CuNi合金放电等离子烧结温度场的热电耦合分析

在烧结试验测得实际加载电流曲线和温升曲线的基础上,以Marc有限元软件为平台,对CuNi合金放电等离子烧结(SPS)烧结过程进行热电耦合有限元模拟。结果表明:采用热电耦合有限元分析,可以较好地预测导电材料放电等离子烧结过程的温度升高和分布规律;在保温的初始阶段,试样中心部位的温度基本达到烧结温度,但此时试样各部位的温度并不均匀一致,模具各部分之间的温度差距也较大,且试样中心温度高于试样边缘温度;在保温结束阶段,试样中心部位的温度略高于实际烧结温度,模具各部分之间的温度差距逐渐减小。

热加工对CuNi合金触头材料组织和性能的影响

采用金相显微镜、显微硬度计和电寿命实验机等试验手段研究了热轧和热挤压工艺对新型CuNi合金触头材料组织和性能的影响。结果表明,经热加工处理后,该新型合金材料的组织有明显改善,晶粒得到细化,显微硬度值略有增大,电接触性能有所提高。

碳热还原一步构建氧化铝修饰CuNi合金催化剂及其乙酰丙酸转移加氢性能

在以异丙醇为氢供体的乙酰丙酸转移加氢反应中,催化剂需同时具有用于氢转移的加氢位点和用于乙酰丙酸与醇酯化的酸性位点。以氧化铝为酸性位点,铜镍为加氢位点,以碳热还原法一步构建了酸修饰的CuNi合金催化剂。碳热还原温度大于450℃时,能得到CuNi合金;过高的还原温度下,部分铜还没有进入合金相就已经被还原成Cu_(2)O,不利于铜镍合金的形成。还原温度较低的催化剂上虽然零价金属较少,但反应过程中异丙醇能把金属氧化物还原至零价金属;还原温度较高时,得到的零价金属较多,但颗粒团聚更严重。这些作用拉平了还原温度的影响,在300~600℃下碳热还原得到的催化剂表现出相近的催化活性。

发动机凸轮轴衬套合金层表面白斑成因分析

为解决某柴油机凸轮轴衬套AlSn6CuNi合金层表面出现的大量白斑,利用白光干涉仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜和能谱仪,分析合金层表面三维形貌、表面物相、合金成分、微观组织形态和元素成分强度,确定白斑形成原因。结果表明:白斑附着在合金层表面,主要成分为Si;对比无白斑合金,白斑合金层中Sn质量分数减小,Al质量分数增大,白斑合金层表面、微观组织致密性较差,有明显的坑洞,白斑区域外表面有一定的Si、Ca、Na等元素,确定白斑产生的原因为热处理退火温度较高造成部分Sn熔化流出,合金层表面形成坑洞缺陷,引发表面微裂纹,使浸泡过程中清洗剂中的硅酸钠黏附在合金层表面。为获得良好的合金层组织性能,应严格按照生产工艺控制合金层退火温度。

Fe含量对CuNi10FeMn1合金组织与性能的影响

研究Fe含量(1.05%~2.44%,质量分数)对CuNi10FeMn1合金组织、微观偏析、耐海水冲刷腐蚀性能和力学性能的影响,采用SEM、能谱和XPS等手段分析合金的腐蚀产物膜。结果表明:CuNi10FeMn1合金中Ni、Fe元素易于富集在枝晶干,Mn元素易于富集在枝晶间;随着Fe含量的增加,合金组织明显细化,α固溶体中的Fe含量增加;当Fe含量从1.05%增大至1.80%时,Ni、Fe元素的偏析比分别由0.49和0.45增大到0.77和0.61,偏析程度下降;当Fe含量继续增大时,Ni、Fe元素的偏析比则下降为0.62~0.65和0.49~0.51,偏析程度也随之增加。随着Fe含量的增加,合金的腐蚀速率呈先减小后增大的趋势,当Fe含量为1.80%时,合金腐蚀速率最小,表面形成致密的、缺陷较少的富Fe、Ni的腐蚀产物膜,对基体的保护作用增强,是其具有良好耐海水冲刷腐蚀性能的主要原因。随着Fe含量的增加,CuNi10FeMn1合金的抗拉强度和屈服强度由Fe含量为1.05%时的245和90MPa分别增大到Fe含量为2.44%时的303和151MPa,而断后伸长率由39.2%下降到32.8%。

时效冷却方式对CuNi2Si合金组织和性能的影响

研究了时效冷却方式对CuNi2Si合金性能影响的规律.采用不同的时效冷却方式,Cu-Ni2Si合金的性能有明显差别.研究发现,炉冷时效过程中发生了微细的二次沉淀,从而使材料的电导率和硬度得到进一步提高.

