Ni含量对CrN涂层抗磨蚀性能的影响研究

目的探究在模拟海洋环境下,Ni的掺入对CrN涂层耐磨性能的影响,研究不同Ni含量的CrNiN涂层的磨蚀行为。方法采用磁控溅射方法对CrNiN涂层中的Ni含量进行调控,制备CrN涂层、Ni掺杂含量分别为15.85%(原子数分数)和39.06%的CrNiN涂层。通过干摩擦试验和模拟海水磨蚀试验,对3种涂层的力学性能和磨蚀行为进行研究对比,并分析其摩擦损伤机理。结果在干摩擦试验条件下,CrNiN涂层的摩擦学性能主要由涂层的力学性能决定,Ni原子数分数为15.85%的CrNiN涂层兼具高硬度和良好韧性,磨痕最浅,其磨损率在3种涂层中最低,为9.1×10^(-7)mm^(3)/(N·m),而在模拟海洋磨蚀的开路电位(OCP)下,Ni原子数分数为15.85%的CrNiN涂层的磨损率大于CrN涂层,CrN涂层具有最低的摩擦因数以及最低的磨损率。3种涂层在正电位(+0.6 V)时的磨损率显著大于开路电位(OCP)下的磨损率,说明腐蚀降低了涂层的耐磨性。通过对腐蚀产物进行分析,表明CrN的腐蚀产物主要是CrO_(2)以及Cr_(2)O_(3),具有一定的润滑作用,而含Ni的CrNiN涂层在腐蚀过程中产生了NiO,对涂层的耐磨性产生了不利影响。结论在干摩擦试验条件下,CrNiN涂层的摩擦学性能主要由涂层的力学性能决定,Ni原子数分数为15.85%的CrNiN涂层兼具高硬度和良好韧性,从而更耐磨。在模拟海洋磨蚀试验条件下,CrNiN涂层的腐蚀产物严重影响其磨蚀性能。

Ni含量及超声振动对激光熔覆中裂纹的影响

增加熔覆粉末中N i含量可以减少熔覆层中的硬质相,使熔覆层脆性降低,韧性提高,因而提高熔覆层在冷却过程中对拉应力的承受能力,减少熔覆层裂纹;而在熔覆过程中施加超声振动,则可以打碎枝晶,细化晶粒,减少或消除拉应力产生的根源,并使熔池化学成分、温度分布趋于均匀,从而减少裂纹的产生几率。

硫化物熔离对岩浆硫化物含矿岩体中橄榄石Ni含量的影响--以金川岩体为例

为探讨硫化物熔离对含矿岩体中橄榄石Ni含量的影响,在前人橄榄石结晶硫化物熔离模型的基础上,定量模似计算了分离结晶过程中橄榄石Ni含量,并将其应用于金川橄榄石成因研究。研究表明,部分橄榄石落于无硫化物熔离橄榄石结晶趋势线下方,暗示其母岩浆为S饱和。根据模拟计算S饱和母岩浆橄榄石分离结晶趋势线,指出金川深部岩浆房中母岩浆橄榄石的分离结晶程度小于或等于3%,而由橄榄石结晶所导致熔离的硫化物熔体与橄榄石之间质量比约为4 0。

提高Ni含量对300M钢组织和性能的影响

采用SEM、TEM、X射线衍射和力学性能测试等方法,对比研究了不同Ni含量的300M钢的力学性能、显微组织和断口形貌,研究了Ni含量对300M钢显微组织和性能的影响。结果表明,随Ni含量的增加,300M钢回火后强度下降,冲击韧性提高,残余奥氏体含量增多;断裂韧性KIC在Ni含量为3%时达到最大值;Ni含量变化对马氏体板条尺寸及ε-碳化物和夹杂物的成分。

Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb钢中逆转变奥氏体的影响

采用透射电镜、X-射线衍射等技术研究了Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢中逆转变奥氏体的影响。结果表明,随着Ni含量的提高,时效过程中发生逆转变奥氏体的温度降低,且在相同的时效温度下得到的逆转变奥氏体含量增多。在淬火缓冷的情况下,随Ni含量的降低,时效后钢中的残余奥氏体含量增加。

