GH4742高温合金热变形过程中动态再结晶动力学研究

为研究GH4742高温合金在热变形过程中的动态再结晶行为,对GH4742高温合金进行了等温压缩实验,研究了变形温度为1050~1140℃、应变速率为0.01~1 s^(-1)、应变为0.18~1.20下的动态再结晶行为,定量分析了各变形条件下试样的显微组织,确定了不同变形条件下的动态再结晶分数。利用经典的动力学和晶粒尺寸模型,建立了GH4742高温合金的动态再结晶动力学模型和动态再结晶晶粒尺寸模型。结果表明,不同变形条件下拟合的动态再结晶动力学曲线均呈“S”型,在较低和较高应变时动态再结晶分数的增长率都很低,而在中等应变时,动态再结晶分数的增长率明显增加。再结晶晶粒尺寸随着温度和应变的增大而增大,随着应变速率的增大而减小。依据所建立的动态再结晶动力学和动态再结晶晶粒尺寸模型,不仅可以为高温合金热加工过程显微组织演化模拟提供参数输入,还可以为优化工艺,进而获得组织均匀的显微组织提供理论依据。

降低热镀锌产品锌锭超标耗率的研究

通过对热镀锌产品锌锭超标耗率影响因素研究,着重从锌层厚度控制、锌渣产生控制和工序成材率控制等3个方面进行分析研究,制定有效的应对措施,最终总结形成降低热镀锌产品锌锭超标耗率的控制方法。

丁二酰亚胺无氰镀银工艺

研究了丁二酰亚胺无氰镀银工艺中各组分含量的变化 ,对银镀层在附着力、光亮度等方面性能的影响 ,找出各自的最佳配比 ;通过改变阴极电流密度、pH值考察对银镀层质量的影响 ,找出最佳工艺条件 。

SiC颗粒表面化学镀铜的研究

为了改善SiC/Al之间的润湿性,采用化学镀法对40μm的SiC颗粒进行了化学镀铜,并研究了影响化学镀铜镀速的因素。采用扫描电镜(SEM)观察镀覆层形貌,确定了镀覆效果最好时影响化学镀铜各因素的取值,分析了搅拌和EDTA溶解状况对镀覆效果的影响。结果表明:随着温度升高,装载量、甲醛和NaOH浓度增加时,镀速先升高后降低。当镀速最大时,镀覆效果也最好。随着硫酸铜含量的升高,镀速也不断提高,镀液中硫酸铜7g/L、EDTA14g/L、稳定剂30mg/L时镀覆效果最好。搅拌能够提高镀速,得到好的镀覆效果;EDTA未完全溶解时会降低镀速,影响镀覆效果。

硬铬层表面点状渗油原因分析及控制方法

活塞杆硬铬层气密性问题,是长期困扰航空制造业和使用单位的技术难题。针对某型号飞机起落架缓冲器活塞杆硬铬层表面出现点状渗油,从电镀硬铬机理进行了分析,指出了微裂纹是硬铬层的固有特性,当微裂纹贯通形成穿透性裂纹时,活塞杆在气密试验或使用过程中,气体会通过铬层网状裂纹或气孔由内腔泄露到外部,出现铬层“冒汗”现象,表现为铬层表面出现点状渗油。分析了铬层点状渗油的影响,明确了对气密性检查合格的产品,使用过程中活塞杆铬层表面即使出现点状渗油,也不会引起泄压,不影响起落架的正常性能和使用,仍可按现有要求进行使用和维护的观点。同时,为了控制铬层表面出现点状渗油问题的出现几率,从消除或减少铬层贯通性裂纹(治本)和对铬层采用金刚石碾压、喷丸、憎水和封孔等后处理方法(治标)两个方面进行了研究,均取得了较好的应用效果,对提高镀硬铬零件的气密性,具有一定的指导借鉴作用。

AZ31镁合金双稀土转化膜的TiO_2溶胶处理

采用TiO_2溶胶对双稀土转化膜进行处理,膜的表面形成了新的膜层。SEM表明经TiO_2溶胶处理后双稀土转化膜表面有新物质覆盖在裂纹中,使裂纹减小,未露出内层膜,膜层变得均匀完整。极化曲线和交流阻抗对TiO_2处理后的双稀土转化膜进行电化学测试,表明采用TiO_2处理后试样的腐蚀电位由-1.143 V升高到-0.747 V,腐蚀电流密度降低了两个数量级,并且交流阻抗谱的容抗弧半径增大,极化电阻由1.61 kΩ增大到1.81 kΩ,试样的耐腐蚀性得到了明显的提高。

