电沉积工艺条件对镍箔机械性能的影响

电沉积法是生产宽幅薄镍箔经济而有效的方法，运用回归正交设计建立了硫酸镍溶液电沉积生产镍箔材抗拉强度和延经与工艺参数之间的二次回归方程，探讨了电沉积工艺条件对镍箔机械性能的影响，并在生产中进行了验证。     

超音速微粒沉积镍基合金涂层的微观结构与摩擦磨损行为

为提高再制造铜制衬套的耐磨损性能,运用超音速微粒沉积技术在铜合金基体表面制备镍基合金涂层,采用SEM,XRD和EDS等试验仪器表征涂层的组织、相结构以及氧含量等,运用显微硬度仪、拉伸试验机和CETR摩擦磨损试验机等试验设备分析涂层的力学性能和摩擦学性能。结果表明:超音速微粒沉积镍基合金涂层表面平整,结构致密,孔隙率低(0.4%),涂层与基体结合良好,结合强度达52.8 MPa,涂层平均显微硬度HV0.2为703(较基体提高7倍以上),磨损体积仅为基体的1.48%,对提高再制造铜制衬套的使用寿命具有重要意义。     

高品质钼靶材低压等离子喷涂成形技术研究

采用低压等离子喷涂成形技术制备了片状及回转体钼靶材,研究了钼靶材孔隙率、氧含量、微观结构、显微硬度及拉伸强度等性能,开展了片状钼靶材的磁控溅射镀膜研究。研究结果表明:低压等离子喷涂成形钼靶材为典型的定向凝固柱状晶层片结构,层片界面结合紧密,孔隙率约1.1%、氧质量分数为0.18%,显微硬度为HV0.025 361.8,抗拉强度达到373.2 MPa,各项指标均明显优于大气等离子喷涂成形钼制品。低压等离子喷涂成形片状钼靶材可磁控溅射沉积出平整、致密、连续的钼薄膜,镀膜厚度约700 nm,X射线衍射谱线表明钼薄膜为体心立方结构,沿(110)方向择优生长。磁控溅射离子的均匀轰击导致钼靶材表面快速溅射及均匀减薄,溅射表面及截面较为平整光滑,溅射凹坑均为纳米级。     

添加剂对化学镀Ni-Sn-P性能的影响

研究了添加剂酒石酸钾钠、苹果酸、乳酸、丁二酸对化学镀Ni-Sn-P镀层性能的影响,测定了镀层沉积速率、耐腐蚀性及显微硬度,并通过正交试验对各因素进行了优化.结果表明:当酒石酸钾钠7.5 g/L,苹果酸15.0 g/L,乳酸32.5 g/L,丁二酸16 g/L时,镀层沉积速度可达10.85 mg/cm~2·h,硬度达609.5 HV,镀层自腐蚀电位为-0.196 V;镀层光滑平整致密,表面颗粒呈胞状,大小均匀,无裂纹、空洞等明显缺陷,且与基体结合紧密;镀层中镍含量为84.52%,磷含量为11.55%,锡含量为3.93%.     

电沉积铬毛化工艺及影响参数的研究

常规的轧辊毛化工艺生产的毛化辊由于粗糙度衰减过快,使用寿命低,毛化冷轧辊表面形貌中凹坑多于凸起,不利于带钢对其表面粗糙度的复制。为了提高毛化冷轧辊的使用寿命,设计了一种在IF钢表面电沉积铬毛化的工艺:以脉冲电源为试验电源,以铬镀层的表面粗糙度Ra及硬度为考察对象,采用直流脉冲进行试验。试验结果表明,通过脉冲电沉积在850 mA/cm2的电流密度下其Ra达到3.79μm,得到了具有一定粗糙度且结晶状态为半球状的铬镀层,实现了金属表面的毛化。通过脉冲电沉积工艺得到的毛化镀层其硬度(HV)达到1 000。     

超重力对镍电极电解制氢的强化研究

在自行设计的超重力装置上以恒流条件进行水电解实验研究.实验考察了槽电压、超重力系数和泡沫镍孔径大小的关系.结果表明，超重力场显著提高了水电解的效率，在较高的重力系数和电流密度条件下，可明显降低槽电压.槽电压的降低取决于泡沫镍的孔径，小孔径的泡沫镍电极槽电压降接近于镍板，大孔径的泡沫镍电极槽电压降更大，有利于节能.为降低槽电压，实验考察了镍板电极与泡沫镍电极电解效率的临界关系.      

