QT500表面化学镀镍磷层对8YSZ热障涂层抗热震性能的影响

在金属基体表面制备陶瓷涂层作为高温保护热障涂层(TBCs)可获得很好的效果,但会出现因基体金属的过度氧化而造成涂层失效的现象.在QT500基体上采用化学镀方法制备Ni-P合金镀层,并在有镀层与无镀层基体上依次采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备Ni Co Cr Al Y黏结层和等离子喷涂(APS)制备Zr O_2-8%Y_2O_3(8YSZ)陶瓷层.采用热循环方法评定不同结构热障涂层的抗热震性能,并探讨其热震失效机理.结果表明:镍磷(Ni-P)镀层可显著提高热障涂层的抗热震性能;无Ni-P镀层试样热震失效形式为大面积整体剥落,含Ni-P镀层高温涂层热震失效形式为边角局部剥落;Ni-P镀层抑制了基体金属与黏结层之间元素的互扩散行为.     

巴蜀青铜兵器热镀锡工艺

采用SEM、XRD和矿相分析方法对几件战国带虎斑纹的巴蜀兵器样品进行分析. 样品基体为铸态组织且铸后经过加热;斑纹与基体有明显的界面,斑纹是高锡的铜锡合金,厚度在20～40 μm;斑纹主要是由SnO2 与Cu41Sn11组成. 根据分析结果并分别用镀高锡合金法、热镀锡法进行模拟实验,初步认为虎斑纹系人工表面处理得到,处理工艺应为热镀锡. 组织观察到从基体向镀层方向生长的柱状晶,应是铜向液态锡中溶解扩散所致;镀层中δ相的存在,可能热镀锡后又经过退火的过程.     

球墨铸铁热浸镀铝的抗氧化性

为了延长铸铁工件的使用寿命,采用熔剂法将墨铸铁热浸镀铝,对镀层截面进行了形貌观察(SEM)、能谱分析(EDS)和衍射分析(XRD),测试了镀层的抗氧化性.结果表明,镀层由表面富铝层及扩散层构成,富铝层包含降温形成的针状FeAl3相,扩散层由FeAl3,Fe2Al5 物相组成,其形态呈舌状,并嵌入基体;氧化时镀层全部转变为扩散层,并能保持非常缓慢的退化速度,使球墨铸铁的抗氧化性显著提高.     

镀锡铜箔表面小丘和晶须的生长行为

在电子产品的封装互连中,镀锡铜元件引脚随时间延长,有锡晶须形成,从而引发电子器件短路,甚至造成电子系统失效.本文针对镀锡铜箔表面的小丘和晶须的生长行为进行研究.首先,用化学镀在铜箔表面镀锡.将镀锡铜箔样品在100 ℃和200 ℃空气中时效8 d,为了便于分析实验结果,将另一组镀锡铜箔样品在室温时效30 d.用扫描电子显微镜观察样品表面形貌,用X射线衍射仪对试样进行晶体结构分析.结果表明:样品在100 ℃时效有小丘和晶须形成,而在200 ℃时效8 d和在室温时效30 d没有晶须形成.晶须生长是由镀层内部存在的压应力梯度引起的,并有一个孕育期.随时效温度的变化,原子扩散速度和镀层的应力松弛不同控制了小丘和晶须的形成.     

黄铜镀锡扩散层的减摩耐磨性

黄铜镀锡后用热处理方法使镀金属Ｓｎ和母材金属元素Ｃｕ、Ｚｎ等双向扩散，从而改变了镀层成份，强化了边界；形成的多相组织扩散层具有优良的减摩耐磨性能，借助ＳＥＭ、ＥＰＡ、Ｘ－射线衍射等手段从微观结构上对其耐磨特性机理作了探讨。     

镍磷化学镀层对基体材料疲劳损伤过程的影响分析

在微观层面上分析了Ni-P化学镀层及晶化处理Ni-P化学镀,两种层对基体疲劳裂纹萌生过程的影响.微观观察表明,由于经晶化处理Ni-P化学镀的脆性显著提高,且与基体的结合力进一步加强,在镀层中更容易形成疲劳裂纹,并且裂纹更加容易向基体扩展,结果使试样的疲劳寿命大幅下降.     

