铝合金表面纳米化处理及显微结构特征

采用高能喷丸技术在 14 2 0铝合金上制备出纳米晶结构表层 ,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜及高分辨电子显微镜研究由表层沿厚度方向的结构变化特征 ,并对硬度沿厚度方向的变化进行分析。结果表明 :经过表面高能喷丸处理 ,样品表面形成了厚度约为 2 0 μm的纳米晶层 ,平均晶粒尺寸由约 2 0nm逐渐增加到约 10 0nm ;距表层约 2 0～ 5 0 μm为亚微细晶层 ;表面纳米化的程度与塑性变形量有关 ;表面纳米化是通过位错滑移的塑性变形方式实现的 ;与样品的内部相比 。

爆炸焊接钢/钢复合板接合界面微观结构分析

用HRTEM、TEM和SEM研究了 0 0Cr18Ni5Mo3Si2 16Mn爆炸接合复合板性能及接合界面微区组织结构。结果表明 ,0 0Cr18Ni5Mo3Si2 16Mn复合板强度不低于 16Mn基板的强度 ,180°扭转无裂纹出现 ;接合区形貌近似呈正弦波形 ,接合界面附近形成微细晶区 ;接合界面处的白亮带可能是严重塑性变形和绝热熔化条件下急冷形成的纳米晶结构层和非晶态组织 ;爆炸方法可望用来制备纳米晶和非晶态薄膜材料。

复合板材的爆炸接合技术

讨论了爆炸接合复合板材研究中存在的问题,认为复合板材接合界面涉及到金属融体的非平衡凝固过程,可能会存在马氏体等固态相变,但不可能形成非晶态。由于爆炸接合过程在瞬间完成,接合界面的溶质原子扩散不明显,所形成的化合物可能来自复合板材的后期退火。接合界面的绝热剪切带中存在再结晶晶粒,可能是动态再结晶也可能是静态再结晶形成的。爆炸接合引起的晶粒细化为金属材料表面纳米化提供了一种重要的途径。

铝合金表面高能喷丸纳米化过程中析出相的返溶

利用HRTEM和TEM研究了Al -Zn -Mg合金高能喷丸表面纳米化过程中微观结构的演变。结果表明,经表面高能喷丸处理,样品表面形成了厚度约2 0 μm的纳米晶层,随温度的增加,平均晶粒尺寸由约2 0nm逐渐增加到约1 0 0nm ;随着塑性变形量的增加,η′相在纳米晶区内几乎完全返溶,形成晶粒尺寸小于1 0 0nm的单相α过饱和固溶体。其原因可能是由于α固溶体的晶粒尺寸超细化而导致固溶度增加。

二元Al-Li合金时效相变的电阻法研究

通过电阻法研究了二元Ａｌ－２．０Ｌｉ（质量百分比）合金在１００℃、１９０℃时效时的电阻率随时效时间的变化。研究结果表明，二元Ａｌ－Ｌｉ合金固溶体分解过程中首先发现了短程有序化，然后通过均匀有序化形成δ’相．最后形成δ相。

定子匝间短路故障下双馈风力发电机组高压穿越性能研究

为了研究定子绕组匝间短路(SWITSC)故障对双馈风力发电机组高压穿越的影响,基于多回路理论建立了计及定子绕组匝间短路故障的双馈感应发电机(DFIG)仿真模型,并在MATLAB/Simulink下建立了其S-函数。依据短路故障回路特性,分别在SWITSC前后建立了DFIG风电机组的ABC坐标系统和dq0坐标系统下的数学模型,并简要分析了SWITSC故障下的电磁特性。对双馈风电机组的高压穿越能力做出分析,分析了风电场电压升高的原因、高压穿越的标准及双馈风机在电网电压骤升下的暂态过程。重点研究了DFIG在SWITSC故障前后高压穿越的仿真结果。结果表明,定子绕组匝间短路故障会严重降低风电场的高压穿越的能力。

变速箱齿轮断齿分析

对失效齿轮断口进行了宏、微观分析.结果表明,表面机加工刀痕及宏观裂纹是导致齿轮断裂的主要原因;齿根部未淬上火使其强度降低是造成断齿的又一因素.据此,提出了改进措施.

Al-Zn-Mg合金的表面纳米晶化及其热稳定性研究

利用高能喷丸技术在Al-Zn-Mg合金上制备出纳米晶结构表层，利用X-射线衍射仪、光学显微镜和透射电子显微镜研究由表层沿厚度方向的结构变化特征，并对纳米晶层的热稳定性进行分析。结果表明：高能喷丸处理后，在样品表层获得了等轴、随机取向的纳米晶粒，平均晶粒尺寸约为20nm；晶粒细化遵循逐渐细分原则；动态再结晶可能导致纳米晶粒组织最终形成；高应变量和应变速率及变形过程中的温升对表层纳米晶粒的形成起到了重要作用。表层纳米晶结构层在250℃真空退火后，有大量纳米级析出相析出，晶粒长至300nm左右，表现出较好的热稳定性。

汽轮机叶片断裂失效分析

对某热电厂断裂汽轮机叶片进行了化学成分、力学性能、金相组织以及断口形貌分析。结果表明，叶片的断裂属高周次低应力疲劳断裂，断裂是由表面存在机加工刀痕引起的。

钢砼屋架预应力钢筋螺纹端杆低应力脆断分析

通过硬度测试及金相检验,确认造成预应力钢筋螺纹端杆低应力脆断原因,是由于闪光对焊过程中端杆部位温度升高,之后又冷却过快,使端杆部位发生组织变化和塑性变化所引起的.提出了增加高温回火工艺,以恢复端杆材料强塑性的要求.

