铜基体上Ni—Nb合金层和铁基合金激光非晶化研究

用连续CO_2激光器快速扫描,使铜基体上的Ni—Nb合金层和铁基合金的表面,形成了完全的非晶态。探讨了合金结构等因素对激光形成这两种非晶态的影响,还讨论了形成非晶态的各种因素之间的关系。     

碳钢表面Fe—Ni—Cr—Si—B合金熔敷层的激光处理

利用１０ｋＷ连续ＣＯ２激光束对熔敷在中碳钢表面上的Ｆｅ４０Ｎｉ３６Ｃｒ２Ｓｉ８Ｂ１４合金进行了表面非晶化处理。对已处理表面进行了扫描电镜，透射电镜和电子衍射的检测分析，发现无论在单条激光处理区，还是在多条处理的搭接区均获得了非晶结构，与之区存的还有微晶组织，处理中非金属元素的烧损是出现微晶的原因。     

Co—Cr—Ni系激光熔覆合金显微结构的研究

激光熔覆Ｃｏ－Ｃｒ－Ｎｉ系多元合金的金相、Ｘ射线衍射和电镜研究表明，合金的主要组成相为具有ＦＣＣ点阵的Ｃｏ基固溶体，其中还溶有Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ等元素，并存在许多位错和层错；其次是与固溶液组成共晶体的碳化物，主要为具有正交点阵并含有薄片状孪晶的（Ｃｒ，Ｃｏ）７Ｃ３和Ｃｒ７Ｃ３。上述亚稳结构在７００℃以下，在一定的应力作用下是稳定的。     

激光辐照Fe81.5P18.4Yb0.1非晶合金的晶化特征

本文用扫描电镜（ＳＥＭ）和示差扫描量热法（ＤＳＣ）研究了ＸｅＣｌ准分子激光辐照Ｆｅ＿（８１．５）Ｐ＿（１８．４）Ｙｂ＿（０．１）非晶合金的晶化特征。结果发现，辐照样品的断面上有类冲击波纹样的层状规则的晶粒分布，其晶粒尺寸由辐照表面向样品内部逐渐减小，最后是近纳米尺度的微晶排布，样品的热稳定性也明显改善。     

13Ni5A钢铆钉激光熔覆镍基合金涂层的研究

研究了１３Ｎｉ５Ａ钢铆钉头部Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ合金激光熔覆层的组织、成分、显微硬度和在酸性介质中的抗腐蚀能力，并进行了实地考验．结果表明，采用激光功率密度为１．３×１０４Ｗ／ｃｍ２、扫描速度为５ｍｍ／ｓ的辐照工艺，获得了与基体呈冶金结合的无裂纹的熔覆涂层，其组织由Ｎｉ－Ｃｒ－Ｆｅ固溶体、Ｎｉ３Ｓｉ、Ｃｒ５Ｂ５及ＷＣ等相组成，显微硬度高出基体两倍多，并在酸性介质中具有优异的抗蚀性能．激光熔覆处理的铆钉经３７００ｈ实际生产考验后．明显优于未经．处理的铆钉．     

激光熔覆WC—Co系合金层

用激光熔覆的方法在１８ＣｒＭｎＴｉ钢的表面熔覆ＷＣ－Ｃｏ系合金层,获得细小的组织,硬度达到１６００ＨＶ,熔覆层平均厚度０．５ｍｍ。该熔覆层的耐磨性与同种钢材的渗碳层、等离子喷涂Ｃｒ２Ｏ３涂层、离子氮化层的耐磨性相比较,均有大幅度提高。     

碳钢表面Fe－Ni－Cr－Si－B合金熔敷层的激光处理

利用１０ｋＷ连续ＣＯ２激光束对熔敷在中碳钢表面上的Ｆｅ４０Ｎｉ３６Ｃｒ２Ｓｉ８Ｂ１４合金进行了表面非晶化处理，对已处理表面进行了扫描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）和电子衍射（ＥＤＰ）的检测分析，发现无论在单条激光处理区，还是在多条处理的搭接区均获得了非晶结构，与之共存的还有微晶组织．处理中非金属无素的烧损是出现微晶的原因．     

