激光熔炼/快速凝固γ/Cr_3Si金属硅化物“原位”复合材料研究

以Cr-Si-Ni合金粉末为原料,利用激光熔炼/快速凝固材料制备技术,制得了由金属硅化物Cr3Si及少量镍基固溶体γ组成的新型快速凝固γ/Cr3Si金属硅化物“原位”复合材料,该γ/Cr3Si金属硅化物“原位”复合材料显微组织由快速凝固初生Cr3Si树枝晶及枝晶间少量镍基固溶体γ/Cr3Si共晶组织组成。Cr3Si金属硅化物初生树枝晶体积分数随镍含量增加而减少,枝晶间γ/Cr3Si共晶组织体积分数随镍含量增加而增加。该激光熔炼/快速凝固γ/Cr3Si金属硅化物“原位”复合材料具有很高的硬度,并由于组织中韧性相镍基固溶体的存在及其细小均匀的快速凝固组织特征,而可望具有优良的强韧性配合。     

激光熔敷Cr2Ni3Si／Cr3Si金属硅化物复合材料涂层组织与高温耐磨性

以Cr-Si-Ni高纯预合金化粉末为原料、利用激光熔敷技术在奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti表面上制得了以金属硅化物Cr3Si为增强相、以复杂多元金属硅化物Cr-Ni-Si为基体的快速凝固金属硅化物复合材料冶金涂层，分析了该涂层的显微组织，在高温滑动磨损条件下测试了其耐磨性能。研究结果表明，Cr3Si金属硅化物的体积分数对激光熔敷Cr2Ni3Si／Cr3Si复合材料涂层的硬度和高温耐磨性有显著影响。由于涂层中硬质耐磨相Cr3Si的抗磨骨干作用，在高温滑动磨损条件下该涂层具有优良的耐磨性能。     

激光熔炼W/W2Ni3Si金属硅化物“原位”复合材料的耐磨性

采用水冷铜模激光合金熔炼炉制备了以初生w树枝晶为增强相、以w2Ni3Si三元金属硅化物为基体的金属硅化物“原位”耐磨复合材料．分别在室温干滑动磨损及600℃高温滑动磨损条件下测试了上述W／W2Ni3Si金属硅化物“原位”增强耐磨复合材料的耐磨性，并讨论了其磨损机理．结果表明，上述金属硅化物耐磨复合材料在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性能．     

激光熔覆Ni2Si／Ni3Si2金属硅化物合金涂层显微组织与耐蚀性

以Ni76Si24（质量百分数）合金粉末为原料，利用激光熔覆技术在A3钢表面制得了组织由条件Ni2Si初生相及少量Ni2Si/Ni3Si2共晶组成的新型金属硅化物合金涂层，分析涂层显微组织并测定其在0．5mol/1 H2SO4水溶液及不同浓度NaCl水溶液中的阳极极化曲线，结果表明激光熔覆Ni2Si/Ni3Si2金属硅化物合金涂层表面平整，组织细小，与基体为完全冶金结合，同时由于涂层的组织组成相Ni3Si2本身均具有极好的耐蚀性并具有快速凝固细小均匀的显微组织，该激光熔覆Ni2Si/Ni3Si2金属硅化物合金涂层在0．5mol/l H2SO4及3．5％NaCl水溶液中均具有优良的耐蚀性能。     

TiAl合金激光熔覆金属硅化物复合材料涂层组织研究

利用预涂NiCr-Si复合粉末对TiAl合金进行激光熔覆处理，分析了涂层的显微组织及其形成机理，并讨论了显微组织与预涂合金粉末成分的关系。结果表明：涂层的显微组织由初生块状Ti5Si3相及点状γ-NiCrAl／TiSi共晶组织组成，随着预涂合金粉末中Si含量的增加，涂层中初生Ti5Si3块状相的体积分数增大，显微硬度提高，涂层与基体之间为良好的冶金结合。     

