Ni-Cu-Fe-Al合金在850℃空气中的氧化行为

为研发铝电解惰性阳极连接导杆新材料,采用粉末冶金法制备Ni-Cu-Fe-Al四元合金,在850℃的空气气氛中进行氧化实验,并用XRD、SEM、EDS等测试设备对其表面氧化膜的成分、形貌和组成进行分析。结果表明,在该合金表面形成的氧化膜连续、致密,分为内、中、外三层,外层以铜镍复合氧化膜为主,中间层分布着岛状的铁氧化物,其中含有一定数量的NiFe2O4尖晶石相,内层为连续致密的Al2O3膜,能阻碍元素扩散,从而有效提高合金的高温抗氧化性能。

Zn−Sn−Cu−xNi无铅焊料合金的电化学腐蚀行为

通过铸造法制备Zn−30Sn−2Cu−xNi(x=0,0.5,1.0,1.5,质量分数,%)无铅焊料合金,并研究该合金的微观组织演化及在0.5 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为。采用电位动力学极化和电化学阻抗谱(EIS)技术研究其电化学行为,以此评估Ni元素含量对Zn−Sn−Cu合金腐蚀性能的影响。通过观察腐蚀过程中合金表面显微组织的演变,分析Zn−Sn−Cu−Ni合金的腐蚀机理。结果表明,添加0.5%Ni由于形成致密而均匀的腐蚀层从而有效提高Zn−30Sn−2Cu合金的耐腐蚀性能,且其主要腐蚀产物为ZnO,Zn(OH)_(2)和Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O。当Ni含量达到1.0%和1.5%时,Zn−30Sn−2Cu合金的耐腐蚀性能下降,主要是由于(Ni,Cu)5Zn21金属间化合物与富Zn相之间的电偶腐蚀加速富Zn相的溶解。因此,Zn−30Sn−2Cu−0.5Ni焊料合金具有最佳的耐腐蚀性能。

Zr_(55)Al_(10)Ni_(5)Cu_(30)非晶合金晶化相转变的价电子结构分析

基于EET理论,计算了F-Zr_(2)(Ni,Cu)和tI-Zr_(2)Cu及tI-Zr_(2)(Cu,Ni)相的价电子结构,用最强键键合力n1、结构单元总成键能力F和单位成键能力Fv分析了F-Zr_(2)Ni亚稳相向tI-Zr_(2)Cu型稳定相的转变过程。研究发现:F-Zr_(2)Ni的n1F-Zr_(2)Ni值比tI-Zr_(2)Cu的n1tl-Zr_(2)Cu值大115.36%,FF-Zr_(2)Niv值比tI-Zr_(2)Cu的FtI-Zr_(2)Cuv值大34.03%;F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7))的n1(F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7)))值比tI-Zr_(2)Cu的n1tl-Zr_(2)Cu值大0.36%,F(F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7)))v值比tI-Zr_(2)Cu的FF-Zr_(2)Niv值大1.25%;tI-Zr_(2)(Cu_(0.6),Ni_(0.4))的n1(tI-Zr_(2)(Cu_(0.6),Ni_(0.4)))值比F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7))的n1(F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7)))值大12.95%,F(tI-Zr_(2)(Cu_(0.6),Ni_(0.4)))v值比F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7))的Fv(F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7)))值大14.41%;从价电子结构角度看,F-Zr_(2)Ni不能直接转变为tI-Zr_(2)Cu,F-Zr_(2)(Ni,Cu)不易分解重构为tI-Zr_(2)Cu;F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7))可分解并转变为tI-Zr_(2)(Cu0.6,Ni0.4)。

Cu对Al-Si-Cu-Ni合金组织和力学性能的影响

通过力学性能分析、硬度测试、金相观察以及能谱分析等手段,研究了Cu对砂型铸造Al-Si-Cu-Ni合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着Cu含量的增加,合金中Al-Ni-Cu相和CuAl2相增加,同时合金的室温、高温(250℃)强度提高,伸长率下降。

Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_30块状非晶合金的高温压缩断裂

利用Gleeble 1500热模拟试验机研究了Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金的高温压缩断裂.在室温情况下,在块状非晶合金断面的脉纹壁上出现了带有锯齿形边缘的裂口.在高温情况下,Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金的宏观断面变得粗糙不平并出现了台阶.随着实验温度的不断上升,断面粘性流动特性变得更加明显,断面出现了大面积类似流动熔体凝固后的特征结构.塑性形变产生的最大剪切面的绝热温升或熔化是块状非晶合金局部粘性流动的原因.

