海洋平台用S355钢表面电弧喷涂Al涂层组织及性能

利用电弧喷涂工艺在S355钢表面进行了喷涂Al涂层,通过SEM、EDS、XRD对试样表面-界面进行了形貌、物相、面扫描和线扫描分析。用能谱面扫描观察了涂层表面化学元素分布状态,并结合界面的能谱面扫描和线扫描分析,讨论了涂层与基体的结合机理。采用质量分数为3.5%Na Cl溶液进行了电化学性能测试,检验了Al涂层的耐腐蚀性能。结果表明,电弧喷涂Al涂层在S355基体表面形成均匀、致密、结合良好的Al涂层,其物相为纯Al和α-(Al Fe),其中α-(Al Fe)出现在扩散层;Al和O元素在涂层表面形成富集区,形成致密氧化膜对Al涂层进行保护;Al元素在结合界面形成富集层,其原子浓度发生阶梯过渡变化,在扩散层中发生Fe-Al化合反应,形成冶金结合方式;Al涂层极化曲线发生正向移动,耐腐蚀性较好,对S355钢基体起到了保护作用。     

热型连铸铝线的制备及其显微组织和性能

采用自制的热型连铸设备制备铝线材料,研究铸型温度和拉铸速度等工艺参数对材料表面质量、显微组织及力学性能的影响,通过对最佳工艺条件下制备的铸锭断口形貌进行观察和分析,探讨其相关机理。结果表明:当铸型温度为675~685℃、拉铸速度为90~120 mm/min时,可以制备出表面质量较佳的铸锭;同时,工艺参数会对晶体的择优取向产生一定影响,当铸型温度和拉铸速度分别为680℃和90 mm/min时,晶体的取向更倾向于沿?100?方向生长,铸型温度越高,铸锭力学性能越优异。当拉铸速度为90 mm/min时,制备的热型连铸铝线具有最佳的塑性加工能力。相比于普通多晶铝线,热型连铸铝线具有更好的塑性。     

脉冲离子束辐照致TiD_2膜力学性能的变化

金属氢化物(MH_x)应用于反应堆中子慢化剂、激光离子源片材料、中子发生器用靶时,会经历极端非平衡束流的辐照。本工作提出利用TEMP-6型强流脉冲离子束装置产生的强流脉冲离子束(high intensity pulsed ion beam,HIPIB)辐照Ti D_2膜,评估极端束流对膜力学性能的影响因素和影响程度。采用涂层附着力自动划痕仪、维氏显微硬度计对原始和辐照后的Ti D_2膜进行测试分析。研究结果发现:多次HIPIB的辐照效应导致膜面重熔再结晶,使其内部结构趋于更加致密化和平整化,能降低材料的摩擦系数并在一定程度上提高其初始临界载荷;D的释放有助于膜面韧性、显微硬度的提高,从而减轻了其塑性形变程度。     

市政给排水管道缝隙腐蚀行为研究

对给排水管道用TP140钢进行了模拟市政给排水管道水中应力条件下的缝隙腐蚀试验。结果表明,无论有无外加应力,缝隙的存在都会加剧TP140钢材料的腐蚀,使得有缝隙试样的腐蚀速率远大于无缝隙试样;随着外加应力从0.6σ增加至1.0σ,TP140钢的最大腐蚀深度和平均腐蚀深度都呈现为先减小而后增加的趋势,在外加应力为0.8σ时取得最小值;相对于未施加外加应力条件,随着外加应力的增加,无缝隙和有缝隙条件下试样的腐蚀电位均向负向移动,且腐蚀电流密度均增大。施加外加应力,TP140钢的耐腐蚀性能降低,且有缝隙试样的腐蚀更为严重;外加应力试样的交流阻抗谱图中容抗弧的半径有所减小,腐蚀速率有所加快,这表明外加应力使材料的电化学阻抗降低,加速了TP140钢的腐蚀。     

超声磁粒复合研磨对石英玻璃管内表面的光整研究

目的探究超声磁粒复合研磨对石英玻璃管内表面管研磨的可能性,分析有无辅助磁极及不同粒径的研磨粒子对内表面的影响。方法在石英玻璃管内表面添加辅助磁极并辅助超声磁粒复合研磨装置,加快磨粒的翻滚,提高抛光质量和效率。结果采用超声磁粒复合研磨装置,选用150、250、350μm三种粒径的研磨粒子分别进行研磨实验,研磨40 min后,150μm的研磨粒子表面粗糙度值从原始4.4μm下降到1.2μm,250μm的研磨粒子表面粗糙度值下降到0.2μm,350μm的研磨粒子表面粗糙度值下降到0.6μm。对比传统磁粒研磨装置与超声磁粒复合研磨装置,保持研磨粒子粒径为250μm,经40 min研磨,在传统磁粒研磨装置上未添加辅助磁极,石英玻璃管内表面粗糙度值从原始4.4μm下降到2.8μm;在传统磁粒研磨装置上添加辅助磁极,粗糙度值从原始4.4μm下降到1.1μm;在超声磁粒复合研磨装置上添加辅助磁极,粗糙度值从原始4.4μm下降到0.2μm。结论在石英玻璃管内表面添加辅助磁极后,表面粗糙度值得到下降。采用超声磁粒研磨装置使石英玻璃管内表面粗糙度值在原有基础上进一步下降,且选用粒径为250μm的研磨粒子最佳。加工后,工件内表面的加工均匀性显著提升,原始缺陷和原始波峰基本去除。     

