离心铸造Al-18Si-8Ni复合材料的微观组织分布与性能研究

采用离心铸造方法制备了Al-18Si-8Ni复合材料筒状铸件,使用XRD、SEM及OM观察分析了复合材料的微观组织,并检测了材料的硬度及耐磨性能。结果表明:Al-18Si-8Ni筒状铸件形成了具有大量初晶Al3Ni和Si颗粒的外层、中间基体层以及含有较多初晶Si和少量Al3Ni颗粒的内层的三层组织。铸件外层具有最高的硬度及最大的初晶颗粒体积分数。沿筒状铸件半径方向、轴向方向,初晶Al3Ni分别呈现颗粒状及片状两种形貌,且在半径方向上铸件具有更高的硬度。沿铸件半径方向,随着初晶颗粒体积分数的减少,复合材料的耐磨性能逐渐降低。初晶Al3Ni的离心运动与初晶Si的向心运动是形成Al-18Si-8Ni复合材料三层组织的主要原因。

离心铸造Cu-17Ni-3Al-X合金铸件的组织特征和宏观偏析

采用离心铸造方法制备了一种外圆直径为265 mm,厚度约为50 mm,高度为125 mm的高强耐磨Cu-17Ni-3Al-X铜合金铸件,通过金相、电子探针等研究了铜合金铸件的组织特征和宏观偏析。结果表明:铸件中存在等轴晶和柱状晶两种晶粒形态,等轴晶分布在铸件的外壁和内壁,柱状晶分布在铸件中心和铸件两端靠近铸件内壁的区域。主要合金元素Cu、Ni和Al沿铸件的径向和轴向都出现了轻微的宏观偏析,但仍处在合金的设计范围内。

挤压温度对热挤压Cu-17Ni-3Al-X合金耐磨性能的影响

采用显微组织观察、力学性能试验、摩擦磨损试验等方法，研究了10001100℃热挤压后Cu-17Ni-3Al—X合金的显微组织、力学性能和耐磨性能。结果表明：热挤压变形后合金的耐磨性比铸态舍金的有显著提高，随挤压温度升高，合金耐磨性降低，1000℃时，合金获得最佳的耐磨性能；随挤压温度升高，合金抗拉强度和硬度总体呈下降趋势，但伸长率总体呈上升趋势；挤压温度为1075℃时，合金抗拉强度达994MPa，伸长率达89／6，硬度为292HBS，基体显微硬度为319HV，分别比铸态合金提高了31％，280％，7％和11％；热挤压态合金耐磨性相对铸态合金大幅度提高的主要原因是热挤压变形细化了合金的晶粒，减弱了合金的粘着磨损，合金的主要磨损机理是粘着磨损和磨粒磨损。

激光熔覆Ni包Al+1%Y_2O_3覆层的组织分析

以Ni包Al粉末和少量Y2O3粉末为原料,在20钢基体表面激光熔覆Ni-Al金属间化合物,获得了质量良好的熔覆层。运用光学显微镜、扫描电子显微镜分析了熔覆层的组织结构,利用能谱仪、X-ray衍射仪分析了熔覆层的成分与相结构,研究了热处理对其组织、性能和有序化的影响。结果表明:熔覆层主要由Ni3Al,γ-(Fe,Al),NiAl,AlNiY和Al2Y等相组成,热处理后,Ni3Al相由无序化转变成有序化,并且NiAl相的有序化得以保留。

二元A1-Ni纳米团簇结合能的尺寸和成分依赖性研究

利用分子动力学的方法研究了二元A1-Ni团簇结合能的尺寸和成分依赖性。研究表明，低于300K时，团簇的结构不依赖于成分，仍然保持面心立方结构。成分一定时，团簇的结合能随着尺寸的增大而增大；尺寸一定时，A1-Ni团簇的结合能先随着Ni含量的增大而增大，当Ni含量为O．75时，达到极值，而后随着Ni含量的增大而减小，说明Al0.25Ni0.75为最稳定的结构。对于A1-Ni团簇进一步研究表明，Al有表面聚集的趋势。

20钢Ni包Al+1%Y_2O_3激光熔覆层组织研究

以Ni包Al为原料,在20钢基体表面激光熔覆Ni-Al金属间化合物,获得了良好的熔覆质量;运用光学显微镜、扫描电镜分析了熔覆层的组织;同时分析了热处理对其组织和有序化的影响。

Microstructure and mechanical properties of twin-wire arc spraying Ni-Swt.% AI coating on 6061-T6 aluminum alloy

Thermal sprayed Ni-5wt.% Al coating was fabricated on the substrate of 6061-T6 aluminum alloy by twin-wire arc spraying. Experimental results indicated that the average value of bond strength was around 46. 90 MPa, the average hardness was 240 HV and the average value of surface roughness was about O. 14 mm. Friction and wear test results showed that the dry friction coefficient of Ni-5wt.% Al coating firstly decreased, and then tended to a slight increase after 200 cycles. In the early abrasion stage, adhesion wear played the key role for wear mechanics of Ni-5wt.% Al coating, but gradually abrasive wear became to replace adhesion wear.