自蔓延法原位合成热喷涂用TiC/Ni复合粉的研究

采用自蔓延高温合成法(SHS)原位合成热喷涂用TiC/Ni金属陶瓷复合粉。利用扫描电镜观察原始粉体和反应产物的微观结构,采用X射线衍射仪对SHS燃烧产物组成进行物相分析。结果表明:SHS原位合成TiC/Ni的陶瓷与金属界面结合良好;Ti-C-Ni预制块反应产物的主要相成分为TiC和Ni;随着预制块相对密度的增加,反应产物的相对密度增加,颗粒之间的孔隙减少,TiC颗粒尺寸减小。

玻璃纤维织物表面Ni-P合金涂层的制备及其导电性能研究

采用化学镀的方法在玻璃纤维织物试样表面制备了Ni-P合金沉积的非晶镀层。利用扫描电子显微镜和X射线观察及分析了镀层的表面形貌与表面结构,研究了硫酸镍的浓度对非晶镀层的沉积速率、沉积量以及导电性能的影响。结果表明,随着硫酸镍浓度的增加,沉积速率和沉积量逐渐升高,而镀层方阻值逐渐降低,导电性增加。当硫酸镍浓度20 g/L时,玻璃纤维织物镀层方阻值为1.35Ω/方,具有良好的导电性。

GH4742高温合金晶粒长大行为

为研究GH4742高温合金的晶粒长大行为,采用电子背散射衍射技术手段,对GH4742高温合金在1050~1140℃温度范围内进行了0~90 min的热处理实验,获得了不同温度和不同保温时间下合金的晶粒尺寸分布。结果表明,在γ′析出相析出温度之下(低于1095℃),晶粒长大缓慢,晶粒尺寸变化不大。当温度升高到γ′析出相析出温度之上(高于1095℃)时,晶粒尺寸明显增大,在温度为1140℃时,由开始的约63μm增大至保温90 min的约89μm。在综合考虑γ′相的钉扎效应的基础上,建立了GH4742高温合金的晶粒长大模型,并对晶粒长大行为进行了预测。结果表明,模型对等温和非等温条件下晶粒尺寸演变的预测都具有较高的准确度,可为GH4742高温合金的热处理工艺的制定和实际生产应用提供参考。

30CrMnSi镀铬后激光表面合金化

为研究激光表面合金化工艺对镀铬后30CrMnSi组织与硬度的影响,以CO2激光器为热源,采用正交试验法,对其表面进行单道扫描,获得了金相组织和显微硬度均优于基体的合金化层。研究结果表明:激光合金化层晶粒显著细化,平均硬度明显高于基体硬度。激光功率500W,扫描速度10mm/s,保护气体流量10L/min时,合金化层组织细小均匀致密,最高硬度达829HV,约是基体硬度的2.6倍。

铜线材电镀可焊性锡工艺

以 2 -甲基醛缩苯胺为主光剂、脂肪醛缩胺为次光剂 ,在硫酸亚锡镀液中 ,1～ 2 0 A/ dm2条件下 ,0 .5 mm的铜线上制得可焊性锡镀层 ,镀层可抗 2 0 0℃、1h老化 ,具有较好的可焊性。

建筑用AZ80Ti镁合金表面氯化胆碱类离子液体镀铝层的组织和耐蚀性

为了提高建筑用AZ80Ti镁合金的耐腐蚀性能,选择尿素与氯化胆碱共同组成一种新型的离子液体,以AZ80Ti镁合金为基体来完成Al的电沉积过程,并对沉积得到的铝层的微观组织结构及其在3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性进行了表征。研究结果表明:经过镀铝得到的基体表面β组织已经完全消失,生成了部分块状结构。当增加电镀时间后,最初的片层组织不断长大变成了颗粒结构,不同颗粒发生扩散后形成了由颗粒与片状组织共同组成的镀层。经过镀铝处理后,镁合金获得了更高的自腐蚀电位,表现出更强的耐蚀性。经过3 h电镀后,可以获得最优保护性能的铝镀层组织。对初始镁合金进行腐蚀测试后形成了粗糙的腐蚀表面,表面产生了大量的腐蚀脱落产物。经过3 h电沉积后形成了颗粒与片层共存的表面组织结构,腐蚀破坏程度达到最低,形成了较为致密的片层组织。

人工神经网络预测屈服强度

在实验数据的基础上,采用附加动量项和变步长的方法,对人工神经网络的BP算法进行了训练。利用训练后所得到的模型,对屈服强度进行了分析和预测。计算表明,网络预测值与实测值之间具有很高的相关性和精确度,为屈服强度提供了一定的理论辅助手段。

