TiN颗粒增强AgCuTi合金钎焊CBN磨粒的界面微结构

向Ag-Cu-Ti合金中加入TiN颗粒组成复合钎料。在加热温度920℃和保温时间5min的工艺下进行立方氮化硼(CBN)磨粒与45#钢基体的连接实验。运用三维视频显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析TiN颗粒、Ag-Cu-Ti合金、CBN磨粒和钢基体之间的结合界面的微观组织结构。结果表明:加入的TiN颗粒在结合剂层中分布均匀、致密,且显著细化了结合剂层(复合钎料层)显微组织,提高了结合剂层的显微硬度;加入TiN颗粒后仍可确保结合剂层与钢基体之间的良好结合;复合钎料对CBN磨粒有好的润湿性,TiN颗粒未对CBN磨粒与结合剂层的界面化学反应造成负面影响,实现了对CBN磨粒的牢固连接。

TiN颗粒对镁合金微弧氧化过程及膜层性能的影响

目的分析Ti N颗粒在镁合金微弧氧化过程中的作用,并研究其在膜层中对镁合金硬度、耐磨和耐蚀等性能的影响。方法通过在微弧氧化电解液中添加2.7μm Ti N颗粒,并使其充分分散于电解液中,使电解液中Ti N颗粒的质量浓度分别为0、2、4、6 g/L,并控制其他实验参数(如电流密度、频率、占空比和氧化时间)一样的情况下进行实验,通过电子显微镜、涂层厚度测厚仪、显微维氏硬度计、X射线衍射和电化学工作站,分别从膜层的表面形貌、厚度、硬度、相组成及耐蚀性等方面,研究了Ti N颗粒对镁合金微弧氧化膜层性能的影响。结果在微弧氧化电解液中添加Ti N颗粒后,相同电化学参数下制得的微弧氧化膜层变得致密,厚度、硬度有所增加,氧化膜层主要由Mg、MgO、Mg2Zr5O12、Ti N组成。极化曲线显示,加入Ti N颗粒,制备的微弧氧化膜层比未加入Ti N颗粒制得的膜层的腐蚀电流下降了2个数量级。阻抗图谱表明,电阻值增加了1个数量级。结论 Ti N颗粒能够随镁合金的微弧氧化过程进入制得的氧化膜层中,并且能够增加膜层厚度和硬度,使膜层的耐磨、耐蚀性得到提高。

多次搅拌下TiN颗粒增强铝基复合层组织与性能

采用搅拌摩擦加工制备了TiN颗粒增强铝基复合材料,研究了搅拌次数对复合层晶粒尺寸、硬度、拉伸及磨损性能的影响。结果表明:搅拌加工时添加TiN颗粒可提高复合层的硬度、耐磨性。添加TiN颗粒的试样经4道次搅拌后,搅拌区最高硬度为136 HV,为同道次未加颗粒的1.12倍。未添加颗粒时复合层摩擦系数为0.5左右,添加颗粒时仅为0.3左右。经4道次加工后添加TiN颗粒的复合材料强度由未添加时的380.40 MPa下降到329.97 MPa。随搅拌次数的增加,搅拌区晶粒细化程度得以提高,TiN颗粒分布更加均匀,但搅拌次数对TiN颗粒增强铝基复合材料的强度和硬度影响不大。

微Ti处理钢中TiN沉淀颗粒大小、分布及其对奥氏体晶粒尺寸的影响

实验测定了经微Ti处理的16Mn,20g钢再加热时的TiN沉淀颗粒尺寸,数量和分布及奥氏体晶粒直径.结果表明,TiN尺寸随加热温度的升高而增大,且与加热时间的1/3次幂成比例。文中提出了一个简单的模型描述沉淀粒子与晶界的相互作用,由此导出的奥氏休晶粒直径与TiN粒子的尺寸和分布的关系与实验结果相符。