Ni含量和还原温度对浆态床CO甲烷化Ni-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响

结合行星式球磨机,采用机械化学法制备Ni-Al_2O_3催化剂,考察了Ni含量和还原温度对Ni-Al_2O_3催化剂晶相结构、还原特征和浆态床CO甲烷化性能的影响。并采用EDX、XRD、H_2-TPR等对催化剂进行表征。结果表明,不同Ni含量的催化剂还原峰均以β峰为主,活性组分Ni与载体具有较强的相互作用力。Ni-Al_2O_3催化剂的活性随Ni含量增加呈先增加后降低的趋势,Ni含量20.3%,还原温度600℃时,催化剂的性能达到最大值,CO转化率和CH_4收率均最高,分别为97.8%和86.2%。还原温度过低,活性组分Ni易因烧结而团聚失活;还原温度过高,活性金属Ni具有明显的XRD衍射峰,分散性较差。

Ni含量对负载型NiO/ZnO-TiO2吸附剂结构及吸附脱硫性能的影响

以ZnO-TiO2为载体,采用等体积浸渍法制备了不同Ni含量的NiO/ZnO-TiO2汽油脱硫吸附剂。采用X射线衍射(XRD)、压汞、H2程序升温还原(H2-TPR)和H2程序升温脱附(H2-TPD)等手段对吸附剂进行了表征。同时,采用FCC轻汽油为原料,在固定床反应装置中对不同Ni含量的NiO/ZnO-TiO2吸附剂进行脱硫性能评价,以考察Ni含量对该吸附剂脱硫性能的影响。结果表明,Ni含量适量增加对于吸附剂比表面积、内部孔道分布和颗粒强度影响较小,同时能够增加具有脱硫活性的Ni0物种,促进吸附剂脱硫活性。当吸附剂中Ni质量分数达到5.48%后,吸附剂的内部孔道分布改变,吸附剂的比表面积和颗粒强度明显降低,对吸附剂脱硫活性极为不利。当Ni质量分数为4.45%时,吸附剂具有最佳脱硫性能,能够将FCC轻汽油中3×10^-4的总硫含量降低至5×10^-6以下,并维持脱硫时间达152 h,穿透硫容达11.24%(112.4 mg S/g吸附剂),且脱硫后FCC轻汽油烯烃含量变化较小。

Zn-Al-Ni热浸镀液中Ni含量对镀层形貌、硬度及耐磨性的影响

为了提高热浸镀锌层表面的光洁度、硬度和耐磨性,在Zn-0.01%Al镀液中添加少量Ni,制备了Zn-0.01%Al-(0.02～0.12)%Ni镀层。利用金相显微镜、维氏硬度计和摩擦磨损试验机对镀层的表面形貌和性能进行了表征。结果表明,随Ni含量增加,Zn-0.01%Al-xNi镀层的晶粒先减小后增大,硬度先增大后减小;当Ni含量为0.05%时镀层的晶粒最小,硬度最大,摩擦系数最小,耐磨时间较长;Ni含量为0.12%的镀层的耐磨时间虽然最长,但摩擦系数较大。

Zn-Ni合金镀层中Ni含量影响因素及镀层耐蚀性

研究了碱性Zn-Ni合金电镀工艺,采用扫描电镜、极化曲线、交流阻抗及浸泡试验测定了镀液温度、电流密度及镀液组成等因素对镀层表面形貌、镀层中Ni含量及耐蚀性能的影响。结果表明:温度和电流密度对镀层中Ni含量的影响不大;镀层中Ni含量随着镀液中Ni2+与Zn2+质量浓度比的升高而增大。随着镀层中Ni质量分数的增加,镀层颗粒越来越细致、均匀;在5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为表明:Ni的质量分数为13%的合金镀层具有最佳的耐蚀性。

Ni含量对Mg基非晶复合材料组织和力学性能的影响

为了研究Ni含量对镁基非晶复合材料组织结构和力学性能的影响,采用铜模铸造法制备了直径为2 mm的Mg_(77+x)Ni_(12-x)Zn_5Y_6(x=0,2,4,6,8)系列合金。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和力学性能试验机分析了复合材料的相组成和组织结构,并进行力学性能测试。结果表明:当Ni含量为8 at%时,形成了大小、分布都均匀的长周期(LPSO)相;相对于完全非晶合金来说,五种复合材料都表现出一定的塑性;Mg_(79)Ni_(10)Zn_5Y_6复合材料的断裂强度最高,达到783 MPa;Mg_(81)Ni_8Zn_5Y_6复合材料的塑性最大,塑性应变达到20.23%。