酸性NaCl溶液中CuNi2Si合金的电化学腐蚀行为

采用CHI660E电化学工作站,研究了CuNi2Si合金在不同pH的NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:CuNi2Si合金在不同pH的NaCl溶液中,随着pH的增大,腐蚀电流密度减小,耐腐蚀性能增强;腐蚀过程受到溶解氧和氢离子在液相和金属界面之间的扩散控制;Evans图和腐蚀质量损失的计算分析说明,自腐蚀电位并不反映CuNi2Si合金耐腐蚀性能的优劣,腐蚀电流密度可作为特定条件下耐腐蚀性能的判据。

CuNi10Fe合金管TIG焊焊接工艺分析

CuNi10Fe合金管具有良好的耐海水腐蚀性能,但焊接时易产生气孔,因此焊接方法与其他钢材不同。文章主要介绍其焊接要求、焊接工艺及其他注意事项,以期对船舶修造企业焊接技术人员起到指导和借鉴作用。

CuNi2SiCrAl耐热铜合金的工艺及性能研究

介绍了在镍硅铜合金基础上加入铝及微量铍元素，以提高其耐高温性能，制备的CuNi2SiCrAl合金经20％冷变形再时效的综合性能尤其是高温性能优于未冷变形时效的状态；经920℃固溶＋20％冷变形＋（435～465）℃×6h处理后．具有优良的常温、高温力学性能及抗高温软化性能，各项性能指标接近CuC02BeZr合金，远高于CuNi2SiCr合金。

热处理对CuNi2Si合金组织和性能的影响

研究了不同预冷变形条件下时效温度及时间对CuNi2Si合金组织和性能的影响.结果表明:合金在880℃×2.5 h固溶,经不同预冷变形后时效,具有较强的时效强化特性;同时预冷变形能够促进时效过程中第二相的析出,并具有晶界析出倾向;当预冷变形达40%,500℃×1 h时效,合金布氏硬度(HB)达193,抗拉强度(Rm)达765 MPa,伸长率达11%,与未进行预冷变形的合金相比,可获得较高的硬度、强度及较好的综合性能.合金热处理后的拉伸断口为韧性断裂,形貌特征为沿晶型韧窝,这与析出相具有晶界析出倾向的特性一致.

CuNi2SiCrZr铜合金的工艺性能及微观组织分析

进行CuNi2SiCrZr合金不同冷变形量、时效温度的组合试验及微观分析。结果表明:合金在910℃×1h固溶+20%冷变形+500℃×4h时效可以得到最佳的性能组合,冷变形使时效后的组织存在一定量的孪晶和位错,增强相析出更加弥散,并随变形量的增加,时效后的晶粒尺寸不断减小,这些组织特征是合金在0~25%变形范围内的硬度和强度峰值随变形量的增加而增大的原因。

PdAg50/CuNi25复合丝的研制

介绍了PdAg50/CuNi25复合材料的制备工艺与性能。滚焊复合和爆炸复合两种不同工艺均可生产出质量良好的PdAg50/CuNi25复合材料。这种复合材料加工性能好,机械性能和物理性能可满足继电器触点及其它电开关触点材料设计要求。

挤压与冷变形对CuNi2Be微观组织及超声波探伤的影响

通过对CuNi2Be合金相图及水封挤压固溶效果的分析,得出水封挤压温度900~930℃为宜。通过研究不同挤压比对内部组织及超声波探伤的影响,得出:当挤压比小时,合金内部是粗大的条带状或保留的铸态组织;当挤压比≥10时,挤压后工件内部才能得到完全的等轴晶组织,并且随挤压比的增加,等轴晶粒越细小,同时挤压比的增加还可以提高超声波检测的缺陷检出率。当挤压比<10时,增加冷变形+固溶处理能使挤压后粗大晶粒或铸态组织转变为等轴晶组织。

拉伸条件下Cu100-xNix局部结构演化分子动力学研究

利用分子动力学模拟研究Cu_(100-x)Ni_x(x=5,10和15)纳米杆单向拉伸过程,比较分析了不同Ni含量对应力-应变关系的影响,并且应用HA键对指数方法对重要应变处的结构进行了分析。模拟结果显示,Ni含量增加对最大应力影响不大,其影响主要发生在拉伸后期,使应力下降更加迅速。拉伸过程中,主要的键对指数是1441、1661和1551。1551指数含量减少使得1441和1661指数含量升高,导致了应力值升高;反之亦然。Ni含量越大,对于成键总量变化影响也越大。

