合金元素对ZQAl9-4合金显微组织和性能的影响

采用扫描电镜和电子万能实验机,研究了合金元素对ZQA19-4合金显微组织和性能的影响.结果表明:随着合金中Fe元素的增加,合金的抗拉强度大大增加;随着合金中Zn元素的增加,合金的抗拉强度和延伸率都大大下降.     

Si3N4陶瓷摩擦学的研究和发展

综述了近年来Ｓｉ３Ｎ４ 陶瓷摩擦学研究的发展现状,总结了在干摩擦和润滑的条件下Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的摩擦磨损性能、磨损机理以及影响其摩擦磨损性能的因素,提出了今后应重视的几个研究课题．     

材料性能对搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

对2.88mm厚2024-O和2024-T6铝合金进行搅拌摩擦焊实验,并对2024-O接头进行焊后T6处理,研究材料性能对铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明:所有焊态接头试样分为4个区,即焊核区、热机影响区、热影响区和母材,焊后T6处理接头焊缝部分发生异常晶粒长大,而且焊后T6处理高焊速接头出现了"S"线缺陷。2024-O接头焊缝硬度高于母材,而2024-T6接头焊缝硬度低于母材,2024-O接头T6处理后焊缝和母材硬度趋于一致。拉伸试验中,2024-O接头焊后T6处理无缺陷接头的抗拉强度相对2024-T6焊态接头高,说明2024-O接头焊后热处理能很好地提高接头强度。     

片层Ti-6Al-4V合金的界面结构及性能

界面工程是提升工程合金强度和塑性等力学性能的重要途径.双相片层Ti-6Al-4V合金作为典型的工程合金,其原子尺度界面结构对材料变形行为和强塑性的调控作用尚不清晰.本文综述了传统片层Ti-6Al-4V合金中α/β界面和增材制造法制备的片层Ti-6Al-4V合金中α/界面层/β和α′/β界面对强塑性的影响.因为α/β界面...     

Mg-Al4C3中间合金对AZ31B镁合金组织的细化

采用SEM、EDS 和XRD 等测试手段研究Mg-50%Al4C3中间合金对AZ31B 镁合金显微组织的细化效果.研究结果表明,中间合金的加入可显著细化AZ31B镁合金的枝晶组织和晶粒尺寸.当Al4C3的加入量为0.9%时,α-Mg 晶粒的平均尺寸由基体合金的280 μm降至约53 μm.β相由连续网状转变为不连续的网状和细小弥散的粒状.通过能谱分析及面错配度计算证实,Al4C3可成为初生α-Mg晶粒的良好异质核心.     

脉冲电流对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响

采用组织观察、性能检测、断口分析等方法研究了脉冲电流对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,脉冲电流使试样瞬间急速升温、产生较高的热压应力,并发生α→β相变,随后试样快速降温冷却发生β→α′相变。由于急速升温和快速冷却,新相的形核率增加且无充足时间长大,使合金的显微组织细化,而相变和组织细化导致了合金力学性能提高和电阻率变化。适当优化电脉冲处理工艺参数可使Ti-6Al-4V合金的综合力学性能明显提高。通过测量电阻变化可间接表征电脉冲处理后材料微观组织结构的变化程度。     

挤压变形Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的显微组织与拉伸性能

针对挤压态和热处理态挤压变形Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的显微组织和拉伸性能进行了研究,以确定稀土元素Ce和T5处理对该类合金性能的影响规律.结果表明,加入稀土元素Ce可以有效地细化挤压变形Mg-4%Zn-0.5%Zr合金的组织,提高其室温抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率.经过T5处理后,Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的抗拉强度和屈服强度可以得到显著提高,其中Ce质量分数为1%的合金具有最优的综合拉伸性能.断口形貌观察结果表明,不同处理状态的挤压变形Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金在拉伸加载条件下主要呈现脆性和韧性混合断裂.     

纳米NdCl3掺杂LiBH4去稳定化体系的放氢性能研究

采用高能球磨方法制备LiBH₄-NdCl₃储氢材料体系,系统研究了预球磨、球磨时间、球粉比和掺杂量等工艺参数对体系的影响规律,阐明NdCl₃对LiBH₄放氢过程的作用机制. 研究发现,NdCl₃对LiBH₄放氢性能的改善作用是通过去稳定化反应进行的. 通过预球磨使NdCl₃纳米化并能够提供额外的表面能,促进去稳定化反应的进行,从而有效地改善LiBH₄的放氢性能. 最佳的球磨时间和球粉比与NdCl₃的原始状态有关,应根据颗粒大小、晶粒尺寸、表面状态等因素做出最优选择. 增加NdCl₃掺杂量能够提高LiBH₄与NdCl₃的接触面积,提升反应效率,进而显著提高LiBH₄的放氢性能.     

