基于d-电子合金设计理论和JMatPro软件新型生物医用钛合金的设计(英文)

基于d-电子合金设计理论和JMatPro软件,运用正交试验,设计了具有较低弹性模量和较高强度且含有无毒元素Nb、Mo、Zr和Sn的新型生物医用β钛合金Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr,并对该合金的显微组织和力学性能进行分析。结果表明,Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr合金在800°C下固溶处理后,由单一的β等轴晶构成。与Ti-6Al-4V相比,该合金具有较优越的力学性能:E=65 GPa,σb=834 MPa,σ0.2=802 MPa,δ=11%,有望成为新型种植材料。该方法可以有效地降低实验次数,并得到理想的实验结果。

基于d电子合金设计方法的生物医用新型亚稳β钛合金的设计及性能研究

依据d电子合金设计方法,采用无细胞毒性的合金元素Nb和Zr,从理论上设计了一种具有较低弹性模量的生物医用新型亚稳β钛合金Ti-35Nb-10Zr,并研究了该合金铸锭的基本力学性能。结果表明:该合金的弹性模量值低于传统的用于体内植入的Ti-6Al-4V合金,有望成为一种比较有前途的新型体内植入材料。

d-电子合金理论在钛合金设计中的应用

介绍了d-电子合金理论及其在钛合金中的应用,该理论可表征合金元素电子结构的基本参数(Bo和Md),可对钛合金的分类、固溶强化影响加以合理描述。目前,该理论已在低弹性模量医用钛合金的设计中得到应用;通过对该理论存在问题的探讨,认为该方法可广泛应用于钛合金设计。

义齿钛合金成分的d-电子合金理论法设计

针对目前义齿用钛合金不足 ,采用d -电子合金设计理论设计了新型Ti-Fe -Mo -Mn -Nb -Zr系列义齿钛合金。研究了Fe、Mo、Mn、Nb和Zr对钛合金β相稳定性的规律。结果表明Fe、Mn、Mo和Nb有利于提高合金β相的稳定性 ,而Zr降低 β相的稳定性。d -电子合金设计理论结合成本核算 ,优化得到了比Ti2 9Nb13Ta4 .6Zr合金具有更优良的力学性能、成本更低 ,硬度更接近牙本质的钛合金Ti1Fe13Mo12Mn17Nb6Zr和Ti2Fe15Mo12Mn11Nb9Zr,这两种合金自腐蚀电位高 ,耐腐蚀性能良好。

应用d电子合金设计理论优化GH907合金组织及持久性能

硅对 GH 90 7合金基体γ及γ′稳定性产生显著影响。Si含量高于 0 .45 at% ,合金中析出颗粒状laves相 ,且随 Si含量增加 ,ε,L aves等第二相数量增多。适宜的第二相体积分数及分布有益于持久性能。应用 d-电子合金设计理论 (即新相分计算法 New PHACOMP)对该合金第二相析出倾向进行综合评价 ,得出随 Si含量增加 ,TCP相的析出倾向增强 ,合金适宜的 Mdγ范围为 Mdγ:0 .85 8～ 0 .86 7或 Mdγ′:1.112～1.132。

镍基625合金电子束熔覆TiC涂层表面改性研究

目的采用电子束表面改性技术对Inconel 625镍基合金进行电子束表面合金化(EBSA)处理,制备性能良好的TiC涂层,提高Inconel 625镍基合金的表面性能。方法采用不同的电子束扫描速度(80、100、120 mm/min)在Inconel 625镍基合金表面制备TiC涂层,使用扫描电镜(SEM)拍摄合金区横截面进行EDS能谱分析,使用电子背散射衍射仪(EBSD)对合金层进行EBSD表征分析,使用显微硬度仪测量EBSA后的表面硬度,使用摩擦磨损试验机(RTEC)测试表面耐磨性、生成摩擦曲线并拍摄磨损表面的三维形貌。结果从宏观形貌上来看,在80 mm/min扫描速度下涂层成形质量最好。微观组织测试结果表明,随着扫描速度的增大,平均晶粒尺寸增大。显微硬度测试结果表明,随着扫描速度的增大,表面硬度呈现降低的趋势,但涂层表面硬度均高于基材硬度。当扫描速度为80 mm/min时,TiC强化颗粒较多分布在表面,其表面硬度最高,为457HB,与基材相比,表面硬度提高了1.936倍。耐磨性测试结果表明,当扫描速度为80 mm/min时,磨损体积和磨损率最低,分别为0.9131 mm^(3)和3.0437,相较于基材,磨损率降低了30.48%。结论当扫描速度为80 mm/min时,采用电子束熔覆技术在Inconel 625镍基合金表面制备的TiC涂层可显著改善Inconel 625镍基合金表面的硬度、耐磨性。

