纯铜表面纳米化对镍扩散的影响

利用表面机械研磨处理(SMAT)在纯铜表面制备出纳米结构表层,并对其表面进行了电镀镍处理,采用扫描电子显微镜分析了镍原子在纳米晶铜中的扩散行为.结果表明:表面纳米晶层内存在有大量非平衡态缺陷和晶界,尤其是三叉晶界数量增加,降低了镍原子扩散的激活能,提高了其扩散系数,从而加快了镍原子的扩散.     

冲刷腐蚀致纯铜表面纳米晶化的研究

利用透射电镜研究冲刷腐蚀纯铜试样的表面组织.结果表明,冲刷腐蚀后纯铜表面存在位错胞及六角形位错网络和纳米晶.纳米晶的形成机制为纯铜遵循六角形位错网络相互作用不断细化晶粒,最终由小角度晶界的亚晶逐步演变成大角度晶界的纳米晶.     

表面纳米化对304不锈钢/CrN薄膜力学性能的影响

表面纳米化可以显著改善金属材料的表面力学性能,并促进氮、铬等原子的热扩散,文中尝试采用表面纳米化技术改善金属基体/硬质薄膜的力学性能.对304不锈钢采用表面机械研磨处理获得纳米晶粒表层,采用多弧离子镀镀方法在表面纳米化和粗晶粒的304不锈钢基体上沉积CrN薄膜.对两种膜基体系采用X射线衍射、显微硬度测试、压入法和划痕法膜基结合性能评价.结果表明,表面纳米化影响了CrN膜层的组织结构,明显提高了膜基体系的硬度和承载能力,还改善了膜层的韧性,膜基结合性能也得到提高.     

表面纳米化焊接接头力学性能研究

采用超音速微粒轰击(Supersonic Particles Bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢和16MnR低合金钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表层结构进行表征,并测量了处理后焊接接头表层硬度、拉伸性能、弯曲性能和残余应力.结果表明:经超音速微粒轰击处理可以在焊接接头表层形成尺寸均匀的纳米晶组织,而且纳米化结构表层的硬度远高于心部,材料的抗拉强度和屈服强度均有提高.     

表面纳米化处理对铝、镁合金性能的影响

铝镁及其合金具有较高的比强度和比刚度,还有优良的塑性及拉伸性能。在对铝镁合金表面进行喷丸处理后,位于表面的粗晶组织被击碎,在表层出现一定厚度的纳米晶,这必将大大提高铝镁及其合金的力学性能。本文所要探讨的就是对铝镁材料表面纳米化后,其综合性能将有哪些改善。     

表面纳米化对渗锌过程的影响

热扩散渗锌过程是一种固态扩散反应,反应时间长、速度慢。表面纳米化技术作为一项新的表面处理技术应用于热扩散渗锌,可以降低渗锌温度和缩短渗锌周期。对表面纳米化处理以及添加剂对渗层厚度、保温时间、保温温度的影响进行了探索性试验。试验表明纳米化层对于扩散更加敏感,时间的影响对于纳米化层并不显著。同时结合其它渗剂的使用,表面纳米层对渗层的改善作用又有所提高,温度越高,渗层厚度增加越明显。     

马氏体组织对SFPB处理双相钢表面纳米结构及力学性能的影响

目的 通过对不同微观组织铁素体/马氏体双相钢进行表面纳米化处理,探究材料表面晶粒细化和塑性变形机理。方法 采用超音速微粒轰击（SFPB）技术对经临界区退火（IA）、中间淬火（IQ）和分级淬火（SQ）后的双相钢进行纳米化处理,采用SEM、OM和XRD研究试验钢表面SFPB前后的微观组织特征,采用显微硬度仪测试其表面硬度,采用拉伸实验测试其力学性能。结果 热处理后,IA、IQ和SQ试样马氏体组织分别呈岛状、纤维状和块状,IQ试样平均晶粒尺寸最小,但马氏体体积分数最大。SFPB工艺处理后,双相钢表面形成了一定厚度的梯度纳米晶层（GNS）,该晶层内的晶粒尺寸均达到纳米级别,且随距离表面深度的增大而增大。IA-GNS、IQ-GNS和SQ-GNS试样表面硬度分别为285.9、266.7、382.1HV,抗拉强度分别为771.30、820.02、663.81 MPa,延伸率分别为8.89%、14.70%、10.04%。IQ-GNS试样断口以韧窝为主,SQ-GNS和IA-GNS试样断口韧窝较少,有明显裂纹开口。结论 表面产生强烈塑性变形时,由于位错的分割作用,表面晶粒尺寸细化至纳米级,材料强度大幅提高,同时纳米级纤维状马氏体微观组织的存在使得IQ-GNS试样保持了较高的塑韧性。     

