主管单位:中国科学技术协会
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刊 号:ISSN 1009-6264
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邮发代号:82-591
定价:60元/册
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材料研究

  • 物理气相沉积法制备镁纳米线的工艺及机理

    陈嘉君;王涵;宋西平;

    利用物理气相沉积法成功制备出了镁纳米线,并研究了镁纳米线的制备工艺,提出了其形成机理。结果发现,在特定的蒸发温度和沉积距离下,可制备得到不同尺寸的镁纳米线。随蒸发温度和沉积距离增加,镁纳米线随之变得更粗更长,并最终转变为镁微米颗粒。根据实验结果,本文绘制了一个镁纳米线在不同蒸发温度和沉积距离下的分布图。同时研究还发现镁纳米线是沿着[1120]这一晶体学方向生长,并提出了镁纳米线沿着[1120]方向生长的生长机理。

    2016年S1期 v.37 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K]
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  • 单层晶金属极薄带的制备及其尺寸效应

    宋孟;刘相华;孙祥坤;刘立忠;

    对低碳钢极薄带进行热处理后发现,在成品厚度为25μm以下时,其厚度方向只有一层晶粒。这种单层晶的晶界面积在晶粒总表面积中的占比很小,导致其组织性能与常规材料不同。为了研究单层晶极薄带的尺寸效应,进行单轴拉伸实验。结果表明,对于厚度方向只有少数晶粒的极薄带而言,抗拉强度和伸长率均随厚度/晶粒尺寸(T/D)比值的减小而降低。分析主要原因是晶粒自由表面比例大,位错容易从晶界表面逃逸,导致产生上述尺寸效应。

    2016年S1期 v.37 5-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2075K]
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  • 化学液相法制备氧化物弥散强化(ODS)铁基合金的组织与再结晶

    李美霞;郭庆斌;谢娟;李永德;李静;

    采用化学液相法结合放电等离子烧结技术(SPS)制备氧化物弥散强化(ODS)铁基合金,将合金经过40%和70%变形量冷轧变形之后在900~1200℃进行保温60~150 min退火热处理,之后随炉冷却至室温。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)和硬度仪观察并分析了合金的微观组织和再结晶行为。结果表明,采用化学液相法制备的(ODS)铁基合金微观组织均匀细小,平均晶粒度约10μm,纳米级的弥散相粒子均匀分布于基体中,其平均直径为20 nm,粒子间距为50~200 nm;开始再结温度超过900℃,再结晶温度在1000~1100℃之间;高形变量(70%)合金在1200℃及150 min保温后,晶粒尺寸均匀稳定性较好。

    2016年S1期 v.37 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 3327K]
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  • 固溶温度对CNTs/7075复合材料组织和力学性能的影响

    钱涛;刘奋成;毛育青;刘强;钱鲁泓;

    采用搅拌摩擦加工(FSP)方法制备了CNTs/7075铝基复合材料,并对其进行固溶时效热处理,研究固溶温度对CNTs/7075组织和力学性能的影响。通过微观组织观察发现,母材中大颗粒的二次相在FSP中被搅碎,随固溶温度提高,被搅碎的细小的二次相逐渐回溶至基材中,且由于回溶后基体合金元素过饱和度增大,复合材料在时效过程中弥散析出的沉淀相数量增多。复合材料中的CuAl_2在固溶过程中回溶入基体中形成过饱和固溶体,在随后时效过程中析出η相(MgZn_2)以及少量S相(Al_2CuMg)。CNTs/7075复合材料的抗拉强度和伸长率随固溶温度升高先上升后下降,当固溶温度为470℃时,抗拉强度相对较高,达到550 MPa,高于母材,伸长率为3.4%,表现为脆性解理断裂。

    2016年S1期 v.37 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K]
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组织性能

  • 新型等温淬火工艺对球墨铸铁弯曲性能的影响

    刘澄;杨晨;崔锡锡;华高;赵振波;

