钴基合金激光熔覆组织及其耐磨耐蚀性研究

利用CO2 激光器在Q235低碳钢基体表面熔覆Co基合金,并利用电子显微镜技术观察和分析了激光熔覆层的显微组织特征.耐磨性、抗擦伤性和耐腐蚀性等性能实验表明,与等离子喷涂层相比,激光熔覆层具有较好的抗擦伤性能和耐腐蚀性能.     

铝合金表面激光熔敷耐热涂层工艺研究

采用激光熔敷方法在铝合金表面制备一层金属陶瓷耐热涂层。借助金相显微镜,扫描电镜能谱等方法,研究在不同激光工艺参数下熔敷层的界面和表面;对比不同激光输入能量时涂层稀释率的变化;不同成分激光熔敷层的组织形态及成分分布。结果表明:激光熔敷层显微组织为垂直界面方向的树枝晶;激光熔敷金属陶瓷粉末时,氧化锆陶瓷含量在涂层中呈梯度分布,而未呈现分层现象。     

镍铬合金激光熔覆层的制备及其表征研究

采用激光熔覆的方法,在45钢表面添加镍包铬复合粉末制得镍铬合金激光熔覆层。结果表明,镍铬合金激光熔覆层主要由Ni、Cr、Fe、C等元素组成,其显微组织是定向凝固的柱状枝晶组织。镍铬合金激光熔覆层熔覆区的平均显微硬度为441.4HV,约为基体45钢显微硬度的1.6倍,熔覆层的磨损量为基体45钢的60%,因此镍铬合金激光熔覆层具有较好的耐磨性能。     

激光熔覆镍基合金组织及磨损性能研究

利用CO2激光器在45钢基体上熔覆Ni基合金,分析激光熔覆层的微观组织,测试其显微硬度及磨损性能。结果表明,所制得熔覆层组织致密、无裂纹,与基体形成良好的冶金结合。从熔覆层表层到基体热影响区,组织呈现出由细小的树枝晶→胞状晶、树枝晶→平面晶过渡。激光熔覆层磨损量约为基体的1/3,熔覆层耐磨能力增强的主要原因在于熔覆层与基体良好的冶金结合,以及基体与涂层元素固溶强化和碳化物等析出相的强化作用所致。     

钇对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

研究在通氩气下Y精炼剂对AZ91D镁合金组织和性能的影响。试验结果表明,AZ91D镁合金加入Y后,显微组织主要由α-Mg基体相、β相(Mg17Al12)、Al2Y相和Al6Mn6Y相组成。经复合净化处理后的AZ91D镁合金力学性能明显改善,平均抗拉强度由101.88MPa提高到141.91MPa,但延伸率提高不明显。     

激光诱导自蔓延Ni-Al合金组织性能及掺杂B的影响

在Ni14.3Al5.7中掺杂原子数分数为1.86%的B,将原始粉末压制成坯。采用不同激光点火功率对压坯进行激光诱导自蔓延烧结,利用SEM、XRD及硬度、磨损、耐蚀性测试表征手段,分析研究烧结合金的微观组织结构及宏观性能。结果表明:未添加B,烧结合金物相为Ni3Al、NiAl、Al2O3,合金组织呈网状分布;掺杂B后,烧结产物为Ni3Al、NiAl、Al4B2O9、Al2O3,对产物组织形貌影响较小。当烧结功率为700 W,烧结合金的显微硬度达到381.27HV,维钝电流为0.253 mA/mm2;功率为1 100 W,相对密度达89.3%;功率为900 W,耐磨性最佳,相对质量损失为0.24%。在相同烧结功率下,B提升了烧结合金的相对密度、硬度,但耐磨性、耐蚀性能有所下降。     

静液挤压变形工艺对TC4钛合金组织与性能的影响

对TC4钛合金进行静液挤压变形强化工艺试验,并对变形后的材料组织、性能进行研究。结果表明:该技术可以显著提高钛合金棒材强度10%以上,而断面收缩率降低较少;变形后的显微组织由等轴晶变为条形组织,愈接近坯料边部条形组织愈细,且取向渐趋一致。这种组织形态的变化,使材料强度得到提高。     

基于预置压片的高温合金激光熔覆温度场仿真

针对激光熔覆的特点,利用APDL参数化设计语言建立合理的三维瞬态温度场数值模型,综合考虑热源模型、相变潜热、材料属性变化、动态边界条件和动态接触热阻等。在镍基高温合金表面激光熔覆NiCoCrAl-Y2O3粉末片,计算结果与实验结果对比表明,该模型激光熔覆瞬态温度场的数值模拟结果和实验结果具有较好的吻合性,验证该模型的可靠性和正确性。     

TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层温度场模拟及参数优化

采用ADPL参数化语言,综合考虑热源模型、材料热物性参数、相变潜热、边界条件等因素,建立了连续移动高斯热源作用下TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层三维瞬态温度场数值模型。实验结果测量值与模拟计算值的对比表明,建立的温度场数值模型具有很好的可靠性。同时,在分析涂层品质的基础上,基于该模型对TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层的激光工艺参数进行了预报及优化,得出较优的激光工艺参数为:激光功率1 200 W、光斑直径2 mm、扫描速度400mm/min。     

