Cu-Sn、Ni-Cr、Co烧结助剂对Ni_(3)Al基金刚石复合材料性能的影响

采用真空热压法制备了Ni_(3)Al基金刚石复合材料,研究了不同烧结助剂对复合材料力学性能和微观结构的影响,并对Ni_(3)Al基金刚石钻头的钻孔性能进行了测试。结果表明,在添加0~30vol%的Cu-Sn、Ni-Cr、Co烧结助剂后,Ni_(3)Al基金刚石刀头的致密度、抗弯强度、硬度得到提高。Ni3Al基金刚石复合材料的抗弯强度随着Ni-Cr、Co烧结助剂含量的增加而提高。Cu-Sn、Ni-Cr烧结助剂中的Cr元素在金刚石的表面出现了富集现象。将添加Cu-Sn、Ni-Cr烧结助剂的Ni_(3)Al基金刚石复合材料制备成工具进行钻削测试,发现Ni_(3)Al基金刚石复合材料的失效形式可以分为微破碎、磨耗、宏观破碎3种形式,钻削试验中并没有发现整颗金刚石脱落的现象,表明Ni_(3)Al基对金刚石的把持力较大,强度较高。

Cr对Al-Cu-Mn合金显微组织及力学性能的影响

为了提高Al-Cu-Mn合金的力学性能,采用了扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能量色散X射线谱仪及电子万能试验机研究了不同Cr含量的Al-6.5Cu-0.5Mn-xCr合金铸态和热处理态的显微组织及室温拉伸力学性能。结果表明,Cr的添加可以细化α-Al枝晶组织。经T6热处理后,粗大的Al_(84.6)Cr_(15.4)和网状θ-Al_(2)Cu相基本消失;基体中析出很多细小、弥散的纳米θ′-Al2Cu相,Cr促进了θ′-Al_(2)Cu相的析出与细化。铸态和热处理态合金抗拉强度都随Cr添加量增加呈先升后降的趋势,当Cr质量分数为0.6%时,2种合金抗拉强度均最高,分别为191.98 MPa和373.5 MPa,分别比基体合金提高15.7%和20.09%。铸态合金力学性能的改善主要是因为Cr的引入对α-Al枝晶和晶粒的细化作用,而热处理态合金力学性能的提高主要是因为Cr能使时效过程纳米θ′-Al_(2)Cu相细化并增加其析出数量。

Cr元素对Al-Mg-Si-Cu铝合金组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度测试、拉伸测试等方法研究Cr元素对Al-Mg-Si-Cu铝合金组织与性能的影响。结果表明:Cr元素可以细化合金的铸态组织,促进β-AlFeSi相向α-AlFeSi相转变,并与基体结合形成Al7Cr化合物等弥散相,显著抑制合金再结晶的产生及其晶粒长大。随着Cr含量的增加,合金的强度与塑性得到了显著的提高。当Cr含量超过0.20%(质量分数)时,合金的强度和塑性却出现了一定程度的降低。这主要是由于Cr元素与Fe,Si元素结合形成大量的AlFeCrSi相,减少了合金中Mg2Si相的析出,减弱了合金的时效强化效果。

Mn和Cr对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响

通过金相观察、拉伸性能测试、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析,研究了Mn、Cr对Al-Mg-Si-Cu铝合金微观组织及拉伸性能的影响。结果表明:添加Mn和Cr均能促进Al-Mg-Si-Cu合金铸锭形成粗大结晶相化合物,并且添加Mn的合金中形成的结晶相更多;均匀化过程中Mn和Cr均能促进结晶相由Al5FeSi型向Al8Fe2Si型转变,并且同时添加Mn和Cr的促进作用更加显著;添加Mn、Cr均能抑制变形晶粒在固溶处理时发生再结晶和晶粒长大,并且由单独添加Cr、单独添加Mn到同时添加Mn和Cr,抑制作用逐渐增强;添加Cr对合金强化作用有限,而添加Mn能显著提高合金强度。

Cr/Cu/Al/Cr薄膜电极的防氧化性能

采用Al作为Cu导电层的主要防氧化保护层,在普通浮法玻璃上利用磁控溅射和湿法刻蚀技术制备Cr/Cu/Al/Cr复合薄膜及其电极,研究不同的热处理温度对复合薄膜及其电极的结构、表面形貌和导电性能的影响。由于有Al层作为保护层,在热处理过程中,Al先与穿过Cr保护层的氧进行反应,从而可以更有效地保护Cu膜层在较高的温度下不被氧化,所制备的薄膜在经过600℃的热处理之后仍然具有较好的导电性能。而对于Cr/Cu/Al/Cr电极,侧面裸露的金属层在热处理过程中的氧化是其导电性能逐渐下降的主要原因,退火温度超过500℃之后,电极侧面裸露部分的氧化范围不断往电极的中间扩散,导致了薄膜电极导电性能显著恶化。虽然如此,Cr/Cu/Al/Cr薄膜电极在430℃附近仍然具有较好的导电性能,电阻率为7.3×10-8Ω.m,符合FED薄膜电极的要求。以此薄膜电极构建FED显示屏,通过发光亮度均匀性的测试验证了Cr/Cu/Al/Cr电极的抗氧化性。

