7×××系铝合金双级双峰时效工艺研究

采用洛氏硬度计、显微硬度测试仪、扫描电镜(SEM)等手段系统地研究了7003、7050和7075铝合金双级双峰时效过程中时效硬化特性和微观组织结构等。结果表明,7×××系铝合金双级时效与单级时效一样存在硬度双峰现象,且第二峰的硬度比第一峰的硬度略高,从而验证了7×××系铝合金双级双峰的普遍性。

Pt/Co改性石墨电极的制备及其电催化性能

本文采用化学镀在块状石墨表面镀Co,然后用真空离子镀沉积Pt制备Pt/Co石墨电极。通过扫描电子显微镜(SEM)对改性后的石墨电极试样微观组织进行观察;用X射线荧光光谱分析(XRF)确定石墨电极表面成分;用循环伏安法研究了石墨电极的电催化性能,并探讨了峰值电流与化学镀Co的时间、甲醇浓度等的关系。结果表明,在真空离子镀Pt工艺参数不变的情况下,镀Co时间在120s范围内,电极的甲醇电催化性随着化学镀时间延长和甲醇浓度增大而增强。

7003铝合金双级双时效峰的显微组织与性能

采用洛氏硬度计、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及电子拉伸试验机等技术,研究了7003铝合金的双级时效行为、力学性能以及显微组织。结果表明,7003铝合金双级时效处理后的硬度、强度均存在双峰,且合金的两个时效峰的硬度和强度相差不多。对应第一个峰时效,合金的主要强化相是GP区;对应第二个峰时效,其主要强化相为η'(MgZn2)相。

7003铝合金双级双时效峰的氢脆敏感性

采用阴极渗氢、洛氏硬度计、电子拉伸试验机、测氢仪、能谱(EDS)等手段研究了7003铝合金双级双峰时效下的力学性能及氢脆敏感性。结果表明,充氢前后7003铝合金的强度等性能具有时效双峰特征,第二时效峰处合金强度的下降量明显比第一时效峰的小,且第二时效峰处合金的氢脆敏感性较第一时效峰的氢脆敏感性低。此外,晶界Mg偏析越多,阴极充氢试样中的氢浓度越高,这表明在阴极渗氢过程中存在着Mg-H相互作用。

7003铝合金双级双峰时效工艺优化

设计了L9(34)的双级时效正交试验方案,系统地研究了双级双峰时效工艺、时效硬化特性和力学性能。结果表明:终时效对合金的力学性能具有决定性的影响,合金的硬度、强度对终时效温度最敏感,合金的塑韧性则对终时效时间最敏感;利用"双峰"特征对正交试验所得的具有高塑性、高韧性的相对最佳工艺进行强度优化,发现对应不同的目标性能,有最优双级时效工艺与之相应,并没有发现各性能指标同时达到最大值的理论最优工艺,只能获取一种相对的最优工艺,即在保证接近单级峰时效强度的前提下选择塑、韧性最佳的工艺——105℃/4 h+155℃/70 h。

脉冲激光沉积制备TiN/AlN多层薄膜及其工艺研究

本文采用脉冲激光沉积(PLD)法,在单晶硅试样表面上沉积制备了TiN/AlN多层硬质薄膜;研究了激光能量、靶衬距离和基体温度等工艺参数对薄膜性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度仪方法研究了薄膜的性能。结果表明:薄膜由TiN和立方AlN细晶和无定型的非晶TiN、AlN组成,薄膜的调制周期尺寸均在λ=(50-200)nm范围内,多层结构界面清晰;当多层薄膜调制周期在100nm以下时,薄膜的显微硬度明显高于TiN和AlN的混合硬度值。

脉冲激光沉积TiN/AlN多层膜的微结构与力学性能

采用脉冲激光沉积(LPA)法,在单晶Si表面制备了调制周期为50nm的不同调制比的TiN/AlN多层膜,并研究了调制比对多层膜微结构和力学性能的影响。扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)显示,薄膜的调制比在1～4之间。并且小调制比下薄膜表面的岛密度小,岛面积过大,分布不均匀,相邻岛之间的起伏较大。X射线衍射(XRD)结果表明,小调制比下,AlN相为明显的(002)择优取向,TiN相主要以(200)、(220)形式存在;调制比增大后,AlN相的择优取向减弱,同时伴随着薄膜晶粒的细化及硬度增强,这一研究结果说明,调制比对多层膜的性质有一定的影响,大调制比会导致Al元素在界面处聚集,并与TiN进行合金化后的形成TiAlN结构,进而对薄膜的硬度产生影响。

脉冲激光沉积制备TiN/AlN多层薄膜的研究

采用脉冲激光沉积（PLA）法,在单晶Si试样表面沉积制备了一系列TiN/AlN硬质多层膜,并采用基于免疫算法的免疫径向基函数（IRBF）神经网络对AlN厚度建立预测模型,设计出具有可控调制周期和调制比的TiN/AlN多层膜。X射线衍射（XRD）结果表明,小调制层周期下,过高或过低的工艺条件下薄膜通常为非晶态,适当的工艺条件下TiN、AlN形成具有强烈织构的超晶格柱状晶多层膜;与此相应,纳米多层膜产生了硬度和弹性模量异常增高;随着调制比增加,使纳米多层膜形成非晶AlN层和纳米晶TiN层的多层结构,多层膜的硬度和弹性模量逐渐下降。XPS结果表明,薄膜界面由Ti＋4、Ti＋3离子组成,N的负二价、三价亚谱结构预示着非当量TiN、AlN的形成。AFM研究显示,薄膜的调制周期均在10~200 nm范围内,且薄膜表面较均匀;当多层薄膜调制周期在50 nm以下时,薄膜的纳米硬度值明显高于TiN和AlN的混合硬度值,达30 Gpa。