Cu-Cr/C催化剂生产中的工艺技术问题

本文对铜-铬/活性炭催化剂生产过程中存在的几个工艺技术问题进行了分析,並提出了具体解决办法,对生产起了很重要的作用;对类似催化剂的制备亦有参考价值。

晶粒尺寸对界面含Cr-O-C防黏层Cu/Ni复合体拉伸性能的影响

通过分子动力学方法研究含Cr-O-C防黏层的具有不同晶粒尺寸的Cu/Ni复合体的拉伸变形。结果表明:当Cu/Ni复合体的晶粒尺寸大于12 nm时,不论界面不含Cr、O和C原子或含有定量Cr、O和C原子,复合体的屈服强度随着晶粒尺寸的减小呈现增大趋势,符合细晶强化规律,晶粒塑性变形主要受晶体内部的位错滑移控制,最大应力增加9.52%;当晶粒尺寸小于12 nm时,由于晶界所占比例的增加,拉伸过程的塑性变形更多受晶界变形控制,屈服强度下降。Cr-O-C界面弱化了Cu/Ni复合体的强度,随着界面上Cr、O和C原子数量的增加,Cu/Ni复合体的抗拉强度随之降低,最大应力下降56.40%,Cu/Ni复合体内部的位错数量也随之降低,转移到Ni表面的Cu原子数量随之减少。

基于Cr-O-C钝化层改变多晶Cu表面能和表层位错的脱模力与脱模精度

Cr-O-C钝化层可以提高精密电铸脱模精度,但Cr-O-C钝化层对基底表面的钝化规律和对表层的影响尚未清楚。利用分子动力学方法,在多晶Cu表面沉积离散的Cr、O和C原子,获得不同比例和数量的Cr-O-C钝化层。计算结果表明,不同比例的Cr、O和C原子均可以大幅降低多晶Cu的表面能;随着原子数量的增加,多晶Cu的表面能呈下降趋势;Cr-O-C钝化层增加了多晶Cu表层的位错密度;新增加的位错以Shockley位错为主;在一定沉积原子数量内,位错密度有极值。在多晶Cu表面电沉积不同密度的Cr、O和C原子,通过接触角测试验证了Cr-O-C钝化层降低多晶Cu表面能的结论。电沉积脱模强度和脱模表面粗糙度结果显示,随着沉积原子数的增加,脱模强度和脱模表面粗糙度均降低。研究结果可为利用离散Cr-O-C界面辅助精密电铸脱模提供一种解释。

粉末冶金Fe-C-Cu-Cr-Mn的组织与性能研究

利用正交实验研究了铜、铬和锰含量对粉末冶金Fe-C-Cu-Cr-Mn材料烧结后组织和性能的影响。材料经冷压后于1135℃采用网带烧结炉烧结，对烧结后的材料进行硬度、抗拉强度、冲击韧性测试和显微组织观察。结果表明：铜对硬度和抗拉强度的影响最大、铬锰次之；锰对伸长率和冲击韧性的影响最大、铜铬次之；材料烧结后的显微组织为铁素体、珠光体和孔隙。铜、铬、锰含量分别在1％～3％、0～1．2％、0-3％～1．2％变化时，Fe．0．8C-3Cu-1．2Cr-0．3Mn的综合性能最好，其硬度为56．9HRA，抗拉强度612．5MPa，伸长率为1．8％，冲击韧性7．9J／cm^2。

C与Cr含量对粉末锻造Fe-Cu-C-Cr合金组织和物理性能影响

通过改变粉末锻造Fe-Cu-C-Cr合金中C、Cr的质量分数,研究C、Cr含量对合金组织和物理性能的影响。结果表明:在不添加Cr的情况下,合金的组织主要为铁素体和渗碳体,合金硬度和抗拉强度随C含量的增加小幅增加,C含量对合金最终摩擦系数的影响不大;添加Cr元素后,合金密度降低,组织也较为复杂,合金硬度随Cr含量的增加而增加,最高可达HRA68.6。C和Cr共同影响合金高温抗拉强度,Fe-2Cu-0.5C-5Cr抗拉强度最高,为378 MPa。合金摩擦系数随Cr含量的增加而减小,当Cr质量分数为10%时,合金最终摩擦系数为0.195,磨损方式为氧化磨损和少量的磨粒磨损。