    采用光学显微镜以及扫描电镜研究了球墨铸铁经新型等温淬火工艺热处理后(890℃奥氏体化15 min,快冷到100~200℃左右,然后快速升温到220℃保温5、15、30、60、240、600 min不同时间,随后空冷)的显微组织对硬度和弯曲性能的影响。结果表明:随着等温时间的延长,硬度增加,弯曲强度增加,在220℃保温240 min处理的球墨铸铁具有最佳的显微组织以及弯曲性能;弯曲强度和挠度的提高与所获得的针状贝氏体和残留奥氏体数量,以及残留奥氏体的TRIP效应有关。

    2016年S1期 v.37 22-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2301K]
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  • 底材对纳米晶/微晶316L不锈钢组织和力学性能的影响

    王力;孟倩;喇培清;魏福安;楚成刚;魏玉鹏;马付良;郭鑫;盛捷;

    在铝热反应中分别用铜底材和玻璃底材制备了316L不锈钢,并对其组织和力学性能进行研究。结果表明:铜底材和玻璃底材上制备的铸态316L不锈钢材料以纳米晶为主,微米晶和非晶在纳米基体上非均匀分布,组织主要由γ相组成,其纳米晶平均晶粒尺寸分别为33.6 nm和37.4 nm,玻璃底材上的晶粒尺寸明显大于铜底材,但抗拉强度和伸长率均相差不大,玻璃底材上的屈服强度明显高于铜底材。经800℃,8 h退火后,铜底材和玻璃底材上的不锈钢的纳米晶平均晶粒尺寸分别为17.4 nm和33.3 nm,相比铸态的纳米晶平均晶粒尺寸有所减小,而且铜底材上的减小幅度明显大于玻璃底材。铜底材上的316L不锈钢的抗拉强度、屈服强度和伸长率均明显高于玻璃底材,抗拉强度达到640 MPa,伸长率达到22.6%。

    2016年S1期 v.37 26-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K]
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  • 控制冷却工艺对SA213-T12锅炉钢组织性能的影响

    张义伟;袁晓敏;李胜祗;武晓婉;

    通过Gleeble-3500热模拟试验机,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜对SA213-T12锅炉钢在不同冷却速度下控冷后高温回火后的组织性能进行了分析。结果表明:随热模拟控冷速度升高,显微组织中铁素体含量减少,贝氏体含量逐渐增多;在10℃/s的速度控冷下,700℃回火保温70 min后的SA213-T12钢的显微组织为铁素体+贝氏体,晶粒度级别达11.3级,微观组织结构中析出弥散细小的纳米碳化物,综合性能较好。

    2016年S1期 v.37 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 3388K]
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  • 深冷温度对W6Mo5Cr4V2高速钢磨损性能的影响

    寇国富;闫献国;梁晓阳;李俊吉;陈玉华;付健巍;曹启超;

    为研究深冷温度对W6Mo5Cr4V2高速钢磨损性能的影响,对不同深冷温度处理试样进行了磨损试验,硬度试验和显微组织分析试验。结果表明,随深冷温度降低,磨损率越来越小,经过深冷处理后的试样相比于未深冷试样磨损率都降低了很多,硬度逐渐提高。在冷处理和浅冷处理阶段时,温度的变化对材料微观组织和碳化物的析出情况影响较为显著,当温度达到深冷处理阶段时,随温度降低,碳化物析出量进一步增加,碳化物的尺寸基本保持不变。

    2016年S1期 v.37 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]
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  • 热轧304L/Q235B不锈钢复合板界面特征及性能分析

    王泽鹏;张红梅;付魁军;蒋健博;刘芳芳;王佳骥;

