硬质合金电化学腐蚀行为的研究进展

硬质合金广泛应用于工业生产中,其服役环境复杂,除了要求其优异的力学性能之外,对其耐腐蚀性也提出了很高的的要求,因此,本文分析了国内外有关硬质合金腐蚀行为的研究及其进展。重点总结了实验室中常用的硬质合金腐蚀性能评价与表征方法,包括浸出法和电化学测试方法;从WC的平均晶粒尺寸、粘结相的种类和含量、溶液pH值、溶液中的阴离子、温度、W在Co中的固溶度(磁饱和强度)和合金元素(Cr、V、Ti、Ta、Ru、Al等)等方面分析了微观结构和服役环境对硬质合金腐蚀性能的影响;从腐蚀热力学与动力学两方面阐述了硬质合金的腐蚀机理。服役条件下硬质合金往往不是受到单一的电化学腐蚀作用,而是其它因素(静载荷、冲击载荷、摩擦等)与电化学腐蚀的联合作用,今后有必要开展这方面的研究;另外以往的研究者多从整体、统计的角度来评价硬质合金的电化学腐蚀行为,今后应该借助更加先进的电化学研究手段(如:电化学扫描探针显微镜、电化学隧道扫描显微镜等)进行微区电化学研究,在一个试样上同时研究粘结相和硬质相的电化学特性,这有利于说明硬质合金腐蚀的本质。     

粉末冶金TA15钛合金高温塑性变形加工图

采用Gleeble-1500热模拟机对粉末冶金TA15钛合金进行热压缩试验.基于动态材料模型建立了粉末冶金TA15钛合金在温度850～1050℃,应变速率0.001～10 s-1范围内的加工图,并结合合金变形后的微观组织对加工图进行了解释.结果表明:在T-1000℃/ε=0.001 ～0.01s-1的区域内,功率耗散效率η值大于60％,合金可能发生了大晶超塑性变形.在T=850℃/ε=0.001～0.01 s-1、T=900℃/ε=1～10 s-1、T=950℃/ε=0.01～1 s1和T=1050℃/ε=1～10 s-1区域内η值小于30%,其变形后的试样出现纵向开裂或有粗大的β晶粒.在T=900～950℃/℃/ε=0.001～0.01 s-1、T=950～1000℃/ε=1～10 s-1和T=1000～1050℃/ε=0.01～0.1 s-1区域内为动态再结晶区,η值为30％～60％,出现动态再结晶或回复现象.     

Al、Cr和Nb在Mo(111)/MoSi2(110)界面的元素效应

运用第一性原理平面波赝势方法计算了Mo(111)/MoSi2(110)的界面结构,并通过元素界面偏析能的计算确定了Al、Cr和Nb在Mo(111)/Mo Si2(110)的偏析位置,结合脱粘功和差分电荷密度揭示了Al、Cr和Nb对Mo/Mo Si2界面结合强度的影响。结果表明:Si顶位型配位方式的界面能最小,最为稳定,在Mo(111)/MoSi2(110)界面结构中倾向于以Si顶位型配位方式结合,其界面分离面在近界面Mo Si2(110)一侧的亚界面层。Nb对界面结合不利,Cr可适当提高界面结合强度,而Al对界面强度的影响取决于其界面覆盖度。究其原因是由于Nb在界面偏析形成的Nb—Si键相比于Mo—Si键有明显减弱,Cr形成的Cr—Si键略有增强,而Al的界面覆盖度对形成的Mo—Al键强弱影响较大。     

Chemical pretreatments at surface of WC—6% Cof for diamond coatings

The WC-6% Co(mass fraction)substrate surfaces were chemically pretreated with the two-step etching method,using Murakami reagent for 3-7min,and then an ψ（HNO3):ψ（HCl)=4:1 soluton for 1-15min,Diamond films were deposited on the substrates by a hot-filament chemical vapor deposition reactor.The results show that the Co content of the substrate surfaces can be reduced from 6% to 0.12% within the etching depth of 5-10μm ,the surface roughness of the substrates is increasesd up to Ra=1.0μm,as well as th substrates hardness is decresased from HRA 89..to HRA 84.2 after the two-step etching,A slight preference towarde {111} orientation can be observed from the XRD patterns and SEM micrograph of diamond film on WC-6%Co sample.The morphology of small rice-like ballas diamond was observed on the WC－6％Co substrates.A typical Raman spectrum with a sharp peak at 1332cm^-1 for the diamond film indicates that the deposited films are good-quality polycrystalline diamond.The indentation testing shows that the adhesion between diamond film and the substrate after HF CVD deposition is good.     

