添加元素Cu、Mo对镍基合金喷焊层组织和性能的影响

选择两种(Ni-A、Ni-B)成分不同的Ni基合金粉末,在STB A22钢基体上用火焰喷焊技术制备两种喷焊层. XRD和SEM背散射电子实验结果表明,喷焊层内的基体都是Ni和Ni3Fe相,其中Ni-A的基体中含有少量Cu. 在Ni-A、Ni-B的喷焊层内分布有大量富Cr硬质第二相,在Ni-A的喷焊层中,该相有两种形态,且含有较多Mo元素. 在Ni-B的喷焊层中,第二相分布均匀,且无Mo元素. 高温硬度实验表明,由于喷焊层中形成了富Cr硬质第二相,Ni-A、Ni-B喷焊层的硬度较高,而由于Ni-A第二相中含有较多Mo元素,Ni-A的高温硬度比Ni-B高,两种喷焊层的高温硬度均比基材常温时高70%以上.     

含Cu-Cr微合金钢650℃回火时第二相析出强化的研究

将含Cu-Cr微合金钢 930℃保温 30min淬火至室温，随后 650℃回火 10min~10h。利用光学显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）研究不同回火时间条件下，样品中组织演变和第二相析出行为。结果表明：回火过程中组织从马氏体和贝氏体逐渐向针状铁素体和多边形铁素体演变；硬度变化曲线上出现2个二次硬化峰值，分别为回火1h和4h是的硬化峰，前者是V和Mo的碳化物析出强化结果，后者是由富Cu相的析出强化所致，V和Mo的碳化物强化产生的硬度值增量大于富Cu相；Cr的碳化物在回火过程中析出长大速度较快，析出强化能力较弱。     

氧—乙炔喷焊技术对水轮机叶片钢的表面强化研究

本文就氧-乙炔热喷焊技术对水轮机叶片(OrCl3Ni4Mo钢)的表面强化作了初步探讨和实验研究。测定了自熔性合金粉末Ni60喷焊层与基体(OCr13Ni4Mo)间的结合强度和在不同介质中的耐腐蚀性能。实验结。果证明:在OCr13Ni4Mo钢表面喷焊Ni60自熔性合金粉末进行强化是可行的。喷焊后可显著提高基体的耐腐蚀性能和抗磨损性能。     

火焰喷焊件喷焊层耐磨性的研究

通过工艺试验、耐磨试验和显微组织观察分析，研究了火焰喷焊件的耐磨性，结果表明喷焊层中起耐磨作用的主要是弥散分布在整个喷焊层内的硬质相．喷焊合金的耐磨性与硬质相的硬度成正比．建议对喷焊合金标注基体硬度和主要硬质相硬度两个硬度值．     

镍基碳化钨喷焊涂层组织与磨损性能研究

采用带有能谱仪的扫描电镜、X射线衍射和透射电镜技术分析了氧乙炔火焰喷焊WC 增强镍基自熔性合金复合涂层的组织结构,并采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损实验机对该涂层、镀铬层以及Q235钢进行了抗磨粒磨损性能测试.结果表明,复合喷焊层的结构为在γ-Ni 固溶体基体上较均匀的分布着颗粒较粗的WC粒子和弥散分布着大量细小的碳(硼)化物硬质相,这些细小的硬质相主要是Cr7C3,Cr23C6和Ni3B等.在相同的实验条件下,镀铬层和Q235钢的磨损失重分别为喷焊层的1.86倍和29.8倍.     

Ti60合金电弧离子镀Ti-Al-Cr防护涂层的抗循环热冲击性能

利用电弧离子镀技术在Ti60合金表面制备了Ti-48Al-5Cr和Ti-48Al-12Cr(原子分数,%)两种涂层.研究了Ti60及涂层样品在高温(900℃和950℃)和室温(强制水冷)之间的抗循环热冲击能力.分析了热冲击过程中样品的质量变化、相组成、表面及截面形貌的显微照片.结果显示Ti-48Al-12Cr涂层具有较好的抗循环热冲击性能,能有效地保护Ti60基体.而Ti-48Al-5Cr涂层不能有效地保护基体,这是因为Cr元素含量不同导致氧化机制的差异.热冲击实验加速了氧化物的剥落和破坏,因此加速了内氧化的发生和裂纹的萌生、扩展.     

喷瓷管道瓷层与金属的密着行为研究

采用火焰喷熔工艺在Q2 35金属管道表面喷熔耐蚀的玻璃釉料 ,对瓷层与金属的密着行为进行了研究。喷瓷层与金属的密着是热喷玻璃釉料熔体在基体表面上润湿、铺展和界面反应形成的。试验结果表明 ,热喷釉料在瓷层与金属界面上发生了一系列复杂的物理化学反应 ,形成了一个厚度约 5 0 μm的过渡层 ,铁、镍等元素在界面上发生富集。玻璃熔体侵蚀基体金属 ,溶解表面氧化物 ,在瓷层与金属界面上生成大量的氧化物结晶相。过渡层中岛状、块状的Fe-Ni合金以金属键与基体连接 ;玻璃相通过Fe—O和Si—O键与基体连接 ;玻璃熔体侵蚀基体表面 ,使其变得粗糙、凹凸不平 ,形成机械镶嵌连接。这 3方面共同作用形成了密着层 ,瓷层通过密着层与金属连接     