变形量对Cu-Ni-Si合金再结晶行为的影响

对经过二级变形时效处理后的Cu-Ni-Si合金进行不同变形量的冷变形后,再进行退火处理,研究了变形量对合金抗软化性、再结晶组织和再结晶动力学行为的影响。研究结果表明:再结晶晶粒在晶界处形成,大的变形量能够提高再结晶的形核速率。经40%变形的合金的软化温度为470℃,再结晶温度在550℃左右;在400℃退火时,合金发生再结晶的激活能为162 kJ/mol。再结晶的激活能随变形量的增加而降低,当变形量由40%增至80%时,再结晶激活能由162 kJ/mol降至140 kJ/mol。

Cu15Ni8SnNb合金带材的深冷处理强化及微细组织研究

Cu15Ni8SnNb合金一般的处理工艺为时效处理,强度可达1200MPa,但工艺复杂。对该合金带材进行深冷处理,其强度可提高到1300MPa,弹性模量达1200MPa。透射电镜观察发现深冷处理后的合金中有一种框架式孪晶亚结构,当合金发生塑性变形时,框架式孪晶能阻碍位错移动,这是合金强化的主要原因。

Cu-Ni-Si合金的时效强化机制分析

分析了Cu-3.2Ni-0.75Si-0.30Zn合金在时效过程中显微硬度的变化规律。结果表明,合金在500℃时效时可以获得最大显微硬度,而550℃时效时可以获得最高导电率。分析表明,该合金的强化效果主要取决于析出第二相体积分数以及第二相颗粒半径;第二相体积分数接近平衡态以前,第二相的析出对强化效果起主要作用;而体积分数接近平衡态以后,第二相颗粒的长大则成为导致强化效果降低的主要因素。

NdFeB磁性材料化学镀Ni-Cu-P合金沉积过程分析

通过SEM观察Ni-Cu-P合金沉积过程的形貌,提出了Ni-Cu-P非晶态合金镀层形核与长大过程的沉积模型。结果表明:初期沉积过程具有明显的择优倾向和不均匀性,原子并非以单个原子的形式沉积于基体表面,而是还原后的原子在固-液界面处首先形成原子团,然后在基体表面的高能量区域优先沉积,并开始形核且以不规则形态长大;在施镀后期,随着P含量的不断增加,镀层形貌逐渐由不规则形态变为规则胞状形态,直至形成光滑平整的非晶态镀层。

Zr-Ti-Cu-Ni-Be大块非晶合金等温晶化过程相分离研究

利用差示扫描量热法(DSC)和透射电镜(TEM)对 Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5 (at%)大块非晶合金的等温晶化 过程和析出相进行了研究。结果表明,大块非晶合金在等温晶化过程中表现出多阶段相析出行为,并且在不同的晶化 阶段,析出相也有所不同。在第 1 个晶化阶段,析出相主要是体心四方(b.c.t)结构的 Zr2Cu 相;而在晶化的第 2 个阶段,晶化相主要为简单六方结构的 ZrBe2相。从一定程度上证实了 Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金在发生晶化时 会形成富 Zr 区和富 Be 区,即有相分离的趋势。XRD 测试的结果也证实了非晶合金在发生完全晶化时,主要的晶化产 物为 Zr2Cu 和 ZrBe2相。

Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)合金熔体与金属W的润湿行为

用座滴法研究了Zr55Al10Ni5Cu30合金液滴与W基片在连续升温和不同温度下保温20 min的润湿动力学.结果表明:随着温度的升高, Zr55Al10Ni5Cu30与W基片的接触角不断减小,润湿半径不断增大,润湿过程大约在6 min内完成.在连续升温过程中,润湿动力学分为孕育、准稳态和稳态三个阶段.在1173-1223 K温度范围内等温润湿动力学分为准稳态和稳态两个阶段. Zr55Al10Ni5Cu30合金液滴与W之间的润湿为反应性润湿,在界面处发生了W的溶解和扩散现象.在制备Zr55Al10Ni5Cu30/W非晶复合材料时,必须合理选择制备工艺,严格控制界面反应.

化学镀Ni-Cu-P合金镀层耐蚀性研究

采用极化曲线和交流阻抗法,与Ni-P合金镀层对比,研究了化学镀Ni-Cu-P合金镀层在3.5%NaCl水溶液中的电化学行为。极化曲线结果表明,化学镀Ni-Cu-P合金镀层的自腐蚀电流密度(4.037μA/cm2)远远小于Ni-P合金镀层,说明Ni-Cu-P合金镀层的耐蚀性能比Ni-P合金镀层好。在交流阻抗谱图中,化学镀Ni-Cu-P合金镀层在整个浸泡过程中仅出现一个时间常数的单容抗弧,镀层电阻不断的增大,表明镀层有钝化膜不断生成。

原子吸收光谱法测定镝铁合金中Ca、Mg、Ni、Cr、Mn、Cu的含量

研究了原子吸收光谱法测定镝铁合金中Ca、Mg、Ni、Cr、Mn、Cu的新方法,研究了酸介质、样品基体、共存元素的干扰,确定了实验的最佳测定条件。在优化的实验条件下,测得方法的回收率在98%-115%之间、RSD〈5%,方法检出限分别为钙≤0.03μg/mL;镁≤0.005μg/mL;镍≤0.02μg/mL;铬≤0.02μg/mL;锰≤0.02μg/mL;铜≤0.02μg/mL。

Ni-Cr-Mo-Cu合金介质腐蚀和电化学腐蚀的性能

在Cr、Mo成分一定的情况下,通过改变Cu的质量分数（1%~5%）,研究新型Ni-Cr-Mo-Cu高镍耐蚀合金在氧化性介质、还原性介质、氧化-还原性介质和质量分数6%的FeCl3中的耐蚀性能及其在H2SO4、HCl和FeCl3中的电化学行为.实验结果表明,w（Cu）=1%-5%的Ni-Cr-Mo-Cu合金具有优良的耐介质腐蚀、电化学腐蚀性能,在质量分数80%的H2SO4中钝化明显,在质量分数30%的HCl中自腐蚀电流低,在质量分数6%的FeCl3中有钝化区且未发生点蚀.4种实验材料中w（Cu）=3%的合金综合耐蚀性能最好,在质量分数80%的H2SO4中有更宽的钝化平台和更低的维钝电流.