微波法制备组成可控Cu_(1-x)Ni_x/MWCNTs复合材料及其磁性能

在不加表面活性剂的条件下,采用微波法制备碳纳米管负载组成可控的Cu1-x Nix/MWCNTs(x=0.5,0.6,0.8)纳米复合材料,其结构和形貌通过XRD,TEM,SEM,EDX,FT-IR等技术进行表征,用VSM测试了材料的磁性能。结果表明:组成可控近似球形的Cu1-x Nix合金纳米粒子均匀地负载在碳纳米管表面;Cu1-x Nix合金为面心立方结构,当Ni含量增加时合金的晶格常数和粒径都逐渐减小;随着铜镍合金中Ni含量的增加,Cu1-x Nix/MWCNTs复合材料的饱和磁化强度(Ms)增大,矫顽力(Hc)减小。另外,探讨了纳米复合材料的形成机理。

对磨材料经渗碳处理对衬套材料磨损性能的影响

目的 为提高衬套材料的摩擦磨损性能和极压载荷提供理论依据,探究其适用工况。方法 通过对对磨材料进行渗碳处理,采用SRV–IV微动摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,研究在模拟实际工况下对磨件进行渗碳处理后对常用的2种衬套材料摩擦磨损性能的影响,采用三维面扫仪、扫描电镜、成分分析仪等探究其磨损机理。结果 将对磨材料进行渗碳处理后,QSn7–0.2合金进入稳定磨损阶段的时间提前了25%,平均摩擦因数增大了2.23%,平均磨损质量上升了26.53%,极压载荷减小了50.86%;CuNi6Sn6合金进入稳定磨损阶段的时间提前了约50%,平均摩擦因数减小了10.22%,平均磨损质量下降了9.09%;极压载荷减小了58.63%。对磨材料未经渗碳处理,QSn7–0.2合金的磨损机理主要为磨粒磨损,伴随轻微的黏着磨损;CuNi6Sn6合金的磨损机理主要为点蚀磨损,伴随少量的磨粒磨损。对磨材料经渗碳处理后,QSn7–0.2合金的磨损机理为剥层磨损,伴随轻微的黏着磨损和磨粒磨损;CuNi6Sn6合金的磨损机理主要为胶合磨损,伴随黏着磨损及少量磨粒磨损。结论 对磨材料经渗碳处理后,对于QSn7–0.2合金而言,平均摩擦因数和磨损质量增大;CuNi6Sn6合金的平均摩擦因数和磨损质量都相应减小,但挤压载荷减小的幅度更大。因此,CuNi6Sn6合金适用于对磨材料经渗碳处理且极限载荷较低的工况;QSn7–0.2合金适用于对磨工件未经渗碳处理的、极限压力较大的工况条件。

CuNi14Al3合金收缩环的工艺性缺陷研究

CuNi14Al3合金收缩环通过真空熔铸,锻造,去应力退火等工艺制备而成。在生产工艺过程中常遇到以下问题:铸锭表面质量差,开坯前去除废料较多;锻造开裂;成品件无损探伤到孔洞、裂纹等缺陷。本研究采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)以及维氏硬度仪等对CuNi14Al3合金收缩环每一步加工工艺后的显微组织和性能进行对比分析,观察到整个制备过程中主要存在四类工艺性缺陷,分别是显微孔洞、成分偏析、混晶组织以及裂纹。研究结果显示,这一系列工艺性缺陷的产生归因于合金的凝固特性,包括凝固时间、凝固顺序以及凝固收缩等,使得原始铸态合金枝晶组织粗大,一次枝晶干最长可达10 mm以上,且枝晶偏析、显微疏松严重,通过后续热加工,这些缺陷未能得到完全消除,甚至进一步形成混晶组织、裂纹等。研究表明,要抑制甚至消除以上缺陷的产生,需要从缺陷根源凝固入手,优化加工工艺,严格控制铸件品质。

铜合金锻件表面异样原因分析

CuNi_2Si是近年来广泛使用在高铁接触网零部件上的一种镍硅青铜材料。在铜合金的锻造过程中,锻件表面出现异常的条带状花纹。采用直读式光谱仪、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪对异样锻件进行分析。结果发现:铜棒与锻件的内部成分与组织都是符合要求的,并未出现异常。对断面进行显微分析发现表面与基体有明显的分层,且其化学组分与基体也有较大差异。由此分析,锻件表面出现异样是由于原材料表面粘滞着其他材料造成的。由此,提出了相应的改进措施,并取得了较理想的成效。