添加纳米TiN颗粒对55SiMnMo钢性能的影响

进行了在55Si MnMo钢中添加纳米Ti N颗粒的工业试验,用SEM及EDS分析了钢的组织及Ti N颗粒的存在状态。结果表明:添加纳米Ti N颗粒的55Si MnMo钢比未加纳米Ti N颗粒的钢屈服强度提高了10.0%,贝氏体尺寸有一定程度的细化。添加的纳米Ti N颗粒在55Si MnMo钢中主要以纯物质状态存在,起到了一定程度的异质核心、钉扎以及沉淀强化作用。

钢包添加纳米TiN颗粒优化Q345C钢生产工艺的试验

为优化Q345C钢生产工艺,在不改变Q345B钢原有炼钢和轧钢工艺的前提下,在Q345B钢包中进行了添加纳米TiN颗粒生产Q345C钢的试验,研究了不同纳米TiN颗粒添加量对Q345钢力学性能和金相组织的影响。结果表明：在Q345B钢包添加质量分数0.05%纳米TiN颗粒生产的试验钢力学性能可以满足Q345C钢要求,提高Q345C钢轧钢生产效率20%以上。添加质量分数0.05%纳米TiN颗粒试验钢晶粒度为8~10级,晶粒有一定程度的细化,TiN颗粒在Q345钢中以纯物质状态存在,在钢中起到了一定程度的异质形核和钉扎作用。

Ni-P-TiN(纳米)化学复合镀层研究

为了提高AZ31镁合金的耐磨性能并扩大其在相关领域的应用,采用化学复合镀技术在AZ31镁合金基体上制备了Ni-P-TiN(纳米)复合镀层,同时制备Ni-P镀层进行比较。研究了复合镀层形貌、成分、硬度和耐磨性能与镀液中纳米TiN颗粒含量的关系。结果表明,复合镀层和Ni-P镀层表面都是由胞状物排列而成;纳米TiN颗粒沉积于Ni-P-TiN(纳米)复合镀层中。当镀液中纳米TiN颗粒浓度为3g/L时,复合镀层硬度达最大值,为826HV,而Ni-P镀层只有508HV;同时复合镀层表现出优异的耐磨性能,在同等条件下其磨损失重只有Ni-P化学镀层的25%。

功率超声-脉冲电沉积制备Ni-TiN镀层及其耐磨损性能分析

通过功率超声-脉冲电沉积方法在45钢基体表面制备Ni-TiN镀层。利用原子力显微镜、透射电镜、扫描电镜及摩擦磨损试验机对Ni-TiN镀层的表面形貌、显微组织及耐磨损性能进行研究。结果表明:施加功率超声可使Ni-TiN镀层表面致密、光滑、晶粒细小且无明显团聚现象,TiN颗粒分散更加均匀,Ni晶粒与TiN颗粒的平均粒径为45.1、27.9nm;制得的Ni-TiN镀层耐磨性能较为优异,在干摩擦和油润滑条件下的磨损体积为1.2×10-3、0.2×10-3V/mm3。

TMAH对TiN纳米粉体分散行为的影响

采用四甲基氢氧化铵(TMAH)作为分散剂,利用沉降法、ξ电位、粒度分析、TEM等研究了TiN纳米粉体在水介质中的分散稳定机制,探讨了pH值和分散剂对纳米颗粒分散行为的影响。结果表明:TiN纳米粉体的分散行为遵循静电稳定机制,pH值对TiN纳米粉体的分散性和稳定性有较大影响,在pH=8处TiN纳米粉体有较好的分散效果。有机阳离子型分散剂TMAH能在TiN纳米颗粒表面形成特征吸附,并通过静电作用和空间位阻作用提高TiN纳米颗粒的分散性。在pH=8、TMAH加入量为0.75wt%的条件下,TiN纳米粉体获得无团聚的最佳分散状态,悬浮液稳定时间可达1个月。