基于d电子合金理论的新型节镍双相不锈钢设计及性能研究

依据d电子合金理论,设计了新型节镍00Cr19Mn6Ni0.5N0.2(DSSs)系列双相不锈钢,同时研究了W、Mo、Cu单独添加对该系列双相不锈钢显微组织、力学及腐蚀性能的影响。结果表明:Cu可以显著扩大奥氏体相区,Mo和Cu能够适当提高材料的腐蚀性能,W和Mo可以不同程度的提高室温拉伸性能,该系列新型双相不锈钢的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别达到360、880MPa和35%以上。实验合金中没有发现sigma相的析出,与理论设计结果基本一致。

电子束表面合金化研究进展

阐述了电子束表面合金化的基本原理及国内外电子束合金化设备的应用和发展.介绍了强流脉冲电子束表面合金化做为一种新型表面合金化方法在研究领域的应用,并综述了近年来电子束表面合金化研究的发展动态,简述了国内外相关领域的主要研究成果及取得的进展.对电子束表面合金化技术做出了展望,指出合金层的定量控制,电子束与表层金属间的热力耦合作用行为,合金层缺陷的防止及控制,先进的电子束合金化工艺等方面的研究将成为该领域的研究热点.电子束表面合金化做为一种极具优势的高能束表面改性方法将占居无法替代的地位.

热轧态镍基高温合金电子束焊接接头裂纹容限

对GH4169合金电子束焊接接头进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验分析,试验温度为20℃和650℃,评价GH4169合金接头的抗断裂性能.在CTOD试验的基础上,开展GH4169合金电子束焊接接头裂纹容限评定.试验结果表明,不论是在常温下(20℃)还是在高温下(650℃),母材的CTOD值高于其焊缝值,即母材的抗断裂能力优于焊缝值,并且焊缝的CTOD值较低,易发生脆性断裂.裂纹容限的计算结果表明,在同一应力水平下,母材的裂纹容限比焊缝值高,但母材与焊缝的裂纹容限差值随着应力水平的升高而减小.

电子束合金化处理对铝硅合金组织性能的影响

采用电子束表面合金化技术对ZL109铝硅合金进行表面强化处理,并进行合金化层的硬度测试、组织特征和相结构分析以及耐磨性试验。研究结果表明,铝硅合金经电子束表面合金化处理后,组织高度细化,并形成具有网状骨骼的亚共晶组织,同时生成许多金属间化合物等强化相而使材料表面硬度大幅度提高,耐磨性能优于高镍铸铁。

纳米Fe-Al粉电子束改性铝合金的组织和性能

利用电子束扫描技术对铝合金ADC12表面进行纳米合金化处理,探讨电子束扫描技术对铝合金组织和性能的影响;通过添加不同比例的纳米Al-Fe混合粉末,分别用扫描电子显微镜(SEM)、EDAX能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等设备对合金层的组织、物相构成、硬度以及摩擦磨损性能进行分析测试,确定合金化纳米混合粉的最佳配比。结果表明:电子束纳米Al-Fe合金化可以提高铝合金材料的硬度、增加耐磨性;随着混合粉中纳米Fe粉含量的增加,合金层中合金硬质强化相逐渐增多,合金化层的硬度和耐磨性也逐渐提高,硬度最高可达800 HV,但组织中会出现裂纹且均匀性不好。当混合粉中纳米Fe粉含量为50%时,合金化层的硬度和耐磨性能较好,其耐热硬度,在675 K时硬度可达到300～400 HV,其磨损量仅为铝合金基材的1/6。

TiAl合金电子束表面合金化层组织和性能研究

利用预涂Si粉,Ti+Si粉的方法对TiAl合金进行电子束表面合金化,“原位”制得了以高硬度金属间化合物Ti_Si_3为增强相的表面改性层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪分析和研究了电子束表面改性层的显微组织结构；同时测试了沿改性层深度方向的硬度分布。结果表明,表面改性层由TiAl,Ti_3Al,Ti_Si_3相组成,Ti_5Si_3相的形态及分布沿层深呈均匀分布；改性层具有较高的显微硬度(HV),最高达895×9.8 MPa,约是基体的3倍。

活性剂对铝合金电子束焊的影响

为了研究铝合金焊缝熔深增加机理,利用电子束散焦焊的焊接方法对铝合金LF21进行了焊接.以SiO2和V2O5作为表面活性剂,研究了活性剂对铝合金LF21电子束焊接的影响.研究结果表明,SiO2、V2O5对焊缝成形的影响是不同的,其中在SiO2作用下焊缝表面成形美观;在V2O5作用下焊缝成形变差.在SiO2、V2O5作用时,与A-TIG焊焊缝的熔深明显增加、熔宽稍有减小的情况相比,SiO2和V2O5对电子束焊的焊缝熔深与熔宽的影响不大,表明了表面张力梯度改变理论对铝合金活性焊的作用不明显.

