简介:研究一种铸造镍基合金(IN617B合金)在固溶处理和长期时效处理过程中的相析出行为和拉伸性能。在铸态的组织中,Ti(C,N)、M6C和M23C6为主要析出相,而经过固溶处理后,除少量Ti(C,N)残余外,绝大部分碳化物固溶到基体中。在700°C长期时效过程中,合金中相的析出行为主要包括3个方面:(1)晶界处M23C6碳化物的形貌由膜状转变成颗粒状,同时由于界面能的降低和元素向晶界的扩散,颗粒碳化物逐渐粗化;(2)晶内棒状M23C6碳化物具有择优生长方向[110],并与基体γ之间存在共格关系;(3)γ?颗粒可以通过限制碳化物形成元素的扩散来阻碍晶内M23C6碳化物粗化。在时效5000h后,合金的抗拉强度明显增加,而合金的塑性明显下降。该合金具有稳定的显微组织,从而保证其在长期时效过程中具有优异的拉伸性能。
简介:搅拌摩擦焊接(FSW)是一种固态焊接方法,它能够焊接普通熔焊过程难以焊接的材料;且与熔焊相比,具有高效节能和环境友好的特点。尽管FSW与熔焊相比有更多的优点,但是FSW过程中的热循环会溶解或者粗化热处理铝合金中的沉淀强化相,使接头软化,从而导致其力学性能下降。水下搅拌摩擦焊接(UFSW)是一种可以克服这些缺陷的方法。这种方法适合于在焊接过程中对热敏感的合金,且已广泛用于热处理铝合金。本文对UFSW的研究现状和发展提供了全面的文献综述。与FSW进行对比,从不同角度讨论和总结UFSW的重要性;并对材料流动、温度变化、工艺参数、显微组织和力学性能等基本原理进行详细阐述。结果表明,与FSW相比,UFSW是一种可以改善接头强度的新方法。
简介:以阿拉伯树胶为分散剂,采用液相还原法制备超细银粉。探讨分散剂种类、pH值和温度对银粉形貌和粒径的影响。研究表明,阿拉伯树胶通过化学吸附作用可以更好地吸附在银粒子表面,且比其他分散剂具有更好的分散作用。通过调节pH值,银粉的粒径可在0.34~4.09μm的范围内调节;通过改变反应温度可以控制银粉的表面形貌。在21.8~70°C的温度范围内,可成功制备振实密度大于4.0g/cm3的银粉。在50°C的最优温度下,银粉的振实密度大于5.0g/cm3。该合成方法具有条件温和、银浓度高的优点,是一种合成用于电子浆料的高品质银粉的有前景的方法。
简介:用等离子电解氧化(PEO)法在AZ91和AZ80镁合金表面制备涂层,研究在电解液中添加石墨纳米颗粒对涂层的耐腐蚀性和耐磨性能的影响。所用电解液为含有磷酸盐和硅酸盐的碱性溶液,并采用两种不同的PEO处理时间(1min和3min)。用动电位极化法和电化学阻抗谱(EIS)分析涂层的耐腐蚀性,用平面-盘式滑动摩擦实验测试其耐磨性能。用扫描电镜及能谱仪(SEM-EDS)观察涂层的组织形貌、微观结构、元素组成和涂层厚度。结果表明,石墨纳米颗粒增加了涂层的厚度,封闭了表面的孔隙,使涂层更致密,因此提高了其耐腐蚀性和耐磨性能。由于AZ91具有更高的铝含量,其耐腐蚀性能和耐磨性能的提高比AZ80更显著。
简介:采用纯Mg、Zn、Ca粉末和纳米羟基磷灰石(nHA)粉末,通过粉末冶金方法制备Mg-5Zn-0.3Ca/nHA生物复合材料,研究不同nHA增强相含量(1%、2.5%和5%,质量分数)对Mg-5Zn-0.3Ca合金腐蚀性能的影响。通过模拟体液浸泡试验和电化学技术测试其耐腐蚀性。结果显示,添加1%和2.5%的nHA提高镁合金的耐腐蚀性,这是因为生物活性nHA促进稳定的磷酸盐和碳酸盐表面沉积层的形成,从而提高纳米复合材料的耐蚀性。然而,在镁合金中添加更高含量的nHA作为增强相时,表面沉积层的密度增加,导致局部腐蚀产生的气体无法及时排出而聚集在沉积层下,减小层与基体的粘着力,导致耐腐蚀性能下降。对镁合金及其纳米复合材料的间接细胞毒性评价表明其浸提液无细胞毒性,添加1%nHA的纳米复合材料的测试结果与阴性对照组几乎相似。
简介:采用放电等离子烧结(SPS)法将元素钛粉和镍粉制备成Ti-51%Ni形状记忆合金(SMAs)。研究目的是采用自由锻二次加工以提高SPS合金的性能。对自由锻前后合金的显微组织、相变温度和超弹性进行比较。结果表明,自由锻可以显著提高Ti-Ni形状记忆合金的拉伸强度和形状记忆性能,自由锻后合金的韧性从6.8%提高到了9.2%,超弹性的应变范围从5%增加到7.5%,应变恢复速率从72%提高到92%。Ti-51%Ni合金显微组织中含有立方奥氏体相(B2)基体、单斜马氏体相(B19′)、第二相(Ti3Ni4,Ti2Ni和TiNi3)和氧化物相(Ti4Ni2O,Ti3O5)。自由锻后再经500°C时效处理的最终样品的马氏体相变温度向高温方向偏移,这是由于Ti3Ni4相(透射电镜下可以观察到)的析出而导致基体中Ni含量的减少。总之,自由锻可以提高Ti-51%Ni形状记忆合金的超弹性和力学性能。
简介:研究镱纤维激光焊接哈氏合金C-276薄板焊缝区的元素微偏析特性.通过EDS数据分析得到的偏析比和元素的平衡分布系数表明,与以往报道的激光焊接哈氏合金C-276相比,镱纤维激光焊接哈氏合金元素微偏析减少.镱光纤激光器的高熔融效率、低线性输入热量及糊状区较高的冷却速率导致微偏析减少.用镱光纤激光器焊接哈氏合金C-276的熔融效率为64%,比传统焊接方法的熔融效率(48%)高.高熔融效率导致焊接所需的线性热输入减少,因此在本研究中发现,与以往的报道相比,其减幅更大.焊缝中心线从液相温度到固相温度的冷却速率量级为10^3℃/s.在焊缝中心线形成了构成较低微偏析的胞状枝晶子结构.
