强流脉冲离子束辐照挤压态AZ31镁合金性能

利用强流脉冲离子束(C+、H+)对变形镁合金AZ31的挤压态靶材分别进行0、1、30和50次辐照试验,分析辐照前后物相组成,检测随辐照次数增加靶材表面的显微硬度,并通过阳极氧化和盐雾试验检测耐蚀性能。结果表明,随HIPIB辐照次数增加,靶材表面显微硬度呈提高趋势,50次辐照表面显微硬度270 HV0.01,较原始靶材的63.7 HV0.01提高了3倍多;极化曲线显示自腐蚀电位和击穿电位提高,自腐蚀电流减小,30次辐照的自腐蚀电位达到-1363 mV,钝化区间为1065 mV;辐照处理后在盐雾试验中形成钝化膜使靶材腐蚀速率显著降低了65%,耐蚀性能得到较大改善。     

耐磨高熵合金制备工艺研究进展

耐磨高熵合金具有主元多、强度高、硬度大、磨损率低和耐高温等特征,应用前景广阔,是近几十年发展起来的一种新型耐磨材料。围绕耐磨高熵合金的主要制备工艺与耐磨性能的影响因素两方面,对近年来耐磨高熵合金的主要研究进展进行了综述。重点阐述了固、液、气态成型的耐磨高熵合金制备技术,总结了影响高熵合金耐磨性的因素,包括金属元素与非金属元素在内的多种元素对高熵合金耐磨性能的影响,说明了高熵合金及其碳氮化物涂层耐磨性能的研究进展。耐磨高熵合金的制备工艺较多,应根据合金形态成分的不同选择合适的制备方法;通过添加金属或非金属元素诱导硬质相析出仍是提高合金耐磨性能的主要手段;有些高熵合金或高熵合金涂层在高温、润滑等条件下也能够表现出优异的耐磨性能。     

脉冲电流作用下TiAl合金凝固组织演变及形成机理

利用OM和TEM研究了脉冲电流作用下Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的凝固组织,并分析了其微观组织演变及形成机理。结果表明,脉冲电流细化了TiAl合金的一次枝晶臂间距、柱状晶尺寸和片层间距。未加载电流的TiAl合金凝固的初生相为α相,TiAl合金的片层取向与柱状晶生长方向夹角较大,甚至垂直于生长方向。脉冲电流作用导致枝晶发生熔断和破碎,促进了β枝晶相的析出及增多,片层取向与晶体生长方向夹角较小或成45°生长的片层进一步增多。脉冲电流降低了固-液相之间的自由能及原子扩散激活能,减少形核位垒及晶核的形核功,从而在一定程度上促进原子扩散,增大了形核率,细化一次枝晶臂间距及柱状晶;初生相的转变析出及其特殊的位向关系是片层取向变化的主要原因。     

强流脉冲离子束辐照TA1与TC4表面形貌特征

强流脉冲离子束(HIPIB)以其高密度能量沉积的特点,被广泛应用在材料表面改性上。本实验采用用强流脉冲离子束脉冲辐照工业纯钛TA1与钛合金TC4,实验参数为:束流结构为70%C++30%H+,加速电压为250kV,束流密度为170~200A/cm2,束流脉冲宽度为80ns。分别研究5次、10次、15次和20次辐照下表面形貌特征。结果表明:辐照后材料表面在热力学作用下先后形成带状发亮"山脊"及环状起伏形貌;在表层选择性烧蚀作用下形成内部光滑的凹坑,在亚表层喷发作用下有中间带空洞的凹坑产生;随着辐照次数的增加,材料表层及亚表层的成分及结构趋于均匀,热传导及力学作用亦趋于稳定平衡,TA1表面起伏和凹坑逐渐减少甚至消失,逐渐趋于光滑;由于相界的存在,TC4表面还有少数相界处选择性烧蚀及喷发所形成凹坑。     

热处理对NiW中/重合金组织与性能的影响

本文研究了不同热处理温度对冷轧态Ni42W10Co1Mo合金微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,随着热处理温度的升高,合金中TCP相由σ相向μ相转变,μ相再向σ相转变,基体组织由条带状变形组织逐渐转变为均匀的等轴晶。经900℃热处理,析出相主要以针状与块状μ相析出为主,同时还有少量颗粒状μ相,发生明显再结晶现象。经1200℃热处理,颗粒状σ相大量析出,基体组织完成静态再结晶过程。TCP相的析出消耗了基体中固溶强化元素W,导致合金的室温屈服强度下降,屈服强度由初始态合金的1564MPa下降至1200℃热处理后的479MPa。小尺寸的σ相能阻碍裂纹的扩展,有利于提升合金的塑性,经1200℃热处理合金延伸率达到了72.4%。然而较大尺寸的μ相对合金的塑性产生不利影响,经900℃热处理后合金延伸率仅有7.1%。