Sr、RE对A356合金组织结构和力学性能的影响

A356合金重熔过程中通过混合添加适量Sr、RE来改善合金的微观组织结构。采用金相分析、X射线衍射分析(XRD)及力学性能测试等试验方法,分析了Sr、RE混合添加对合金的初晶晶胞特征参数、共晶Si相形貌和力学性能的影响。研究发现,A356合金重熔过程中,Sr、RE混合添加能够强化合金的细化效果及共晶Si相的变质效果。Sr、RE的添加,能够大幅度提高合金的综合力学性能,合金抗拉强度由变质前的153MPa提高到变质后的252MPa,伸长率由不足5%提高到超过13%。     

(Al2O3-SiO2f+Grp)/ZL109混杂增强复合材料的抗咬合性能

为提高ZL109合金的耐磨损性能,用挤压铸造法制备了硅酸铝短纤维(Al2O3-SiO2f)和石墨颗粒(Grp)混杂增强ZL109复合材料.采用SRV摩擦磨损试验机研究了石墨颗粒含量和运动频率对该混杂复合材料的抗咬合性能的影响.结果表明:单一20%Al2O3-SiO2f增强复合材料的咬合载荷较基体合金有大幅度提高,混杂Grp后复合材料的咬合载荷进一步提高,且其含量为5%～8%时咬合载荷最大;复合材料的抗咬合性能比基体合金提高2倍以上,运动频率越高,提高幅度越大,当运动频率为100 Hz时,经20%Al2O3-SiO2f 5%Grp混杂增强的复合材料其抗咬合性能的提高幅度最高达12倍.Al2O3-SiO2f和Grp混杂增强可以显著改善ZL109合金的抗咬合性能.     

氢氮比对奥氏体不锈钢低温离子渗氮性能的影响

采用空心阴极离子源辅助,研究了低温(400℃)低压(2 Pa)下工作气体中氢气含量(氮氢比)对316L不锈钢离子渗氮层的组织形貌和性能影响。采用显微硬度计、球-盘滑动摩擦磨损仪、电化学工作站等仪器研究了渗氮处理对奥氏体不锈钢力学性能和电化学腐蚀性能的影响。结果表明:工作气体中随着氢气含量的增加,渗氮层深度、表面硬度等单调地降低;随着工作气体中氮气含量的增加,渗氮层组成相γN的晶格参数单调增加,晶粒膨胀程度增加,表面滑移带密度随之增加。通过离子源辅助,低温低压离子渗氮可有效地使316L不锈钢渗氮层表面硬度超过1100 HV,且在3.5%NaCl溶液中腐蚀电流密度比316L奥氏体不锈钢基体降低1倍。     

Effect of rare earth Pr on microstructure and mechanical properties of Al2O3-SiO2（sf）/Al-Si composites

The Al₂O₃-SiO₂(sf) (volume fraction, 20%)/Al-12.6Si metal matrix composites(MMCs) with or without rare earth Pr addition were fabricated by infiltration squeeze method. Effect of Pr addition on microstructures and fractographs of Al-Si MMCs was investigated by SEM and TEM. Tensile properties at room temperature and 200 °C were tested. It is shown that the addition of Pr is favorable to produce uniform microstructures and modify the eutectic Si crystal effectively. Compounds/intermetallics with high content of Pr are formed at the interface between short fiber and matrix. Yield strength(σ_0.2), ultimate tensile strength(σ_b) and fracture elongation of Al-Si MMCs are improved by adding suitable amount of Pr. Compared with those values of Al-Si based MMC at 200 °C, σ_0.2 and σ_b of MMC with 0.29% Pr are increased by 33% and 55%, respectively. The tensile fracture surface of Al-Si MMCs with Pr addition presents ductile fracture features.     

硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性及其分散稳定性

采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO₂实现表面改性,并利用透射电镜（TEM）、粒径分析、Zeta电位、红外光谱（FTIR）等方法对改性后纳米SiO₂的表面结构和在有机介质中的分散稳定性进行分析表征。结果表明,通过硅烷偶联剂KH570表面改性后,颗粒表面覆盖了硅烷偶联剂的有机官能团,提高了SiO₂纳米颗粒在水溶液中的Zeta电位,降低了颗粒团聚程度。改性后的纳米SiO₂粉体在有机溶剂中的团聚块体尺寸明显减小,从200 nm降低到不足100 nm。     

氮含量对稀土钢中夹杂析出热力学的探究

为了探究N含稀土Q345钢中杂质析出的影响,利用热力学软件Fact-Sage对Ti、Ce、N不同含量的Q345钢成分进行计算分析,计算得出不同N含量对各种夹杂析出量的影响。得到随着Ce或Ti含量的增加,含Ce硫化物的转变顺序为Ce₂S₃→Ce₃S₄→CeS。特别是含Ti第二相、铈化合物的析出温度曲线与固溶温度曲线部分的研究,N含量(质量分数)的增加促进了TiN的析出,N含量增加0.01%时,TiN的析出量增加了341.93%,同时也促进了Ce₂O₂S和Ce₂S₃的析出,抑制了TiC、C₂S₂Ti₄的析出,N的百分质量增加0.01%时,TiC的析出量较少了42.73%。N含量的增加使得TiN、TiC在液相凝固时析出的温度提前了3.5℃,且钢液的完全凝固温度降低了3.7℃。     

纳秒激光加工PCD表面织构的摩擦磨损行为研究

采用最大功率100 W,脉冲宽度120 ns,重复频率50 MHz的纳秒激光在聚晶金刚石(PCD)复合片表面加工了名义深度分别为50 mm、150 mm的等边三角形截面槽型织构.采用光学干涉显微镜、光学金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子仪等分析表征表面形貌组织;采用球盘式摩擦磨损仪研究了织构对PCD样片的摩擦行为...     

涂层结构对Ti-Al-N涂层氧化行为的影响

采用多弧离子镀技术及TiA合金靶,在SKH51高速钢基体上沉积了Ti1-xAlxN单层构型涂层和TN/Ti1_xAlxN复合多层构型涂层,分析其高温氧化行为.用扫描电镜、X射线衍射、电子探针等手段表征了涂层氧化后的组织结构和元素分布.试验发现,基体Fe元素扩散到涂层表面意味着SKH51涂层试样剧烈氧化阶段的开始.当涂层的构型相同时,涂层的抗氧化性能随着涂层中铝含量增加而单调增加.但对于TiN/Ti0.33Al0.67N复合多层构型涂层,其抗氧化性则比Ti0.33Al0.67N单层构型涂层差,高于铝含量基本相同的Ti0.67A0.33N单层构型涂层.空气中800℃恒温退火,TiN/Ti0.33 Al0.67N涂层出现严重氧化的时间是43h,Ti0.33Al0.67N、Ti0.67Al0.33N涂层分别为53 h和11h.因此,Ti-Al-N涂层的抗氧化性不仅同涂层中铝含量有关,涂层构型也起着重要用.     

Ti-22Al-20Nb-7Ta合金的显微组织和力学性能研究

研究了Ti-22Al-20Nb-7Ta合金的显微组织和力学性能,为优化合金的塑性(特别是室温塑性)和强度,采用了多种热机械处理(TMP)工艺.结果表明,合金显微组织与热机械处理工艺密切相关.通过热机械处理可有效地控制合金中α2,O和B2相的形貌,分布状况及相对含量进而获得了具有高的室温及高温屈服强度和优良塑性的O相合金.在(α2+B2+O)和(O+B2)相区热变形及在(O+B2)相区的固溶和时效处理获得的三相复合显微组织具有最佳的力学性能.Ti-22Al-20Nb-7Ta合金的室温屈服强度σ0.2达1200 MPa,延伸率达9.8%,650℃下σ0.2亦达970 MPa,延伸率达14%.     

Ta对Ti_2AlNb基合金微观组织和高温性能的影响

对Ti Al Nb Ta系列合金的组织结构、高温拉伸力学性能进行了研究。结果表明 ,合金中Ta替代部分Nb ,提高了合金的 β/B2转变点温度 ,有利于细化合金的微观组织结构 ;随着Ta含量增加 ,Ti2 AlNb基合金在650℃的屈服强度增加。