Ni含量对CrNiTiN涂层微观结构及摩擦磨损性能的影响

采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在H13钢和单晶Si(110)表面沉积CrNiTiN四元硬质涂层。通过改变Ni靶电流大小来改变CrNiTiN涂层中Ni的含量。利用扫描电镜、X射线衍射能谱、X射线光电子谱、摩擦磨损实验、纳米压痕测试等技术研究Ni含量对涂层成分、结构及摩擦磨损性能的影响。结果表明:CrNiTiN涂层结构致密,以柱状晶方式生长;Ni在涂层中以单质及化合物形式存在;随着Ni的加入及其含量的增加,涂层平均晶粒尺寸从29减小到14 nm,涂层择优取向由(220)面转向(200)面,硬度及弹性模量先增加后减小,平均摩擦系数及磨损率先减小后增加;当Ni含量为4.21%(原子比)时,硬度最高为22.4 GPa,平均摩擦系数最小为0.52,磨损率最小为1.4×10-15m3/Nm。

Ni含量对(BiSbSn)xNi钎料电阻率及抗拉强度的影响

研制开发高温无铅软钎料一直是钎焊领域中的一大难题,熔点为270℃左右的Bi5Sb8Sn钎料的电阻率及抗拉强度有时因达不到要求而使其应用受限。本文通过在Bi5Sb8Sn钎料中添加不同含量Ni形成新型(BiSbSn)xNi四元合金,以改善Bi5Sb8Sn合金的电阻率和抗拉强度。结果表明:尽管随着Ni含量的提高,(BiSbSn)xNi钎料合金的性能下降,但当w(Ni)2%时,钎料合金的电阻率最小,为2.13×10-6Ω·m;当w(Ni)1%时,钎料的抗拉强度最高,为44.26 MPa,相对基体提高了将近10%。

用人工神经网络分析Ni含量对新型空冷贝氏体钢CCT图的定量影响

用人工神经网络模型分析了Ni含量对新型空冷贝氏体钢的连续冷却转变(CCT)图的定量影响。首先测试了神经网络模型的预测性能,对几种新型空冷贝氏体钢CCT图的预测结果和实测结果的比较说明我们设计的ANN模型具有较高的预测精度和可靠性。然后用人工神经网络模型分析了Ni含量对CCT图的定量影响。结果表明,Ni含量增加会使钢的奥氏体形成温度下降,推迟高温转变、中温转变和马氏体转变。人工神经网络模型的计算结果与材料科学理论相符。

Ni含量对Co-Al-W基高温合金组织的影响

以四种不同Ni含量(20/25/28/30 wt.%)的Co-Al-W基高温合金为研究对象,利用场发射电镜观察合金铸态、固溶态及时效态的显微组织,分析Ni含量对合金组织演化的影响。结果表明,铸态下四种合金中除了含有γ和γ'相以外,都含有β-(CoAl)相和以Co_3Ta为基的固溶体相。Ni可以提高合金γ/γ'两相的错配度绝对值,随着Ni含量的增加,铸态合金中的γ'相立方度均增加。时效处理后,低Ni含量的合金γ'相形貌从圆形转变为不规则形状;高Ni含量的合金γ'相转变为规则且具有方向性,均产生粗化行为。

Ni含量对激光增材制造W-Ni合金的成形性和组织的影响

采用混合元素法开展了激光增材制造W-Ni合金的成形性、组织和硬度研究。结果表明,Ni含量大于20%的W-Ni合金可以稳定沉积,沉积层横截面宽度变化较小,成形性能较好,而当Ni含量小于10%时,经过多层沉积后横截面宽度逐渐变窄,呈现三角形形状,成形性较差。随着Ni含量的减小,W-Ni合金组织中W颗粒的密度也逐渐增加,且试样底部存在较多W颗粒相。随着Ni含量的减小,沉积区的硬度逐渐升高,且沿沉积方向,从基材到沉积区顶部显微硬度的变化呈现先降低后快速上升到缓慢上升的趋势。

Ni含量对Cu-Ni-Cr合金组织和性能的影响

采用中频熔炼-铁模铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺,制备了Cu-Ni-Cr合金板材。通过拉伸力学性能测试、电导率测试、金相和透射电子显微镜观察,研究了不同Ni含量对该合金组织和性能的影响。结果表明:Cu-Ni-Cr合金在Ni含量不大于2%时,其常温力学性能相差不大,在Ni含量达到5%后强度才有较大的下降;Ni可有效地调节合金的电导率,在Ni含量从0.5%变化到5%时,合金的电导率也从64%IACS变化到20.9%IACS,因此可根据具体要求选择设计合金的成分;在此处理态下,两成分的合金Cu-1.5Ni-0.5Cr和Cu-2.0Ni-0.5Cr的高温力学性能都较好,抗拉强度在350℃时在280 MPa左右,延伸率也在8%左右。

