自生复合高强度电车线的研究

电车线 (又称接触导线 )是电气化铁路接触的主要元件 .该 Cu- Cr二元合金系作为自生复合铜电车线基体合金 ,采用定向凝固连铸技术使其内部组织形成在铜基体相上分布呈链状 Cr相的自生复合显微组织结构 ,从而使材料既沿导电方向保持铜基体相导电基本特性 ,又获得强化相 Cr相的强化作用 .定向凝固连铸技术是在连铸技术基础上强化了结晶模热流控制 ,实现了结晶口处定向温度梯度场 ,从而将定向凝固与连铸有机结合起来 ,在实验室成功研制出自生复合电车线样品 ,为制备自生复合电车线提供了技术手段 .该实验室样品的综合性能指标 σ2b·σr,比国…     

WC-钢复合结构的D-B断口分析

采用扫描电镜研究了WC——钢复合结构的断口形态。试验用的合金为:WC 50％,C 0.25％,Cr 0.5％,Mo 0.25％。结果证实此类断口与普通复合材料的韧——脆性断口相似,而基体的断口与普通钢的断口相类似。很明显,断口中的大韧窝是以WC颗粒为中心的。有时在WC颗粒表面出现解理断口。通过试验发现裂纹扩展途径主要是沿着WC与基体的界面进行。通过不同的热处理,可以获得韧窝断口,准解理断口或撕裂型断口。为了提高此类合金的机械性能,改善基体的韧性与WC——钢界面的浸润性是十分重要的。     

复合添加Zr,Ti和Cr对Al-Zn-Mg-Cu超强合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Ti和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Ti-Cr合金。通过金相显微镜、扫描电镜和透射电镜观察和硬度、力学、腐蚀性能测试,对比复合添加Zr和Ti的合金及复合添加Zr,Ti和Cr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。研究结果表明:在Al-Zn-Mg-Cu合金中复合添加Zr,Ti和Cr形成的大量10~20 nm共格的固溶部分Zn,Mg和Cu的(Al,Cr)_3(Zr,Ti)弥散相,这些弥散相强烈钉扎位错和亚晶界;与复合添加Zr和Ti相比,复合添加Zr,Ti和Cr能够显著细化Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭组织,抑制基体再结晶;在提高合金强度、塑性和断裂韧性的同时,提高合金的应力腐蚀和剥落腐蚀抗力,合金应力腐蚀临界应力强度因子KISCC由5.0 MPa·m~(1/2)提高到12.6 MPa·m~(1/2),剥落腐蚀由EC提高至EB-。     

Cr元素对Al-Ni合金凝固组织及显微硬度的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)和硬度测试等手段研究Cr元素对Al-Ni合金的相组成、凝固组织及显微硬度的影响。结果表明,AlNi2.5Crx合金凝固组织主要为α(Al)相和共晶组织Al-Al_3Ni;Cr的添加细化了合金凝固组织,当Cr的原子分数为0.2%时,α(Al)细化效果最佳,当Cr的原子分数为0.3%时,Al_3Ni细化效果最佳;随着Cr含量的增加,合金硬度得到提高,当Cr的原子分数为0.5%时,合金硬度达到最大值51.2HV,这是固溶强化、细晶强化和晶格畸变共同作用的结果。     

Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的显微组织与拉伸断裂行为的研究

本文通过室温拉伸实验,利用扫描电镜和透射电镜对一种工业 Al—Li—Cu—Mg—Zr(8090)合金显微镜组织、形变和断裂特征进行了研究.结果指出:同一成份,不同热处理制度下的合金变形和断裂机制明显不同.分析了时效合金韧性降低和产生层状断口的原困,并对如何改善 Al—Li 合金塑、韧性进行了讨论.     

强磁场下Cu-25%Ag合金的凝固行为

研究了强磁场对Cu-25%Ag(质量分数)合金凝固组织的影响,分析了不同磁场条件对合金凝固组织的作用机理.研究发现,均恒磁场和梯度磁场对合金的凝固组织有重要影响,改变了富Cu枝晶形貌和尺寸,无磁场条件下初生富Cu枝晶分布不均匀,一次枝晶比较长且粗大,枝晶主要以柱状枝晶为主;在12 T磁场条件下,富Cu枝晶分布比较均匀,一次枝晶变短、粗化,枝晶主要以胞状枝晶为主;在负梯度磁场条件下,富Cu枝晶分布不均匀,在试样下部,树枝晶减少,以小平面方式生长的粗大胞晶为主.通过实验研究表明,利用均恒强磁场控制Cu-Ag合金凝固组织,细化晶粒、减小偏析是具有可行性的.     