颗粒复合电沉积对材料表面粗糙度的影响

以镍和高硬度微粒的复合沉积电镀层作为中间层,然后对中间层进行镀铬。电沉积后的材料表面凹坑呈随机分布,峰值密度很高,保持性、再现性优异,不受轧辊材质、硬度影响。试验结果表明:复合电沉积工艺中,镀液温度对试验结果的影响最大,电流密度对试验结果的影响次之。电流密度为5 A/dm2、镀液温度为50℃、镀液的pH值为4.8时,可以获得较大粗糙度。粗糙度Ra的范围为1.95～6.98μm。从电子扫描显微照片上可以看出,电镀微粒分布均匀。电沉积铬以后粗糙度主要集中在2～4μm,金属表面在镀铬后表面具有较好的硬度和比较理想的粗糙度。     

人工时效对6082铝合金焊接接头组织和性能的影响

对6082-T6和6082-T4铝合金搅拌摩擦焊接头进行人工时效处理,并采用金相组织观察、拉伸力学性能和显微硬度测试等途径研究了焊后人工时效对焊接接头组织和力学性能的影响。研究结果表明:人工时效后组织内析出物的尺寸明显减小,但对焊缝晶粒尺寸无明显影响;人工时效后6082-T6焊接接头抗拉强度由269.5 MPa提高至306.5 MPa,6082-T4焊接接头的抗拉强度由208 MPa提高至335 MPa,后者的力学性能优于前者,可接近母材抗拉强度;人工时效后,6082-T6焊缝焊核中心硬度值从91 HV升至114 HV,6082-T4焊缝与母材硬度均显著提升,焊核中心硬度值从85 HV升至118 HV,母材硬度从85 HV提升至122 HV。     

搅拌摩擦加工IF钢的组织性能

对3 mm厚的DC04冷轧IF钢板进行搅拌摩擦加工,研究加工区域的微观组织与力学性能.在旋转速度为950 r·min-1,加工速度为60 mm·min-1时,采用加工后强制冷却技术可获得光滑平整且没有缺陷的加工表面.搅拌摩擦加工后组织显著细化,加工中心的平均显微硬度约为HV 135.6,是母材硬度的1.4倍,表面细晶层硬度最高可达到HV 312.8,细晶层和过渡层的抗拉强度分别比母材的抗拉强度提高50.9%和47.6%,加工前后试样的拉伸断口均呈微孔聚合韧性断裂特征.细晶强化对材料抗拉强度的提高起主要作用.      

镧在石英光纤表面Ni-P涂层上电镀厚镍中的应用研究

在普通瓦特电镀液中添加稀土镧元素在石英光纤表面化学镀Ni-P涂层上续镀厚镍。考察了氧化镧对镍沉积速率、电流效率、镀层组成、晶粒尺寸、组织结构以及其他物理性能的影响。用扫描电镜观察镀层表面和断面形貌;用能谱仪和等离子发射光谱仪测定镀层元素和组成。结果表明,在瓦特镀液中添加1.5g.L-1的氧化镧后,提高了镍沉积速率和电流效率,改善了厚镍镀层质量,使制备的镀层(厚约750μm)具有晶粒细小、结构致密,高硬度、强附着力、低电阻、高密度和良好的可焊性等性能。镍沉积速率、电流效率、致密度和显微硬度分别由14.2μm.h-1,90.8%,93%和281HV提高至15.2μm.h-1,97.9%,98%和337HV。平均晶粒尺寸、电阻率和润湿时间分别由12μm,27μΩ.cm和5～6s降至1.5μm,23μΩ.cm和2～3s。     