Ni基合金激光熔覆层裂纹机理研究

激光熔覆得到的Ni基合金熔覆层容易出现裂纹,这是导致Ni基合金熔覆层失败的主要因素.基于实验及微观检测分析,以Ni60熔覆层为研究对象,从组织和应力方面对激光熔覆过程中熔覆层裂纹的开裂及扩展机理进行了研究.综合熔覆层微观组织、物相以及断口形貌分析发现,熔覆层不同位置晶体组织差异显著,材料硬度与裂纹敏感性随硬质相分布的增加而升高,Ni60熔覆层的裂纹属于准解理的脆性断裂,裂纹萌生于熔覆层顶部,并沿硬质相向内部规律性扩展.根据热残余应力模型与Griffith脆性断裂强度模型建立了涂层开裂判据,并在此基础上提出相应的裂纹消除方法,改善了金属的性能.     

激波作用下三种铁基非晶合金的纳米晶化

在气体激波管中，利用激波对非晶的直接作用，在微秒量级时间内，成功地将ＦｅＢＳＩ，ＦｅＭｏＢＳｉ及ＦｅＣｕＮｂＢＳｉ等非晶合金转变成为纳米晶，主晶化相晶粒平均尺寸在２０－６０ｎｍ范围，晶化相分数〉９５％和常规退火晶化比较，激波晶化在晶化相，晶化动力学和晶化机理等方面具有一系列独有的特点。     

Y2O3对Q235钢表面激光熔覆Ni基合金的影响

采用激光熔覆技术,在Q235低碳钢基体表面进行了Ni基合金添加Y2O3的熔覆试验,通过对激光工艺参数及合金粉末比例的优选,可以得到较理想的熔覆层,对熔覆的合金化层进行了表面显微硬度和电化学腐蚀测试以及金相组织和X省射物相分析,结果表明Y2O3对Q235风表面激光熔覆Ni基合金有减少裂纹的作用,但显微硬度与耐蚀性能有所下降。     

(Ni0.75Fe0.25)73Nb5Si10B12非晶合金的等温晶化与结构转变

采用旋铸急冷工艺在大气环境中制各出了（Ni0.75Fe0.25）73Nb5Si10B12非晶合金带材．X射线衍射分析表明，样品为完全非晶．采用DiamondTG／DTA差热分析仪测量了非晶薄带的热稳定性及其相关参数Tg、Tx、Tm等．在720、750、800K分别对试样进行等温退火处理，在通商纯氢气保护下保温60min利用X射线衍射分析了非晶合金等温晶化时相转变及组织转变．在720K退火，组织仅发生少量晶化，先析出γ-（Fe，Ni）固溶体相；750K时发生部分晶化，组织为γ-（Fe，Ni）固溶体、（Fe，Ni）23nB6、Ni31Si12和Nb2Ni0.16；800K时合金完全晶化，组织与750K时相同．     

Ni—Si—B系非晶合金的结晶度与退火温度关系的研究

本文对Ｎｉ８５－ｘＳｉ１５Ｂｘ（ｘ＝１３，１７，２１）系非晶合金条带的晶化（经过处理后的）结晶度的测定进行了比较系统的研究。结晶度的测定系采用电子计算机分峰方法将ｘ射线衍射曲线中的非晶峰与结晶分离开来，其中非晶峰以三次多项式表示，结晶峰以高斯－柯西复函数表示，由这些表达式组成联立方程组，用最小二乘法求解，并计算出它们的相对强度值，得到其结果度与退火温度呈抛物线关系曲线。     

Ni-Fe-Zr-Si-B非晶合金的形成和热稳定性研究

通过旋铸急冷工艺在真空中制备出了(Ni0.75Fe0.25)78-xZrxSi10B12(x=1、3、5、8、10)合金带材,获得了镍基非晶合金.采用XRD、DTA等测试手段分析了该工艺制备的合金非晶条带,研究了Zr对该合金体系的非晶形成能力和热稳定性的影响.X射线衍射分析表明,该合金体系皆为完全非晶.Diamond TG/DAT差热分析仪对非晶薄带的热稳定性及其相关参数Tg、Tx、Tm等的测量分析表明,该合金系中(Ni0.75Fe0.25)70Zr8Si10B12的过冷液相区温度范围ΔTx达58.62 K,约化玻璃转变温度trg约为0.666,表明该合金具有较高的非晶形成能力和热稳定性.当Zr原子分数较小(x≤8)时,Zr的添加提高Tg、Tx,并扩大过冷液相区ΔTx,使合金的非晶形成能力和热稳定性增加;Zr原子分数较大(x>8)时,Zr的添加诱导富Zr-Ni和Zr-Fe的原子团的形成,这些原子团会成为均质形核的核心,降低合金的非晶形成能力和热稳定性.     