稀土元素Ce对纯铜导电性及力学性能的影响

在纯铜中加入稀土元素Ce,研究不同含量Ce及不同保温时间对纯铜的导电性、抗拉强度、硬度、耐磨性等的影响.研究发现在纯铜中加入Ce起到净化、去杂质的作用,改善纯铜的导电性;也可使晶粒细化,改善纯铜的抗拉强度及其它力学性能.且熔炼时加入稀土后的保温时间要适当.在试验的条件下保温时间以30 min为宜,稀土Ce的最佳加入量w为0.02%.     

冷轧及退火工艺对纯铜力学性能的影响

采用四辊轧机对纯铜进行了多道次冷轧,冷轧后的铜带分别在180 ℃和200 ℃进行退火.分析研究了退火铜带的力学性能变化和变形条件对其塑性、变形抗力及显微硬度的影响,探讨了纯铜的应变硬化机理及退火工艺对冷轧纯铜力学性能的影响机制.结果表明,纯铜经冷轧后强度明显提高,最高值达439.3 MPa,硬度值在84.7～96.0 HV0.01之间;冷轧纯铜退火后的抗拉强度、显微硬度降低,伸长率明显提高,但在200 ℃退火时出现了低温退火硬化效应.     

低碳钢表面纳米化处理及结构特征

采用表面机械研磨技术在低碳钢上制备出纳米结构表层，利用X射线衍射和电子显微分析研究表层的结构特征，并对厚度沿厚度方向的变化进行分析，结果表明，经过表面机械研磨处理后，样品表层的晶粒可细化至纳米量级，表面纳米晶层的厚度约为40μm，平均晶粒尺寸由10nm，逐渐增加到100nm，在距表面约40－80μm的深度为亚微晶层，平均晶粒尺寸进一步增至1000nm,与样品的心部相比，表层的硬度显著提高。     

表面纳米化技术对金属材料性能影响

综述了表面纳米化技术的原理和发展历程,介绍了表面纳米化技术对金属材料的疲劳性能和耐蚀性的影响,阐述和总结了在该领域中各研究者的观点。认为表面纳米层中晶粒细化及残余应力对材料性能的影响起到重要作用,超声冲击表面纳米化技术会在医用植入材料领域得到良好应用。     

金属材料表面纳米化对腐蚀性能的影响

本文主要介绍了纳米材料的特性,表面纳米化机理,并根据已有的研究结果分别从应力腐蚀和电化学腐蚀方面综述了表面纳米化对腐蚀性能的影响.     

热处理对表面喷丸纳米晶304不锈钢力学性能的影响

利用0. 3 MPa×6 min的喷丸工艺获得表面纳米化304不锈钢,研究了退火处理对表面喷丸纳米晶304不锈钢力学行为的影响。结果表明:经0. 3 MPa×6 min喷丸处理后,表面细化层平均晶粒尺寸为36 nm,马氏体含量为50. 2%,厚度为50μm,最大(最外表面处)和最小(离表面50μm)硬度值分别为430 HV0. 5和275 HV0. 5。650℃×30 min退火处理,表面喷丸纳米晶304不锈钢晶粒尺寸为58 nm,马氏体含量显著下降为6. 4%,综合力学性能最优,最大硬度为375 HV0. 5,抗拉强度和屈服强度分别为665 MPa和320 MPa,伸长率得到较大恢复,达44%。     