电刷镀(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的组织与力学性能

采用直流电弧等离子体气相蒸发法,在氢气与氮气混合气氛中蒸发块体Ti金属制备TiN单晶纳米颗粒,以此纳米颗粒为添加粒子,利用电刷镀方法制备出(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层。对纳米颗粒及其复合镀层进行了物相结构、表面形貌及微观组织分析,并测试了镀层显微硬度和耐磨性能。研究结果表明:TiN纳米颗粒具有立方晶体结构,(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的硬度较普通Ni-P合金镀层提高近3倍,耐磨性能也有显著提高。

TiN_p/Mn13复合材料的显微组织及磨损性能

采用V-EPC铸渗法制备了TiNp/Mn13复合材料,通过光学显微镜、XRD等研究了复合材料组织及TiN颗粒与基体结合情况,并在不同载荷下对不同TiN体积分数的复合材料和基体材料进行了冲击磨损试验。结果表明:混合粉涂层中TiN体积分数为27%,36%时,复合材料中TiN分布均匀,与基体形成冶金结合;在各冲击载荷下,复合材料具有比Mn13钢更好的抗冲击磨损性能;TiN的高硬度与基体的加工硬化协同作用保证了复合材料在中低载荷下的抗冲击磨损性能。

纳米TiN对ZG120Mn13钢组织和性能的影响

在生产条件下,采用在金属铸模表面喷涂含纳米TiN颗粒溶剂的方法制备了纳米TiN颗粒强化的ZG120Mn13高锰钢试样。研究了纳米TiN加入量对ZG120Mn13钢显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,与未添加纳米TiN颗粒的试样相比,纳米TiN的加入使ZG120Mn13钢的显微组织明显细化,力学性能显著提高,但硬度提高不大,耐蚀性能略有降低。纳米TiN的添加量为0.06%时,ZG120Mn13钢的冲击韧度、屈服强度和抗拉强度分别比未添加纳米TiN的钢提高了16.51%、54.70%和22.50%,磨损率由3.46×10^(-14)m^3/(N·m)降低至2.20×10^(-14)m^3/(N·m)。当纳米TiN颗粒的添加量过大时,ZG120Mn13钢力学性能的改善效果变差。

Microstructure and mechanical properties of TiN/TiAlN multilayer coatings deposited by arc ion plating with separate targets

TiN/TiAlN multilayer coatings were prepared by arc ion plating with separate targets. In order to decrease the unfavorable macroparticles, a straight magnetized filter was used for the low melting aluminium target. The results show that the output plasmas of titanium target without filter and aluminium target with filter reach the substrate with the same order of magnitude. Meanwhile, the number of macropartieles in TiN/TiAlN multilayer coatings deposited with separate targets is only 1/10-1/3 of that deposited with alloy target reported in literature. Al atom addition may lead to the decrease of peak at （200） lattice plane and strengthening of peak at （111） and （220） lattice planes. The measured hardness of TiN/TiAlN multilayer coatings accords with the mixture principle and the maximum hardness is HV2495. The adhesion strength reaches 75 N.

TiN/Al复合材料的制备工艺与性能分析

本文采用累积叠轧焊(简称ARB)方法,采用不同体积分数的TiN颗粒和铝箔做累积叠轧实验,制备出四种体积分数的TiN/Al复合材料,然后用维氏硬度计测试出其硬度以及对截取部分材料在金相显微镜观测下的微观组织进行分析。结果表明:体积分数在15%~30%的TiN颗粒,随着TiN颗粒体积分数的增加,硬度呈现上升的趋势,最高可达到纯铝的9倍;随着轧制道次的增加,复合材料的硬度也随之增加;其微观组织在不同的体积分数下,通过一定的轧制道次,均可得到TiN颗粒分布均匀、晶粒细小的且具有优良性能的复合材料。

微量Ti对焊接热影响区奥氏体晶粒长大倾向的影响

对添加不同Ti量的一组低碳焊接用钢进行了焊接热模拟试验，研究了第二相粒子（TiN）对高温奥氏体晶粒度的影响，提出了相对最佳的Ti、N含量和Ti／N值，并探讨了细小TiN颗粒抑制高温奥氏体晶粒长大的作用规律和机理。

