线锯用金刚石微粉表面化学镀镍工艺及性能研究

金刚石微粉性能是提升金刚石线锯性能的关键因素。用化学镀方法在线锯用金刚石微粉表面镀镍,通过正交试验研究金刚石粒度、次亚磷酸钠浓度、镀液pH值和镀液温度对化学镀镀层沉积速率、镀层密度、镀层耐腐蚀性能、镀层致密度等性能的影响。结果表明:M1/2、M6/12、M20/30三种不同粒度金刚石微粉,在次亚磷酸钠浓度为25~35g/L、化学镀液pH值为3~11、化学镀温度为30℃~90℃时,针对镀层沉积速率、镀层密度和镀层耐腐蚀性的最佳工艺参数不同;不同粒度的金刚石微粉在相同工艺条件下化学镀镍,金刚石微粉粒度越大,镀层越均匀致密;金刚石微粉化学镀镍各工艺参数之间相互作用,共同影响镀层性能。对于不同粒度的金刚石微粉,各因素对镀层性能的影响权重不同,因此针对不同粒度、不同镀层性能需求的金刚石微粉应采取不同的镀覆工艺参数。

镍-铝丝材间隙对镍铝涂层显微组织及力学性能的影响

采用轧制与拉拔法制备了间隙不同的镍-铝丝材,研究了原材料中镍芯与铝皮间隙对涂层显微组织及力学性能的影响,利用体式显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、显微硬度计检测了涂层的显微组织、成分和力学性能。结果表明:随着原材料中Ni与Al间隙增加,镍铝涂层的组织形貌、孔隙率无明显变化,涂层中Al2O3比例增加,NixAly金属间化合物比例降低;在力学性能方面,随原材料中Ni与Al间隙增加,镍铝涂层结合强度降低,显微硬度增加。

电弧增材镍铝青铜的组织与性能

镍铝青铜合金由于其在海水中的高耐腐蚀性能、抗生物污染性能和良好的抗空化冲击性能,被广泛运用于船舶螺旋桨的制造,但传统的铸造镍铝青铜由于材料成本过高,并且性能已不再适用于现今越来越高的要求.为了获得性能优异的镍铝青铜构件,采用了电弧增材制造技术成功制造了镍铝青铜合金构件,研究了铸造镍铝青铜和电弧增材的镍铝青铜的微观组织和力学性能的差异.结果表明,与铸态镍铝青铜合金相比,电弧增材制造的镍铝青铜合金有更细小的微观组织,κⅠ相的析出被抑制,绝大多数的β′相转变为α+κⅢ的共析组织,元素分布更均匀.与铸态镍铝青铜相比(545 MPa,20%),电弧增材制造的镍铝青铜构件展现了更加优异的力学性能,极限抗拉强度达到700 MPa,断后伸长率达到38%.

金刚石颗粒表面镍镀层化学改性研究

为消除金刚线生产过程中分散剂对工艺的负面影响,探索新的金刚线镀镍工艺。首先,使用H_(2)O_(2)对镀镍金刚石颗粒表面进行羟基化;然后,将其同二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅)丙基]氯化铵进行反应,制备表面带正电的金刚石颗粒;最后,对金刚线的制备工艺进行优化。研究结果表明:反应后金刚石颗粒的表面电位从−7.50 mV转变至14.10 mV以上,最高可达30.68 mV。其最佳制备条件为原砂与H_(2)O_(2)的质量比为2∶1,处理时间为1 h;金刚石颗粒与季铵盐的质量比为1∶2,处理时间为4 h。在电镀过程中,经表面化学修饰的金刚石颗粒能够在没有分散剂的条件下,均匀地向阴极迁移,其上砂量增多20%以上。

屈服强度500MPa级耐候焊丝焊缝的强韧化机制

采用ER65NH-A焊丝对Q500qENH钢进行了CO_(2)保护焊。分析了焊丝的Ni含量与焊缝的显微组织和力学性能之间的关系。结果表明:当焊丝的Ni质量分数从0.78%增加至1.65%时,焊缝抗拉强度从706 MPa提高到了732 MPa,屈服强度从579 MPa提高到了614 MPa,-40℃冲击吸收能量(KV2)从46 J提高到了84 J。焊缝力学性能改善的机制为:Ni含量的增加提高了奥氏体的稳定性,细化了焊缝柱状晶区和焊道热影响区组织,焊缝发生脆性断裂的倾向减小。