新型真空断路器触头材料Cu－Cr－C的研究

根据合金的微观结构设计思路，采用真空热碳还原法，用国产高氧Ｃｒ粉制备出低氧、优质ＣｕＣｒ真空断路器触头合金，解决了Ｃｒ粉国产化的问题，研究结果表明，加入１％～２％（质量）的Ｃ，大大改善了ＣｕＣｒ合金的抗熔焊性能而又不影响其耐电压强度和分断能力，解决了国内外长期未能解决的ＣｕＣｒ合金的抗熔焊问题．

热处理对掺铜Cr-C镀层结构、磨损性能的影响

为了全面了解热处理温度对Cr-C-Cu电镀层性能的影响,分别使用XPS,XRD,MH-5-VM显微硬度仪和SRV-IV微动摩擦磨损试验机考察了不同热处理温度下镀层的形貌、成分、硬度及磨损性能。结果表明:三价铬镀铬液中掺入铜离子更易获得平整均匀的镀层;Cr-C-Cu镀层镀态及其200℃热处理后的主要物相为非晶相,400℃热处理后的主要物相为具有面心立方Cu(fcc Cu)晶格的Cr-Cu固溶体合金相,600℃热处理后的Cr-C-Cu镀层中的主要物相转变为具有体心立方Cr(bcc Cr)晶格的Cr-Cu固溶体合金相;Cu原子在Cr-C-Cu镀层中以金属键的形式存在;Cr-C-Cu镀层镀态时具有最佳的抗磨损性能,随着热处理温度升高,抗磨损性能呈先降后升的趋势,经400℃热处理后的镀层抗磨性最差;Cr-C-Cu镀层在镀态和经不同温度热处理后的抗磨性能均优于同样条件下的Cr-C镀层。

热压烧结法制备石墨/铜铬自润滑复合材料的组织性能

将机械合金化所制得的铜铬合金粉末,采用热压烧结法制备成石墨/铜铬复合材料,并着重分析了其组织性能。结果表明,随着铬含量的增加,复合材料的相对密度和电导率逐渐降低,硬度逐渐升高,抗弯强度先升后降且于铬含量为1%时达到最大。其中含1%Cr和2%C复合材料的相对密度为99.82%,电导率为85.57%IACS,硬度为HBS 69.34,抗弯强度为330MPa。与常规冷压烧结法相比,热压烧结法所制备复合材料的晶粒更加细小,增强相分布更加均匀,故其综合性能更加优异。

相变研究的重要性——以Spinodal分解示例

以Spinodal分解为例,说明相变研究的重要意义。铁素体不锈钢中呈现400-550℃时效脆性的原由为Spinodal分解而非有序化。介绍了含不溶区间及Spinodal线的Fe-Cr相图。Mn-Al-C钢奥氏体经Spinodal分解显示抗拉强度和屈服强度分别增至1120 MPa和1080 MPa,伸长率约30%,值得给予关注。Cu-15Ni-8Sn和Cu-15Ni-8Sn-0.2Nb合金由于Spinodal分解和有序析出相呈显著强化,并具良好应力松弛,高的弹性模量和导电性。Cu-Ni-Sn经Spinodal分解还会出现胞状或条状组织,称非连续Spi-nodal分解,铝合金时效时也会发生Spinodal分解,Co45Cu55薄膜通过Spinodal分解显示18%的最大巨磁阻。

粉末烧结钢氮化层微观结构分析

采用宏观及微观分析方法对离子氮化和气体氮碳共渗处理的Fe-C-Cu系粉末烧结钢氮化层的相组成、厚度及微观结构参数进行了分析。研究表明:不同氮化处理粉末烧结钢氮化层都由γ'-Fe4N和ε-Fe3N双相混合组成,但相对含量有所差别;离子氮化粉末烧结钢氮化层(过渡层)基体组织为ε-Fe2-3N相和α-Fe相,在基体组织中存在着点状、针状等形态各异的合金氮碳化物(CrN和Mo2N等),大量的粒状及针状γ'-Fe4N化合物沿一定方向规则排列。

新型铬锆铜大电流弹簧触指焊接和时效处理工艺参数研究

通过成形性能、抗拉强度、硬度及金相组织分析,对C18150铬锆铜大电流弹簧触指的焊接及时效处理工艺参数进行了研究。试验结果表明:铜丝直径Ф1.5的铬锆铜弹簧触指的最佳焊接工艺为电流135~140 A、起弧时间115~125 ms。合理的时效处理工艺((410~420)℃×120min)可使焊接接头的抗拉强度由母材的50%提高到90%左右,并可以保证弹簧触指的尺寸精度,满足弹簧触指的使用要求。