多元微合金钢中的应变诱导复合析出

采用透射电子显微镜结合纳米束能谱技术,研究了含Nb,Ti,Mo等多种微合金元素的超低碳贝氏体钢在奥氏体非冉结晶区终轧后弛豫阶段的应变诱导析出行为.实验结果表明:经30％预变形后,在850℃和900℃等温弛豫时,钢中析出开始主要有纯Nb及Nb-Ti复合的两类,以后者为主.随弛豫时间延长,纯Nb型析出物消失,复合夹杂中铌钛比增加.弛豫阶段后期,Mo会以置换原子形式进入(Ti,Nb)(C,N)的面心立方晶格中,其量随弛豫时间的延长而增加.析出物形状以不规则外形为主,其密度及平均尺寸与变形温度和弛豫时间密切相关.

纳米SiC_P/AZ61镁基复合材料的时效行为研究

采用箱式热处理炉、显微硬度计、SEM电镜、能谱分析仪,对纳米SiCP/AZ61镁基复合材料的时效行为进行分析,结果表明,复合材料在时效初期,未观察到不连续析出相在晶界析出,却观察到Mg17Al12比较分散的从基体中析出;随着时效温度的提高,SiCP/AZ61复合材料或AZ61合金到达时效峰值所需的时间减少;在同一温度下,SiCP/AZ61复合材料要比基体合金的时效速度快,但时效的效果比基体合金差;且在同一温度下,SiCP/AZ61复合材料的硬度值要比基体合金的硬度值高,主要是因为采用了高能超声法,使纳米SiC颗粒均匀地分布在基体中。

激光熔覆原位析出Ni-Fe-Ti-B复合涂层组织结构研究

选用合适的激光工艺参数及涂层成分,在45#钢基体表面得到了激光熔覆原位析出的Ni-Fe-Ti-B复合材料涂层.涂层中的粘结金属基体为γ-(Ni,Fe)和Nihcp,原位弥散析出相为呈现出颗粒状、细条状等分布的稳定相TiB2、Ni4B3及亚稳定相Ni2B、(Fe,Ni)3B型化合物.前两者已经细化成为纳米晶,而后两者晶粒度相对较粗.γ-(Ni,Fe)是稳定的Ni、Fe固溶体,而Nihcp形成于基体金属内部的堆垛层错作用;原位析出相产生于激光熔覆过程中涂层表面发生的原位燃烧反应或合金系快速凝固过程中的低熔点共晶作用.在基体与析出相的界面上存在高密度位错堆积,从而引起基体金属亚结构细化.

CoFe2O4-CNTs纳米复合材料的制备、表征及其电催化析氧性能

为了提高钴铁氧化物CoFe2O4的氧析出（OER）电催化活性和电流密度,本研究采用水热法制备钴铁氧化物-碳纳米管纳米复合材料（CoFe2O4-CNTs）;通过热重分析（TG）,得出CNTs的含量为40.2%,并利用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）对复合材料的晶型结构和形貌进行了表征,结果表明CoFe2O4颗粒被均匀的附着在CNTs的表面;在1 mol/L KOH中测试了Co Fe2O4-CNTs纳米复合材料的电催化OER活性与稳定性,并且与没有加入CNTs的CoFe2O4进行了比较,实验结果表明：CNTs的加入能够提高CoFe2O4的OER活性和电流密度,在催化剂中起到模板的作用和加速电子传输作用,增加了水分解OER反应的动力学速度。因此,CoFe2O4-CNTs纳米复合材料是优良的OER电催化剂,有望用于水分解制备氢气体系和燃料电池中。

NiFe2O4/NiO纳米复合材料的制备及电催化水氧化性能

以镍铁水滑石为单一前驱体,通过高温焙烧制备了NiFe_2O_4/NiO纳米复合材料,对该纳米复合材料在碱性介质中电催化水的氧化性能进行了研究.结果表明,相比于化学共沉淀法制备的单独NiFe_2O_4、NiO及其物理混合物NiFe_2O_4+NiO,NiFe_2O_4/NiO纳米复合材料具有更高的电催化水氧化活性和更好的循环稳定性.电流密度为10 m A/cm2时过电位仅为364 m V.

