Ag/Cu和Cu/Ni纳米金属多层膜强度软化的理论分析

用电沉积法分别制备了具有不同调制波长的Ag/Cu和Cu/Ni金属多层膜,研究了多层膜的硬度与调制波长之间的关系.结果表明,当调制波长λ>300 nm时,两种多层膜的硬度与调制波长符合位错塞积机制的Hall-Fetch关系,当λ<300 nm时,都偏离了Hall-Fetch关系;Ag/Cu和Cu/Ni多层膜分别在λ=50nm和100nm处取得硬度峰值.基于Cheng等人的电子理论分别求出了Ag,Cu和Ni金属晶体的位错稳定的临界晶粒尺寸,进而定量地解释了Ag/Cu和Cu/Ni金属多层膜硬度峰值位置.     

CuNiSiP合金的动态再结晶行为

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对CuNiSiP合金在高温压缩变形中的流变应力和组织变化进行了研究,分析了其再结晶行为。结果表明:应变速率和变形温度对合金的再结晶影响较大,在0.1,0.01 s-1应变速率下,650℃以上即可发生再结晶,而在1,5 s-1应变速率下,700℃以上才能发生再结晶;变形温度越高、应变速率越小,合金越容易发生再结晶;利用Arrhenius双曲正弦函数求得CuNiSiP合金的热变形激活能Q为485.6 kJ.mol-1。     

Nd、Ca对铸态Mg-Zn-Y合金组织与性能的影响

以Mg-3.0Zn-0.5Y合金为基体,分别添加1.0wt％Nd和0.6 wt％Ca,研究了Nd、Ca对铸态Mg-3.0zn-0.5Y合金组织和力学性能的影响.结果表明,添加Nd和Ca的合金比不添加的合金晶粒略小;添加Ca的合金生成了金属化合物,合金的抗拉强度和伸长率分别下降了28.2％和79.6％;添加Nd的合金抗拉强度变化不大,伸长率降低16.8％.     

高强度灰铸铁缸体生产关键技术

主要研究了生产300MPa灰铸铁缸体的三项关键技术.第一是灰铸铁成分的设计,试验结果显示最佳组成成分为(质量分数,％):3.20～3.30C,1.60～1.80 Si,0.70～1.00 Mn,S＜0.10,P ＜0.06,0.70～0.80 Cu,0.25～0.35 Cr,0.30～0.40Ni,0.06～0.08 Sn;采用随流孕育.第二是增加铸型的冷却效果.一种主要由电熔刚玉组成的新型陶瓷砂具有很好的快冷效应,可用来生产高强度灰铸铁缸体.用这种型砂比用普通石英砂铸件的强度提高约20 MPa.第三是采用合成铸铁工艺.采用上述技术成功地制造出了300 MPa的复杂缸体铸件.     

形变Cu-Cr原位复合材料中纤维相的热稳定性

研究不同温度时大变形Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料中Cr纤维的热稳定性,采用扫描电镜和透射电镜观察Cr纤维形态变化,测定Cr纤维的断开直径,并进行数值模拟.并根据模界面分裂模型计算了550～900 ℃时Cr在Cu/Cr界面的界面扩散系数.结果表明:高温条件下纤维的形态由片状到球体化断裂,其过程为,Cr纤维逐步形成空洞、纵向开裂、断开和球化;高温条件下纤维断裂受界面扩散控制.     

CuNiSi系合金热压缩行为研究

在Gleeble-1500D热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,绘制了真应力-真应变曲线.分别讨论了变形温度、变形速率和合金元素对CuNiSi系列合金在高温压缩变形中的行为的影响.结果表明,应变速率和变形温度的变化对合金的再结晶影响较大,变形温度越高,合金越容易发生动态再结晶;应变速率越小,合金也越容易发生动态再结晶,所对应的峰值应力也越低,且CuNiSiP合金的流变应力在相同条件下高于CuNiSiAg合金的流变应力,最后求得了CuNiSiP和CuNiSiAg合金的变形激活能.     

电镀工艺对镍纳米膜微观结构及硬度的影响

采用直流电沉积法制备纳米晶镍膜,研究了添加剂C12H2NaSO4,TJ,GL-100对镀层微观表面形貌、硬度、晶粒尺寸及织构的影响,同时探讨了电流密度对硬度的影响。结果表明：在无添加剂和仅加入C12H25NaSO4时,改变了镀层晶面的生长速率和晶粒快速的生长方向,使（200）晶面发生织构;TJ的添加显著细化晶粒;TJ和GL-100复合添加使镀层晶粒在（111）晶面择优取向生长。3种添加剂的复合作用,使镀层表面形貌及硬度达到最佳状态。在电镀条件相同时,镀层的硬度随电流密度的增加而增加。     

铬膜制备及其膜内残余应力研究

对六价镀铬的工艺进行研究,在45℃、电流密度为15 A·dm-2时电沉积出光亮平整、无缺陷的铬膜.在此基础上在纯铁基体上电沉积制备出一系列不同厚度的铬薄膜,并对其残余应力进行测量和研究.结果表明:Cr膜的平均残余应力和分布残余应力均为拉应力,由于Cr膜在较薄时残余应力的骤降,可判断出其残余应力主要来自于Cr膜的界面应力,与基于Thomas-Fermi-Dirac-Cheng(TFDC)电子理论的判断结果相一致.     

压制力对Al2O3弥散强化Cu／Cr复合材料组织和性能的影响

用粉末冶金方法制备了Cu-Al2O3／Cr复合材料,研究了压制力（200、250、300、350MPa）对烧结件显微组织的影响以及该复合材料的密度、硬度、导电率的变化。结果表明,随着压制力的增大,Cu基体中的孔隙尺寸明显变小,Cr相晶粒尺寸变小并趋于均匀,而且Cu-Al2O3／Cr复合材料的密度和导电率都快速增加,复合材料的硬度在压制力从200MPa增加到300MPa时,材料的硬度增加比较缓慢,继续增压,材料的硬度增加明显较快。     

热压烧结制备Al2O3弥散强化Cu-25%Cr复合材料的微观组织与性能

对比研究了热压烧结和冷压-烧结工艺制得Al2O3弥散强化Cu-25%Cr复合材料的微观组织与力学、物理性能,并考察了冷变形对其性能的影响.结果表明,采用真空热压烧结工艺制得的Al2O3弥散强化Cu-25%Cr复合材料,硬度达到95 HV,电导率达18.3 MS·m-1,相对密度可达97.1%;两种方法制备的Cu-Al2O3/Cr复合材料的显微硬度随着变形量的增加而增加,最大增幅均在50%左右,分别达到142 HV和131 HV;而电导率是先增加后减小.