Cl^-含量对铸态Cu-40Ni合金电化学腐蚀行为的影响

利用动电位扫描法,结合电化学交流阻抗技术研究了用传统电弧熔炼(CA)制备的铸态Cu-40Ni合金在不同Cl-含量的腐蚀介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:铸态Cu-40Ni合金在含Cl-腐蚀介质中,随着Cl-含量的增加,自腐蚀电位不同程度负移,膜电阻减小,腐蚀速度加快;合金在Na2SO4中表现出了Warburg阻抗的性质,电极表面的腐蚀过程由电化学控制转变为扩散控制,而在加入Cl-后,没有出现Warburg阻抗的性质,腐蚀过程由电化学控制;腐蚀电化学阻抗谱呈单容抗弧特征,随Cl-含量的增加,极化电阻减小;腐蚀过程中存在一定弥散效应.

自由落体条件下三元Ni-Pb-Cu偏晶合金的快速凝固

在自由落体条件下研究三元Ni62Pb30Cu8偏晶合金的相分离与快速凝固。XRD分析结果表明;凝固组织由固溶体(Ni)和(Pb)两相构成;随液滴直径减小,三元Ni62Pb30Cu8偏晶合金从壳核组织演变为(Pb)相颗粒分布在(Ni)枝晶间的组织;在形成的壳核组织中,表面张力较小的(Pb)相始终占据最外层,有利于降低表面相和体系总吉布斯自由能。能谱测定发现,在固溶体(Ni)和(Pb)相中,溶质截留效应十分显著。采用传热模型计算了不同直径液滴的冷却速率与过冷度,二者均随液滴直径的增大而减小。理论分析了合金液滴的内部温度梯度与第二相L(Pb)液滴的Maragoni迁移,发现第二相L(Pb)液滴充分实现二次相分离。在自由落体条件下,合金液滴的最终凝固组织由冷却速率、表面偏析、Marangoni迁移和(Ni)枝晶生长共同决定。

集成电路用Cu-Ni-Si-Cr合金流变应力行为研究

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对Cu-Ni-Si-Cr合金在应变速率为10-2、10-1、1、5s-1、变形温度为600～800℃条件下进行流变应力行为研究。结果表明,应变速率和变形温度的变化对合金的再结晶影响较大,变形温度越高,合金越容易发生动态再结晶;应变速率越小,合金也越容易发生动态再结晶;并利用Arrhenius双曲正弦函数求得Cu-Ni-Si-Cr的热变形激活能Q为265.9kJ/mol;从Zener-Hollomon参数的指数函数形式得到应变速率解析表达式。

AZ 31镁合金化学镀Ni-Cu-Sn-P前处理工艺的研究

通过扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、结合力测试、极化曲线等手段,优选出最佳前处理工艺,并成功地在镁合金表面化学镀Ni-Cu-Sn-P四元合金。结果表明:高锰酸盐活化工艺最佳,所制得的Ni-Cu-Sn-P镀层均匀、致密,对AZ 31镁合金起到了较好的保护作用。

Cu-Ni-Al-Si合金固溶-时效处理

用扫描电镜、硬度计、涡流导电率测试仪和万能试验机测试分析了固溶-时效工艺对Cu-Ni-Al-Si合金组织和性能的影响,探讨了合金的强化机理。结果表明,该合金具有显著的时效强化特性,经960℃×1.5 h固溶+480℃×3 h时效工艺处理后,抗拉强度为860.3 MPa,屈服强度为743.7 MPa,伸长率为17.6%,合金的硬度达272 HB,导电率为18.9%IACS。

Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)块状非晶合金靠近玻璃转变点的等温纳米晶化

研究了Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金靠近玻璃转变点等温晶化过程.结果表明:420℃退火5h,出现了尺寸为20 nm左右的晶相,同时,非晶基体也出现了尺寸为1-2 nm分布均匀的团簇状结构;退火10 h,析出的晶相尺寸为20-50nm,所占的体积分数为40％;退火20 h之后,非晶相完全转变为亚稳相,析出的晶相尺寸为50 nm左右,并没有出现明显的长大现象.退火得到的晶相为Cu10Zr7,Zr2Ni及一些未能标定的相,这些相在420℃具有相对的稳定性,没有向稳定相转变.退火后,残余非晶相的热稳定性降低.等温退火过程经历了从非晶相→团簇状结构→亚稳相的转变过程.