纳米复合结构热电材料研究进展

阐述了纳米复合结构热电材料的概念,介绍了制备纳米复合结构热电材料的方法,以及制备过程中存在的困难,并初步分析了纳米复合结构提高材料热电优值的原因。介绍了纳米复合结构在热电材料制备领域中的应用现状及其应用前景。

纳米WC-Co硬质合金的微观组织特征

采用高能球磨工艺制备WC 10Co 0 8VC 0 2Cr2 C3纳米复合粉末,快速热压烧结制备纳米硬质合金块体,应用OM ,SEM ,TEM和EDXS观察合金的显微组织。观察发现纳米WC Co硬质合金的显微组织中粘结相呈空间网状结构贯穿于多边形状WC骨架空隙之间,在WC晶粒中观察到了呈团絮层状纳米析出相的存在,析出相为Co富集相,其形成机理是纳米WC Co材料结构失稳,在外加热场。

壳聚糖基载药纳米微粒制备研究进展

有关可生物降解多糖类纳米微粒用作给药载体的研究,近年颇受重视。简要评述了壳聚糖基载药纳米微粒的制备方法,包括共价交联、离子诱导、沉淀析出、大分子复合和自组装方法及其研究进展。

粉末冶金法制备镁基复合材料的力学性能和增强机理研究

为了探讨MWNTs对镁基复合材料力学性能的影响和增强机理,采用粉末冶金的方法制备了多壁碳纳米管增强镁基复合材料,对其力学性能进行了测试,并对显微组织进行了观察和分析。结果表明:碳纳米管在基体中呈束状分布,没有出现团聚现象;MWNTs与镁基之间并没有反应发生,碳纤维与镁基体并未在界面处形成碳镁化合物;它们之间是无任何化学作用的机械结合;复合材料的硬度随着MWNTs含量的增加而增加,强度也相应提高;镁基复合材料的强化主要来自增强体的强化作用、细晶强化和析出强化。

直接淬火工艺对Cu-NiAl复合析出强化超高强钢组织性能的影响

为满足舰船大型化、轻量化的发展要求,开发具有超高强度、良好韧性及优异焊接性能的新型舰船用钢,并实现其高效生产具有重要意义。采用扫描电子显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜,对比研究了直接淬火(DQ)与再加热淬火(RQ)工艺对纳米级Cu-NiAl复合析出强化超高强钢组织与性能的影响。结果表明:DQ钢与RQ钢的显微组织均由板条马氏体组成,经过550℃回火后,DQT钢中形成了更细小的板条马氏体组织和更高的位错密度,为Cu-NiAl相高密度析出提供了更多的形核位置;与RQ钢相比,DQ钢具有更高的回火稳定性,回火后保留了更大密度和更高比例的小角度晶界。因此,在更显著的析出强化和细晶强化共同作用下,DQ钢回火后强度更高,屈服强度比RQT钢高100 MPa,达到1425 MPa。

B_(4)C/6061Al复合材料的制备及其组织和拉伸性能研究

Al基复合材料可以充分发挥增强体与Al合金的性能协同作用,在保持Al合金低密度和良好的加工性能的基础上,进一步显著提高其强度和韧性。因此,在新一代运动器械中复合材料展现出了令人瞩目的应用前景。采用粉末冶金法制备了40vol%B_(4)C/6061Al复合材料,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸试验等对B_(4)C/6061Al复合材料组织、拉伸性能及强化机理进行研究。结果表明,试验制备出的40vol%B_(4)C/6061Al复合材料组织致密,颗粒分散均匀,无较明显的孔洞出现。复合材料的抗拉强度较纯6061Al合金的增加约58.43%,且具有较好的加工成形性能。TEM表征结果表明,复合材料的强化效果不仅来源于B_(4)C颗粒的引入,还得益于B_(4)C颗粒与Al界面的良好结合以及Al基体中弥散分布的球形β'纳米析出相。

Cu-NiAl纳米复合析出强化钢回火工艺

为了研究不同回火工艺下Cu-NiAl纳米复合析出强化钢的组织和力学性能,采用OM、TEM对在300~650℃范围内回火后的试验钢组织进行分析并对其力学性能进行讨论。结果表明,在300~550℃回火时,贝氏体铁素体板条逐渐粗化为等轴铁素体,并且在基体上形成纳米级析出相;在600~650℃回火时,基体完全转变为等轴铁素体,纳米级析出相逐渐粗化。采用回火工艺制备Cu-NiAl纳米复合析出强化钢的最佳回火温度区间为550~600℃,此时屈服强度为855~917MPa,-40℃冲击功为77~86J,具有较好的综合力学性能。

Cu-(石墨烯/6063Al)复合材料的设计制备及组织性能研究

以6063Al合金粉末、石墨烯纳米片和厚度为2 mm的纯Cu片为原材料,利用冷等静压+真空热压烧结+热挤压的方法制备了Cu-6063Al复合材料含0.5%、1.0%(质量分数)石墨烯的Cu-(石墨烯/6063Al)复合材料。通过XRD、SEM和拉伸试验机对三种复合材料进行物相分析、微观组织和断口的SEM形貌表征及力学性能测试。试验结果表明:石墨烯/6063Al与Cu的冶金结合,能够有效抑制Al原子的扩散,从而对Cu-6063Al复合材料中Cu/Al界面处Al4Cu9、Al2Cu和AlCu三种金属间化合物的形成起到抑制作用。0.5%和1.0%含量的Cu-(石墨烯/6063Al)复合材料的抗拉强度为76.9 MPa和101.3 MPa,相比Cu-6063Al复合材料分别提高了40%和83.8%,而伸长率均有所降低。Cu-(1.0%石墨烯/6063Al)复合材料具有优异的力学性能,一方面源于Cu/Al界面处少量的脆性相,另一方面源于靠近界面层的Al侧存在数量更多、尺寸更小、更深的韧窝、较宽的撕裂棱和更紧密结合、均匀分布的石墨烯纳米片。