硫酸铈铵对甲烷磺酸浸镀银结晶过程的影响

目的探究添加剂硫酸铈铵对铜基材上进行置换镀银的影响,提高对置换镀异相成核机理的认识。方法应用循环伏安(CV)、塔菲尔曲线、交流阻抗(EIS)、电化学噪声(EPN)等电化学方法及扫描电子显微镜(SEM)技术对不同浓度的硫酸铈铵镀银液环境进行研究。结果随着硫酸铈铵浓度的增加,Ag[(NH3)2]^+络合物量增加,导致阴极还原阻力增大,同时Ce^4+吸附在铜表面,阻碍了铜的氧化反应和银离子的还原反应,阳极与阴极交换电流密度分别下降33.9%和13.4%。当硫酸铈铵的质量浓度达到6mg/L时,EIS中频区容抗弧直径显著增大,硫酸铈铵对置换镀银阳极的影响大于阴极。电化学噪声时域信号与SEM图像结合比较显示,具有大电位漂移的结晶EN对应于银沉积物松散且不均匀的结构,而具有小电位漂移的EN对应于致密层。基于小波变换的电化学噪声能量分布图(EDP)表明,随着硫酸铈铵浓度的增加,B、C区累积的相对能量减小,区域A的能量增加。结论硫酸铈铵镀银液中,Ce^4+在凹凸不平的铜层表面吸附,形成不同厚度的吸附层,来实现银层结构的致密性与平整性。由于硫酸铈铵对镀银阴极与阳极的阻碍作用,使得银沉积系统控制步骤为“扩散控制—混合控制—活化控制”逐步转变。

镁合金电镀镍涂层的耐蚀性能

以化学镀镍作为保护层,对AZ91D镁合金进行直流电镀镍涂层以提高其耐腐蚀性能,并对镁合金表面两个不同厚度的镀镍涂层进行了比较.采用SEM对涂层的表面形态进行了研究.在X射线下纹理明显.镍涂层硬度约560VHN,远远高于AZ91D镁合金基底的硬度(约100VHN).电化学测量结果表明,在已经研究的镁合金涂层中,镍镀层有最低的腐蚀电流密度和最高的腐蚀电位.加速腐蚀实验中AZ91D镁合金镀镍具有很高的耐腐蚀性能.

基于有限元的电感器线圈镀铜工艺仿真分析

目的优化电感器线圈电镀工艺,研究电感线圈电镀过程中电流、电解质电势和镀层厚度分布规律。方法采用计算机仿真技术,基于电镀动力学、电化学理论、法拉第定理和移动网格理论,建立电感线圈匝数参数化的三维电感器线圈电镀模型。结果电感线圈外部的铜离子浓度较高,大约为309mol/m3。电感线圈最外圈的电镀厚度最厚,约7.3141μm。线圈外部较大的电流导致电镀线圈外侧出现较大的沉积速率。结论电解的铜离子的质量传递是影响电镀动力学的最主要因素,线圈电镀层厚度与电镀活性面上的电流分布相互作用。该电镀模型可用于分析线圈匝数对电镀工艺的影响,优化设计类似电镀工艺,研究电镀机理。

镍-碳化钨复合电沉积过程的研究

研究了耐磨性Ni-WC复合镀层的共沉积过程,讨论了镀液中WC微粒的悬浮量、电镀时的温度、阴极电流密度及镀液的pH值对复合镀层中WC共沉积量的影响。结果表明,选择适当的共沉积参数,可制备出WC微粒弥散均匀的耐磨复合镀层;Ni-WC共沉积机理符合Guglielmi两步吸附模型.其速度控制步骤为强吸附步骤。

人工神经网络预测奥氏体化温度

采用附加动量项和变步长的方法,对人工神经网络的BP算法进行了训练。利用训练后所得到的模型,对奥氏体化温度进行了分析和预测。计算表明,网络预测值与实测值之间具有很高的相关性和精确度,可用来研究单个元素含量的变化对相变临界点的影响。

以六价铬还原作铬源的三价铬电镀工艺的研究

研究了不同还原剂与六价铬的还原反应和各种反应条件对还原率的影响,讨论了反应历程,确定了最佳反应条件。这种还原产物可以做为无毒性电镀铬的铬源。使用这种三价铬化合物进行了电镀试验,获得了厚度超过100μm的镀层。

ZM5镁合金无铬前处理化学镀镍层的性能

采用优化的Na4P2O7+Na2SO4+NaNO3体系的化学蚀刻无铬前处理化学镀镍工艺,在ZM5镁合金上制备Ni-P镀层。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析镀层的微观形貌、成分和相结构。通过电化学方法和摩擦磨损试验评价了镀层的耐蚀性和耐磨性。结果表明:无铬前处理工艺制备的镀层中P的质量分数为12.90%。与ASTM标准的含铬前处理工艺得到的镀层的耐蚀性和耐磨性相比,无铬前处理得到的镀层的自腐蚀电位为-0.506V,腐蚀电流密度为2.132×10-6 A/cm2,接近ASTM工艺含铬前处理得到的镀层的耐蚀性能;同时其磨损率为3.056×10-4 mg/s,与ASTM工艺的1.778×10-3 mg/s相比,其抗摩擦磨损性能明显优于含铬前处理的镀层。无铬前处理化学镀镍显著提高了ZM5镁合金的耐蚀性和耐磨性。