不同SnO_2粒度制备的AgSnO_2触头材料电弧侵蚀行为（英文）

为了阐明SnO_2粒度大小对AgSnO_2触头材料电弧侵蚀行为的影响,采用粉末冶金法制备不同SnO_2粒度的Ag-4%SnO_2(质量分数)触头材料,对触头材料组织进行观察,并对其致密度、硬度和导电率进行测量。对Ag-4%SnO_2触头材料进行电弧侵蚀实验,确定燃弧时间和电弧侵蚀前后的质量变化,并对电弧侵蚀后触头材料表面的形貌和成分进行表征。结果表明:细小的SnO_2颗粒有助于提高Ag-4%SnO_2触头材料的致密度和硬度,但降低了其导电率。随着SnO_2粒度的减小,Ag-4%AgSnO_2触头材料的燃弧时间变短,质量损失降低,电弧侵蚀面积增大,蚀坑变浅且分散。

熔体保温时间对类K445合金组织及硬度的影响

采用真空熔炼工艺制备类K445高温合金,研究熔炼保温时间对其铸态组织及硬度的影响。结果表明,熔体保温时间对合金的相种类没有影响,合金均由树枝状γ基体、弥散分布于基体的γ′相、枝晶间的γ+γ′共晶、γ′′相、MC碳化物、少量M3B2硼化物等强化相组成;但随熔体保温时间的延长,枝晶尺寸先减小后增大,MC碳化物含量先减少后增多,γ+γ′共晶和γ''相含量先增多后减少;同时合金的硬度呈先升高后降低的趋势;保温30 min时枝晶最细小、γ+γ′共晶和γ′′含量最多、MC碳化物含量最少,且平均硬度达到最高值HB381。

熔体温度对类K445合金组织及硬度的影响

研究了真空熔炼时熔体温度对类K445镍基高温合金铸态组织及硬度的影响。结果表明,熔体温度对合金的相种类没有影响,均由树枝状γ基体、弥散分布于基体的γ′相、晶界和枝晶间的γ+γ′共晶、以及γ′′、MC碳化物、少量M3B2硼化物等强化相组成;但随熔体温度的升高,枝晶逐渐细化,一次枝晶轴大量熔断;MC碳化物含量逐渐减少,γ+γ′共晶和γ''相逐渐增多;同时,随熔体温度的升高,合金的硬度不断提高。在1600℃保温时,合金组织中枝晶最细小、γ+γ′共晶和γ′′含量最多、碳化物含量最少,且HB硬度达到最高值3.84GPa。

熔体温度对含硅蒙乃尔合金组织与硬度的影响

采用真空熔炼工艺制备含硅蒙乃尔合金,研究了熔体温度对含硅蒙乃尔合金组织与硬度的影响。结果表明:合金组织均由树枝状α固溶体基体、弥散分布于基体的次生β相以及枝晶间呈网状分布的α+β共晶相组成;但随着熔体温度的升高,合金组织中枝晶及枝晶间的α+β共晶相逐渐细化,枝晶上弥散分布的次生β相尺寸减小,数量增多,同时合金的硬度呈现明显的上升趋势;熔体温度为1450℃时,枝晶尺寸、共晶β相尺寸以及次生β相的尺寸均最为细小,组织最为致密,合金硬度值达最大值3.72GPa;而继续升高温度到1500℃,合金组织及硬度值较1450℃时并没有明显变化。

不同接触压力和电极间距下AgTiB_2触头的材料转移行为（英文）

为了阐明接触压力和电极间距对Ag基触头材料转移行为的影响,在阻性负载24V/16A条件下对Ag-4wt.%TiB_2触头材料在电接触测试系统中进行不同接触压力和电极间距5000次电弧侵蚀实验,系统研究燃弧能量和燃弧时间与接触压力和电极间距的关系,表征电弧侵蚀后阳极和阴极的表面形貌,测量电弧侵蚀后两电极的质量变化,并对材料转移行为进行讨论。研究结果表明:接触压力显著影响燃弧能量、燃弧时间和侵蚀形貌,但并不改变材料转移模式。然而,电极间距不但影响燃弧能量、燃弧时间和侵蚀形貌,而且改变材料转移方向。当电极间距为1 mm时,材料转移方向为由阳极到阴极;而电极间距为4 mm时,材料转移方向发生逆转,即材料由阴极向阳极转移。