超音速等离子喷涂工艺参数对AlSi-20%Al/Ni涂层结合强度的影响

为使AlSi-20%Al/Ni超音速等离子喷涂涂层获得优良的结合性能,采用正交实验法研究了喷涂距离、喷涂电压、喷涂电流等喷涂工艺参数对结合强度的影响。利用X射线衍射、扫描电镜等手段对涂层的相组成和断口形貌进行分析,利用WDW-E100D微机控制式万能拉伸试验机对涂层结合强度进行测试。结果表明:涂层由AlSi和AlNi两相组成,影响AlSi-20%Al/Ni涂层结合强度工艺参数的主次顺序为喷涂距离、喷涂电压、喷涂电流,优化后的工艺参数为主气流量3.2m3/h,喷涂电流为380A,喷涂电压为130V,喷涂距离为90mm,在此参数下制备的涂层组织致密,其结合强度为65.5MPa。

Al/Ni多层膜中反应波传播速度的理论研究

为了研究Al/Ni反应多层膜在微纳米点火器件中的应用,采用扩展Mann模型,计算了反应多层膜中反应波的传播速度。定义单层厚度比为δ(2b-1)δ,将现有模型扩展至可计算任意多层膜中反应波的传播速度;计算了Al/Ni多层膜中反应波的传播速度,与试验结果吻合较好,验证了扩展模型。计算结果表明存在一个临界厚度δcr。当对层厚度δbi<δcr时,速度与δbi成正比;当δbi>δcr时,速度与δbi成反比。

还原氧化石墨烯/Al-Ni层状双氢氧化物复合物的制备及其电化学电容行为

以硝酸镍和硝酸铝为原料,尿素作为还原剂和沉淀剂,通过水热法一步合成了不同配比的还原氧化石墨烯/Al-Ni层状双氢氧化物复合物(rGO/LDH)。用X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(Raman)和场发射扫描电镜(FESEM)对其结构和形貌进行物理表征。采用循环伏安,恒电流充放电等电化学方法系统研究了所制备样品的电化学性能。结果表明,当Al-Ni层状双氢氧化物(LDH)与还原氧化石墨烯(rGO)的配比为96.2∶3.8时,复合物具有最佳的电容性能。在电流密度为1A·g-1时,其比电容高达918.4F·g-1,远高于纯Al-Ni层状双氢氧化物(LDH)的比电容(732F·g-1)。

高速电弧喷涂Al-Ni-Mm-Co涂层在脂润滑下的摩擦磨损性能

针对铝合金硬度低、耐磨性差的问题,采用电弧喷涂分别在6061铝合金基体表面喷涂Al和Al-Ni-Mm-Co涂层,采用显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪分别对涂层硬度、涂层显微结构、涂层成分进行分析。采用球-盘式往复摩擦试验机考察涂层在脂润滑下的摩擦学性能,并对磨痕形貌和表面主要元素进行观察。结果表明,Al-Ni-Mm-Co涂层的减摩性和抗磨性能均优于6061铝合金和Al涂层,其优异的摩擦学性能归结为摩擦表面形成的Al_2O_3、NiO、CoO等氧化保护层,主要的磨损形式为疲劳磨损。

Ni含量对热浸Zn-Al-Ni合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响

为了提高热浸镀锌层的耐腐蚀性能,向Zn-0.01%Al镀浴中添加少量Ni,在Q235钢表面获得Zn-Al-Ni热浸镀锌合金层,并用光学显微镜观察了镀层的组织,通过全浸腐蚀实验表征了镀层的耐腐蚀性能。结果表明:随着镀浴中Ni含量的增加,Zn-Al-Ni镀层的腐蚀速率先减小,后增大,当Ni含量为0.05%时,镀层的耐腐蚀性能最好;可以通过降低ζ相层的厚度以及增大δ相层的厚度,来提高镀层的耐腐蚀性能。

Zr-8Al合金酸性化学镀Ni-P镀层

采用酸洗粗化、磷化处理等预处理,然后再采用酸性化学镀在Zr-8Al合金表面成功制备了厚度为15μm左右的Ni-P镀层,并对镀层的物相、结构、显微硬度以及在3.5%NaCl溶液中的极化行为进行了分析。结果表明,酸洗及磷化处理有效地促进了化学镀Ni-P镀层的沉积。化学镀Ni-P镀层成典型的胞状结构、非晶结构。与未化学镀合金相比,化学镀Ni-P镀层显微硬度提高了58%,在3.5%溶液中的自腐蚀电位发生了正移。腐蚀极化后仍然保留了胞状特征,避免了Zr-8Al合金的选择性腐蚀,说明化学镀Ni-P镀层提高了Zr-8Al合金的抗腐蚀性能。