快速凝固热强Al-4Ti-2V-3La合金的显微结构和力学性能的研究

采用金相（ＯＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）、扫描电镜（ＳＥＭ）等先进技术研究了快速凝固Ａｌ－４Ｔｉ－２Ｖ－３Ｌａ合金，确定了基体中弥散分布的细小强化相为单一的Ａｌ２０（Ｔｉ，Ｖ）２Ｌａ相，结构为金刚石立方结构，晶格常数ａ＝１．４７ｎｍ。该性能接近当前较成熟的热强铝合金，说明快凝Ａｌ－Ｔｉ－Ｌａ基合金作为热强铝合金具有潜在的实力。     

Na3-xLixV2(PO4)3正极材料的制备与电化学性能研究

通过溶胶-凝胶法合成了锂离子掺杂的磷酸钒钠(Na_(3-x)Li_xV_2(PO_4)_3)正极材料,探究了不同锂离子掺杂量对材料组成、结构及电化学性能的影响和离子传输机理。研究结果表明,锂离子的引入并不改变Na_3V_2(PO_4)_3的主晶相,但是会造成晶胞体积的减小。锂离子通过激活Na_3V_2(PO_4)_3中的Na(1)位点来提高电化学性能。具有蜂窝状结构的Na_(2.96)Li_(0.04)V_2(PO_4)_3具有较好的电化学性能,在30 C下首次放电比容量达到104.9 mAh·g~(-1),经过350次循环后其放电比容量为77.52 mAh·g~(-1);库伦效率接近100%;其钠离子的扩散系数为2.02×10~(-13) cm~2·s~(-1)。     

静电冷却技术对钛合金摩擦磨损性能的影响

为了更好地将静电冷却技术应用到钛合金的车削中,在自行设计的高速摩擦磨损试验装置上,进行了YG8/Ti6A14V摩擦副的摩擦磨损试验.结果表明:静电冷却技术可以有效地降低YG8/Ti6A14V摩擦副间的摩擦系数,在抑制摩擦副磨损的同时还可以改善Ti6A14V磨损表面质量.扫描电镜分析表明,硬质合金高速摩擦时的磨损机理以粘...     

马氏体不锈钢等离子堆焊铁基合金组织及磨损性能

为了研究马氏体不锈钢的表面性能,采用等离子堆焊技术在Z5CND16-04不锈钢表面制备铁基合金堆焊层.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销盘磨损实验机等检测设备,对堆焊层的组织结构、成分、硬度和磨损性能进行了研究.结果表明,铁基合金堆焊层主要由α-Fe、(Fe,Cr,Mo)7C3和(Fe,Cr,Mo)23C6相组成,添加稀土元素后相组成无明显变化.铁基合金堆焊层的硬度和耐磨性均明显高于马氏体不锈钢基材.添加适量的CeO2后,明显细化了堆焊层的显微组织.     

类激光熔覆Stellite合金沉积层的组织及磨损性能

为了进一步提高316不锈钢的表面性能,采用类激光熔覆技术在316不锈钢表面制备了Stellite合金沉积层.利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计与销盘磨损试验机,研究了Stellite合金沉积层的微观组织、化学成分、显微硬度及摩擦磨损性能.结果表明,Stellite合金沉积层主要由γ-Co和M_(23)C_6相组成.沉积层组织依附于316不锈钢基体的界面呈外延生长,由界面至表面依次呈平面晶、柱状晶和胞状树枝晶形态,且越靠近表面组织越细小.Stellite合金沉积层的最高硬度可达650 HV.在摩擦磨损过程中摩擦系数随着法向载荷的增大而减小,磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损.     

HIP Si_3N_4/GCr15干摩擦及水润滑机理研究

采用ＭＨＫ５００ 型摩擦试验机在干摩擦及水润滑条件下,对ＨＩＰＳｉ３Ｎ４／ＧＣｒ１５ 的磨损机理进行了研究,实验中对不同条件下的磨损速率进行了比较．     

粘结石墨基固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能

为了探讨粘结石墨基固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能的作用机理,使用SRV微动摩擦磨损试验机对粘结石墨基固体润滑涂层在微动试验条件下的摩擦学性能以及抗承载能力进行研究,对其磨痕形貌和对偶转移膜进行分析。研究结果表明：粘结石墨基固体润滑涂层的磨损率随着试验载荷和摩擦速度的增大而减小;而摩擦因数随着试验载荷增大而减小,随摩擦速度增大而缓慢增大;在微动摩擦过程中,高载高速可以促进高质量转移膜在对偶表面形成,从而使得粘结石墨基固体润滑涂层具有良好的抗承载能力和优异的抗磨减摩性能。     