硼合金铸铁在凿岩机气缸上的应用

本文研究了硼含量和孕育工艺对凿岩机 B、Cu、Cr、Mo 合金铸铁气缸金相组织以及耐磨性的影响。生产中表明,采用适当的硼量和小包孕育快浇工艺,可使该合金具有细小分散、呈断续状的硼碳化合物硬质相;从而使凿岩机气缸耐磨性超过原来的 Cu、Cr、Mo 合金铸铁,并且优于瑞典 BR—51型凿岩机。     

Cr和Yb复合添加对2519A铝合金组织和力学性能的影响

采用力学性能测试、金相﹑扫描电镜及透射电镜等手段研究复合添加Cr和Yb元素对2519A合金显微组织及力学性能的影响。研究结果表明:添加稀土元素Yb,能细化合金的时效强化相,提高合金力学性能。未溶于基体的Yb元素与Cu和Al元素主要形成AlCuYb金属间化合物,并沿晶界分布。复合添加Cr和Yb元素,与单独添加Yb元素的合金相比,Cr元素的加入改变了稀土元素的分布状态,合金在结晶过程中沿晶界形成的富稀土相明显减少,使更多的Yb元素固溶到基体中,从而更有效地细化合金的时效强化相,提高合金的力学性能,使合金室温抗拉强度由490.5MPa提高至508.9MPa。     

添加Cr和Yb对Al-Zn-Mg-xCu-Zr超强铝合金组织与性能的影响

通过力学拉伸、晶间腐蚀、剥落腐蚀与应力腐蚀测试,结合金相、扫描电镜以及透射电镜等分析手段,对比研究不同Cu质量分数(0.8%~2.2%)的Al-Zn-Mg-Cu-Zr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金组织和性能的影响规律。研究结果表明:与Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金相比,复合添加Cr和Yb的Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金,可显著抑制再结晶和晶粒长大,充分保持基体的形变亚结构,提高合金的力学性能和抗腐蚀能力。降低Cu质量分数,2种合金的残余结晶相数量减少,力学性能提高,但Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金抗腐蚀性能逐渐降低,Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金抗腐蚀性能先升高后降低。在铜质量分数(0.8%Cu)较低时,与Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金相比,复合添加Cr和Yb的合金,保持了超高强度性能,且抗腐蚀性能大幅度提高。     

无Co稀土系储氢合金La(NiM)5+x的组织结构及MH电极性能研究

制备和研究了过化学计量比无钴合金La(NiM)5+x(M= Cu, Mn, Al,x=0.3～1.0)在常规熔铸、高温退火+淬火及快速凝固不同制备条件下的组织结构和电化学性能.X射线衍射分析表明,熔铸合金组织均由CaCu5型主相和少量第二相组成;当M为Cu和Mn元素时,退火+淬火处理及快速凝固合金在x=0.3～1.0范围内为单相组织,而含Al合金则很难获得单相组织.电化学实验表明,退火+淬火处理后的合金MH电极具有易活化、电化学容量较高、电极循环稳定性得到不同程度改善,其中以含Cu和Mn元素的单相组织合金循环稳定性最好.快速凝固合金均大大提高了合金的电化学稳定性,但其活化性能和电极容量明显下降.     

超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合材料的制备与功能特性

基于NbTi-TiNi共晶型相变,经成分分析,通过电弧熔炼制备几种具有NbTi和TiNi记忆合金铸态双相组织的NbTiNi合金。这种合金是一种原位自生的NbTi/TiNi记忆合金复合材料,具有复合比可控(通过调整Ni或Nb含量)、可逆马氏体相变温度可调(通过调整Ti/Ni比例)的特点。通过对其辅以常规的锻造、拔丝等大变形工艺加工,使NbTi和TiNi组元细化至微米级别,进一步得到复合组元比表面大、分布均匀、界面强度高的超细片层NbTi/TiNi记忆合金复合丝材料。通过热膨胀仪和万能拉伸试验机对其进行热膨胀和力学性能测试。结果表明,该复合材料不但具有很高的屈服强度(超过1.6 GPa),还具有负膨胀点记忆效应、应变软模效应等新功能特性。     

利用SHS熔铸工艺制备Cu-Cr复合材料

以Cr2O3-CuO-Al为反应体系，提出了制备大功率真空断路器Cu-cr触头复合材料的SHS熔铸工艺，分析了反应体系的热力学原理、SHS产物的凝固过程和最终获得材料的显微组织状况；研究了产生Cu-Cr合金熔体过程中的冷却速度对复合材料凝固组织的影响，结果表明，将SHS技术和铸造工艺结合起来，可以实现Cu-Cr复合材料的同步合成与液态成形一体化；而且，提高冷却速度，可获得晶粒细小的Cu-Cr复合材料。     

铜合金表面激光诱导原位反应制备Ni基合金涂层

采用含有定量纳米铝粉的Ni基新合金粉为涂层原材料,利用激光诱导原位反应在Cu-Cr合金表面制备陶瓷相增强Ni基合金涂层.研究了样品涂层的结构和机理.结果表明:在优化的激光诱导原位制备工艺参数条件下,涂层与铜基体之间形成了由涂层元素和基体元素组成且晶粒细小的结合界面结构;纳米铝粉能够提供更多能量促进铜合金表面涂层的形成;涂层中原位生成了直径小于10μm的陶瓷颗粒增强的复合涂层组织结构;涂层成分中纳米铝粉和稀土氧化物的加入,减少了裂纹和孔洞缺陷的形成;表面涂层的平均显微硬度由铜合金基体表面的85 HV提高到了340 HV.     

