉中加热改性处理后,Al、Ni Cu涂层间可发生扩散反应并原位生成Ni Al3、Cu Al2、Ni2Al3及含有一定Cu元素的Ni Al金属间化合物,但只有高熔点的Ni Al金属间化合物能够始终稳定地存在,且此金属间化合物对Ti基体起到了较好的高温防护作用。     

高速电喷镀纳米ZrO2/Ni复合层组织及高温氧化性能

通过高速电喷镀工艺在Ni基高温合金K17表面沉积了纳米ZrO2/Ni复合镀层,测定了K17合金和纳米ZrO2/Ni复合镀层在1000℃的氧化动力学曲线,采用SEM、XRD和显微硬度计分析了纳米ZrO2/Ni复合镀层的组织结构、表面形貌和表面显微硬度;实验结果表明,镀层中纳米ZrO2的存在有利于细化复合镀层晶粒,提高复合镀层显微硬度;1000℃氧化5h后,纳米ZrO2/Ni复合镀层氧化膜由NiO,ZrO2和Cr2O3组成,1000℃氧化100h后,纳米ZrO2/Ni复合镀层氧化膜由NiO,NiCr2O4,ZrO2and Cr2O3组成;纳米ZrO2/Ni复合镀层中ZrO2和Cr2O3的存在明显改善了K17合金的抗高温氧化性。     

TC4/Ni/ZQSn10-2-3扩散连接

采用镍箔做中间层,在真空下对TC4和ZQSn10-2-3进行扩散连接.使用扫描电镜对接头的界面组织进行了研究.确定TC4/Ni/ZQSn10-2-3接头的界面结构是TC4/β-Ti/Ti2Ni/TiNi/TiNi31Ni/Cu(Cu,Ni)/ZQSn10-2-3.通过最优工艺试验,确定最佳工艺参数为连接温度830℃,连接压力10 MPa,连接时间30 min.此时接头最大抗剪强度为135 MPa,接头断口为带有一定塑性的结晶状形貌.通过x射线衍射对断口分析认为,断裂位于TC4/Ni界面处的金属间化合物TiNi3层.     

连接温度、压力和保温时间对Ti3SiC2/Ni扩散连接接头性能的影响

利用Gleeble 3500热模拟实验机,在800～1100 ℃、10～90 min和6～20 MPa条件下对Ti3SiC2和Ni进行真空扩散连接.通过正交实验,研究了连接温度、连接压力和高温保温时间对试样连接强度的影响,优选出最佳工艺参数.结果表明,扩散连接工艺参数显著影响Ti3SiC2/Ni接头的剪切强度.在1000℃、10 min和20 MPa实验条件下,获得的Ti3SiC2/Ni接头的剪切强度达到(121±7)MPa,接近Ti3SiC2陶瓷的剪切强度.     

化学镀Ni包覆TiC复合粉体的制备及显微组织

采用化学镀工艺,以联氨为还原剂制备纯Ni包覆的TiC复合粉体,并优化化学镀过程的工艺参数;采用DSC、XRD、SEM、EDS等测试方法对优化的工艺参数下制备的Ni包覆TiC粉体的表面形貌、形核长大机制和相组成进行分析。结果表明:当TiC装载量为10 g/L,施镀温度为70℃、pH=10、联氨浓度为100 mL/L时,可得到覆镀速度和镀层质量都比较高的镀层。在优化的工艺参数下,单位质量TiC上平均反应速率为0.013 g/min、平均覆镀量为0.8 g、反应时间约为60 min。TiC表面预处理后形成的台阶状区域成为Ni非均匀形核的活化区域。胞状Ni颗粒长大并彼此接壤后,形成均匀致密的Ni层。温度的变化强烈地影响着镀层的形貌,当施镀温度从70℃升高至95℃时,镀层从致密的胞状结构转变为疏松多孔的海绵状结构。化学镀后得到的Ni层为晶态和非晶态的混合体,经500℃保温1 h后,结晶完全。     

添加Ni和Mo对焊丝钢盘条组织和性能的影响

通过热模拟和工业轧制试验研究了分别添加(质量分数)0.35%的Ni和Mo对焊丝钢盘条组织和强度的影响。结果表明,含Ni焊丝钢的相转变温度区间为600~750℃,产生马氏体-残留奥氏体(M-A)组元和贝氏体(B)的临界冷速分别为0.8℃/s和2.0℃/s;含Mo焊丝钢的相转变区间约为480~640℃,且在0.1℃/s的冷速下已发生B和M-A转变。在相同热轧工艺条件下,含Mo焊丝钢盘条比含Ni焊丝钢的硬度高约50 HV5,强度高约150 MPa。     

Ni+Cu为中间层的TC4与ZQSn10-10的扩散连接试验分析

对钛合金TC4与铜合金ZQSn10-10异种金属扩散连接进行了试验研究.采用Ni Cu中间层时,其最佳工艺参数为连接温度850 ℃,连接时间20 min,连接比压力10 MPa,抗拉强度达到155.8 MPa.在TC4/Ni界面上,形成了成分逐渐变化的互扩散层.经微区成分分析可知,连接温度为800 ℃时,界面主要为Ni3Ti;850 ℃时,界面主要为Ni3Ti及NiTi;880 ℃时,界面主要为NiTi2,Ni3Ti及NiTi.通过EDS和XRD分析,接头强度主要取决于镍钛金属间化合物的种类及厚度.     

浇注温度和Ni涂层对消失模铸造Al/Mg双金属界面组织的影响

采用等离子喷涂工艺在A356铝合金表面制备Ni涂层,并使用消失模铸造固-液复合Al/Mg双金属,通过扫描电镜、能谱仪等手段,研究不同浇注温度和Ni涂层对消失模铸造Al/Mg双金属组织的影响。结果表明,在相同工艺条件下,含Ni涂层的Al/Mg双金属界面厚度比不含Ni涂层的显著变薄,界面相组成也发生改变。浇注温度对含Ni涂层Al/Mg双金属的界面组织与成分也有影响,界面层厚度随浇注温度升高而增加,当浇注温度为730℃时能够获得较优良的界面组织。