镍基焊丝氩弧焊K438合金接头组织与性能研究

针对某型燃气轮机动力涡轮转子叶片磨损失效要求,通过钨极氩弧焊制备了无裂纹的K438接头,分析了K438接头的显微组织和力学性能。结果表明,接头成形美观、无裂纹,堆焊区组织中γ基固溶体上弥散分布着富Cr的柱状、颗粒状、树状等形态各异的M_(23)C_(6)和M_(6)C白色相,结合线硬度达452 HV0.5,堆焊区硬度约278 HV0.5,接头平均抗拉强度403.3 MPa,接头断裂于堆焊区,断裂形式为脆性和韧性混合断裂。

焊丝成分对镍基高温合金TIG焊焊接性的影响

解决K4951合金的熔焊修复是实现新一代航空发动机机匣研制的关键.针对K4951合金中的难熔元素含量高、可焊性较差的问题,本文根据该合金的成分特点,通过调整母材中的沉淀强化元素和固溶强化元素,设计出7种成分的焊丝,并利用扫描电镜、透射电镜、电子探针和热力学软件等研究手段分析了合金元素对焊接接头的裂纹敏感性和持久性能的影响.结果表明,在母材成分的基础上提高焊丝中B元素含量至0.04%,接头的裂纹敏感性显著增加,焊缝金属加工即断裂;提高Nb元素含量可提升晶界液膜的愈合能力,有效的降低焊缝样品的焊接敏感性,接头的持久寿命由15 h提升至41 h;降低Cr,Mo元素的含量可以在一定程度上提高的合金的裂纹敏感性,使接头的持久寿命提升;提高Al元素的含量,同时调控Nb,Cr,Mo等元素可有效抑制裂纹形成,并提升了焊缝金属的高温服役性能.研究结果可为后续沉淀强化镍基高温合金的焊接性研究提供一定的参考价值.

针状镍线自修复聚氨酯的制备及性能研究

通过水热法制备了针状镍线,采用XRD和SEM研究了其内部结构和微观形貌。结果表明,样品主要成分为镍,镍线直径为1.16μm,每根镍线由200 nm的针状纳米镍组成。然后,以镍线为导电填料和增强材料掺杂到自修复聚氨酯中,研究了微纳米针状镍线改性自修复聚氨酯的力学性能,自修复性能和导电性能。结果表明,掺入镍线的自修复聚氨酯的力学性能提升了52%,自修复效率达到78%,电阻率缩减到4Ω·mm。综合分析可知,镍线的掺入不仅增强了自修复聚氨酯机械性能,还提高了自修复聚氨酯的导电性。

数字化设计镍钛丝推上颌第一磨牙向远中1例

磨牙远移是正畸治疗中常用的扩展牙弓长度的方法,本文介绍了一种数字化设计超弹镍钛丝远移磨牙的简易装置,利用弓丝的形变产生矫治力,从而使牙移动。这种矫治装置操作简单,易于清洁,对患者依从性要求低,矫治效果明确。

医用NiTi细丝与304SUS细丝对焊研究进展

在介入医疗器械领域,镍钛合金细丝与不锈钢细丝是最常用的两种金属材料.镍钛丝具有优异的回弹性、柔软性,不锈钢丝具有优异的刚性和推送性能,将镍钛丝和不锈钢丝进行同轴焊接能显著提高产品的操控性.目前,大多采用的连接方式是胶水粘接、套管保护等方式,达不到理想的性能,超细丝径的镍钛丝与不锈钢丝的同轴焊接是研究的热点和难点.该文对镍钛丝与不锈钢丝焊接的关键问题进行了综述,总结相关焊接方法的最新研究进展,比较不同焊接方法的特点,重点讨论超细异种合金丝焊接过程的析出相及金属间化合物对焊接区域力学性能的影响.