聚苯乙烯/氢氧化铝复合粒子的制备与表征

介绍一种原位聚合制备聚苯乙烯/氢氧化铝复合粒子的工艺. 首先对氢氧化铝进行表面处理;接着将表面改性的氢氧化铝分散到溶解有引发剂的液相苯乙烯中,然后将此混合物投入溶解有分散剂的水相进行原位聚合反应,得到聚苯乙烯/氢氧化铝复合粒子.FTIR测试显示表面处理后的氢氧化铝表面与含有饱和碳氢基团的化合物结合;扫描电镜和X射线能量色散谱(SEM- EDS)联用测试结果显示复合粒子具有核壳结构,内部包含氢氧化铝,外部壳层为聚苯乙烯;复合粒子中聚苯乙烯的相对分子质量采用凝胶渗透色谱法(GPC)测试;复合粒子中氢氧化铝含量采用热重分析(TGA)测试.     

氩弧熔铸TiC-TiB_2/Fe复合材料的组织与耐磨性

为改善合金材料的耐磨性能,采用氩弧熔铸技术,以Fe、Ti、B和C粉为原料,按质量分数比45∶30∶20∶5制备原位合成TiC-TiB2/Fe复合材料。通过扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计及摩擦磨损试验机对复合材料的显微组织、物相、洛氏硬度和耐磨性进行分析研究。结果表明:复合材料由原位生成的TiB2和TiC增强颗粒相及α-Fe相组成,颗粒呈块状、板条状和多边形,且颗粒结合地很紧密。复合材料的平均洛氏硬度约为9.37 GPa。在室温干滑动磨损条件下,该熔铸复合材料的耐磨性约是GCr15工具钢的6倍。该研究为原位合成TiC-TiB2/Fe复合材料的制备提供了一种新方法。     

喷射成形技术的发展概况及展望

喷射成形工艺流程短、成本低、沉积效率高、制造系统灵活柔性,是一种极富有发展前景的近终形成形快速凝固技术.介绍了喷射成形技术的发展历程;叙述了喷射成形在铝合金、钢铁材料、镁合金、铜合金、高温合金、金属基复合材料的研究与应用情况;阐述了多层喷射成形技术和原位反应雾化喷射沉积成形技术,对喷射成形技术进行了评价和展望.     

Ti粉在N2中燃烧合成TiN

研究了工艺参数对TiN燃烧合成过程的影响,探讨了C引入后得到纤维状TiC及原位复相材料的工艺途径.结合相平衡分析了TiN的生成过程.     

A Cu-Cr alloy with nano and microscale Cr particles produced in a water-cooled copper mold

Microstructures have profound effects on the hardness and strength of Cu-Cr alloys. The microstructures of a Cu-Cr alloy cast in a water-cooled copper mold were studied in the present work. The scanning electron microscopy (SEM) results show that there are the copper matrix saturated with chromium, spherical precipitates of chromium separated from liquid phase during cooling before the initiation of solidification, and a eutectic phase in grain boundary areas. To investigate the effect of age-hardening treatment on the microstructures and properties of the material, some samples were subsequently age-hardened in a salt bath and investigated by transmission electron microscopy (TEM). The results show that coherent precipitates with the diameter of 11 nm are detectable in the samples before and after the age-hardening stage. Of course, the volume fraction of coherent precipitates is higher after the aging process.     

原位制备表面增强复合材料的一种新方法

提出了一种利用工频电流制备表面增强复合材料的新方法，其特点是：对合金熔体施加一个交流电，利用交流电及其感生磁场产生的电磁力，迫使电导率较低的第二相向边缘迁移，凝固后得到表面增强的复合材料．利用该方法原位制备了表面硅增强的铝硅合金，表层硬度比单纯的铝基提高10-20倍．该方法工艺简单，不受铸件形状和尺寸的限制，可用于表面增强金属材料的规模化制备．     

多道次摩擦搅拌处理和镁添加对Al 1050合金的微观结构和拉伸性能的影响

研究了多道次搅拌摩擦加工 (FSP) 和镁粉添加对 Al 1050 合金不同微观结构部分的影响,包括搅拌区 (SZ)、热影响区 (HAZ) 和热机械影响区 (TMAZ)等。对微观结构分析结果表明,随着 FSP 道次的增加,非复合样品和复合样品中 SZ 的晶粒尺寸减小,而非复合样品中 TMAZ 和 HAZ 的晶粒尺寸增加。此外,镁粉的加入导致了大程度的晶粒细化,增加 FSP 道次的数量导致原位复合样品中 Al–Mg 金属间化合物的分布更均匀。拉伸试验结果表明,与母材和复合材料样品相比,经过四道 FSP 的非复合材料样品表现出更高的伸长率和韧性断裂。然而,与母材和非复合样品相比,该样品表现出脆性断裂和更高的拉伸强度。与经过 FSP 的母材和非复合材料样品相比,复合材料样品的制造显着提高了硬度。