强流脉冲电子束作用下45#钢表面Cr合金化

利用强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理技术在45#钢表层合金化铬元素以获得高性能的合金复合改性层。利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计以及电化学分析仪对合金化层的显微组织及性能进行了分析。实验结果表明:经强流脉冲电子束轰击合金化后,45#钢表面形成了厚度范围为4~9μm的合金化改性层,Cr元素在样品表层发生了固溶,并与C元素结合析出颗粒细小弥散的Cr_(23)C_6增强相;此外,处理表面的显微硬度得到了显著提高,同时其耐腐蚀性能也得到改善。

45钢电子束表面合金化处理研究

介绍了电子束合金化处理技术的原理及技术关键。通过对45钢采用预引入法涂敷WC、Co、TiC、Ti、N i、N iCr、Cr2C3、B4C等合金粉末进行表面强化,分析了强化后的表面性能,结果表明,经处理后的材料回火稳定性、表面硬度和耐磨性等均显著提高,使其可替代模具钢制造部分模具工作零件。

双重退火对TC21钛合金电子束焊接接头组织性能的影响

为了解决TC21钛合金电子束焊接接头脆性较大的问题,提高其电子束焊接接头的冲击韧性,对TC21钛合金电子束焊接接头进行热处理研究和其接头组织性能的分析。研究表明,TC21钛合金电子束焊接接头经双重退火热处理后具有良好的综合性能,即具有较好的强度和断后伸长率,冲击韧性达到母材的58%;接头经双重退火后,焊缝α′相发生分解,生成α相和β相。

6061铝合金电子束焊接参数及接头力学性能分析

为了研究真空电子束焊接参数对6061铝合金焊接力学性能的影响,采用THDW-6真空电子束焊机对6061铝合金试样进行焊接试验研究,确定了焊接参数并对力学性能进行分析。结果表明,采用工作距离110 mn、工作电压70 kV、电子束流40 mA、聚焦电流638 mA、焊接速度540 mm/min,可以获得良好的焊缝形貌和力学性能,抗拉强度为母材的90%。电子束流增大,焊缝变深稍变宽;聚焦电流增大,焊缝先变深变窄后变浅略变宽;焊接速度增大,焊缝逐渐变窄变浅。在最优工艺参数下,焊接接头的力学性能高,宏观形貌良好。

20钢强流脉冲电子束表面合金化的微观组织和性能

为改善20钢件的表面性能,利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术与预置涂层相结合的技术在20钢表面合金化Cr元素以获得高性能的合金复合改性层。利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计以及多功能微机电化学分析仪对合金化层的显微组织以及性能进行研究。结果表明:20钢经过HCPEB辐照合金化后,形成了厚度约为4~6μm的合金化改性层,Cr元素在样品表层发生了固溶和扩散。部分渗碳体在辐照诱发的应力作用下出现弯折、粒化等现象,并在基体溶解与Cr结合析出颗粒细小弥散的Cr_(23)C_6增强相。HCPEB辐照合金化后材料表层显微硬度提高了35%,腐蚀电流密度降低了1个数量级。

铝合金电子舱类零件的机械加工探讨

目前铝合金电子舱类零件常用于弹体结构中,相对以前的钢类电子舱具备质量轻、散热性能好的特点。这类零件多为腔体、扇形、不对称结构,为了减重,其薄壁特征和铝合金材料的不稳定性给机械加工带来了一定的难题。为此开展了相关的工艺研究工作,通过生产、检验、装配环节验证了产品的加工质量,总结的加工经验能迎合企业的加工需求。在介绍该类零件的结构特点、技术要求及加工瓶颈的基础上,提出了包括加工方法、工装设计、数控程序、切削参数等在内的具体工艺方案,保证了产品的加工精度。

电子门锁铝合金外壳压铸件外观常见质量问题及成因分析

本文通过对目前常见的电子门锁合金外壳压铸件的外观进行分析,结合铝合金压铸件成型过程中的强度质量要求和外观要求,明确了电子门锁合金外壳压铸件的质量是电子门锁质量的重中之中。只有强化体系管理、流程管理、操作管理、确保过程正确,结果正确,才能规避在压铸过程当中出现的一些常见问题,从而提升电子门锁的产品质量水平。