新型定向凝固高温合金750℃抗热腐蚀性能

研究了涂有75%Na2SO4+25%NaCl盐膜的新型定向凝固镍基高温合金在750℃的热腐蚀行为,采用X射线衍射仪和带能谱的扫描电镜分析腐蚀产物相组成以及微观结构.结果表明:该合金在开始阶段腐蚀速率较大,随着腐蚀时间的延长以及合金腐蚀层厚度的增加,腐蚀速率降低.腐蚀层可分为3个区域:外层是以TiO2和Cr2O3为主相对疏松的氧化层,中间层具有保护性的是富Cr层,内层是以Al,Ti为主的氧化物以及点状分布的硫化物.合金的热腐蚀主要由氧化-硫化共存伴随着表面腐蚀物挥发形成,在此过程中腐蚀持续向合金基体推进,使得腐蚀层不断增厚.     

喷瓷管道瓷层与金属的密着行为研究

采用火焰喷熔工艺在Q235金属管道表面喷熔耐蚀的玻璃釉料，对瓷层与金属的密着行为进行了研究。喷瓷层与金属的密着是热喷玻璃釉料熔体在基体表面上润湿、铺展和界面反应形成的。试验结果表明，热喷釉料在瓷层与金属界面上发生了一系列复杂的物理化学反应，形成了一个厚度约50μm的过渡层，铁、镍等元素在界面上发生富集。玻璃熔体侵蚀基体金属，溶解表面氧化物，在瓷层与金属界面上生成大量的氧化物结晶相。过渡层中岛状、块状的Fe-Ni合金以金属键与基体连接；玻璃相通过Fe-O和Si-O键与基体连接；玻璃熔体侵蚀基体表面，使其变得粗糙、凹凸不平，形成机械镶嵌连接。这3方面共同作用形成了密着层，瓷层通过密着层与金属连接。     

喷焊层的相分析及磨损行为研究

本文研究 Ni—Cr—B—Si—Fe 及 Ni—Cr—B—Si—Fe—Re 系列喷焊层硬质相及磨损行为.试验结果表明:喷焊层是由奥氏体固溶体及硬质相构成,在磨损过程中硬质相起到强化作用,未加稀土的喷焊层中硬质相比加稀土的粗大,且偏聚.因此,耐磨性不如加稀土的.     

Cu-Zr-Al大块非晶合金的制备及性能研究

采用铜模铸造的方法制备了Cu48Zr52-xAlx(x=6,7,8,9,10,at%)几种合金,X射线衍射(XRD)实验检验Cu48Zr44Al8,Cu48Zr43Al两种合金样品为完全非晶态.对样品进行差示扫描量热分析(DSC)考查三种大块非晶合金的非晶形成能力,以及Al的添加对非晶形成能力的影响.结果表明:当铝含量X=9时,合金的非晶形成能力及热稳定性最好.     

Cu含量及纯度对Mo-Cu合金热物理性能的影响

研究了不同Cu含量及纯度对Mo-Cu合金热物理性能的影响规律。结果表明:随着Cu含量的增加,合金的热导率呈较为明显的增加趋势,且实测值均比理论值偏低,Cu含量不同偏差的比值也不同,这主要是由Cu含量的不同影响合金的烧结过程从而影响烧结体的致密度,Cu相纯度是Mo-Cu合金热导率的高敏感因素,当Cu纯度仅在99.8%～97%之间变动时,其热导率显著下降;随Cu含量的增加,合金的热膨胀系数也相应的增加,而Cu纯度对其热膨胀性能影响较小,随Cu纯度的下降只呈略微的上升波动趋势,但其值均在10×10-6/K以下,可达到热沉基片所封接的热匹配系数要求。     

等离子喷涂法制备B4CCu梯度材料

以钢为基体,利用大气等离子喷涂技术制备了４种Ｂ_４Ｃ涂层（纯Ｂ_４Ｃ涂层和成分分布指数分别为Ｐ＝０．２,１,２的Ｂ_４Ｃ／Ｃｕ梯度涂层）．对这几种涂层的形貌进行了观察;对Ｂ_４Ｃ／Ｃｕ梯度涂层的残余热应力进行了分析：对纯Ｂ_４Ｃ涂层和Ｂ_４Ｃ／Ｃｕ梯度涂层进行了Ｘ射线电子束热冲击测试．结果表明,Ｐ＝１的Ｂ_４Ｃ／Ｃｕ梯度涂层具有最好的抗热震性．最后对Ｂ４Ｃ涂层的化学溅射性能进行了测试．     

Adjustable thermal expansion in La(Fe,Si)_(13)-based conductive composites by high-pressure synthesis