    研究了不同压下率热轧304L/Q235B复合板的复合界面的显微组织以及成分分布、剪切强度、显微硬度变化。结果表明,热轧不锈钢复合板复合界面由于C、Cr元素扩散,复合界面附近形成一定厚度的扩散层,且由于有碳化物的形成,扩散层的硬度增加,黑色带状区域为扩散层的一部分,在该区域边界,硬度达到峰值。复合界面处有黑色夹杂物形成,成分为Mn的硫化物和氧化物。碳钢侧组织为铁素体和珠光体,且随压下率增加,珠光体体积分数增加。在碳钢侧有脱碳层形成,随压下率增加,脱碳层厚度减小。复合板剪切强度随道次压下率的增加有所增加,并且剪切断口同时存在韧性断裂区域和脆性断裂区域,断裂发生在复合界面处。

    2016年S1期 v.37 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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  • 合金成分对1000 MPa级TRIP钢组织和力学性能的影响

    彭继波;陈立本;姜沪;何燕霖;张功庭;李麟;

    采用SEM、TEM以及XRD等技术研究了合金元素Al、V、Ti对1000 MPa级Fe-C-Mn-Si基TRIP钢显微组织和室温拉伸性能的影响。结果发现,添加钒-钛微合金元素可使钢中析出Ti C型碳化物纳米颗粒,产生析出强化作用,同时细化晶粒进一步提高TRIP钢的强塑积;通过热力学计算可以发现,添加Al元素会减少两相区奥氏体含量但可显著增加其碳含量,从而延迟贝氏体转变,增加残留奥氏体稳定性,提高TRIP钢的强塑积;此外,研究还对比了不同碳含量对TRIP钢力学性能的影响,结果发现,对于复合添加Al、V、Ti的TRIP钢而言,含碳0.3%左右的试验钢强塑积可达到25000 MPa·%以上,而碳含量降至0.21%时,后续冷却时组织中出现了马氏体相,TRIP效应减弱,力学性能明显降低。

    2016年S1期 v.37 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 3352K]
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  • SUS301L薄板不锈钢脉冲激光焊接头的组织特点与硬度分布

    张岩;谷晓燕;朱丽娟;刘亚俊;

    利用脉冲激光焊进行了SUS301L薄板不锈钢的对接焊接实验,分析了此种焊接方法的工艺特点、接头的微观组织和硬度。结果表明,随脉冲电流和脉冲宽度变化,焊缝表面形貌变化明显,焊缝熔深熔宽随焊接线能量显著变化,焊缝组织主要为奥氏体加少量的铁素体,焊缝边缘主要为柱状晶,其生长方向近似垂直于熔合线,焊缝中心主要为胞状晶,焊接接头横截面具有近似"杯"状的特点,焊接接头的硬度分布呈"W"状。

    2016年S1期 v.37 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 3603K]
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  • 合金元素对HRB600钢筋强屈比性能的影响

    李阳;左龙飞;张建春;麻晗;

    在普通含钒600 MPa级钢筋成分基础上,通过添加适量的铬、铜、铌元素,利用光学显微镜、电子扫描电镜、高温激光共聚焦显微镜、透射电子显微镜等手段研究合金元素对高强钢筋强屈比性能的影响。结果表明,加入铬、铜、铌后,均可提高钢筋的强屈比,铌的作用最为显著,加入微量铌提高了钢筋组织中硬相比例,增大了两相强度差,提高强屈比。

    2016年S1期 v.37 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 3785K]
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  • Inconel 625合金焊接热裂纹倾向研究

    张军磊;胡强;魏鹏程;杨眉;卿颖;周志民;