ICP-OES同时测定婴幼儿营养食品中的14种元素

采用湿式消解处理电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)对婴幼儿营养食品中的钾、钠、钙、镁、铜、铁、锰、锌、硼、铬、镍、铝、钡和磷等14种元素同时测定。结果显示检出限能达到0.0001—0.076mg/kg,RSD%小于2.39%。

Ce盐封孔对SiC_p/Al复合材料表面Ni-P镀层的影响

为提高SiCp/Al复合材料的耐腐蚀性能,先化学镀镍,再沉积稀土封孔,讨论了稀土溶液主盐Ce(NO3)3浓度和沉积时间对镍-稀土多层膜耐蚀性能的影响。结果表明:化学镀镍的SiCp/Al复合材料在室温下沉积稀土时,采用Ce(NO3)3含量1 g/L、成膜时间2 h的条件获得的多层膜耐蚀性最好,其腐蚀电位为-0.48mV,腐蚀电流密度为3.54×10-8A/cm2;稀土在膜层中以Ce的氧化物颗粒堆积状态存在,起到了封孔的作用;膜层中的镍磷合金呈多晶态,而稀土含量少,未能测出;稀土溶液浓度越高,沉积速度越快,而在相同浓度下,膜层厚度随着时间的延长而增加,越厚则膜层结合力越差。

Al涂层对Ni基合金高温氧化性能的影响

为了研究Al涂层对Ni基合金高温氧化性能及氧化机理的影响,采用磁控溅射方法在Ni基合金表面制备了Al涂层,在600℃下对涂层进行了真空扩散退火和预氧化处理,并研究了涂层在1 100℃下的高温氧化性能.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了氧化膜的截面形貌及组成.结果表明,Ni基合金氧化动力学曲线近似服从抛物线规律,且合金的氧化增重最大.经过1 100℃高温氧化后,Ni基合金表面形成三层氧化膜,外层为Ni O、Cr_2O_3、Al_2O_3的混合氧化物和少量尖晶石氧化物,中间层主要为Ni的氧化物,内层为Al_2O_3.Al涂层试样的氧化增重相对较小,表明Al涂层在一定程度上提高了Ni基合金的抗氧化性能.

两种电弧离子镀Ni-Co-Cr-Al-Si-Y涂层的高温氧化行为

采用电弧离子镀技术在镍基高温合金DD32上制备了两种不同Cr和Al含量的Ni-Co-Cr-Al-Si-Y涂层,分析了两种涂层的组织及结构,对比研究了两种涂层分别在1000和1100℃时的静态氧化行为和从1000℃到室温的循环氧化行为,结果表明:退火后两种涂层均由γ′/γ,β-NiAl以及少量α-Cr析出相组成,但Al含量高的Ni-Co-Cr-Al-Si-Y涂层含更多的β相,氧化过程中由于高Al涂层具有较多的Al储存相,在恒温氧化时能有效修复被破坏的氧化膜,在循环氧化时氧化膜不易开裂和剥落,在长时间氧化后仍能保持较高的Al含量,使得涂层能抵抗更长时间的高温氧化.

硫对Ni-Cr-W-Al高温合金热塑性的影响

研究了硫对Ni-Cr-W-Al高温合金热塑性的影响。结果表明,当硫含量(质量分数)为0.0004%时,在950～1250℃时,合金的热塑性很好,面缩值都在55%以上;随着硫含量的增加,热塑性不断降低,当硫含量达到0.0116%时,在950～1250℃时面缩值都在50%以下。随着硫含量的增加,高温拉伸断口趋于沿晶断裂,并在高硫含量的晶界处出现硫的富集。这表明,硫是导致合金热脆的主要原因。

Cu-Ni-Al三元合金表面成分偏析的研究

通过BFS方法来研究富Ni的Cu-Ni-Al合金表面成分组成,合金表面的Cu浓度含量被用来表征低Cu、高Cu的分布趋势。研究表明:亚稳状态是造成合金表面成分偏析的直接原因;蒙特卡罗模拟结果显示,原子模拟和实际的实验结果相似。

添加Ni对Mg-Al储氢合金电化学性能的影响

为探究添加Ni对Mg-Al储氢合金电化学性能的影响机制,笔者采用机械合金化在氩气保护下经高能球磨制备了添加5%Ni的Mg58Al42储氢合金,利用电化学方法研究了球磨时间和添加Ni对其放电容量及腐蚀电化学性能的影响。结果表明:目前研究的储氢合金放电容量与球磨时间有关,随球磨时间的延长先变大,球磨10h时放电容量最大为408.5mAh.g-1,此时的放电时间为490min,随后逐渐减少;储氢合金出现二次钝化现象,但二次钝化区间较短,腐蚀速度与球磨时间有关,球磨1h时腐蚀速度最低,此时的腐蚀电流密度为1.28×10-5 A.cm-2;交流阻抗谱由单容抗弧组成,极化电阻随球磨时间的延长先减小再增大而后减小。添加5%Ni后合金放电容量最大,但腐蚀速度有所加快。