倍容量输电导线用高强殷钢丝新材料的研究进展

倍容量输电导线是高端输电领域“皇冠上的明珠”产品,而高强殷钢丝是制作倍容量输电导线的关键材料。本文简要介绍了高强殷钢新材料的发展历程,并以倍容量输电导线为例,详细阐述了殷钢材料的强化措施。在此基础之上,重点介绍了河钢集团高强殷钢丝材料的研发现状。殷钢新材料的强化措施主要有细晶强化、形变强化、第二相析出沉淀强化及外加第二相纳米颗粒强化,河钢基于此,提出了“纳米尺度第二相复合析出颗粒增强殷钢”新思路,研制出了具有自主知识产权的新型高强殷钢丝材料。如何利用材料强塑性最新理论成果,使铝包殷钢丝复合材料的整体强度不小于1200 MPa,以及在降低镍、钼等昂贵金属含量的同时,仍能使殷钢保持较低的热膨胀特性,实现低成本殷钢产品的工业制造,是本专业领域亟需解决的重要难题和未来的重要发展方向。

Ni含量对NiAl-Cu强化40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响

针对NiAl-Cu析出强化的40CrNi3MoV钢,研究了不同Ni含量对经450~650℃回火后的试验钢组织和力学性能的影响。采用OM表征试验钢的显微组织,利用TEM和EDS等手段表征试验钢中析出相,并通过室温拉伸和低温冲击试验测定试验钢的力学性能。结果表明,Ni含量对试验钢的显微组织没有明显影响。Ni含量的提高(3.0%~4.0%)促进了试验钢中富Cu相和NiAl相的析出,增加了纳米粒子析出的数量。Ni含量的提高使得试验钢经500℃回火后的抗拉强度和屈服强度分别提高了200 MPa和100 MPa。

纳米复合软磁合金中的二次晶化的认识有新观点

HTX002型纳米复合软磁合金，如（Fe65Co35）79．5＋xB13Nb4-xSi2Cu1.5（X=0～4）和（Fe65Co35）83B10Nb4Si2Cu1（即元素B和Nb含量分别为10％和4％的合金）具有高饱和磁感应强度（1．85T）及在高频（kHz）应用时有较低的铁损，因而在用于高频电力电子的电感元件中有广泛的应用。但合金中常有一些二次晶化相析出，使性能变差。美国卡内基·梅隆大学的Samuel J．Kernion等人在研究此类合金的二次晶化问题时有新进展。

添加Al、Cu对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响

利用OM、SEM、TEM以及力学性能测试等表征手段研究了添加Al、Cu的40CrNi3MoV钢在900℃油冷淬火及450~650℃回火后的显微组织和力学性能的变化规律。结果表明,试验钢经淬火+回火后的显微组织主要为回火索氏体,同时析出了纳米级NiAl-Cu析出相,最佳回火温度区间为500~550℃。由于基体中析出纳米尺度B2结构的NiAl析出相,对添加Al的试验钢中微裂纹的扩展有较强的阻碍作用,500~550℃回火时抗拉强度最高增幅达200 MPa;进一步添加Cu后,富Cu相和位错的相互作用使得试验钢的屈服强度提高了150 MPa。500℃回火时抗拉强度为1706 MPa,屈服强度为1505 MPa,试验钢的拉伸和冲击断口呈现出典型的解理断裂特征,有明显的撕裂棱。

Nb-V微合金化低钼型Q345耐火钢的开发

为了推动耐火钢的市场应用,采用低碳、低钼(约0.2%)及铌、钒、钛的复合微合金化成分设计,成功开发出低成本Q345耐火钢。采用Formastor-Digital全自动相变测试仪测定了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线,利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了变形后不同冷却工艺对试验钢组织及硬度的影响,并采用SEM、EBSD、TEM和物理化学相分析等手段对热轧及600℃高温拉伸试样基体组织及纳米第二相进行了详细表征,定量分析了试验钢室温及高温下的强度机制。结果表明,轧后760~780℃开始层流冷却、终冷温度为400~600℃,试验钢获得铁素体+贝氏体组织。经600℃高温拉伸后,试验钢中MC相的质量分数及处于18nm以下的粒子质量百分比相对于热轧态试样分别提高了16.4%、9.8%,这些新析出的纳米级粒子在高温下起到了良好的沉淀强化作用,一定程度弥补了高温下因剪切模量下降和细晶强化失效导致的高温屈服强度的损失;固溶、沉淀强化为Q345耐火钢主要的高温强化方式。