Si_3N_4复相陶瓷半固态连接的接头组织和界面反应

根据复合材料的强化原理 ,用Ag Cu Ti钎料和TiN颗粒作为复合连接材料在半固态下连接Si3N4复相陶瓷以提高接头强度 ,研究了接头的组织和界面反应。结果表明 ,接头由母材 反应层 含微量Ti的Ag Cu +TiN 反应层 母材组成 ,反应层由含Ti、Si、N三种元素的一些化合物组成 ;TiN颗粒在Ag Cu基体中的分布总体均匀 ,两者之间的界面清晰、结合致密 :当TiN的加入量较小时 ,对连接材料与母材的界面反应没有明显影响。初步的剪切试验结果表明 ,采用Ag Cu Ti加TiN颗粒作为复合连接材料连接Si3N4

快速加热过程中Fe-40Ni-Ti合金的晶粒长大行为

利用热模拟技术、金相观察及定量统计,通过分析Fe-40Ni-Ti合金快速升温过程中试样不同部位的晶粒长大规律,模拟研究了焊接过程中奥氏体晶粒的长大行为。结果表明:温度最高的中心线附近晶粒长大显著,5s内温度达到1350℃时,其尺寸达到了180μm;而距离中心线4mm处的热影响区及母材(试样端部)晶粒变化不大,在80μm左右。金相观察发现TiN颗粒对晶界迁移产生了明显的阻碍作用。

纳米电镀新技术

纳米复合电镀是电镀工艺的一项重大技术进步,应用功率超声-直流脉冲是实施纳米复合电镀的重要工艺方法,在卷至卷连续电镀生产线上得到成功的应用。综述了纳米复合电镀的机理、功率超声-脉冲电流沉积技术,展望纳米复合电镀技术的发展方向。

Nb-Ti及Nb-Mo微合金钢近终形连铸连轧工艺奥氏体化的若干冶金学研究

着薄板坯连铸连轧技术在高级别钢中不断应用,以Nb-Ti和Nb-Mo为基础的化学成分成为了很好的选择。但随着多种微合金化成分的加入,铸态奥氏体变得更加复杂。分析了Nb-Ti和Nb-Mo微合金钢在铸态奥氏体化过程中一些微观组织特征。就Nb-Ti级而言,研究发现,在热轧过程中,凝固时和凝固后的工艺参数对奥氏体转变有一定的影响。这是由于可形成的TiN颗粒的尺寸和体积分数的差异造成的。细小TiN沉淀相具有推迟再结晶作用。此外,在超化学计量的Ti/N比的情况下,Ti的溶质拖曳作用也是不容忽视的。研究表明,相比于Nb元素而言,Nb-Ti具有更低的非再结晶温度,对于这些钢材,奥氏体扁平化变得更加困难。Nb-Mo级正好相反,但在这两种情况下,Nb含量都会影响其行为。

选区激光熔化成形TiN/Inconel 718复合材料的组织和力学性能

采用选区激光熔化(selective laser melting,SLM)工艺制备了TiN/Inconel 718 (IN718)复合材料,利用OM、SEM、EDS、EBSD以及XRD等手段研究了SLM成形态和不同热处理条件下TiN/IN718复合材料的微观组织和力学性能。结果表明:SLM成形态TiN/IN718复合材料中TiN颗粒与基体之间紧密结合,并形成了约为0.3μm厚的过渡层,与IN718合金相比,TiN/IN718复合材料的显微硬度和拉伸强度均有明显改善(分别提高39 HV_(0.2)和74 MPa)。双时效(DA)和固溶时效(SA)热处理的TiN/IN718复合材料中,强化相的析出和TiN颗粒的存在导致裂纹萌生源增多,从而造成强度没有得到明显提升。均匀化+固溶时效(HSA)热处理后材料发生了完全再结晶,晶粒内部析出了超细球状的γ'/γ''强化相,晶界处和晶粒内部Ti N颗粒周围的针状δ相含量增加。因此,经过HSA处理后材料的抗拉强度有显著提升,达到1430 MPa (提高了410 MPa)。