Mg的添加及冷却方式对Cu-Cr-Zr合金组织与性能的影响

采用真空感应熔炼制备Cu-Cr-Zr-Mg合金,研究Mg含量及冷却方式对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织与性能的影响。结果表明:Cu-Cr-Zr-Mg合金铸态组织为α-Cu相和Cu-Cr共晶相所构成。随着Mg的添加,合金中二次枝晶臂间距明显减小,组织细化。经固溶时效处理后,纳米级CrCu_2(ZrMg)相从铜基体中析出,合金的硬度与导电率大幅度提升。当Mg含量为0.3%(质量分数)时,合金的综合性能最佳,硬度为138.3HB,导电率为79.1%IACS。与感应熔炼合金组织相比,采用铜模冷却的合金组织更加细小均匀,偏析少,经固溶时效处理后析出相尺寸明显减小,且析出相数量增多,合金的硬度和导电率分别达到156.8HB和82.8%IACS,合金抗拉强度达到451.8 MPa。

热处理对K445高温合金组织及硬度的影响

研究了热处理对K445高温合金组织及硬度的影响。结果表明,K445合金在保证不出现初溶的情况下,随固溶温度的提高,合金硬度提高;γ′相及晶界上的二次碳化物溶解的越充分,γ+γ′共晶的固溶程度越高,固溶效果越好;时效时间对γ′相的数量、形貌和分布有明显的影响,时效时间不足,γ′相析出量少,而时效时间过长,会引起γ′析出相尺寸过大。

时效态Cu-3Ti-1Ni合金的组织与性能（英文）

研究Ni的添加及时效处理对Cu-3Ti合金组织与性能的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对Cu-3Ti-1Ni合金的组织和析出相进行表征,并对其硬度和导电率进行测试。结果表明:Ni的添加导致铸态Cu-3Ti合金在凝固过程中形成Ni Ti相,组织由树枝晶转变为等轴晶。时效处理后析出共格的亚稳定β'-Cu4Ti相,过时效导致β'-Cu4Ti相转变为非共格的层片稳定相Cu3Ti。同时,时效处理导致出现了退火孪晶,且在合金基体中发现位错线的聚集。Ni的添加提高了Cu-3Ti合金的导电率,降低了其硬度。在实验范围内,Cu-3Ti-1Ni合金的最佳时效处理工艺是300°C时效2 h后炉冷,随后450°C时效7 h炉冷,其硬度及导电率分别是HV 205及18.2%IACS(国际退火铜标准)。

Cu-W合金熔渗过程的微观模拟与分析

熔渗技术是制备CuW合金的有效方法,有效控制铜液熔渗过程对获得组织性能优异的CuW合金非常有意义。针对铜液在结构形貌复杂的骨架孔隙中的熔渗过程进行模拟和分析。讨论了二维微观模型下孔隙的形态参数:形状因子、曲折度、孔喉比对铜液充型过程的影响;预测了CuW合金熔渗过程中熔渗速度和界面前沿压力随时间的变化。结果表明:孔隙的均匀性越差,曲折度和孔喉比越大,熔渗时的速率变化越明显;熔渗前沿压力突变也越大。

K445高温合金的微观组织特征研究

研究了K445高温合金微观组织特征。结果表明,K445铸态合金的主要组织为γ基体、粗大的γ'相、花瓣状的γ+γ'共晶组织以及晶界上和晶内的MC碳化物;经过热处理后的K445合金的主要组织的形貌和分布有较大改变,成分偏析程度减轻,粗大的γ'相变得细小而弥散,在晶界上及晶内都分布着一定数量的M_(23)C_6及少量的MC碳化物。