激光辐照Fe78Si9B13非晶合金晶化研究

在CO2激光散光斑直径20mm的情况下,分别选择在不同功率静置的条件下辐照Fe78Si9B13非晶带实现部分晶化·用穆斯堡尔谱、X射线衍射和扫描电镜对原始非晶样品(Fe78Si9B13)和晶化后样品的微观结构进行了分析·结果表明:在CO2激光散光斑直径一定的条件下(20mm),分别选择激光功率250W和300W辐照非晶Fe78Si9B13样品20s,非晶样品可以实现约6%和9%的晶化·激光辐照非晶Fe78Si9B13合金的晶化相为αFe(Si),样品发生了织构现象,晶粒沿(200)面大量析出·激光晶化相产生在非晶带表面晶化层中·在其他条件一定的情况下,样品的晶化量随着激光功率的增加而增加·     

Al85 Ni10 Er5非晶合金晶化动力学效应的研究

应用Kissinger公式计算得到Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金初始晶化激活能Ex为104 k J/mol.计算了Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金的拓扑不稳定参数λ=0.087,说明合金是铝基纳米晶合金.Al_(85)Ni_(10)Er_5非晶合金第一放热峰的晶化体积分数与温度的关系曲线均呈"S"形,随升温速率的增加,这种"S"形曲线均向高温处移动.合金晶化第一阶段的晶化激活能Ea(x)与晶化体积分数呈线性递减趋势.此外,晶化体积分数在10%~50%阶段的激活能Ea(x)大于合金初始晶化激活能Ex,这是由于非晶合金内稳定的无序原子团簇结构有效地抑制了初生晶相长大的结果.     

Fe3.84Ni5.57B0.69非晶合金的非等温晶化动力学研究

采用化学还原法制备出了超细Fe3.84Ni5.57B0.69非晶态合金。X射线衍射表明样品为完全非晶。利用差示扫描热分析在不同升温速率下连续加热测得该非晶粉末的热稳定性参数值,均随着升温速率的增加而增加,表明其晶化行为存在着显著的动力学效应。用多元非线性拟合法结合传统的Flynn—wall-ozawa法求取了晶化过程的晶化能E、频率因子A,并给出了可能的机理函数。得出最概然机理为：A-1→B-2→C,机理函数是f（a）1=1．5×[（1-a）^-1/3]^-1,f（a）2=n×（1-a）×[-Ln（1-a）]^n-1/n．     

铁基合金上几种常见氧化层开裂及剥落的声发射研究

用声发射（ＡＥ）技术研究了铁基合金上几种常见氧化层在恒温氧化和随后冷却过程中发生的开裂及剥落行为。获得了ＡＥ累积计数及温度对时间的变化曲线。通过显微镜、扫描电镜的观察和Ｘ射线射衍物相分析，确定了实验合金表面氧化层的主要物相。结果表明：除了加Ｓｉ合金的氧化层在恒温氧化过程已开裂外，其余合金的氧化层均在冷却时开裂并剥落。Ｆｅ２５Ｃｒ－１０Ａｌ合金上α－Ａｌ２Ｏ３层的开裂及剥落最为剧烈。Ｆｅ－２５Ｃｒ－７．５Ｎｂ合金的Ｃｒ２Ｏ３层ＡＥ总计数远远高于Ｆｅ－２５Ｃｒ合金。而Ｆｅ－２５Ｃｒ－４Ｔｉ和Ｆｅ－２５Ｃｒ－９Ｍｎ的情况与Ｆｅ－２５Ｃｒ大体相同。     

镍基自熔合金激光熔敷层的组织和干摩擦磨损特性

研究了几种不同成份的Ｎｉ基自熔合金激光熔敷层的组织和干摩擦磨损性能。结果表明,熔敷层的耐磨性远高于淬火态ＧＣｒ１５钢,其中以Ｎｉ２１＋ＷＣ＋ＣｅＯ２合金熔敷层的耐磨性最好,磨损机制主要是磨粒磨损和部分粘着磨损。