Ni-P-多壁碳纳米管复合镀层的制备及自润滑机理

以经过湿式球磨的多壁碳纳米管(MWNTs)为增强相,通过化学镀制备Ni-P-MWNTs复合镀层;对比测试复合镀层和普通Ni-P镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并分析复合镀层的自润滑机理。研究结果表明:湿式球磨有利于改善MWNTs的润滑性和分散性;MWNTs均匀分布于镀层基体中,使复合镀层的维氏硬度提高至1 050;复合镀层的减摩抗磨能力明显比Ni-P镀层的减摩抗磨能力强,在测试条件下,其摩擦因数和磨损率分别为0.08和6.22×10?15 m3/(N.m);在复合镀层对偶钢球的表面形成了以类石墨结构碳为主要成分的转移膜,这层膜阻止了复合镀层与钢球之间的直接接触,使摩擦过程处于良好的自润滑状态,从而降低了摩擦因数,提高了材料的耐磨能力。     

纳米晶镍涂层与基体的界面扩散研究

在不同温度下（150℃～500℃）对电沉积纳米晶镍镀层与低碳钢基体进行低温扩散退火热处理。利用扫描电子显微镜（SEM）的背散射电子（BSE）像及附带的能量色散谱（EDS）考察了热处理后样品中涂层与基体界面上的相结构变化及过渡层的形成。结果表明,在250℃－500℃范围进行低温扩散退火可以有效促使纳米晶镍涂层与基体界面上原子的互扩散,形成扩散过渡层,同时界面上形成了新的相结构。     

提高Ti6Al4V耐磨性的热氧化工艺

针对钛合金具有耐磨性差等缺点,提出了钛合金热氧化处理工艺.选择Ti6Al4V合金在850℃下进行氧化/真空扩散处理,同时作为对比进行了长时间的直接氧化处理.研究结果表明:氧化时间和真空扩散是影响氧化层性质的关键因素,氧化时间达90 min时氧化层的致密性遭到破坏,氧化780 min时氧化层自动剥落;经过真空扩散处理可促进氧向基体内扩散,从而使氧化层中的TiO2转变为TiO,同时氧渗入基体中强化了表面层,二者共同作用改善了钛合金表面的摩擦性能,提高了钛合金的耐磨性;试样在850℃氧化45 min然后真空扩散12 h后,其强化层达到约200μm,且耐磨能力最强.     

22MnB5硼钢裸板热成形中的高温摩擦

采用自制高温摩擦试验机模拟实际热冲压工艺条件下22MnB5裸板的高温摩擦过程,分析初始摩擦温度、滑动速度和法向载荷对其摩擦行为的影响.结果表明:转移过程中试样表面形成氧化层,摩擦时氧化层起到保护和润滑作用,初始摩擦温度对裸板摩擦系数的影响不大;在较低的摩擦速度下,试样表面的氧化物形成厚度不均匀的小堆积块,试样表面凹凸不平并且无法良好支撑摩擦界面,摩擦系数增大;法向载荷较大时,试样表面氧化物被大量剥落,金属基体暴露,摩擦系数增大.     

Modeling decarburization kinetics of grain-oriented silicon steel

A mathematic model has been presented to predict the decarburization kinetics of grain-oriented silicon steel sheet in the gas mixture of N2–H2–H2O during annealing.This model is based on the carbon flux balance between the oxidation reaction at the surface and the carbon diffusion inside the steel sheet.It can be numerically solved to quantify the influences of annealing temperature and atmosphere on decarburization kinetics when the boundary conditions are properly determined.In case that a humid gas mixture is employed during annealing,the most influential process parameter is temperature rather than compositions of the gas mixture,because the diffusion of carbon in ferrite is the rate-limiting step.Therefore,a higher temperature is required for the efficient decarburization of the thicker silicon steel sheet using the industrial continuous annealing production line.     

取向硅钢脱碳过程的数值模拟分析

通过对硅钢钢带表面的脱碳反应动力学和碳在钢带内部扩散机理的研究,建立取向硅钢脱碳过程的数学模型,模拟分析脱碳气氛、退火温度、钢带的初始碳含量和厚度等因素对脱碳过程的影响,并与试验结果进行对比分析。结果表明,所建模型是可靠的;气氛中的水氢比过高会引起钢带表面过氧化而阻碍脱碳;钢带初始碳含量只在脱碳初期对脱碳过程有所影响;钢带中心部位的碳向外表面的扩散是影响脱碳过程的重要环节;提高退火温度并适当降低露点有利于加快取向硅钢钢带脱碳过程的进行。     

退火方式对含硼冷轧深冲搪瓷钢组织性能的影响

在实验室条件下研究了罩式退火和快速连续退火两种方式对含硼搪瓷钢微观组织、力学性能和抗鳞爆性能的影响.结果表明:适当增加Mn，S的质量分数和添加微量B，实验钢不同方式退火板的性能均较好；连续退火板强度稍高于罩式退火板，伸长率A50和rm值明显高于罩式退火板，综合力学性能较好；连续退火板的氢扩散速率明显小于罩式退火板，主要得益于采用快速连续退火得到的实验钢中铁素体晶粒内存在大量弥散分布的渗碳体颗粒作为有效氢陷阱；采用快速连续退火可以实现含硼搪瓷钢良好的力学性能和抗鳞爆性能的匹配.     