    采用热丝TIG半自动焊及手工电弧焊SMAW,用ENi Cr Mo-3型焊丝对Q235B钢板进行对接焊试验。利用光学显微镜、扫描电镜对产生裂纹处的焊缝微观组织进行观察和元素成分分析。结果表明,采用SMAW进行拘束焊接时,焊接电流增至140 A出现裂纹且160 A时裂纹变长;同样条件下采用TIG时电流增至180 A仍无裂纹产生;保持电流180 A不变,将板厚增至20 mm时出现裂纹,表明热输入及板厚引起的拘束度均会增加热裂纹敏感性,TIG焊更利于控制热裂纹。宏观热裂纹为沿晶开裂型,断面形貌为等轴晶且富含Nb,熔敷金属中的显微裂纹多存在于柱状晶晶界或生长末端,裂纹为结晶裂纹。在裂纹起裂位置有富Nb碳化物析出,增加了热裂纹敏感性。

    2016年S1期 v.37 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2903K]
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  • Mg-8Li-x(Al-Si)双相合金的显微组织及力学性能

    赵子龙;孙紫薇;叶哲;王立飞;梁伟;

    通过熔炼、热轧、热处理实验,利用光学显微镜(OM)、万能材料试验机等测试了Mg-8Li、Mg-8Li-2,3,4,5,6(Al-Si)合金的微观组织和力学性能。结果表明,Mg-8Li-4(Al-Si)和Mg-8Li-5(Al-Si)的综合力学性能都优于Mg-8Li-3(Al-Si);随Al-Si共晶添加量超过6%,合金的抗拉强度继续升高,但伸长率快速下降。

    2016年S1期 v.37 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 3272K]
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  • 挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的显微组织与拉伸性能

    王靓亮;陈立佳;李锋;车欣;

    对经过固溶+单级时效(T6)处理、固溶+双级时效(T7X)处理及固溶+回归再时效(RRA)处理的挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金进行了室温拉伸性能测试,并利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对不同处理状态的挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的显微组织、拉伸断口形貌等进行了表征。结果表明,经过RRA处理的合金的析出相尺寸最小,弥散程度最大;对于挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金而言,适宜的热处理工艺为500℃×4 h固溶+120℃×24 h低温预时效+180℃×1 h高温短时回归+120℃×24 h低温终时效,经此工艺处理的合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为370.36 MPa、285.42 MPa和10.81%;不同加工处理状态的挤压变形Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金的拉伸断口表面均存在韧窝和撕裂棱,说明合金在室温拉伸加载条件下均发生韧性断裂。

    2016年S1期 v.37 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 3382K]
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  • 电子束物理气相沉积制备Ni基高温合金微观组织及力学性能

    李宏然;武洪臣;高巍;姜春竹;周国栋;

    以IC10高温合金作为基体,采用电子束物理气相沉积(Electron Beam Physical Vapor Deposition,EB-PVD)技术对与基体相同成分的IC10靶材进行蒸发并得到沉积态的Ni基高温合金。利用扫描电子显微镜、纳米压痕仪、万能拉伸机等研究了沉积态、热处理态Ni基高温合金的微观组织和力学性能。结果表明:沉积态合金呈柱状晶结构,晶粒细小,但存在微孔洞和微裂纹等缺陷;1200℃×2 h真空热处理后合金柱状晶转变为等轴晶,缺陷得到了明显改善;600℃以下合金与基体的结合强度较高,随温度升高结合强度降低。

    2016年S1期 v.37 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 3220K]
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表面改性

  • 表面含铜铟钼奥氏体不锈钢的抗菌性能

    徐晋勇;王寅;王岩;唐焱;

    通过双辉等离子渗金属技术在不锈钢表面进行铜铟钼三元共渗,得到了表面含有铜铟钼合金层的抗菌不锈钢。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),分析了合金层的表面形貌、组织结构,并对制备得到的不锈钢表面合金层进行了抗菌性能试验。结果表明,渗层和表面的沉积层共同构成了基体表面的合金层,渗层与基体之间存在一条扩散线,合金层表面平整光滑、均匀致密、无裂纹和孔洞。渗层中元素的含量由表及里沿梯度降低。合金层表面物相主要有:Cu、Fe、In、Cu_(3.8)Ni、MoC、Cu11In9、CuC_8、InNi、InNi_3等。渗后不锈钢对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌性能。