预挤压对AZ80模锻件的组织和力学性能的影响

通过对AZ80变形镁合金的模锻坯料进行挤压比为4的预挤压处理,研究挤压预变形对AZ80模锻件的组织和力学性能的影响。结果表明,预挤压处理的模锻样品时效时,以晶界颗粒状连续析出β相为主,而铸锭直接模锻的β相时效析出,则以晶内大量层片状不连续析出为主。经过挤压预变形的AZ80模锻件相比铸锭直接模锻件,其模锻态和T5态的抗拉强度、伸长率得到明显提高,屈服强度变化不明显,脆性断裂明显减少,出现大量韧窝。     

固溶工艺对挤压铸造稀土镁合金组织和性能的影响

采用挤压铸造制备Mg-Nd-Gd-Zr镁合金试样。对该合金分组T6热处理后发现,固溶温度由510℃增至540℃过程中,抗拉强度呈先升后降趋势,伸长率持续下降。530℃固溶温度下固溶时间由8 h延长至20 h,合金晶粒长大明显,但伸长率增加100%。SEM分析表明,不同温度固溶处理后合金拉伸断口有区别,510℃固溶处理后断口由残留相开裂和穿晶解理开裂面构成,530℃固溶处理后断口以准解理穿晶断裂为主。     

钨合金微观力学性能研究

钨合金微观性能的测定对钨合金的研究和设计有着极其重要的意义。以往对于微观性能的测试大都采用测量同种成分的单相材料的性能来代替实际复合材料的微观性能,而其结果与实际结果则存在着很大的误差。采用纳米压痕试验的方法,在钨颗粒与基体不分离的情况下测量其微观性能,分析试验结果,解释宏观现象。分析结果表明,在钨合金材料中,基体相并不是弱相,其对强度的贡献应重新认识。     

新型铝合金微观组织对电化学性能的影响

用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了新型铝合金的微观组织和表面形貌 ,用电化学方法研究了材料的电化学性能 ,用排水法收集氢气 ,评价了新型铝合金自腐蚀速率     

钇和铈对AZ91D镁合金的组织及力学性能的影响

采用真空熔炼金属型铸造方法,在AZ91D镁合金中添加适量的稀土元素钇和铈,研究钇和铈对AZ91D组织和力学性能的影响规律。结果表明,在AZ91D中添加适量钇和铈可以使合金的组织细化,Mg17Al12第二相分布均匀弥散,提高AZ91D镁合金的力学性能。     

填充材料对镁合金TIG焊接头组织与性能的影响

利用AZ31、AZ61两种焊丝对10mm厚的AZ31B镁合金进行TIG焊。使用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等分析两种焊丝焊接的接头外观形貌、显微组织、元素分布和焊缝物相等。结果表明:采用两种焊丝都能获得成形美观、无明显缺陷的焊接接头,采用AZ31焊丝焊接的接头形貌更优于AZ61焊丝;采用AZ61焊丝焊接的焊缝晶界上有Al12Mg17相产生,采用AZ31焊丝时没有;采用AZ31焊丝获得的接头硬度最高处位于母材区,而采用AZ61焊丝获得的接头硬度最高处位于焊缝区;采用AZ61焊丝获得的接头强度比AZ31焊丝的接头强度高20%。     

Ce对6061合金组织和性能的影响

以6061合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机和电化学工作站研究Ce含量对6061合金组织和性能的影响。结果表明:Ce对6061合金的显微组织、力学性能及耐蚀性均有一定的影响;当Ce的质量分数为0.2%时,合金的耐蚀性最佳;为0.3%时,6061合金中的晶粒细化效果达到最佳,抗拉强度提高18.4%,硬度提高14.9%。     

微波烧结对93W-Ni-Fe合金微观组织和力学性能的影响

微波烧结与传统烧结在加热原理上有着本质的区别。在钨合金传统烧结方式的基础上引入微波烧结这一新式烧结技术,对准φ30 mm×110 mm 93W-Ni-Fe合金坯料微波烧结工艺进行探索,研究加热方式对93W-Ni-Fe合金密度、硬度、金相组织和力学性能的影响。试验表明:微波烧结试样组织均匀、细小,钨颗粒明显小于传统烧结水平;径向性能分布均匀;微波加热能达到常规尺寸钨合金的透烧深度,但仍存在一定烧结缺陷。。     

加热温度对铝-钢复合材料组织和性能的影响

研究了铝-钢复合材料经不同温度加热后组织和性能的变化。结果表明,在350℃以下温度加热复合界面基本上无变化,而在400℃以上温度加热复合界面上有FeAl金属间化合物生成,且化合物层的厚度逐渐增大;界面结合强度随加热温度升高呈下降趋势;350℃以上温度加热后,侧弯曲角度均达不到90°即发生界面开裂;高温拉脱强度在350℃时已降至爆炸态的10％以下。因此铝-钢复合材料的加热温度不要超过350℃,以防止界面化合物的生成,保证铝-钢复合材料的良好性能。     

振动对稀土Ce铝铜合金组织的影响

利用斜坡振动浇注工艺生产Al4.5Cu4Ce合金,研究浇注温度、冷却方式和振动电压3个参数对合金凝固组织的影响。实验表明,这些参数对合金晶体形核和晶体的生长方式产生重要影响。700℃温度斜坡振动铜模水冷浇注的Al4.5Cu4Ce合金组织为均匀、细小的近球状非枝晶组织,晶粒平均直径为38.3μm,晶粒平均圆度为2.31。