挤压铸造ZA27合金的力学性能及摩擦磨损性能

研究了挤压铸造对ZA27合金力学性能的影响,挤压铸造可以显著地提高ZA27合金的常温力学性能和高温力学性能.随着比压的增加,其综合力学性能提高.比压为750 MPa时,与金属型重力铸造合金相比,抗拉强度提高了约19.2%,硬度提高了约25.5%,伸长率增加了12.3%.采用MM-W1立式万能摩擦磨损试验机研究了比压对ZA27合金的摩擦磨损性能的影响,结果表明,在转速为200 r/min,载荷为100 N,摩擦副为45钢,20号机油润滑条件下,挤压比压为750 MPa时,合金的摩擦磨损性能较好.     

纳米级镍粉改善润滑油摩擦磨损性能的研究

在MHK－500型环块摩擦磨损试验机上,研究了纳米级金属镍粉（直径在10～50nm）加入到矿物油中的润滑性能,结果表明：在低中滑动速度下（滑动速度分别为1．285m／s和2．57m／s）,加有纳米级镍粉的润滑油表现出优良的抗磨性能．     

Microstructure and abrasive wear behaviour of anodizing composite films containing Si C nanoparticles on Ti6Al4V alloy

Anodized composite films containing Si C nanoparticles were synthesized on Ti6Al4 V alloy by anodic oxidation procedure in C4O6H4Na2 electrolyte. Scanning electron microscopy（SEM）, energy dispersive spectroscopy（EDS） and X-ray photoelectron spectroscopy（XPS） were employed to characterize the morphology and composition of the films fabricated in the electrolytes with and without addition of Si C nanoparticles. Results show that Si C particles can be successfully incorporated into the oxide film during the anodizing process and preferentially concentrate within internal cavities and micro-cracks. The ball-on-disk sliding tests indicate that Si C-containing oxide films register much lower wear rate than the oxide films without Si C under dry sliding condition. Si C particles are likely to melt and then are oxidized by frictional heat during sliding tests. Potentiodynamic polarization behavior reveals that the anodized alloy with Si C nanoparticles results in a reduction in passive current density to about 1.54×10-8 A/cm2, which is more than two times lower than that of the Ti O2 film（3.73×10-8 A/cm2）. The synthesized composite film has good anti-wear and anti-corrosion properties and the growth mechanism of nanocomposite film is also discussed.     

Dry Friction Characteristics of Ti-6Al-4V Alloy under High Sliding Velocity

Tribological behaviours of Ti-6Al-4V alloy pins sliding against GCr15 steel discs over a range of contact pressures （0.33-1.33 MPa） and sliding velocities （30-70 m/s） were investigated using a pin-on-disc tribometer under unlubricated conditions. The wear mechanisms and the wear transition were analyzed based on examinations of worn surfaces using SEM, EDS and XRD. When the velocity increases, the friction coefficient and the wear rate of the Ti-6Al-4V alloy show typical transition features, namely, the critical values of sliding velocities for 0.33 and 0.67 MPa are 60 and 40 m/s, respectively. The experimental results reveal that the tribological behaviours of Ti-6Al-4V alloys are controlled by the thermal-mechanical effects, which connects with the friction heat and hard particles of the pairs. A tribolayer containing mainly Ti oxides and V oxides is formed on the worn surface of Ti-6Al-4V alloy.     

等离子熔覆铁基堆焊合金显微组织与耐磨性

为了提高在严峻工况条件下工作的机械零件的耐磨性,采用等离子熔覆技术,在20g钢表面制备了一系列Fe-15Cr-x-V-0.8C堆焊合金.借助光学显微镜、扫描电镜和x-射线衍射等分析手段研究了合金组织和碳化物形貌.结果表明：堆焊合金显微组织由马氏体、铁素体、少量奥氏体、M₇C₃和VC组成.合金中加入一定数量的V,可诱发基体的马氏体转变,改善合金的耐磨性.随着V的质量分数的增加,VC的数量增加,堆焊合金晶粒显著细化.此外,考察了V的质量分数对堆焊合金硬度及耐磨性的影响.耐磨粒磨损实验结果表明：堆焊合金耐磨性优良,当合金中存在较多数量的硬质相且硬质相分布均匀、晶粒大小适中时,能有效阻止磨粒的显微切削运动,显著提高材料的耐磨性.