电弧喷涂Zn-Al-Ni-Cu复合涂层的微观组织和性能

在保证涂层品质和性能的基础上,为有效降低电弧喷涂丝材的成本,利用电镀技术在锌铝合金丝材上依次电镀纯铜和不同厚度的镍层,再通过电弧喷涂技术在Q235钢表面制备了Zn-Al-Ni-Cu复合涂层,并与传统Zn85Al15和Ni95Al5丝材制备的涂层进行性能对比。采用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)表征了丝材的微观结构和各涂层的物相组成、元素成分及表面形貌。结果表明:合金丝材上镀层的结合力较强,镀层与基体的界面无明显的孔洞。以电镀镍的Zn Al丝材制备的涂层主要包含Zn相、Al相及其两相组成物,其中Zn、Al两相组成物的X射线衍射峰较ZnAl涂层有所增强。考察各涂层的摩擦磨损性能、电化学性能和耐中性盐雾性能后发现,相较于Ni Al和Zn Al涂层,Zn-Al-Ni-Cu复合涂层的摩擦因数更小,耐海水和耐盐雾腐蚀性能更优异。

蒸汽发生器下封头接管与安全端焊接工艺研究

蒸汽发生器下封头接管与安全端焊缝属于典型的异种钢焊缝。采用目前常用的奥氏体不锈钢焊丝和镍基合金焊丝分别进行焊接试验,对比分析两种焊接材料对接头热影响区力学性能和组织的影响。结果表明:两种材料接头的拉伸和弯曲性能良好,均能满足各自的标准要求,但该焊缝处于高辐照的工况,选用镍基合金焊材更有利。

核级气保焊丝ERNiCrFe-7A的研制

ERNiCrFe-7A焊丝被广泛应用于核岛主设备的制造和安装,但目前此类焊材基本依赖进口。本文介绍研制的一种符合ERNiCrFe-7A标准的镍基合金焊丝,并对其焊接工艺性、焊缝金属的力学性能及微观组织进行了分析研究。结果表明:研制的焊丝焊接工艺性良好,焊道成型平整;焊缝金属在焊态和焊后热处理态下均具有较高的强度和良好的塑性,强度、伸长率、冲击功等力学性能均满足在核电工程上的安全应用条件;熔敷金属组织多为柱状晶,在晶界和晶内存在以碳化物为主的析出相,析出相形貌为不规则的块状,尺寸集中在1~5μm。

BC-MIG丝材电弧增材制造NAB/钢复合结构的微观组织与力学性能

使用旁路分流熔化极惰性气体保护焊(bypass current metal inert gas welding,BC-MIG焊)在水冷条件下增材制造镍铝青铜(nickel aluminum bronze,NAB)和25号钢复合结构,以评估异种金属增材制造的可行性.通过光学显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机和硬度测试仪研究了热处理前后复合结构的微观组织和力学性能的影响.通过X射线衍射仪研究了界面附近残余应力,结果表明,在BC-MIG焊的低热输入和水冷的高冷却速率下,结构件表面成形良好且自由变形较小,接头未发现缺陷和裂纹.热处理促进了Cu,Fe元素的相互扩散,扩散层由4μm提高到了17μm,但界面没有形成Fe-Al金属间化合物层.在水冷条件下,钢的残余应力分布在−350~−250 MPa之间,而NAB的残余应力差异较大,在−550~90 MPa之间.拉伸试验结果表明,热处理后,由于残余应力降低,结构的抗拉强度略微降低,但断后伸长率明显提高.创新点:(1)将BC-MIG焊和水冷结合用于NAB/钢增材制造,有效控制了焊接热输入,解决了NAB/钢界面渗透裂纹和脆性金属间化合物问题.(2)采用适当的焊后热处理提高了韧性并降低了残余应力,阐明了残余应力降低的机理.