焙烧温度对二甲醚水蒸气重整制氢Cu/ZnO/Al_2O_3/Cr_2O_3+H-ZSM-5双功能催化剂性能的影响

采用共沉淀耦合机械混合法制备了Cu/ZnO/Al2O3/Cr2O3+H-ZSM-5双功能催化剂,并用于二甲醚水蒸气重整制氢反应,结合热重、傅里叶红外光谱、XRD、BET、H2-TPR表征,考察了焙烧温度对Cu/ZnO/Al2O3/Cr2O3催化剂物理化学性质及双功能催化剂催化性能的影响。研究结果表明,400℃焙烧时,析出CuO粒子的同时伴有尖晶石相,进而在反应过程中对金属铜粒子起到良好的隔离作用。而焙烧温度较低时,催化剂分解不完全,催化剂活性位较少。焙烧温度大于500℃时,CuO粒子发生二次团聚,同时尖晶石相大量生成,造成催化剂活性位减少,活性较低。合适的焙烧温度为400℃,此时二甲醚转化率为92.9%,氢气收率可达到76.5%,具有较好的反应效果。

激光熔覆制备Al_(65)Cu_(20)Cr_(15)准晶态合金及其类似相的研究

研究了在45#钢基体表面激光熔覆准晶态Al65Cu20Cr15粉末制备准晶及其类似相涂层过程中,激光功率和扫描速度对激光熔覆涂层相结构的影响.实验结果表明:由于激光功率和扫描速度的变化,基体材料对熔覆涂层的稀释程度发生改变;随着激光熔覆稀释率的增加,熔覆层的相结构依次为β+i,β+d,β,β+Fe;激光熔覆粉末所制备的涂层结构致密,无孔隙和裂纹;涂层的表面显微硬度及摩擦系数等力学性能也因涂层相结构的不同而有所差异.

激光熔覆Al_(65)Cu_(20)Cr_(15)准晶态合金的相选择问题(英文)

研究了在45＃钢基体表面激光熔覆 Al65Cu20Cr15准晶态合金过程中,工艺参数激光功率（P）和扫描速度（υ）对激光熔覆涂层相结构的影响.结果表明,激光功率和扫描速度的变化使基体材料对熔覆涂层的稀释率发生改变. 随着激光熔覆稀释率的增加,熔覆层的相结构依次为λ+I,I+β,β,β+d,d+Fe. 激光熔覆涂层相结构的差异使涂层具有不同的显微硬度. 参数δ占（P/υ）决定激光熔覆过程的稀释度,从而直接影响激光熔覆准晶涂层的相结构. 涂层的表面显微硬度也因涂层相结构的不同而有所差异.

Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金厚板组织细化

提出一种细化Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金厚板组织的"强化固溶→过时效→中温多向锻造→中温轧制→快速加热再结晶处理"的中间变形热处理(ITMT)技术原型,采用金相分析、能谱分析和透射电镜分析等方法,研究ITMT工艺过程中的组织演变规律和晶粒细化的机理,并讨论利用不连续再结晶控制晶粒大小所具备的条件。结果表明:采用ITMT工艺能够保证Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金厚板的充分、均匀变形,在轧制变形量不超过80%的条件下,使厚度达6mm以上的Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金再结晶晶粒组织和第二相结构深度细化:短横向平均晶粒尺寸为8μm,纵向及长横向平均晶粒尺寸为12μm,第二相点状颗粒尺寸一般小于3μm。ITMT工艺细化晶粒的机理主要是利用变形储能和第二相的有利影响,通过不连续再结晶实现组织细化。

铬含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和热暴露性能的影响

研究了Cr含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织和热暴露性能的影响。结果表明,随着Cr含量增加,合金室温强度呈先上升后下降的变化趋势,含0.2%Cr的合金表现出优异的室温力学性能。透射定量计算结果表明,向合金中添加0.2%Cr,促进了热暴露后合金中Ω相的析出,提高了Ω相的抗粗化性能。Cr添加量超过0.3%后,合金晶界处析出(Al,Cr,Mn,Ti)富集相,导致晶粒粗大。