溶胶-凝胶法制备纳米粉体

介绍了溶胶-凝胶法的原料、原理以及无机盐和金属醇盐的水解特点以及溶胶-凝胶方法的最新进展、存在的问题,并结合作者自己的研究工作,以二氧化锡为例,介绍了溶胶-凝胶法的工艺流程。最后对溶胶-凝胶法的未来发展进行了展望。

化学镀Ni-P镀层晶化过程研究

化学镀Ni-P镀层的显微组织对其服役性能有重要影响.通过SEM、TEM、XRD和DTA等分析手段,研究了压铸镁合金表面Ni-P镀层的晶化过程.结果表明,初始化学镀层不仅有非晶,还有亚稳态纳米晶;镀层的初始晶化温度大约为300℃,450℃晶化过程完成;升温过程中的原子扩散和纳米晶的长大导致有新的亚稳态相析出和转变;有序畴和析出物一起长大最终产生晶界.

Al-Li-Cu-Zr合金中T_1相结构、形核和长大机制研究

T_1(Al_2CuLi)相是Al-Li-Cu-Zr合金中的重要强化相。通过TEM在对T1相结构和形貌分析的基础上,构造了T1相的结构。T1相晶核以ABCBA的堆垛顺序,共由36个原子组成,其晶格常数a=0.495nm,c=0.933nm。与基体的位相关系为:狖0001狚T1∥狖111狚α,<1010>T1∥<110>α。合金中铜原子的偏聚降低了基体的层错能,从而为T1相依赖扩散层错形核提供了有利条件。T1相长大依赖于原子扩散和台阶滑移,是一种长程扩散控制的台阶机制。

压铸镁合金化学镀Ni-P的沉积过程

通过扫描电镜和GDA辉光放电光谱分析仪等手段,研究了压铸镁合金化学镀Ni-P的沉积过程,结果表明镁合金化学镀的前处理使基材表面呈现孔洞结构,活化形成比较平整的疏松网孔状MgF2和AlF3层;镁合金化学镀Ni-P的初始沉积过程,首先是Ni的还原析出,并不含P;随着Ni形核数量的增多和长大,有自催化能力的Ni层产生,镍磷共沉积开始;镀层中存在铬化物、氟化物与镀液成分以及Ni的混杂层。

热处理温度对AZ91D化学镀Ni-P镀层性能的影响

利用F106标尺仪、HVS-1000型显微硬度计和PS-16A型电化学测量系统,研究了镁合金AZ91D化学镀Ni-P的结合 强度、镀层显微硬度和极化性能。结果表明,镁合金化学镀镍层的P含量为6．68％(质量分数),与基体结合良好。随着从200 ℃到450℃退火热处理温度的提高,结合力呈现出先减小后快速增大,然后又减小的趋势,在350℃附近可达最大结合强 度3．7 MPa;随着热处理温度的提高镀层硬度先稍有下降而后持续提高,到400℃附近达到最大值825HV0．1／20,随后开始 下降;低于200℃的低温退火处理过程中,镀层的腐蚀电位Ecorr有所提高,高于200℃的退火过程中,腐蚀电位Ecorr和腐蚀电 流整体有下降的趋势。

铜钛合金调幅分解之特征

通过透射电子显微分析和Ｘ射线衍射分析对Ｃｕ－５２Ｔｉ（％，原子分数，下同）合金的调幅分解过程进行了研究。确认调幅分解是Ｃｕ－Ｔｉ合金相变初期的过程之一。盐水淬冷不能抑制调幅分解，淬火态调幅波长约为５７ｎｍ。研究表明，调幅分解与调幅组织的长大是两个完全不同的过程，分别属于连续相变和非连续相变。这两个过程的波长长大动力学均符合λ３－λ３０＝ｋｔ定律，长大激活能分别为１７６ｋＪ／ｍｏｌ和１３４ｋＪ／ｍｏｌ。电镜下看到的调幅组织不能作为调幅分解发生的判据。

纳米氧化锌的制备及其应用

纳米氧化锌是一种广泛应用于橡胶、日用化工、涂料、电子等工业领域的重要的功能材料。对固相法、液相法、气相法制备纳米氧化锌的基本原理、影响因素、产物粒径大小等进行了详细的分析讨论 ,同时提出了每种工艺的优缺点 ,以及最适当的工艺条件。分析表明 ,目前生产纳米氧化锌的方法大多为液相沉淀法 ,但沉淀中存在阴离子洗涤和去除问题 ,难以完全解决。而气相法成本较高 ,难以实现大规模生产。固相法无需溶剂、产率高、反应条件易掌握 ,可望实现工业化生产。作者认为未来的研究主要应该集中于去除杂质 ,降低生产成本 ,开发绿色新工艺及其纳米氧化锌应用领域等方面。

SnO_2纳米粉体制备及其气敏性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出尺寸小于100 nm的SnO 2纳米粉体,并采用XRD,TEM等手段对其进行表征,进而将粉体制成旁热式气敏元件测试其气敏性能。结果表明,粉体的尺寸随热处理温度的变化较大,所制气敏元件具有优良的气敏特性,响应恢复时间可以保证其正常使用,但功耗较大,灵敏度较高,尤其对甲烷有较高的灵敏度。