简介:钛及其合金常被用作牙科和骨植入材料。钛表面的仿生涂层可以改善其成骨性能。本文作者开发一种新型的、具有成骨作用的钛合金表面纳米复合涂层,为骨髓间充质干细胞(MSCs)的粘附、增殖和成骨分化提供自然环境。用静电纺丝法制备基于聚己内脂(PCL)、纳米羟基磷灰石(nHAp)和雷尼酸锶(SrRan)的纳米复合涂层。因此,涂覆在钛合金表面的涂层有4种,分别为PCL、PCL/nHAp、PCL/SrRan和PCL/nHAp/SrRan。采用EDS、FTIR、XRD、XRF、SEM、AFM、体外细胞毒性和血液相容性测试等技术评估涂层的化学性能、形貌和生物学性能。结果表明,纳米复合涂层具有细胞相容性和血液相容性,PCL/HAp/SrRan纳米复合纤维涂层具有最高的细胞活性。MSCs在纳米涂层上的成骨培养显示干细胞向成骨分化,碱性磷酸酶活性和矿化测试结果证实了这一点。研究结果表明,所制备的复合纳米涂层具有促进新骨形成和增强骨-植入体整合的潜力。
简介:通过化学沉积法制备Ni-P、Ni-Mo-P单镀层以及与其成分相同的Ni-P/Ni-Mo-P双镀层。采用纳米压痕法和AFM分析测量镀层表面和截面的残余应力,并用电化学法评估镀层在10%HCl溶液中的腐蚀行为,以获得镀层残余应力与腐蚀行为之间的关系。结果表明:Ni-P单镀层和Ni-P/Ni-Mo-P双镀层表现为残余压应力,分别为241和206MPa;Ni-Mo-P单镀层呈现出257MPa的残余拉应力。残余压应力阻止镀层中孔洞的生长,保护镀层的完整性。Ni-P/Ni-Mo-P双镀层比它们的单镀层具有更好的耐蚀性。此外,镀层的应力状态影响其腐蚀形式。
简介:采用固相烧结方法制备Mg2Ni0.7M0.3(M=Al,Mn,Ti)合金。利用X射线衍射仪、扫描电镜和扫描透射电镜对合金的相组成和显微组织进行系统表征。结果发现,Mg2Ni0.7M0.3合金中形成了具有面心立方结构的金属间化合物Mg3MNi2,其与Mg和Mg2Ni共存;且M原子半径与Mg原子半径越接近,越有利于Mg3MNi2的形成。采用Sievert和Tafel方法对Mg2Ni0.7M0.3合金的储氢性能和耐腐蚀性能进行研究。Mg2Ni0.7M0.3合金的吸/放氢性能得到明显改善。Mg2Ni0.7Al0.3、Mg2Ni0.7Mn0.3和Mg2Ni0.7Ti0.3合金的脱氢反应的激活能较Mg2Ni的激活能明显降低,分别为-46.12、-59.16和-73.15kJ/mol。与Mg2Ni合金相比,Mg2Ni0.7M0.3合金的腐蚀电位向正方向移动,如Mg2Ni0.7Al0.3合金(-0.529V)与Mg2Ni合金(-0.639V)的腐蚀电位差为0.110V,表明添加Al、Mn和Ti能使合金的耐腐蚀性能得到显著提高。
简介:采用非自耗真空电弧熔炼炉制备不同Zr含量的Ti43Al与Ti47Al合金,研究该合金的显微组织和力学性能的变化。结果表明:Zr对Ti43Al合金的组织形态无明显影响,Ti47Al合金则由枝晶组织演变成等轴晶组织。Zr元素的添加能细化晶粒。Zr能促进γ相的形成,Zr在Ti43Al和Ti47Al合金γ相中的固溶度分别为12.0%和5.0%(摩尔分数)。经过分析,Ti43Al-xZr中的γ相由β相转化而来,Ti47Al-xZr中的γ相则由α相转化而来。细晶强化和固溶强化作用使压缩强度提高;然而,严重的显微偏析会导致力学性能下降。Zr元素极大的固溶度对合金的塑性具有不利的影响。Ti43Al-xZr和Ti47Al-xZ合金的最大压缩强度分别为1684.82MPa(x=5.0%)和2158.03MPa(x=0.5%),而Ti43Al-xZr合金的压缩应变无明显变化,Ti47Al-xZr合金的最大压缩率为35.24%(x=0.5%)。两组合金均呈脆性断裂特征。