添加Cr和Yb对Al-Zn-Mg-xCu-Zr超强铝合金组织与性能的影响

通过力学拉伸、晶间腐蚀、剥落腐蚀与应力腐蚀测试,结合金相、扫描电镜以及透射电镜等分析手段,对比研究不同Cu质量分数（0.8%~2.2%）的Al-Zn-Mg-Cu-Zr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金组织和性能的影响规律。研究结果表明：与Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金相比,复合添加Cr和Yb的Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金,可显著抑制再结晶和晶粒长大,充分保持基体的形变亚结构,提高合金的力学性能和抗腐蚀能力。降低Cu质量分数,2种合金的残余结晶相数量减少,力学性能提高,但Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金抗腐蚀性能逐渐降低,Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金抗腐蚀性能先升高后降低。在铜质量分数（0.8%Cu）较低时,与Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金相比,复合添加Cr和Yb的合金,保持了超高强度性能,且抗腐蚀性能大幅度提高。

热处理工艺对Al_(65)Cu_(20)Cr_(15)准晶颗粒/Al基复合材料组织与性能的影响

采用热压方法制备了Al65Cu20Cr15准晶颗粒/Al基复合材料,对热处理前后复合材料的显微组织及硬度进行分析,结果表明:在500℃高温退火过程中,准晶颗粒中的Cu和Cr原子向纯铝基体中扩散,基体中的Al原子向颗粒中扩散,从而使二十面体准晶相颗粒转变为十次准晶及其类似相,硬度有所降低;基体中,退火过程高温过饱和的Cu以Al2Cu的形式析出,而淬火过程高温过饱和的Cu来不及充分析出,产生固溶强化效应,使淬火后基体的硬度显著增加。

Fe-Cr-Mo、Cu-Zn-Al、Fe-Mn合金减振性能的研究

针对目前不同阻尼合金之间可比性差的问题,采用同种测试方法研究了Fe-Cr-Mo、Cu-Zn-Al和Fe-Mn三种阻尼合金的阻尼性能和力学性能,有利于针对实际应用条件选取合适的合金。利用倒扭摆测试合金阻尼性能,万能实验机测试力学性能。结果表明:同18-8不锈钢相比,三种合金都具有显著的高阻尼性能;Fe-Cr-Mo合金的阻尼性能随着应变振幅增加而迅速增加,在1×10-4～2×10-4范围内出现峰值,随后又逐渐下降;Cu-Zn-Al合金的阻尼性能随着应变振幅的增加而增加,在2×10-4左右出现平台;Fe-Mn合金的阻尼性能随应变振幅的增加呈现线性增加趋势。Fe-Mn合金的综合力学性能最好,Fe-Cr-Mo合金次之,Cu-Zn-Al合金最低。

Y、Ta、Cr元素对Ni-10%Cu-10%Fe-10%Al合金在850℃冰晶石熔盐气氛中热腐蚀行为的影响

通过真空铸造得到Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu(质量分数)及分别添加0.8%Y、5.3%Ta和13.6%Cr(质量分数)的Ni-Fe-Al-Cu-X(X:Y或Ta或Cr)4种合金,采用熔盐腐蚀实验及SEM,XRD及EDX测试研究各合金在850℃静态冰晶石熔盐气氛中的腐蚀行为。结果表明:在850℃冰晶石熔盐气氛中,Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu合金表面形成的氧化物保护膜;由于氧的聚集、扩散,并在熔盐/氧化膜界面处发生O2+2e=2O2还原反应,而生成的O2与MeO反应生成MeO22,致使NiO和Al2O3等氧化物层疏松、多孔、易剥落;另外,氧化物保护膜也被熔盐挥发的氟化物通过物理化学作用而溶解,形成坑洞,腐蚀层呈现层叠状;添加0.8%Y和5.3%Ta可净化合金晶界,使腐蚀层中氧化产物更致密,提高合金抗冰晶石熔盐气氛腐蚀性能;添加13.6%Cr的Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu合金,其腐蚀层形成Cr2O3及NiCr2O4冰晶石结构的化合物,降低其他氧化物的活度,提高氧化膜的保护作用,该合金抗冰晶石熔盐气氛腐蚀性能最好。