稀土元素Y和Nd对Mg-Zn-Zr系合金组织和性能的影响

对添加稀土元素Y和Nd的Mg-Zn-Zr系ZK60变形镁合金进行了热轧及热处理,测试了ZK60合金及ZK60RE合金室温拉伸性能,采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等分析方法观察了合金不同状态下的显微组织。初步探讨了微量稀土元素Y和Nd在ZK60合金中的存在形式和作用机理及其不同成分对该合金组织与力学性能的影响。结果表明,稀土元素Y和Nd均能够细化ZK60合金的铸态组织,使其室温断裂强度大幅度提高。其中主要化学成分（质量分数,％,下同）为Mg-5．5Zn-0．7Zr-0．5Y-0．5Nd和Mg-5．5Zn-0．7Zr-0．6Y-0．6Nd的合金强化效果显著,比未添加稀土元素的ZK60合金室温断裂强度分别提高了14．94％和20．2％。     

半固态挤压亚微米SiCp/2014复合材料的组织性能研究

通过高能球磨混粉-半固态挤压的方法制备了20％体积分数的亚微米SiC颗粒增强2014铝基复合材料，主要研究了不同挤压温度和挤压比对复合材料组织性能的影响。结果表明，采用适当的半固态挤压温度，控制挤压时复合材料中的液相体积分数为40％左右，或增加挤压比，可以提高亚微米颗粒增强铝基复合材料的室温力学性能。     

铸态Ti-Sc二元合金的组织特征、相结构和显微硬度

采用真空电弧熔炼技术制备了4种成分的Ti-Sc二元合金,并借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)技术及显微硬度测试,对合金的组织形貌、相成分以及不同形貌相的显微硬度进行了分析.结果表明:合金铸态组织形貌为螺旋状、团簇状片层、双相组织;金属Sc对合金的组织有着明显的细化作用,在合金中Sc与Ti形成了固溶体,不同形貌的相,其显微硬度差别较大;当Sc含量为2%～3%时,Ti-Sc二元合金的显微硬度达到最高值,Sc含量高于2%～3%时,合金基体硬度高于片层组织硬度,Sc含量低于2%～3%时,合金基体硬度低于片层组织硬度,少量Sc对合金性能有所提高,对α相片层组织有强化作用.     

Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9机械合金化纳米晶粉末的特种烧结及磁性能

研究了放电等离子烧结和高压烧结工艺条件对MA Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉末的烧结块体合金的组织结构与磁性能的影响.结果表明:球磨70 h后,获得了单相a-Fe纳米晶(约9.5 rm)过饱和固溶体粉末;DSC升温曲线中,出现4个不同强度的放热峰,依次发生了纳米晶过饱和固溶体的结构弛豫、非晶晶化以及过饱和固溶体相析出等过程,且相析出过程分两个阶段完成;在p=30 MPa,t=5 min放电等离子烧结(SPS)条件下,当温度达到1 050℃后,可获得相对密度为98.9%、主相为α-Fe的纳米晶(100nm)块体合金,其中,B3=1.34 T,Hc=7.34 kA/m,在p=5.5 GPa,t=5 min条件下,当Pw=1 150 W后,可获得相对密度约99.1%、单相α-Fe纳米晶(21.4 nm)块体合金,其中,Bs=1.14 T,Hc=8.22 kA/m.     

时效对Cu-Ag-Fe合金组织及性能的影响

研究了时效对Cu-0.15Ag-0.1Fe合金的显微硬度、抗拉强度和电导率的影响。结果表明：随着时效时间的增加和时效温度的升高,Cu-0.15Ag-0.1Fe合金的显微硬度和抗拉强度先急剧增加随后逐渐降低;合金经960℃×1 h固溶,在500℃时效2 h后可获得较好的显微硬度和抗拉强度,分别为124 HV和442 MPa;当时效时间增加到6 h,可获得较高的电导率,达到82.5%IACS。通过透射显微镜分析,该合金中的强化相是γ-Fe粒子,与以前报道的Cu-Fe系合金的析出强化相是α-Fe不同。     

15Cr2Ni3MoW钢管穿孔顶头氧化膜制备工艺的研究

研究了15Cr2Ni3 MoW合金穿孔顶头在900～1000℃、3～12h、氧气气氛中氧化膜的生成行为.用OM、XRD、SEM 、HV分析研究氧化膜的微观组织形貌、相组成及显微硬度的变化,并对氧化膜生成机理进行探讨.结果表明:在氧气气氛中合金生成内外两层氧化膜,外层氧化膜主要为Fe2O3和Fe3O4,内层氧化膜主要为(Fe、Cr)3O4;随氧化时间延长和氧化温度升高,氧化膜厚度不断增加,但内层与外层氧化膜之间的结合力以及内层氧化膜与顶头基体之间]的结合力,不随氧化膜厚度的增加而增大,当氧化时间和温度超过个某个范围后,所生成氧化膜间的结合力反而降低.