Cu-Zn-Ni/Al_2O_3及Ni含量对天然气超深度脱硫性能影响的实验研究

用共沉淀法加浸渍法制成Ni质量分数分别为0,5%,10%的Cu-Zn-Ni/Al2O3复合三元脱硫剂,通过天然气脱硫实验,研究了它们的脱硫性能。实验结果表明,合适的Ni含量会增强Cu-Zn-Ni/Al2O3脱硫剂的超深度脱硫性能(小于10×10-9 m3/m3),并且随着温度的升高,脱硫性能逐渐增强,最终会趋于稳定。空速(SV)为400,1 200,2 400h-1时,Ni质量分数5%的Cu-Zn-Ni/Al2O3脱硫剂性能最优,在280℃分别达到5×10-9,5×10-9,6×10-9 m3/m3的脱硫深度;SV为400,1 200h-1时,0Ni脱硫剂脱硫性能优于10%Ni脱硫剂;SV为2 400h-1时,10%Ni脱硫剂脱硫性能优于0Ni脱硫剂。

Ni含量对CrNiN涂层结构与性能的影响

目的研究Ni元素在CrNiN涂层中的存在形式,阐明Ni含量对CrNiN涂层的微观结构、力学性能和耐腐蚀性能的影响。方法采用磁控溅射技术,在控制Cr靶功率不变的条件下,通过改变NiCr靶电流制备3种不同Ni含量的CrNiN涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、聚焦离子束显微镜(FIB)、透射电子显微镜(TEM)、纳米压痕仪、电化学工作站等测试方法表征涂层的成分、组织结构、力学性能和耐腐蚀性能。结果当NiCr靶电流由0.5 A增加到1.0 A时,CrNiN涂层中的Ni含量(均用原子数分数表示)由6.84%增加到13.36%,CrNiN涂层具有明显的(200)择优取向。CrNiN涂层主要由CrN相组成,存在少量的Cr2N相和Ni金属相。随着Ni含量的增加,CrNiN涂层的硬度先增大后减小,当Ni含量为8.57%时,CrNiN涂层的硬度相对于CrN涂层提高了36%,达到了(16.9±0.7)GPa,韧性和抗塑性变形能力也明显提高;CrNiN涂层的腐蚀电流密度逐渐减小,耐腐蚀性增强。当Ni含量为13.63%时,涂层的自腐蚀电位为−0.096 V,腐蚀电流密度为5.21×10^(−9) A/cm^(2),耐腐蚀性能最优。结论随着CrNiN中Ni含量的增多,涂层的致密性提高。当涂层中的Ni含量为8%左右时,其力学性能和耐腐蚀性能均得到提升。

Ni含量对WC-Co-Ni硬质合金的力学性能和耐腐蚀性能的影响

以WC、Co和Ni为原料,采用粉末冶金法制备不同镍钴比的硬质合金试样,研究了试样的微观组织,分析了试样的硬度、耐磨系数、抗弯强度和断裂韧性等力学性能,并通过电化学实验探究其耐腐蚀性能。结果表明,随着Ni含量的增加,WC-Co-Ni硬质合金的硬度、耐磨系数及抗弯强度均持续降低,断裂韧性先增加后降低。成分为WC-10%Co、WC-9%Co-1%Ni和WC-7%Co-3%Ni的三组试样的微观晶粒组织较为均匀细小,而其余试样微观晶粒组织粗大。通过在pH=7的3.5%NaCl溶液中的电化学实验可知,随着Ni含量的增加,WC-Co-Ni硬质合金试样的耐腐蚀性能增强。WC-7%Co-3%Ni合金试样的综合力学性能最佳,同时考虑到试样的耐腐蚀性能,优化配方后的合金可以更好地提高盾构刀具的工作寿命。

30Cr2Ni4MoV低压转子Ni含量的优化

通过分析30Cr2Ni4MoV低压转子中主要合金元素Ni含量对锻件力学性能的影响,制定出合理的化学成分。根据优化的化学成分和热处理工艺生产出的低压转子各项性能指标均合格,实现了降低原材料成本的目的。