二甲醚水蒸气重整制氢Cu-Zn-Al-Cr/ZSM-5双功能催化剂研究

用共沉淀耦合机械混合法制备Cu-Zn-Al-Cr/ZSM-5双功能催化剂,与Cu-Zn-Al/ZSM-5催化剂进行对比研究,并考察其在二甲醚水蒸气重整制氢反应中的催化性能,研究ZSM-5在二甲醚水解反应以及铜基催化剂Cu-Zn-Al-Cr在甲醇水蒸气重整制氢反应中的活性,同时采用热重、X射线衍射、H2程序升温还原等手段对催化剂的焙烧温度、物相结构、还原性能等进行分析。结果表明,Cu-Zn-Al-Cr/ZSM-5双功能催化剂的性能明显优于Cu-Zn-Al/ZSM-5催化剂,同时Cu-Zn-Al-Cr/ZSM-5双功能催化剂在二甲醚水蒸气重整制氢反应中有较好的低温活性和CO选择性,当反应温度为280℃,水醚比为7∶1时,二甲醚转化完全,氢气收率达到85.7%,反应温度低于240℃时,无CO生成;同时催化剂之间的耦合作用使Cu-Zn-Al-Cr/ZSM-5催化剂在较高温度下具有较好的活性和稳定性。

铜含量对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb超强铝合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-xCu-Zr-Cr-Yb超强铝合金，通过金相显微镜和扫描电镜观察以及晶间腐蚀、剥落腐蚀与应力腐蚀等实验，研究Cu含量（0.8%~2.2%，质量分数）对该合金组织与性能的影响。结果表明：随Cu含量降低，合金的残余结晶相数量减少，力学性能提高，抗腐蚀性能先升高后降低。当Cu含量为1.3%时， Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金的综合性能最佳，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为720.7 MPa，704.2 MPa和9.1%；应力腐蚀指数ISSRT=0.031。

ICP-AES分析低合金钢中的Mn、Mo、V、Ni、Al、Cu、Cr元素

用等离子发射光谱法测定低合金钢中的Mn、Mo、V、Ni、Al、Cu、Cr元素,试样用HNO3和HCl在加热条件下分解,经过系列试验,选择仪器的工作条件,进行测定,建立了一套分析方法,经对照分析,分析结果令人满意。本方法快速准确,精密度良好,完全可以满足生产需要。

固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu-Cr合金组织与性能的影响

采用电子拉伸试验机、显微硬度计、洛氏硬度计、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等对不同固溶状态下Al-Zn-Mg-Cu-Cr超高强铝合金的硬度、力学性能及组织等进行了系统的研究。结果表明,随固溶温度的升高,合金的硬度和强度不断升高,在753 K时合金的综合性能最好,σb=577 MPa,σ0.2=521 MPa,δ=11.7%;但当温度高于758 K时,合金的硬度、强度急剧下降。组织观察表明,随固溶温度的升高,时效组织中的析出相数量不断增多,均匀程度也不断提高,密度也不断增大,颗粒也变得细小,但当温度达到763 K时,在合金组织内部能观察到明显的过烧现象,组织中出现复熔组织。另外,随固溶温度的升高,合金的应力腐蚀敏感性先不断降低,然后又急剧上升。其中,753 K时合金的应力腐蚀敏感性最低,只有17.36%,相对于713 K时的合金抗应力腐蚀性能提高了约51.2%。

Al-Cu-Cr非稳定准晶及其类似相的断裂韧性

用雾化法制得的Al65Cu20Cr15准晶粉末与纯铝热压合成复合材料,在热压和热处理状态下复合材料中的颗粒为尺寸在35-160μm范围的Al-Cu-Cr二十面体准晶和十次准晶及其类似相。采用维氏压痕实验技术测试估算了Al-Cu-Cr准晶颗粒的断裂韧性。结果表明,热压状态下的Al-Cu-Cr二十面体准晶材料的断裂韧性约为0.82MPa.m1/2,经退火处理后得到的Al-Cu-Cr十次准晶及其类似相材料的断裂韧性约为1.07 MPa.m1/2,与Al-Cu-Cr二十面体准晶材料相比有所提高。在退火和淬火两种状态下Al-Cu-Cr十次准晶及其类似相材料的断裂韧性无明显变化。

Grain structure effect on quench sensitivity of Al-Zn-Mg-Cu-Cr alloy

The effect of grain structure on quench sensitivity of an Al-Zn-Mg-Cu-Cr alloy was investigated by hardness testing, optical microscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and scanning transmission electron microscopy. The results show that with the decrease of quenching rate from 960 ℃/s to 2 ℃/s, the hardness after aging is decreased by about 33% for the homogenized and solution heat treated alloy（H-alloy） with large equiaxed grains and about 43% for the extruded and solution heat treated alloy（E-alloy） with elongated grains and subgrains. Cr-containing dispersoids make contribution to about 33% decrement in hardness of the H-alloy due to slow quenching; while in the E-alloy, the amount of（sub） grain boundaries is increased by about one order of magnitude, which leads to a further 10% decrement in hardness due to slow quenching and therefore higher quench sensitivity.