    2016年S1期 v.37 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2381K]
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  • 镍基合金/NiCrAlY粘结层界面活性扩散障的研究

    刘林涛;李争显;胡祯;李江涛;

    采用电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)在Rene N5镍基高温合金表面分别制备出N5/NiCrAlY和N5/ZrO_2/NiCrAlY两种涂层体系试样,并对其进行1000℃/5 h和1000℃/350 h高温氧化处理。利用SEM、EDS、XRD等分析方法对比研究了高温环境中镍基合金基体与NiCrAlY粘结层界面的演变行为以及ZrO_2活性扩散障对界面演变的控制作用。结果表明,N5/NiCrAlY体系涂层在高温环境中由于各元素浓度的差异会发生元素互扩散行为,导致在基体/NiCrAlY涂层界面处形成柯肯达尔孔洞,二次反应区及TCP相;而对于N5/ZrO_2/NiCrAlY涂层体系而言,在高温环境中,其ZrO_2活性扩散障将演变为Al_2O_3/Zr-rich/Al_2O_3三层结构,该结构能够有效抑制基体与粘结层之间的元素互扩散行为,阻止二次反应区及TCP相的出现,并且该结构具有良好的高温稳定性能。

    2016年S1期 v.37 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K]
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  • 电耦合对磷酸锌转化膜结构和电化学性能的影响

    王铃铃;郑勇振;姜葱葱;肖桂勇;朱瑞富;吕宇鹏;

    通过不同耦合体系,采用常温磷酸盐化学转化法,在不同的金属基体上制备磷酸锌化学转化膜,探索电耦合的成膜规律和机理。结果表明,通过电耦合,成功在常温下不易成膜的铜合金、304不锈钢(SS)、TC4(Ti-6Al-4V)基体上制备出化学转化膜。自腐蚀电位较低的镁合金能促进腐蚀电位较高的35CrMnSi表面制备出更加均匀致密的化学转化膜。所制备的转化膜由磷酸锌(Zn_3(PO_4)_2·4H_2O)及少量的磷酸锌铁(Zn_2Fe(PO_4)_2·4H_2O)组成。通过膜层性能测试及表征可知,电耦合能够细化晶粒,并提高转化膜的耐腐蚀性能。

    2016年S1期 v.37 98-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1985K]
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  • 钛及Ti-6Al-4V表面锌钙磷酸盐化学转化膜的制备及耐蚀性

    刘冰;肖桂勇;吕宇鹏;

    为了提高医用纯钛及其合金的早期成骨效果和长期稳定性,本研究通过化学转化方法分别在纯钛和Ti-6Al-4V基体表面制备了一层含锌、钙元素的磷酸盐转化膜。利用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电镜(FE-SEM)和电化学工作站对转化膜的成分、微观结构和电化学行为进行了表征。结果表明:纯钛和Ti-6Al-4V表面转化膜主要由片层结构的磷酸锌钙(scholzite)晶体组成,Ti-6Al-4V表面含少量磷酸锌(hopeite)晶体和磷酸氢钙(brushite)晶体。纯钛表面片层晶粒呈花簇状堆积,Ti-6Al-4V表面片层晶体呈交叉镶嵌堆积,分布更为均匀。通过电化学测试分析可知,在0.9%NaCl溶液中,转化膜的耐蚀性能与基体相比没有较大差异。

    2016年S1期 v.37 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2088K]
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  • 干燥方式对钛表面化学转化膜形貌和耐腐蚀性能影响

    郑勇振;王铃铃;姜葱葱;刘冰;肖桂勇;吕宇鹏;

    采用低温化学转化法,在钛表面制备化学转化膜。利用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)和电化学工作站对转化膜进行了表征。结果表明,不同的干燥方式对化学转化膜的微观形貌及耐腐蚀性能有明显的影响。相较于先洗后干的干燥方式,先干后洗的转化膜,晶粒细小,致密度提高,同时形成多孔结构,涂装性能和耐蚀性能得到改善。