倾斜角度对激光选区熔化成形Ti6Al4V合金的影响

利用自主研发的Di Metal-100型激光选区熔化设备制备与基板平面成不同倾斜角的Ti6Al4V非标准拉伸试样,研究熔化成形后合金的显微组织、物理和力学性能。结果表明,Ti6Al4V合金粉末熔化成形后的组织为针状α′马氏体和(α+β)相,随倾斜角度变化,试样中α/α′相与β相的相对含量也发生变化,倾斜角为45°试样中β相含量最高;α′马氏体呈柱状分布于(α+β)相中,并且方向始终平行于成形方向(Z轴方向)。随SLM成形试样的倾斜角从0°增加到90°,其相对密度先减小后增大,并在90°时达到最大值96.1%;试样的硬度和抗拉强度均先升高后降低,在45°时达到最大值,硬度为393 HV,抗拉强度为1 288 MPa;试样表面粗糙度Ra也呈先增大后减小的趋势,在0°时达到最小值8.77μm,在30°时达到最大值19.55μm。     

铁基Cr3C2复合涂层的组织及性能研究

利用空气燃料超音速火焰喷涂技术(HVAF)在D2钢表面制得Cr3C2-FeCrBSi复合涂层.借用光学显微镜(OM)、维氏硬度计、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机及摩擦磨损试验机对复合涂层的显微结构、力学性能及摩擦磨损性能进行表征与测试,研究了不同比例纳米-微米Cr3C2陶瓷增强相对复合涂层组织结构及性能的影响.试验结果...     

高品质自卸车厢体用NM450耐磨钢板的开发

采用Nb、Ti、Cr、B微合金化成分,设计和开发了高品质自卸车厢体用0.20%～0.25%C耐磨钢NM450。该钢14 mm板900℃淬火200℃回火的组织为回火板条马氏体,并有少量弥散分布的第二相粒子,具有良好的综合性能。NM450钢抗拉强度1459 MPa,延伸率19%,冲击功104 J,表面硬度值450HBW。在弯曲角度为180°,弯头直径为168 mm条件下,弯曲试样合格。采用CHW-70C焊丝,焊接性能良好,焊接接头抗拉强度839MPa,焊缝冲击功113 J,焊缝硬度值282HV,在弯曲角度为90°,弯头直径为168 mm条件下,弯曲试样合格。     

Mo微合金化对82B高碳建筑用钢组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、硬度计、万能拉伸试验机、扫描电镜等设备对含0.02%～0.11%Mo 82B钢（0.82%C,0.20%Cr）Φ12.5 mm轧材（终轧950℃,水冷至650℃,空冷）进行了显微组织和力学性能的测定,并利用JMATPRO技术对试验钢的CCT曲线模拟。结果表明:当Mo含量由0.02%提高至0.11%时,（1）82B试验钢脱碳层深度均在0.12 mm以下,HV硬度值由305小幅提高至317;（2）索氏体含量由94%降至89%,索氏体片层明显细化,屈服强度由655 MPa增至771 MPa,抗拉强度由1 054 MPa增至1 139 MPa,断面收缩率由38%增至52%,延伸率无明显变化,约为12%;（3）微量Mo的高温强化作用明显,在600℃时屈服强度由316 MPa增至369 MPa,抗拉强度由358 MPa增至399 MPa。     

退火温度对热轧后Cu-0.04%La的组织和性能影响

研究了在纯铜中加入0.04%镧时,热轧后不同退火温度对其导电率、抗拉强度、硬度、拉伸率和组织的影响。结果表明,随着退火温度的升高,力学性能和组织都有明显的变化,在热轧后的1.8mm板材550℃退火具有良好的综合性能,其抗拉强度为156.02MPa,电导率为100.7%IACS,硬度为89.58HV,伸长率为51.67%。     