退火对表面机械研磨处理纳米化316L不锈钢性能的影响

通过对未表面纳米化、表面机械研磨处理(SMAT)法表面纳米化和表面纳米化后退火处理的316L不锈钢性能变化的研究,试图获得一种可以提高该材料表面硬度和抗点蚀性能的方法。采用点蚀实验和硬度实验方法,并在3.5%NaCl水溶液中测量了不同样品的极化曲线。结果表明,316L不锈钢表面纳米化后抗点蚀性能下降;表面纳米化后经退火处理的316L不锈钢随退火温度升高和退火时间延长抗点蚀性能会重新恢复。316L不锈钢经SMAT法表面纳米化加适当退火,可以获得较高硬度和较高抗点蚀性能的表面层。     

不同表面处理下Ti-Ta合金丝的力学性能

为了研究合理的钛钽丝材加工工艺,以自行研制的钛钽合金丝为研究对象,采用酸洗、机械抛光、磷化和氧化4种不同的表面处理,研究了合金丝不同表面处理后的力学性能.拉伸试验及扫描电镜断口观察等研究结果表明:酸洗、机械抛光拉伸试样表现为韧性断裂,其断裂机制为微孔聚合断裂,酸洗表现出更好的综合性能;材料表面磷化和氧化处理,材料在拉伸过程中会出现表面和心部出现变形不协调性,容易在表面出现裂纹源,导致材料脆断.     

电脉冲处理对纯铜再结晶温度的影响

研究了脉冲电场作用对纯铜再结晶温度的影响,并对纯铜的显微组织、硬度-温度曲线进行了研究.结果表明：经电脉冲处理的纯铜再结晶过程向高温区推移,使纯铜的热稳定性、耐热性能得到了改善.     

电脉冲处理对纯铜再结晶温度的影响

研究了脉冲电场作用对纯铜再结晶温度的影响,并对纯铜的显微组织、硬度-温度曲线进行了研究。结果表明:经电脉冲处理的纯铜再结晶过程向高温区推移,使纯铜的热稳定性、耐热性能得到了改善。     

铝合金表面纳米化处理及显微结构特征

采用高能喷丸技术在1420铝合金上制备出纳米晶结构表层,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜及高分辨电子显微镜研究由表层沿厚度方向的结构变化特征,并对硬度沿厚度方向的变化进行分析.结果表明:经过表面高能喷丸处理,样品表面形成了厚度约为20μm的纳米晶层,平均晶粒尺寸由约20 nm逐渐增加到约100nm;距表层约20～50 μm为亚微细晶层;表面纳米化的程度与塑性变形量有关;表面纳米化是通过位错滑移的塑性变形方式实现的;与样品的内部相比,表面硬度显著提高.     

不同温度下表面机械研磨对纯铜组织及性能的影响

利用表面机械研磨(SMAT)技术在纯铜表面制备出梯度结构(GS)层,并且通过改变表面机械研磨的试验温度,研究不同变形温度对纯铜组织及力学性能的影响。利用显微硬度计、拉伸试验机、光学显微镜等仪器对液氮下表面机械研磨(LN-SMAT)样品和室温下表面机械研磨(R-SMAT)样品的组织及力学性能进行测试分析。结果表明,LN-SMAT样品的表面硬度及屈服强度更高、梯度结构层厚度更厚,且两种样品的均匀伸长率基本相同,说明低温下表面机械研磨的强化效果更为明显;LN-SMAT样品存在大量孪晶,R-SMAT样品的制备过程可能发生动态回复及动态再结晶。     

表面纳米化对低碳钢擦磨损性能的影响

用表面机械碱研磨对低碳钢板材进行表面处理,经X射线衍射及透射电镜分析表明,处理后的样品上已形成了纳米结构表层,用往复式摩擦实验机研究了处理后样品的摩擦磨损性能。结果表明其摩擦系数较未处理样品明显降低,其磨损量在低载荷及中等载荷作用下也较未处理样品降低,磨痕形貌的扫描电镜观察表明,表面纳米化能减弱低碳钢的疲劳磨损效应,提高材料的摩擦磨损性能。