阴极电流密度对6061铝合金在含Na_(2)WO_(4)电解液中微弧氧化膜结构和耐磨性能的影响

目的 研究恒流模式下阴极电流密度对6061铝合金在含Na2WO4的电解液中制备的微弧氧化膜厚度、形貌、相组成及耐磨性能的影响。方法 固定阳极电流密度为5.0 A/dm^(2),阴极电流密度分别为0、1.25、2.5、3.75、5.0 A/dm2,对6061铝合金进行微弧氧化40 min。用涡流测厚仪测量了氧化膜的厚度,用扫描电镜观察了微弧氧化膜的表面形貌和截面形貌,用能谱分析仪分析了氧化膜的表面成分,用X射线衍射分析仪分析了微弧氧化膜的相组成,用往复式摩擦磨损试验机测试了氧化膜的耐磨性能。结果 随着阴极电流密度的增加,氧化膜内的W含量逐渐减少,氧化膜颜色逐渐变浅,氧化膜厚度逐渐增加。微弧氧化膜的主要组成相为α-Al2O3和γ-Al2O3。当阴极电流密度从0 A/dm2增加到3.75 A/dm2时,氧化膜内孔洞的数量和尺寸逐渐减少,孔洞到氧化膜/基体界面的距离逐渐增加,氧化膜的耐磨性能逐渐提升。当阴极电流密度为3.75 A/dm2时,氧化膜的磨损率最低,仅为1.07×10-4mm3/(N·m)。但阴极电流密度增加到5.0 A/dm2时,氧化膜表层出现孔洞和剥落,耐磨性能下降。结论 阴极电流的加入有助于增加6061铝合金微弧氧化膜的厚度,提高氧化膜的致密性和耐磨性能,但过高的阴极电流会导致氧化膜表层出现孔洞,降低耐磨性能。

涂镀铝+微弧氧化工艺制备复合涂层研究进展

采用涂镀铝+微弧氧化的复合工艺可在钢材、镁合金、钛合金、陶瓷甚至高分子等多种材料表面制备以氧化铝为主的复合涂层,从而提高材料的绝缘、耐磨、耐腐蚀等性能。本文概述了热浸镀、喷涂、物理气相沉积、熔盐电镀以及包埋渗等涂镀铝工艺与微弧氧化工艺相结合制备复合涂层的国内外研究进展,重点分析了各种涂镀铝+微弧氧化工艺制备复合涂层的结构特点、影响因素及工艺的优缺点,最后对涂镀铝+微弧氧化复合工艺进行展望,并提出该领域亟待解决的问题。

矿山充填耐磨管道发展现状与技术研究

我国对矿山能源需求量十分巨大,然而矿山开采的同时容易诱发地表沉陷等地质灾害,造成环境污染。矿山充填是防止地表塌陷的有效手段,国内外对矿山充填技术进行了大量研究与应用。由于有色金属矿山价值较高,因此有色行业普遍采用充填法采矿。充填物料输送多采用管道自流方式,因充填介质含有较硬成分,在充填过程中对管道内壁磨损十分严重,容易造成磨漏、堵管等问题,严重影响管道的使用寿命,因此高抗磨性的充填管道对充填系统来说十分重要。

