高膨胀合金"HTE30"

汽车等交通运输工具轻量化是节约燃料消耗和改善运输效率的重要条件 ,为此传统的钢铁材料已逐渐由轻量的铝合金和树脂系材料来取代。但是铝合金较之铁系材料的热膨胀系数大 ,而铝合金制件通常使用低合金钢之类铁系材料制螺栓紧固的场合 ,往往由于热膨胀系数相差较大而引起螺栓轴向力的增高、铝合金产生残余应变和螺栓的松弛等问题。为了解决这样的问题 ,日立金属工业公司开发了热膨胀系数接近于铝合金的铁系合金“HTE30” ,该合金是在Fe Mn Ni系合金中添加了少量强化元素 ,在室温至 10 0℃温度范围内的热膨胀系数约为19× 10 - 6 /℃ ,这…     

非晶碳基薄膜及其表面织构化后的水润滑性能研究进展

非晶碳基薄膜在水中具有低摩擦磨损特性和好的耐腐蚀性,但在摩擦过程中容易发生局部剥落,进一步提高薄膜在水中的承载力是目前的热点研究方向之一.在综合分析非晶碳基薄膜的摩擦学性能及其改性,以及采用表面织构化提高材料承载力的基础上,阐述了将两者相结合以改善薄膜整体性能的研究现状和发展前景.     

Cu/Co多层膜表面粗糙度及织构演化机制

薄膜材料中的微观结构和织构特征对其性能有重要的影响作用,但目前薄膜中微观结构和织构的关系尚未清楚。以Cu/Co多层膜为对象,研究薄膜中的表面粗糙度和织构。采用磁控溅射法在单晶Si基底上制备Cu/Co多层膜,通过扫描电子显微镜和原子力显微镜对多层膜的表面粗糙度进行逐层表征,结合薄膜外延生长模型分析薄膜表面自由能的层间差异对薄膜生长模式和表面粗糙度的影响。结果表明,在Si基底上沉积的Cu薄膜呈岛状模式生长,表面粗糙度较小;继续在Cu薄膜上沉积的Co薄膜亦呈岛状模式生长,表面粗糙度增加;最后在Co薄膜上沉积的Cu薄膜,趋向于层状模式生长,表面粗糙度下降。此外,利用XRD与EBSD分析Cu/Co多层膜的织构演变行为,发现在Cu和Co层交替沉积的过程中,织构类型由{111}变为{0001}再变为{111},织构强度逐渐变弱。分析表明,薄膜的织构强度与其表面粗糙度存在一定关系,Cu薄膜中{111}织构强度越高,薄膜的表面粗糙度越小。通过明确Cu/Co薄膜生长过程中的织构演化规律以及织构与微观结构的相互作用,可为薄膜制备技术和性能调控的研究提供一定启示及参考意义。     

AZ31镁合金不同温度挤压后组织性能研究

研究不同模具温度挤压变形对细晶AZ31镁合金力学性能和织构演变的影响.结果表明,挤压变形显著地细化AZ31镁合金的晶粒,大幅度地提高了材料的抗拉强度和屈服强度,而材料的延伸率变化不大.室温挤压时,材料的抗拉强度和屈服强度分别为322和233 MPa,延伸率为21%.随着模具温度的升高,变形后材料组织中的大角度晶界所占的比例逐渐变大,表明挤压过程中的动态再结晶越来越充分.挤压变形后,形成{0002}基面环形织构,织构强度较原始状态显著减弱.通过综合分析材料的力学性能以及织构分布,发现AZ31镁合金的力学性能取决于材料的晶粒大小与织构分布.     

化学镀Ni-P合金在CO2溶液中的腐蚀磨损行为

研究了化学镀Ｎｉ－Ｐ合金在ＣＯ２水溶液中的腐蚀磨损行为。结果表明,随ＣＯ２浓度增大、载荷增加和滑动速度增加,化学镀Ｎi－Ｐ合金的腐蚀磨损速率增大、自腐蚀电位负移 ;当ＣＯ２浓度增大、载荷减小和滑动速度降低,化学镀Ｎi－Ｐ合金摩擦系数增大。同样条件下,化学镀Ｎi－Ｐ合金比Ｇ１０５钢具有更高的耐腐蚀磨损性。     

氮氩流量比对磁控溅射TiN薄膜生长织构的影响

采用直流反应磁控溅射法,通过控制氮氩流量比,在Si(111)衬底上沉积了TiN薄膜,并用织构系数来量化TiN薄膜的生长取向。对TiN薄膜的织构、物相组成、形貌进行表征,分析了溅射沉积过程中氮氩流量比对TiN薄膜生长织构的影响,同时还分析了不同织构薄膜的表面及截面形貌。结果表明:氮氩流量比低于1∶30时,薄膜的织构由(200)转变为(111),同时还出现了TiN0.61相;(111)织构的薄膜表面均匀,致密性好,粗糙度小,以氮氩流量比为1∶60时所得织构系数为1.63的(111)薄膜最好。     