特高压系统用电容器组开关弧触头失效分析

为了提高特高压系统用电容器组开关弧触头的使用寿命,在拟工况环境下对其进行电寿命实验,发现Cu W/Cu Cr弧触头在近千次开合实验后失效。通过对失效前后弧触头的形貌、成分、组织及性能变化进行分析研究,寻找影响弧触头使用寿命的主要因素。结果表明:特高压系统用电容器组开关弧触头除电弧烧蚀引起弧触头失效外,机械磨损及挤压变形也是影响其使用寿命的关键因素。因此,协同提高耐电弧烧蚀、抗机械磨损及挤压变形的能力是制备高电气寿命触头材料的关键。

硼对含Si蒙乃尔合金组织与性能的影响

在含Si蒙乃尔合金中添加微量B(硼)元素,研究B含量(质量分数)对含Si蒙乃尔合金组织及耐蚀性能的影响规律及机理,以期开发性能更佳的含硅蒙乃尔合金。通过金相显微镜观察合金的显微组织,根据电极化曲线分析合金的耐腐蚀性能。结果表明:在0～0.10%B范围内,随着B含量增加,合金枝晶组织开始细化,α(Ni)+β-(Ni3Si))共晶组织由网状向断网状发展,合金的腐蚀电位逐渐正移,腐蚀电流逐渐减小;B含量达到0.03%时,枝晶组织明显细化,共晶组织形貌呈断网状,此时合金的腐蚀电位最高,腐蚀电流最小;进一步增加B含量,枝晶组织开始粗化,共晶组织形貌又开始向网状发展,合金的腐蚀电位开始负移,腐蚀电流逐渐变大。合金组织明显细化及合金耐蚀性能提高的主要原因是微量B元素在合金中起到强变质剂作用。

相变及弥散度对Cu/V_(0.97)W_(0.03)O_2复合材料电导率的影响

通过在铜基体中添加V0.97W0.03O2制备了具有相变效应的Cu/V0.97W0.03O2复合材料,研究了添加相V0.97W0.03O2相变以及在Cu基体中的弥散程度对Cu/V0.97W0.03O2复合材料电导率的影响。采用场发射扫描电镜表征复合材料组织特征,利用X-ray衍射分析复合材料物相组成,并利用电导率测量系统检测不同温度下Cu/V0.97W0.03O2复合材料的电导率。结果表明,随高能球磨时间增加,铜基体中V0.97W0.03O2颗粒粒径越小,分布越弥散,对Cu/V0.97W0.03O2复合材料的电导率影响越明显。铜基体中的添加相V0.97W0.03O2会在0℃附近发生相变,导致Cu/V0.97W0.03O2复合材料相变前后的电导率变化幅度由5.41%升高到26.88%,相变效应增加明显。

热压法制备Ag-TiB_2触头材料的组织及性能研究

采用热压法制备了不同TiB_2粒度增强的Ag-4%TiB_2(质里分数)触头材料,研升了TiB_2粒度大小对Ag-4%TiB2触头材料组织及性能的影响。利用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对Ag-4%TiB_2触头材料的组织和电弧侵蚀后的形貌进行了表征,对致密度、硬度及导电率进行了测量。结果表明:热压法有助于提高Ag-4%TiB_2触头材料的致密度。随着TiB_2粒径的减小,硬度先增大后减小,导电率不断增大。细小弥散分布的TiB_2颗粒有助于改善耐电弧侵蚀性,侵蚀面积较大,蚀坑浅,燃弧时间短。