高精光伏铜带成品退火工艺对组织性能的影响

研究了终轧加工率为65%的高精光伏铜带,在250~500℃,保温时间为1h、2h、3h条件下的抗拉强度和延伸率的变化,并分析了原因。实验结果表明:经退火温度400℃,保温时间2h,随炉冷却的成品退火工艺处理后,带材抗拉强度240MPa,延伸率38%,硬度48HV满足性能使用要求。     

Mo-30W钼合金棒材再结晶行为研究

采用粉末冶金工艺制备了Mo-30W钼合金棒材, 通过拉伸力学性能测试、硬度测试、光学显微镜(optical microscope, OM)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM) 及能量色散谱仪(energy dispersive spectrometer, EDS) 等测试分析手段, 研究了Mo-30W钼合金棒材的再结晶行为。结果表明, 由于W的固溶强化和变形强化, Mo-30W钼合金棒材在1600℃高温抗拉强度达到170MPa, 延伸率为10%, 高温力学性能得到明显提升; 在1300~1500℃范围内, 随着温度的升高, Mo-30W钼合金棒材强度和硬度先保持稳定然后显著下降; 在1500℃时, Mo-30W钼合金棒材发生了完全再结晶, 抗拉强度为385 MPa, 维氏硬度为HV10 185, 抗拉强度和硬度值达到最低。     

烧结温度对TiC_(0.7)N_(0.3)-WC-TaC-Mo-(Ni,Co)金属陶瓷材料组织与性能的影响

采用粉末冶金工艺制备TiC_(0.7)N_(0.3)-WC-TaC-Mo-(Ni,Co)金属陶瓷材料。通过密度测试仪、万能力学试验机、维氏硬度测试仪、X射线衍射分析仪和扫描电镜等方法检测金属陶瓷样品的密度、抗弯强度、硬度、物相结构和微观结构,比较分析不同烧结温度对TiC_(0.7)N_(0.3)-WC-TaC-Mo-(Ni,Co)金属陶瓷材料的组织结构和性能的影响。结果表明:烧结温度对材料的致密化过程和结构性能产生重要影响;当烧结温度为1450℃时,材料的抗弯强度达到1110MPa,显微硬度达到1200HV;材料组织致密,环形相连续分布,硬质相细小、均匀,能有效抑制在应力作用下材料内部裂纹的扩展,增加韧性断裂特征。     

高钨含量先进屏蔽材料的力学性能研究

采用粉末冶金法制备了具有吸收中子和屏蔽γ射线的优异屏蔽性能的钨硼铝材料，研究了高钨含量对钨硼铝材料显微组织结构和力学性能的影响。结果表明，在选定的钨含量范围内，钨硼铝材料中大部分Al和W以单相存在，其中出现了WAl12相，这对钨硼铝材料起到了有效的增强作用。而随着钨含量增加，抗拉强度呈现降低的趋势。铝含量的减小不利于钨硼铝材料的结合强度，当含钨量为80%时，即80W1.46B₄C/Al，具有最优的综合力学性能，抗拉强度R_m为252 MPa，屈服强度R_p0.2为209 MPa，伸长率A_50mm为2.1%，冲击韧性为3.0 J/cm²，硬度HV₅为95.7。     

纳米AlN颗粒弥散增强铜基复合材料的制备及性能研究

本文采用高能球磨结合放电等离子烧结法制备了含不同质量分数AlN的AlN/Cu复合材料。研究了AlN质量分数对AlN/Cu复合材料微观形貌、相对密度、显微维氏硬度、拉伸强度、延伸率及导电性能的影响。结果表明:当AlN质量分数1.0%时,随着AlN质量分数的提高,复合材料的硬度、抗拉强度提高,断后伸长率、电导率降低。但当AlN质量分数为1.0%时,AlN/Cu复合材料相对密度为97.8%,显微硬度和抗拉强度分别达到了HV 119.5和259.7 MPa,电导率为49.30 mS·m~(-1),综合性能达到最优。