均匀化退火和锻造对双相耐磨钢强韧性的影响

研究了一种低合金双相耐磨钢经均匀化退火和锻造处理后的微观组织和强韧性能.结果表明:经980℃均匀化退火4,8 h和1 150℃锻造处理后,实验钢显微组织主要为板条状马氏体、针状贝氏体及少量残余奥氏体,锻造处理后的晶粒度最小为7.0~7.5级,均匀化退火处理后的晶粒度最大为6.5~7.0级.均匀化退火的保温时间是影响双相耐磨钢力学性能的主要因素,实验钢保温4 h时的冲击韧性和延伸率值高于保温8 h的值.锻造比均匀化退火更适宜于提高低合金双相耐磨钢的强韧性,优化工艺为始锻温度1 150℃、终锻温度800℃、锻造比2.     

退火方式对深冲压钢板晶粒尺寸不均匀性的影响

对连续退火或罩式退火后的深冲钢板和超深冲钢板的组织以及织构进行了观测和分析.结果表明,罩式退火后钢板表面晶粒比心部的细小,而连续退火后钢板表面晶粒比心部的粗.这种区别主要来源于热轧钢板原有组织和织构的不均匀性,退火加热过程也会对钢板表面和心部晶粒尺寸的不均匀性产生很大影响.     

Si在纯Fe及低硅钢中扩散行为

采用磁控溅射方法,分别在纯Fe以及低硅钢基片上沉积富Si膜,并对其进行真空扩散热处理.通过能谱分析及X射线衍射研究了Si在纯Fe与低硅钢基体中的扩散特征,运用DICTRA软件建立了扩散模型.研究发现Si在纯Fe基体中扩散时发生γ-Fe(Si)→α-Fe(Si)相转变,扩散速率受控于相界面的迁移.当沿截面Si含量梯度不足以驱动相界面正向迁移时,延长扩散时间会发生相界面回迁现象,最终趋于单一相内均匀化扩散过程.Si在低硅钢基体中的扩散符合Fick扩散第二定律.     

易切削钢中夹杂物及锡的形态

研制了一种新型含锡易切削钢.在锡含量小于0.05%(质量分数)时,钢材具有良好的易切削性能,其力学性能也达到了国家标准.在扫描电镜下观察了钢中夹杂物和断口的形貌,利用能谱分析了夹杂物的成分.结果表明,钢中的复合夹杂物主要由氧化物和Mns组成.多数呈球形或纺锤形,在断口及夹杂物的表面上锡明显偏析.     

以锡代铅研制环保型易切削钢

以锡代铅研制了一种含锡的环保型易切削钢，并进行了切削及力学性能试验。结果表明，在含量小于0．05％(质量分数)时，锡能明显改善钢的易切削性能，未发现对钢的力学性能有不利的影响。     

复合板的厚向异性问题

通过拉伸实验测试了不锈钢/铝合金/不锈钢三层复合板的厚向异性系数r,并分析了扩散退火对r值,的影响及r值对板材成形性能的影响,分析表明：（1）扩散退火会降低r值和提高n值。（2）用平均r值和rmin来判断拉延危险断面的抗拉强度其误差在6%左右。     

CuInSe<Subscript>2</Subscript> thin films obtained by pulse-plating electrodeposition technique with novel pulse wave

CuInSe₂ films were electrodeposited onto indium tin oxide (ITO) substrate in constant current mode using bell-like wave modulated square wave in aqueous solution. The films obtained at different pulse frequencies were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). UV-Vis-NIR absorption spectro- scopy was used to study the optical properties of these films. The results showed that the chalcopyrite phase CuInSe₂ films with a smooth surface and stoichiometric composition could be obtained at appropriate pulse frequency. The crystallinity of CuInSe₂ films could be further improved after annealing treatment. Despite this, we also found that the films obtained using the pulse-plating electrodeposition technique had a faster deposition rate and better film adhesion ability than that using the traditional CIS elec-trodeposition technique, which is significant to the low-cost CIS thin film solar cell production.