不同粒度银粉的Ag-TiB_(2)触头材料电弧侵蚀行为

采用不同粒度的银粉和放电等离子烧结工艺制备了Ag-4%TiB_(2)(质量分数,下同)触头材料,测量了Ag-4%TiB_(2)触头材料的致密度、导电率和硬度,并在真空下对Ag-4%TiB_(2)触头材料进行了电弧侵蚀实验。采用扫描电子显微镜对Ag-4%TiB_(2)触头材料电弧侵蚀后的表面形貌进行了表征,采用TDS-2014双通道数字存储示波器记录了燃弧波形,并计算了燃弧时间,对电弧侵蚀机理进行了探讨。结果表明,Ag-4%TiB_(2)触头材料的致密度、导电率和硬度均随着Ag粒度的降低而增加。另外,采用细银粉制备的Ag-4%TiB_(2)触头材料具有较长的燃弧时间、较大的侵蚀面积和较浅的蚀坑,表明细小的Ag颗粒有助于电弧分散,能够提高材料的耐电弧侵蚀性能。

等通道转角挤压Mg-3.52Sn-3.32Al合金的组织与力学性能（英文）

采用等通道转角挤压(ECAP)Bc路径对固溶态Mg-3.52Sn-3.32Al合金分别挤压1、4和8道次。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪分析合金的组织和相组成,并测试了其室温拉伸性能。结果表明,经ECAP挤压后,固溶态合金组织中析出大量细小的Mg2Sn相和极少量的Mg17Al12相。随挤压道次增加,合金的综合力学性能先提高后降低。经4道次挤压后,合金的综合拉伸性能相对较佳,抗拉强度、伸长率和硬度HV9.8分别达到250 MPa、20.5%和613 MPa,较未ECAP时分别提高43.7%、105%和26.9%。经ECAP挤压的合金室温拉伸断口均呈韧性断裂。等通道转角挤压Mg-3.52Sn-3.32Al合金的力学性能受晶粒尺寸、析出相以及组织织构的共同影响。

挤压态Mg_(99.2)Ca_(0.6)Mn_(0.2)合金的力学性能及在模拟体液中的腐蚀性能研究（英文）

研究了挤压态Mg_(99.2)Ca_(0.6)Mn_(0.2)镁合金的拉伸行为和压缩行为,探讨了合金在不同pH值的SBF模拟体液中的电化学极化曲线和阻抗谱,以评定合金的腐蚀性能,为镁合金植入材料的制备提供依据。结果表明:挤压态Mg_(99.2)Ca_(0.6)Mn_(0.2)合金表现出准解理断裂的特征,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为279 MPa、251 MPa和11%,抗压强度为330 MPa。腐蚀介质的pH值对合金的腐蚀性能有显著影响。随腐蚀介质pH值增大,阻抗谱弧半径大幅度增大,合金的腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,合金的腐蚀速率明显下降。在阻抗谱的低频端出现了一个时间常数。合金在pH值为7.2和10的SBF溶液中的瞬时腐蚀速率分别为4.1和0.2 mm/a。

SPS制备多级孔结构钨骨架压缩性能及致密化行为研究

以粒径分布为15~106μm多孔球形团聚W粉为原料,采用放电等离子体烧结(SPS)在不同烧结温度(1450、1500、1550℃),轴向恒压40 MPa,保温5 min下分别制备出高强度(347.8±10.6 MPa、407.4±14.2 MPa、543.9±8.7 MPa)、多级孔结构(3~10μm/200~500 nm)W骨架。结合XRD、SEM、万能试验机等检测技术,对SPS烧结过程中粉末致密化行为、显微组织变化及力学性能进行了系统研究。结果表明:SPS可制得烧结前后物相无明显变化、孔隙率介于30%~40%、烧结颈发育完全多级孔结构钨骨架。该多级孔W骨架SPS烧结致密化过程可分为4个阶段,第1阶段为升压阶段,烧结试样相对密度随压力升高而迅速升高;第2阶段为典型的颗粒重排阶段;第3阶段烧结温度高于1000℃,烧结试样相对密度随温度的升高而增加,属于典型的烧结中期;第4阶段为烧结末期,烧结体内部高温蠕变引起致密化程度进一步提高。利用高温蠕变模型研究了该多孔球形W粉的致密化机理为纯扩散致密化,通过颈长方程确定该多孔球形钨粉在整个SPS烧结过程中的致密化机理是以体积扩散为主,晶界扩散为辅。