合金材料亚稳相的研究进展

亚稳合金材料对于材料科学领域的影响是巨大的,它包括晶态亚稳相、微晶亚稳相、准晶亚稳相和金属玻璃4大类。它与一般的金属材料性能不同,例如,晶态亚稳相具有良好的耐腐蚀性能;微晶亚稳相由于晶粒细小而具有高强度和硬度;金属玻璃,即为非晶态合金,其内部组织均匀且无缺陷,又没有晶体的磁各向异性,因此表现出了高强度和低的矫顽力。正是由于这些优异性能,使得亚稳合金材料在材料科学领域掀起了一股研发浪潮。在亚稳相发现的这几十年里,研究者们通过大量的实验研究,提出并丰富了很多亚稳相的制备方法,例如通过控制凝固过程来获得亚稳相,但该制备方法操作过程较为复杂,还需要进一步优化;通过积聚方法可以制备出金属玻璃、非晶薄膜等,大大提高了材料的抗腐蚀性能。通过这些方法,制备出了能够大大提高材料性能的亚稳相合金材料。为了完善亚稳相的制备体系,研究者们还需要做进一步的探索。但对于会对材料产生负面影响的亚稳相,要进行转化和消除。介绍了亚稳相的概念及其形成机理,并从动力学和热力学两个方面证明了亚稳相在一定条件下是可以稳定存在的,系统地总结了合金材料中亚稳相的分类、特点及其应用。由于不同的亚稳相对材料会产生不同的影响,详细阐述了对合金材料产生负面影响的亚稳相的消除方法,并说明了亚稳相被消除以后对材料性能的改善。另外,论述了提高材料性能的亚稳相的制备方法及其特点。最后对合金材料亚稳相的研究重点和发展方向进行了展望。

Fe-Al金属间化合物的研究进展

概述了Fe-Al金属间化合物的基本特性,简述了几种改善Fe-Al金属间化合物脆性的常规方法。详细介绍了Fe-Al金属间化合物作为高温耐磨耐蚀涂层和高温气体净化多孔材料的研究新方向,以及借助先进的定向凝固技术制备Fe-Al-Ta金属基复合材料的研究新进展,指出了当前Fe-Al金属间化合物的研究领域存在的问题及今后的主要发展方向。

316不锈钢固相渗碳组织与性能研究

采用固相渗碳法对316不锈钢表面进行改性。利用XRD、SEM、微观硬度计、ML-100磨损试验机等对其物相组成、微观组织、微观硬度和相对耐磨性进行分析。结果表明:在1120℃保温10 h,850℃保温1 h条件下,利用固相渗碳法可在316不锈钢表面原位生成碳化物颗粒。原位反应层主要分为3个区域:无晶界区、晶界碳化物断续区和晶界碳化物粗大连续区,显微硬度呈梯度分布,最高可达980 HV0.1。

GCr15轴承钢贝氏体-马氏体复相淬火

利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM),对GCr15轴承钢贝氏体-马氏体(B-M)复相淬火进行的研究。分析了等温淬火温度和保温时间、奥氏体晶粒尺寸、球化组织中渗碳体颗粒的单位体积密度对B-M复相淬火的影响规律。结果表明:等温淬火保温时间为30 min时,270℃淬火有利于下贝氏体的转变;等温淬火温度为240℃时,保温60 min有利于下贝氏体的转变。当渗碳体单位体积密度达到3.45个时,贝氏体铁素体片条变细,试验钢硬度升高。

铁基表面碳化钛致密陶瓷层的组织性能与增韧机制

利用铸渗复合-热处理工艺在铁基体表面原位制备了致密碳化钛陶瓷增强复合材料,分别研究了复合材料的物相组成、微观组织及细观组织、显微硬度、断裂韧性.结果表明,钛板中的钛原子和石墨片中溶解析出的碳原子扩散到冶金结合面原位生成了碳化钛致密陶瓷层,且致密陶瓷层与钛板、致密陶瓷层与基体之间结合良好,界面干净.致密陶瓷层显微硬度平均值为3 027.08 HV0.1,远远大于基体硬度和残余钛板硬度,试样纵截面致密陶瓷层在20 N载荷下在压痕顶端萌生,扩展了裂纹,其断裂韧性为4.5~14.2 MPa·m^(1/2),远高于一般的陶瓷材料.

固溶和时效处理对热轧态825合金微观组织的影响

利用光学显微镜、扫描电镜与透射电镜研究了固溶温度和时效处理对热轧态825合金晶粒尺寸和析出相的种类及其形态的影响。结果表明：1020~1250℃保温30 min固溶,合金的平均晶粒尺寸由45μm增大到330μm;1050~1080℃和1150~1200℃分别发生一次晶粒尺寸急剧长大的过程;计算出热轧态825合金的再结晶激活能约为279.14 k J/mol。经700℃×50 h时效与800℃×50 h、900℃×50 h时效,合金中晶界处的主要析出相分别为M23C6相和M6C相;700℃×50 h时效晶界上析出相呈网状、晶粒内部有大量弥散分布的Ti C颗粒;800℃×50 h时效晶界上的析出相呈链状,900℃×50 h时效过程中发生了再结晶。

