钢的相变超塑性扩散焊研究

通过金相观察、电子探针分析和显微硬度测试，研究了碳钢的相变超塑性扩散焊焊接接头的金相组织、碳的分布和显微硬度的变化，以及热循环中最高加热温度、压应力和热循环次数等主要工艺参数对Ｔ８／Ｔ８焊接接头强度的影响。结果表明，相变超塑性能加速固态扩散焊焊接过程；热循环中最高加热温度、压应力和热循环次数对焊接接头的强度有重要影响。文中还对相变超塑性能加速固态扩散焊焊接过程的机理进行了进一步的探讨。

钢的低温稀土渗硼研究

筛选出了能实现低温稀土渗硼的膏剂；探讨了４５钢低温渗硼层的组织与性能。结果表明，低温渗硼层仍呈梳齿状，在渗硼层前沿没有如高温渗硼那样的晶粒粗大的伪共析或过共析组织的过渡区，而只有一个相对较窄的富碳区；低温渗硼层的耐磨性和耐蚀性较高温渗硼层有所提高，而其脆性却有所降低。

45钢低温渗硼层的组织与性能

探讨了４５钢低温渗硼层的组织与性能，结果表明，低温渗硼层通常呈针状，在渗硼层前沿没有如高温渗硼那样的晶粒粗大的伪共析或过共析组织的过渡区，而只有一个相对较窄的富碳区。低温渗硼层的耐磨性和耐蚀性较高温渗硼层有所提高，而其脆性却有所降低。在一定条件下会出现块粒状硼化物层，其耐磨性低于针状渗硼层，而其耐蚀性却优于针状渗硼层。

稀土元素对钢渗铬层组织与性能的影响

通过显微观察、电子探针分析、Ｘ射线衍射分析、磨损对比试验、高温抗氧化试验、中性盐雾对比试验和阳极极化曲线的测试，探讨了稀土元素对钢渗铬层组织、耐磨性及耐蚀性的影响。结果表明，在一定条件下，稀土元素能明显提高渗铬速度，显著提高渗层的耐磨性及耐蚀性。

碳钢的相变超塑性扩散焊接

本文通过试验，探讨了Ｔ８—Ｔ８同类材料及Ｔ８—ＤＴ３异类材料相变超塑性扩散焊接的可行性，并以Ｔ８—Ｔ８相变超塑性扩散焊接为例，探讨了主要工艺参数对相变超塑性扩散焊接接头强度的影响规律。结果表明，具有相变点的Ｔ８—Ｔ８与Ｔ８—ＤＴ３，均能实现相变超塑性扩散焊接。加热到最高温度时，压力和热循环次数会影响接头强度，主要工艺参数在一定范围内，它们对接头强度有相似的影响规律。

膏剂稀土渗铬

本文通过试验,研制出了稀土渗铬膏荆,并探讨了稀土元素对渗铬层组织与抗蚀性的影响。结果表明,稀土元素的加入不仅能明显增加渗层层深,还能显著地提高渗层的抗蚀性。

金属基复合材料激光诱发反应焊接研究

将激光焊接技术用于碳化硅颗粒增强铝基复合材料的焊接。激光能量诱发复合材料和反应添加物钛之间的相互作用产物形成了复合材料的焊接接头。在一定的焊接条件下该反应产物能够完全阻止有害碳化铝相在焊接区的形成。给出了金属基复合材料激光诱发反应焊的试验结果，并从理论上对激光诱发反应焊接机理进行了探讨。

块粒状低温渗硼层组织及性能研究

低温固体渗硼时,渗硼层通常呈梳齿状特征,整齐、致密、疏松孔洞少。但在渗硼剂中如添加过多的铵盐和硫脲作为复合催化剂时,容易出现所谓的“块粒状”组织,此组织中有较多的疏松孔洞和黑色组织。通过金相显微镜观察、电子探针分析和X射线衍射分析,研究了块粒状渗层组织。结果表明:此块粒状组织仍是硼化物层。通过耐磨试验和阳极极化曲线测试,研究了块粒状渗层性能。结果表明:梳齿状渗层的耐磨性优于块粒状渗层的耐磨性,而块粒状渗层的耐蚀性却优于梳齿状渗层的耐蚀性。

稀土元素对45钢渗铬层组织与抗蚀性的影响

探讨了稀土元素对45钢膏剂渗铬层组织与抗蚀性的影响。结果表明,在一定条件下,稀土元素能明显地增加渗层层深、显著地提高渗层的抗蚀性。

45钢低温膏剂渗硼及耐蚀性研究

叙述了４５钢低温渗硼后的组织，工艺参数对渗硼层深度影响的规律以及低温渗硼层与高温渗硼层的耐蚀性差别。

稀土元素对钢膏剂硼-铝共渗渗层组织与性能的影响

通过试验,探讨了稀土元素对钢膏剂硼-铝共渗渗层组织与性能的影响。结果表明,稀土元素能促进FeB相形成,显著地增加渗层和过渡区的厚度,并起微合金化作用;在明显提高渗层耐磨性的同时,也改善了渗层的脆性。