纯镍和镍合金线材在同一精轧机组内的轧制模拟研究

合金线材轧制过程中的连轧关系通常都是基于经验公式进行计算,与实际生产线存在一定偏差。对于单独传动的连轧机,可通过调速和调整辊缝来满足连轧关系,对于集中传动的精轧机,每架轧机的相对转速是固定的,只能通过精确计算轧件在各架孔型中的面积配合辊缝调整来保证连轧关系。本研究是在计算的基础上,采用模拟软件对精轧机组四道次轧制过程进行数值模拟,得到纯镍和镍合金两种不同特性轧件断面尺寸、轧制力及温度变化数据,模拟结果对生产调整具有一定的指导意义。

不同焊丝TIG焊SUS316L/15CrMo异种钢接头的显微组织与力学性能

分别采用ERNiCrMo-3镍基合金焊丝和ER309不锈钢焊丝,通过钨极惰性气体保护(TIG)焊工艺对SUS316L不锈钢和15CrMo低合金钢进行异种钢焊接,对比研究了2种焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:采用ERNiCrMo-3与ER309焊丝所得焊缝的凝固模式分别为奥氏体与奥氏体-铁素体凝固模式,凝固组织分别为完全奥氏体组织与奥氏体-铁素体混合组织;相较于ER309焊丝,使用ERNiCrMo-3焊丝可以抑制15CrMo钢侧焊接过程中的碳元素扩散,获得具有更高抗拉强度和断后伸长率的焊接接头;2种焊接接头的峰值硬度均出现在15CrMo钢侧的粗晶热影响区,采用ERNiCrMo-3焊丝所得焊缝因存在Laves相,硬度比采用ER309焊丝时高出30 HV左右。

液相放电法合成氮化碳晶体

A new electrodeposition system, with a thin nickel wire as the anode, was used to deposit the CN x thin film on Si(100) substrate from a dicyandiamide-saturated solution in acetonitrile at a high potential. During the experiment, when a certain high potential was applied, spark occurred between the Ni wire anode and the Si(100) substrate. The films were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), Fourier-transform infrared spectroscopy(FTIR), scaning electron microscopy(SEM) and X-ray diffraction(XRD). It was indicated that multiphase of α-C 3N 4, β-C 3N 4 and g-C 3N 4 was obtained in the films. This work is the first attempt to deposit carbon nitride material through a thin nickel wire anode and might provide a new route for preparing pure crystalline C 3N 4.

核用690焊接材料的国产化研究

核用690焊接材料国产化是国家核电计划的重点内容之一,为满足中国飞速发展核电事业的需求,迫切需要国产核用690焊接材料。借助4L不锈钢高压釜、电子天平、扫描电镜等仪器,对自主研发的690焊接材料进行了金相组织、力学性能、晶间腐蚀性能、应力腐蚀性能、均匀腐蚀性能以及缝隙腐蚀性能等的试验研究。结果表明,HS690焊丝、HS690M焊丝以及HT690焊条具有优异的综合性能,满足核电要求。

直径方向上仅有几个晶粒时纯镍丝材的拉伸变形行为（英文）

研究纯镍丝材单向微拉伸塑性变形过程中的流动应力和非均匀变形行为尺寸效应。实验发现,流动应力随晶粒尺寸的增加(或直径方向上晶粒数量的减少)而降低,而非均匀变形程度增加。当直径方向上少于9.3个晶粒时,流动应力随晶粒尺寸增加而快速降低。通过引入晶界尺寸因子构建介观尺度材料本构模型揭示丝材微拉伸流动应力尺寸效应。结果表明,断裂应变和断裂应力随着晶粒尺寸的增加而减小。当试样直径方向上少于14.7个晶粒时,断裂应变和断裂应力快速降低,表明微拉伸过程中的非均匀变形程度随着直径方向上晶粒数量的减小而增加。当试样直径方向上的晶粒数量减少时,断口形貌变得越来越不规则。从材料微观组织分布方面分析了不规则断口形貌的形成机理。

时效处理对Fe-Ni合金丝材组织及性能的影响

结合织构测定及显微组织分析手段,探讨不同温度的时效处理对Fe-Ni合金丝材扭绞次数的影响规律。结果表明,采用475℃中间时效工艺,使碳化物呈弥散状析出,有利于提高试验合金丝材的扭绞次数;425℃时效工艺使碳化物不均匀分布,即使合金形成较强沿轴向分布的〈111〉型冷拉织构,其扭绞次数仍然较低。同时表明,碳化物的析出状态是决定试验合金丝材扭绞次数的主要因素。