奥氏体耐热钢20Cr-25Ni-1.5MoNbTiN的热压缩变形行为

利用Gleeble3800热模拟试验机对20Cr-25Ni-1.5MoNbTiN奥氏体耐热钢在温度为930-1230℃、应变速率为0.005-5 s^-1条件下进行热压缩试验,获得不同热压缩条件下的流变应力曲线,用光学显微镜观察热压缩试样的显微组织。结果表明：变形温度相同时,随应变速率增大动态再结晶程度逐渐减小,甚至完全处于加工硬化状态,其热激活能为328 k J/mol;当应变速率为5 s^-1、变形温度为1130-1230℃、应变量较小时和应变速率为0.005 s^-1、变形温度930-1230℃、应变量较大时,出现失稳现象;动态再结晶的临界应力与Z参数之间成线性关系,峰值应力与应变速率和变形温度也有线性关系。

布里奇曼定向凝固Ni-12%Si过共晶的弹性模量与断裂韧性

本研究采用第一性原理计算了Ni_3Si金属间化合物的弹性模量,并用Ipp6.0图像分析软件对不同凝固速率的Ni-12%Si(质量分数)过共晶定向凝固组织中α-Ni相的体积分数进行了定量分析。根据复合材料的混合法则预测了不同凝固速率的Ni-12%Si过共晶的塑性。此外,采用三点弯曲法研究了不同凝固速率的Ni-12%Si过共晶的断裂韧性,并分析了断口形貌以及断裂机理。

0.3%V改型07Cr25Ni21NbN奥氏体耐热钢热变形行为

采用Gleeble3800热模拟试验机,研究了0.3%V改型07Cr25Ni21NbN试验钢在930~1 230℃、0.005~5s^（-1）条件下的热变形行为。利用金相显微镜观察了试验钢微观组织随热加工条件的变化。分析了试验钢的流变应力曲线,得到其热形变激活能为571kJ/mol。真应变分别为0.4和0.8条件下,建立了试验钢的热加工图,发现真应变为0.8的热加工图上有3个耗散功峰值区域的边界。变形温度为1 230℃,变形速率从0.005到5s^（-1）时,试验钢的微观组织由粗大的锯齿晶粒过渡到较细小的等轴晶粒。当变形速率为0.5s^（-1）时,变形温度从930℃提高到1 230℃时,微观组织由等轴组织、部分动态再结晶组织过渡到流变失稳组织。

热轧态Inconel625合金热处理后的组织及硬度

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和硬度仪研究了经960-1040℃固溶处理、700-900℃短时时效处理Inconel 625合金的微观组织和硬度。结果表明：随着固溶温度升高,晶粒尺寸逐渐增大,合金的硬度逐渐降低;固溶态的合金中存在较多富含Nb、Ti一次相颗粒;经700-900℃×50 h时效,晶界处的析出相主要是M6C碳化物;在900℃×50 h时效的合金中晶界处发现了M6C碳化物孪晶;在800℃×50 h时效态合金中,晶界附近有大量与晶界垂直的棒状第二相,晶粒内部有尺寸较小Ti的碳化物颗粒。

退火温度对TA2/Q235爆炸复合板组织性能的影响

对TA2/Q235爆炸焊接复合板在500~600℃进行了退火处理,分析了退火温度对TA2纯钛晶粒尺寸及复合板显微硬度的影响规律。结果表明:TA2/Q235爆炸焊接复合板在500~600℃退火时,TA2纯钛晶粒尺寸先增大后减小再增大,575℃退火可获得细小均匀的组织;TA2纯钛显微硬度先减小再增大再减小,575℃退火时TA2纯钛显微硬度最高;综合考虑退火温度对TA2纯钛晶粒尺寸和力学性能的影响规律,TA2/Q235爆炸焊接复合板在575℃下退火较合理。