45钢膏剂渗硼及耐蚀性研究

通过试验探讨了45钢渗硼后的组织和工艺参数对渗硼层厚度影响规律以及渗硼层的耐蚀性。结果表明：渗硼时间一定，渗硼层深度和渗硼温度呈负指数方关系;渗硼温度一定，渗硼层深度与渗硼时间呈抛物线关系;渗硼试样耐蚀性明显优于未渗硼试样，而单相渗硼层的耐蚀性又明显优于双相渗硼层。

钯(0)/铜(I)协同催化脱羧不对称4+2环加成反应合成四环香豆素

香豆素衍生物是天然产物中广泛存在的一类化合物,具有丰富的生理活性,因而受到广泛关注.其中四环香豆素结构包含多个连续的手性中心和复杂的四环结构,其手性合成是化学领域的挑战之一.利用简单易得的香豆素衍生物例如3-氰基香豆素作为原料设计手性催化反应,是构建这些复杂香豆素衍生物的有效方法.迄今为止,关于3-氰基香豆素的不对称转化依然很少,因为氰基和酯基间较长的距离限制了它们与金属离子形成刚性的环状过渡态.如果仅以氰基作为活化位点,较弱的配位能力、与反应位点较远的距离对手性诱导构成挑战.协同催化可以有效提升反应选择性和活性,近年来逐渐成为研究重点.特别是钯/铜协同催化取得较大的进展,然而仍存在一些局限性,例如每次催化循环形成一个碳碳键,只能合成简单的化合物,铜的活化模式也仅局限于和酰胺或醛亚胺酯形成刚性结构,相应亲核试剂范围有待扩展.因此,本文发展了一种新的钯/铜协同催化策略,通过金属钯形成烯丙基钯物种活化烯基苯并噁嗪酮,铜作为路易斯酸活化3-氰基香豆素,实现了两者的脱羧不对称[4+2]环化反应,不仅解决了单一催化剂立体选择性控制不足的问题,而且合成了具有三个连续手性中心的香豆素衍生的稠环.该方法反应条件温和,立体选择性控制优秀.控制实验证明,手性铜-恶唑啉复合物能够活化3-氰基香豆素且产生手性诱导.钯/铜催化剂负载量会极大影响反应收率和产物立体选择性,当钯/铜<1时能够得到几乎光学纯的产物.本文选用烯基苯并噁嗪酮和3-氰基香豆素作为模板底物,通过对钯络合物上配体、溶剂、烯基苯并噁嗪酮上的保护基以及铜路易斯酸进行考察,筛选出了最佳钯铜络合物组合和溶剂.在优化的反应条件下,考察该方法对不同底物的适应情况.改用不同取代基的3-氰基香豆素,5-位取代基会遮挡烯烃,抑制氨基的进攻导致反应无法进行.此外,其它无论吸电子或给电子底物,催化反应均可顺利进行,并且以中等到优秀的收率,优秀的非对映选择性和对映选择性得到成环产物.考察了取代的烯基苯并噁嗪酮在该反应中的表现,通过改变保护基、混合溶剂、手性配体和铜源以中等的收率和令人满意的立体选择性得到相应的四环香豆素.另外培养了手性四环香豆素的单晶,通过X射线衍射分析确定产物的绝对构型是(R,R,R).为更深入认识反应机理,进行了系列的控制实验.使用消旋的钯络合物和手性的铜络合物,可以顺利得到相应的产物.尽管收率和立体选择性均较低,但说明手性铜复合物可以与氰基结合,并且能够成功诱导出手性.另外,回收的原料烯基苯并噁嗪酮是消旋的,说明钯催化的脱羧过程与手性铜复合物无关,两种催化剂的循环过程是完全相互独立的.考察了催化剂的负载量对反应的影响.固定钯催化剂用量,手性铜复合物越多,产率越低,立体选择性越高;固定铜催化剂用量,降低钯催化剂则会抑制原料烯基苯并噁嗪酮的转化.另外,当铜/钯催化剂负载比大于1.0时,能够得到接近光学纯的产物,可以理解为铜活化的3-氰基香豆素完全参与转化,抑制了背景反应.据此提出了相应的催化模型来解释立体选择性的成因.手性铜复合物与3-氰基香豆素结合,使得潜手性面两边位阻不等价,氨基负离子更容易从Si面进攻并关环,最后得到(R,R,R)构型的产物.综上,本文不仅为手性四环香豆素的合成提供了一种新方法,所发展的铜钯双活化模式也为发展手性催化反应提供新的策略.

低温渗硼层性能研究

通过磨损试验、脆性试验和阳极极化曲线的测试，研究了低温渗硼对钢渗硼层耐磨性、脆性和耐蚀性的影响。结果表明：低温渗硼层的耐磨性和耐蚀性较高温渗硼层的有所提高，而其脆性却有所降低。