电弧离子沉积钽膜及微结构研究

目的研究电弧离子沉积钽膜的沉积工艺及微观结构,分析钽膜生长机理。方法采用电弧离子沉积法在石墨基体上沉积钽膜,研究了沉积工艺(如弧电流、负偏压等参数)对钽膜的物相组成、沉积速率、表面形貌的影响。结果电弧离子沉积钽膜的物相由α-Ta相和极少量β-Ta相组成。弧电流、负偏压、靶间距等沉积参数对钽膜厚度、沉积速率和膜-基结合力的影响很大,在弧电流为220 A、负偏压为300 V、靶间距为200 mm时,钽膜沉积速率为0.1μm/min,沉积速率适宜,膜-基结合力达到69 N,结合力高。钽膜厚度均匀,在靠近基体侧形成了晶粒细小、组织致密的过渡层,厚度约0.6~0.9μm,其余为细小柱状晶结构。钽膜表面颗粒尺寸随负偏压的升高而减小,负偏压为300 V时,颗粒尺寸细小均匀(仅3~5μm),钽膜表面无细小孔隙和裂纹。结论电弧离子沉积法可以在石墨基体上沉积出组织致密、厚度均匀且膜-基结合力高的钽膜。沉积初期主要通过沉积、移动、扩散等过程形成稳定核,随着沉积时间的延长,稳定核逐渐长大成岛,并在三维方向以岛状生长形成连续膜,为典型岛状生长模式。     

纳米金刚石的加入对镁合金Ni-P镀层组织和性能的影响

目的提高镁合金化学镀层的力学性能。方法选择出一组优良镁合金化学镀Ni-P工艺参数,在Ni-P镀液中加入不同的纳米金刚石浓度。通过观察所得镀层的微观组织形貌,对比镀层形貌组织;通过对复合镀层进行热处理,分析镀层组织结构的变化;通过测定金刚石加入前后镀层的摩擦系数,检测了复合镀层的耐磨损性能;通过查看镀层腐蚀斑点数目,检测复合镀层的耐腐蚀性能。结果随着纳米金刚石浓度的增加,复合镀层的形貌越好,当纳米金刚石加入量达到6 g/L时,所得复合镀层的微观形貌均匀、致密。热处理使镀层结构由非晶态变为结晶态,显微硬度明显提高。金刚石的加入致使镀层的摩擦系数降低且稳定,相比化学镀Ni-P镀层,加入金刚石后的复合镀层的腐蚀斑点数较少。结论纳米金刚石的加入大大提高了镀层的力学性能。     

冷喷涂纯铝涂层耐腐蚀性能研究

目的研究冷喷涂纯铝涂层耐中性盐雾腐蚀性能,为冷喷涂技术在海洋大气防腐环境中的应用提供理论依据。方法采用冷喷涂技术在30Cr Mn Si A钢基体上制备纯铝涂层,利用金相组织分析、XRD衍射分析、电化学测试、中性盐雾试验等技术方法,考察冷喷涂涂层试样的耐腐蚀性能及其影响因素。结果冷喷涂涂层十分致密,随着喷涂温度和压力的不断提高,涂层的致密度不断增加,在喷涂温度为500℃、喷涂压力为1.2 MPa、喷涂距离为25 mm及工作气体为氮气的工艺条件下,纯Al涂层的孔隙率为0.5%,涂层中无氧化物存在,能够有效隔绝腐蚀介质和基体,为基体提供物理腐蚀防护。纯Al涂层的腐蚀速率为4.935×10?7 A/cm2,并作为阳极为基体提供电化学腐蚀防护,中性盐雾试验1440 h后无腐蚀。腐蚀形貌分析表明,在表面钝化膜防护及腐蚀产物的封闭作用下,冷喷涂纯铝涂层具有优异的耐腐蚀性能,虽然发生一定腐蚀,但腐蚀速率较小,表面质量良好,可以作为长效防腐涂层。结论冷喷涂纯铝涂层具有优异的耐腐蚀性能,可以为钢铁材料提供长效效防护。     

WC－Co硬质合金的微观组织结构与性能的研究

密切结合ＷＣ－Ｃｏ硬质合金工业生产中的质量检测工作，采用ＪＣＸＡ－７３３型电子探针显微分析仪和３０１４型Ｘ射线衍射仪，对合金的微观组织结构与性能：从断口形貌、ＷＣ－Ｃｏ合金的断裂行为、孔隙、夹杂物、η相的组织成分和结构等都做了较全面系统的分析和研究，实验表明合金断裂过程主要沿ＷＣ硬质相与Ｃｏ粘结相界面断裂或通过Ｃｏ粘结相断裂，很少是ＷＣ穿晶解理断裂，同时阐明了断裂源中的孔隙、夹杂物、η相是降低硬质合金断裂强度的重要结构因素，从而探讨了ＷＣ－Ｃｏ合金断裂的机理。该分析研究为质量检测水平提高到一个新的台阶，对保证和提高产品质量都具有实际意义。     

钛金属与汽车工业研讨会纪要

综述了介孔材料的合成方法、分类、形成机理、形貌控制和应用。目前各种形状如球形、棒状、片状、螺旋形和绳形等形状的介孔材料已经采用溶胶．凝胶、自组装、微乳、反胶束和超声等方法合成出来。按化学组成介孔材料分为硅基和非硅介孔材料，硅基介孔材料已被很好地研究，相反，非硅介孔材料虽然有着广泛的应用前景但研究不多。介孔材料的几种形成机理已经被提出，主要包括液晶模板和协同组装机理。作者也采用化学超声和反胶束方法制备出新奇的介孔二氧化钛粉末和薄膜材料，其光催化活性明显高于普通二氧化钛粉末和薄膜材料。