    2016年S1期 v.37 107-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2151K]
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  • 低磷化学镀Ni-P-SiC复合镀层的制备

    张罡;赵海涛;张林鹏;刘状;

    将SiC颗粒加入到化学镀液中在钛合金基体上制备出低磷Ni-P-SiC复合镀层,SiC添加量对复合镀层的表面形貌、成分、硬度的影响分别利用SEM、EDS及显微硬度仪进行了研究。结果表明:随镀液中SiC添加量的增多,镀层表面胞体尺寸均匀性变差,粗糙度增大,当SiC含量为4 g/L时,复合镀层表面粗糙度Ra达到1.21。当镀液中添加1 g/L的SiC时,低磷复合镀层的硬度提升到750 HV,经400℃热处理后其硬度可达1240 HV。

    2016年S1期 v.37 111-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 3109K]
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  • 热镀Al-Zn合金钢板表面单宁酸钝化膜微观结构与性能

    许州;荣菊;于晓华;詹肇麟;刘建雄;

    以单宁酸、氟钛酸和硅烷偶联剂为原料,在热镀Al-Zn合金钢板表面制备单宁酸钝化膜。选用扫描电子显微镜观察钝化膜表面形貌,利用电化学工作站分析腐蚀电压与腐蚀电流,使用荧光光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和紫外可见光谱仪分析钝化膜结构。结果表明,单宁酸钝化膜的综合性能要优于六价铬酸盐,而且钝化膜平整、均匀和结合性良好。此外钝化膜厚度与腐蚀电位呈正相关,且厚度达620 mg·m~(-2)时耐腐蚀性能最优。

    2016年S1期 v.37 116-119+124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2287K]
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  • 阴极微弧碳氮共渗过程的放电特性及对45钢表面碳氮共渗的影响

    盛银莹;张治国;李卫;

    采用阴极微弧碳氮共渗表面处理方法,在尿素+氯化钾水溶液体系下,研究了45钢表面碳氮共渗过程的放电特性。分析了处理后表面渗层的物相组成和显微组织形貌。结果表明,随电流增加,45钢的阴极微弧碳氮共渗过程可分成4个阶段,不同阶段对应不同的物理化学过程。其中,在辉光放电阶段产生的活性C、N粒子用于碳氮共渗。经微弧碳氮共渗处理后,碳氮共渗层表面呈多孔形貌,增大电源频率会增加粗糙度,提高占空比可使试样表面更平整。C元素和少量N元素渗入工件表面;共渗层主要由马氏体和少量铁碳化合物、铁氮化合物组成。

    2016年S1期 v.37 120-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2376K]
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  • 纯镁微弧氧化陶瓷层的耐蚀性能

    曾云;高欢;张玉林;陈飞;石祥;王乐;刘莹;

    利用微弧氧化处理技术,在以硅酸钠为主体的电解液中加入一定量的石墨烯添加剂,在纯镁表面制备出致密均匀、耐蚀性能好的陶瓷层。用SEM分析了纯镁微弧氧化陶瓷层的表面和截面形貌,用XRD分析了陶瓷层的相结构。利用CHI600E电化学腐蚀工作站,在3.5%Na Cl溶液中测试了微弧氧化陶瓷层的腐蚀性能。结果表明,处理1200 s后的微弧氧化陶瓷层厚度约为30μm,且显微硬度达到486.73 HV。微弧氧化陶瓷层主要由Mg、MgO、SiO_2和SiC相组成。电化学腐蚀测试表明在电解液中添加石墨烯后,有效改善了微弧氧化陶瓷层的耐蚀性能,腐蚀速率仅为2.01×10~(-4)mm/a,较原始试样2.1363 mm/a减小4个数量级,石墨烯加入电解液后制备的微弧氧化陶瓷层的耐蚀性能显著改善。