刀具基体表面织构化对硼掺杂金刚石薄膜性能的影响

目的分析硼掺杂织构金刚石薄膜的微观组织结构和表面质量,并探究刀具基体表面不同织构对薄膜结合强度和切削性能的影响。方法通过热丝化学气相沉积(HFCVD)法,分别在表面有椭圆织构、沟槽织构和无织构的硬质合金刀具上制备硼掺杂金刚石薄膜(BDD)。运用扫描电镜(SEM)观察各薄膜表面及横截面形貌;使用白光干涉表面三维轮廓仪观测各薄膜表面粗糙度;通过拉曼光谱仪检测各薄膜组织结构;通过铣削试验分析各薄膜刀具的切削性能。结果经测试,硼掺杂无织构金刚石薄膜(Boron doped un-textured diamond film,BDUTD film)的粗糙度为299.9 nm,硼掺杂椭圆织构金刚石薄膜(Boron doped elliptical texture diamond film,BDETD film)及硼掺杂沟槽织构金刚石薄膜(Boron doped groove texture diamond film,BDGTD film)的粗糙度分别为333、323.9nm,粗糙度略有增加。三种金刚石薄膜的厚度均为18μm,在相同切削条件下,经过铣削碳/碳-碳化硅(C/C-Si C)复合材料420 s后,BDUTD薄膜的剥落程度及其刀具磨损程度明显大于BDETD薄膜和BDGTD薄膜。结论硬质合金刀具基体表面织构化能够有效提高薄膜的结合强度,从而提高刀具的耐磨性。其中硼掺杂沟槽织构金刚石薄膜的切削性能相对更好,与普通硼掺杂金刚石薄膜刀具相比,硼掺杂织构金刚石薄膜刀具具有更长的使用寿命。     

用于微机械器件的Fe-Ni合金电镀沉积膜的性能

结合Si体微机械技术和电镀技术加工出Fe-Ni/Cu/Si复合悬臂梁,其中Fe-Ni膜厚3 μm,Cu膜厚0.2 μm.利用共振法首次测出在1.3 Pa气压下,复合悬臂梁中Fe-Ni(Fe 64,Ni 36,质量分数,%,下同)电镀沉积膜的内耗为10-3.利用自行设计的微力/微位移天平法,测出Fe-Ni(Fe 57,Ni 43)/Cu/Si复合悬臂梁的Young's模量为1.0×1011N/m2.Fe-Ni电镀沉积膜的内应力随膜中Fe含量的增加先是增大然后减小.在Invar合金(Fe 64,Ni 36)成分附近达到最大约300 MPa.Fe-Ni电镀膜的热膨胀系数与膜中Fe含量关系则与内应力相反,但与合金体材料变化趋势一致,在Invar合金成分附近达到最小,其值高于相应成分的合金体材料,约6×10-6/℃.     

电镀与环保2008年第6期

电化学沉积铁基软磁合金薄膜研究进展;电沉积镍基/铜基纳米复合镀层的耐腐蚀性能研究;高强钢低氢脆电镀Zn-Ni合金工艺研究;脉冲电沉积Co-W磁性薄膜;PCB电镀中极化曲线的应用。     

几何特征及工况条件对表面织构摩擦特性影响研究

表面织构技术是一种加工方便且不破坏材料本质的表面改性方法,在材料表面加工出具有一定形状和规则的微观结构以改善材料的表面摩擦性能。但不同工况条件下影响摩擦性能的可变因素太多,以至于无法得到各设计参数的最优通用方案。从提出附加流体动压效应到表面织构形貌、尺寸、深度、面积占有率、坑底形状、取向和分布形式等方面,回顾了国内外表面织构减摩作用的研究发展历程。概述了凹陷织构中连续织构和离散织构的表面形貌对材料表面摩擦特性的影响,并在离散织构中重点分析了三角形、矩形、菱形、六边形、椭圆形、圆柱形、球形、水滴形、圆环形、雪花形和葫芦形等织构形貌对材料表面摩擦特性的影响;论述了各几何参数中织构直径和面积占有率对摩擦因数的影响比织构深度大;阐述了不同分布形式的表面织构对摩擦特性的影响;在干摩擦、边界润滑、流体润滑和混合润滑等4种状态下,总结了不同工况条件下表面织构的减摩机理,并对表面织构存在的问题提出建议,以期为表面织构的研究者提供参考。