Providing a suitable contact interface, where a high conductivity material with a desirable coefficient of thermal expansion(CTE) adjoins the target micro-electric devices, is very crucial to optimize the properties and service life of the relevant instruments. Regrettably, a high conductivity, low thermal expansion and relatively inexpensive material is very rare. Composites, fortunately, can offer a method to design materials with adjustable properties by mixing two or more diverse constituents. In this paper, high conductivity composites with adjustable thermal expansion were successfully prepared by a high-pressure synthesis. The composites are based on combining La(Fe,Si)_(13)-based compounds, the materials showing a giant, isotropic negative thermal expansion(NTE) properties, within Cu matrix. The La(Fe,Si)_(13)-based compounds were used to adjust the CTE of the composites, while the Cu phase is in charge of tuning the thermal conductivity properties. Thus, by changing the relative amount of the two components, the composites with high conductivities and adjustable CTE were achieved. Furthermore, the thermal expansion and magnetic properties of the composites were investigated by a physical property measurement system. The present results highlight the potential applications of the Cu-based high conductivity composites with room-temperature NTE properties in the thermal contacts to various semiconductor and microelectronic devices.     

机械合金化法制备Cu-Ti-Zr基非晶合金

采用机械合金化法成功制备Cu40Ti60-xZr(x=0,10,30,50)非晶合金.研究Cu-Ti-Zr合金粉末由晶态向非晶态转变过程中的组织结构变化,探讨非晶合金的形成机制,以及非晶合金的热稳定性和晶化产物.结果表明,非晶合金直接从初始元素得到,在反应过程中没有金属间化合物出现,非晶化过程可以由间隙扩散模型来解释.Cu40TixZry非晶粉末的DSC分析表明,随着Ti含量的降低和Zr含量的升高,非晶粉末的晶化温度Tx逐渐升高,对非晶粉末在相应的Tx温度附近退火15min后发现,Cu40Ti30Zr30合金没有析出相,Cu40Ti1Zr50析出了Zr2Cu,Cu4Ti和少量的一些未知相.     

粉末冶金法合成Gd-Sn-Te体系合金

用粉末冶金方法合成了系列Gd-Sn-Te体系合金,并利用X射线衍射仪和差热分析仪分析试样的相组成和相变.结果表明,该工艺制备的试样成分和组织均匀,元素Gd可以比较均匀地固溶到合金体系中,达到了所需的平衡态.此制备方法满足相图和相结构研究的要求.     

La2O3-CeO2-ZrO2粉的制备及性能

利用化学共沉淀法制取锆酸镧(La2Zr2O7,简称LZ)和La2O3-CeO2-ZrO2(简称LCZ)热障涂层喷涂粉,采用电感耦合等离子体光谱仪(ICP-AES)对粉的化学成分进行分析,用X射线衍射仪分析LZ,LCZ的物相组成,用差式扫描量热法研究粉的高温相稳定性.结果表明:LZ,LCZ粉均为烧绿石结构;高温下LZ,LCZ无明显相变.     

热障涂层陶瓷材料La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7的制备和性能

研究了La2(Zr0.7Ce0.3)2O7(LZ7C3)的合成动力学及相结构,并根据合成过程中的损失对初始成分进行了设计,最终制备出符合原子比La∶Zr∶Ce为10∶7∶3的LZ7C3粉末.用X射线衍射仪和场发射扫描电镜研究了样品的相成分和微观组织,用激光脉冲法和推杆法测量了样品的热导率和热膨胀系数.结果表明:LZ7C3是由烧绿石结构的La2Zr2O7(LZ)固溶体和萤石结构的La2Ce2O7(LC)固溶体组成,其中LZ固溶体是主相;热导率随着温度的升高而逐渐降低,在1473 K时为0.79 W.m-1.K-1,较LZ降低了50%左右;热膨胀系数在1473 K时为11.6×10-6 K-1,比LZ提高了20%左右.这些优越的性能表明LZ7C3是一种具有较大应用前景的新型热障涂层陶瓷材料.     

电热式化学镀铜地热地板的表面化学结构与导热性

用X射线光电子能谱及激光导热性能测试仪测试化学镀铜杨木单板的表面化学结构及其复合后地热地板的导热性.结果表明:镀铜后杨木单板的Cu元素与其复合后的地热地板导热率呈正相关关系;镀层中Cu元素以Cu~(2+)的形式存在,随着施镀时间的增加,Cu~+的歧化反应更加完全,CuOH与Cu_2O逐渐还原为金属Cu;在相同含水率条件下,镀铜地热地板复合材料的导热率比全素复合材料的导热率高2倍多,且随着施镀时间的增加,其导热率也随之增大.     

微量元素Cu、Nb对FeNiPB系纳米晶软磁材料微观结构和相变的影响

研究了微量元素Cu、Nb的加入对FeNiPB系软磁材料的微观结构和相变化的影响．结果表明：采用机械合金化法可以合成名义成分为Fe62Ni15Cu1Nb2P14B6的非晶合金粉末，经过压制成形和热处理可以获得非晶基底上弥散分布α-Fe晶粒的纳米晶组织．认为元素Cu可提高α-Fe晶粒的形核率而元素Nb可阻止α-Fe晶粒的长大并通过设计模型解释，X射线衍射分析(XRD)以及扫描电镜(SEM)的X射线能谱点分析(EDS)和电子通道花样分析(EBSD)进行了验证．