    2016年S1期 v.37 125-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2122K]
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  • 纯钛表面钛钯合金层制备及耐蚀性能

    王浩楠;李争显;

    分别采用辉光等离子冶金技术以及PVD沉积Pd膜层结合热扩散法在钛表面制备出了Ti-Pd合金层,用XRD、SEM和EDS研究合金层的相组成、微观组织和元素分布。并对Ti-Pd合金层的耐蚀性进行了研究。结果表明,两种方法制备的Ti-Pd合金层均可极大地提高钛基体在室温静态环境下耐强还原酸腐蚀的性能,其耐蚀性比纯钛提升了两个数量级。

    2016年S1期 v.37 130-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 2450K]
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  • Sc掺杂对AlN/金刚石薄膜质量的影响

    刘皓;陈良贤;魏俊俊;刘金龙;黑立富;李成明;

    采用射频磁控反应溅射在金刚石/Si衬底上制备不同Sc含量的Sc_xAl_(1-x)N薄膜,并研究了Sc掺杂对薄膜沉积速率、表面粗糙度、晶体取向及压电性能的影响。结果表明,薄膜沉积速率随Sc靶功率的增加近似呈线性增长;合适的Sc掺杂能降低Sc_xAl_(1-x)N薄膜的表面粗糙度,提高AlN的C轴择优取向程度,并增强薄膜的压电性能;在0~34%范围内Sc的最优掺杂量为19%,此时薄膜整体质量最高,其表面粗糙度为2.95 nm,AlN(002)取向摇摆曲线半高宽为2.8°,压电常数为11.6 pm/V。

    2016年S1期 v.37 136-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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模拟计算

  • 激光热丝熔覆修复工艺设计与成形质量分析

    黄梓麟;王罡;魏绍鹏;李长虹;融亦鸣;

    首先基于响应曲面设计了单道次热丝熔覆试验,选取激光功率、扫描速度、送丝速度和熔覆电流作为变化因子,定义了体积缺陷率,与熔覆层宽度、高度共同作为目标响应,分析了单因子和多因子交互作用对响应的影响规律,建立了反映单道次熔覆工艺参数和成形质量关系的回归模型和经验公式。当选择较大的激光功率和送丝速度,适中的扫描速度和熔覆电流作为工艺参数组合时,激光热丝熔覆单道次成形质量最佳。其次建立多道次熔覆的搭接率模型,准确确定了搭接率参数,提高激光热丝多道次熔覆的成形质量。最后根据多道次熔覆截面微观组织的表征,可以看到在最佳工艺参数下,熔覆层与基体结合良好,金相组织均匀,无杂质气孔以及未熔合缺陷,验证了本文通过响应曲面法建立的工艺参数与响应变量之间关系模型和多道次熔覆搭接率模型的准确性。

    2016年S1期 v.37 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2118K]
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  • 基于RSM的丝杠感应淬火工艺数值模拟及参数优化

    盖康;贺连芳;张春芝;李辉平;

    滚珠丝杠在感应加热过程中的温度分布对淬火后的组织性能具有至关重要的影响,利用MSC.Marc软件建立55Cr Mo钢感应加热过程的有限元模型并研究了感应线圈移动速度、电流频率、电流密度等因素对加热后温度场及相变的影响,采用RSM对试验结果进行回归分析,得到齿顶和沟底完全奥氏体化深度、丝杠表面最高温度的拟合方程及曲面模型,从而优化出最佳感应淬火工艺参数。优化结果表明,当线圈移动速度为240 mm/min,频率约7000 Hz,密度约1.91 e~7A/m~2时,齿顶完全奥氏体化深度约5.10 mm,沟底完全奥氏体化深度约2.20 mm,表面最高温度约930℃,淬火后能得到相应深度的硬化层。

    2016年S1期 v.37 146-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 3505K]
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