钛合金表面激光熔敷Cr13Ni5Si2基金属硅化物涂层组织与耐磨性

以Cr-Ni-Si合金粉末为原料、利用激光熔敷技术在钛合金表面上制得了Cr13Ni5Si2基金属硅化物冶金涂层，在于滑动磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能。结果表明，激光熔敷Cr13Ni5Si2基金属硅化物涂层组织主要由Cr13Ni5Si2初生树枝品及少量Cr13Ni5Si2／Cr13Ni5Si2共晶组成，涂层在干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能。     

激光熔覆Mo2Ni3Si／NiSi金属硅化物复合材料涂层组织与耐磨性

以39Mo-35Ni-26Si(w％)合金粉末为原料，采用激光熔覆技术，在1Cr18Ni9Ti不锈钢基材表面翩得以Mo2Ni3Si金属硅化物为初生相，以Mo2Ni3Si／NiSi共晶相为基体的金属硅化物耐磨复合材料涂层。涂层的常温干滑动磨损试验结果表明，在磨损过程中，Mo2Ni3Si／NiSi共晶相轻微地优先磨损，Mo2Ni3Si金属硅化物微微凸出于磨损表面，起到抗磨的骨干作用。由于Mo2Ni3Si金属硅化物具有很高的硬度和很强的原子间键合力，在磨损过程中难于变形和粘着，激光熔覆Mo2Ni3Si／NiSi金属硅化物复合材料涂层具有优异的耐磨性，与1Cr18Ni9Ti标样相比，涂层的耐磨性提高了56倍。     

激光熔覆Ni-Si金属硅化物复合材料涂层显微组织与耐蚀性

以Ni,Si,Cr元素粉末为原料 ,利用激光熔覆技术在A3钢表面制得了Ni Si金属硅化物复合材料涂层。分析了该涂层的显微组织 ,采用测定阳极极化曲线的方法评价了该涂层在 0 .5mol/LH2 SO4 及 3 .5 %NaCl水溶液中的耐蚀性能。结果表明 :激光熔覆Ni Si金属硅化物复合材料涂层组织由Ni2 Si初生胞状树枝晶及枝晶间少量FeNi/Ni31Si12 共晶组成 ,涂层表面平整、组织细小、与基体间为完全冶金结合 ;涂层组织显微硬度在HV80 0～ 95 0之间且沿层深分布均匀 ;由于涂层组织组成相Ni2 Si和Ni31Si12 等本身均具有很好的耐蚀性并具有快速凝固细小均匀的显微组织 ,激光熔覆Ni Si金属硅化物复合材料涂层在 0 .5mol/LH2 SO4 及 3.5 %NaCl水溶液中均表现出优良的耐蚀性能。激光熔覆Ni Si金属硅化物复合材料涂层可望成为一种很有发展前景的耐蚀涂层新材料。     

激光熔化沉积γ／Mo2Ni3Si金属硅化物合金的腐蚀行为

采用极化曲线，塔菲尔图（Tafel Plot），交流阻抗（EIS）及浸泡腐蚀技术，研究了激光熔化沉积γ／Mo2Ni3Si合金在不同酸，碱，盐介质中的腐蚀行为。结果表明，该合金在1mol／L NaOH溶液中，由于形成了稳定的钝化膜，耐蚀性优异；在1mol／LH2SO4溶液中，合金只能形成不稳定的钝化膜；而在含Cl^-的中性或酸性介质中，合金没有钝化趋势，且由浸泡腐蚀试验表明，在1mol／LHCl溶液中，由于Cl^-导致相界腐蚀，合金耐蚀性较差。     

Cr3Si／Crl3Ni5Si2金属间化合物合金组织与高温滑动磨损性能的研究

利用水冷铜模激光熔炼炉制得了由初生枝晶Cr3Si和枝晶间Cr3Si／Crl3Ni5Si2共晶组成的金属间化合物合金。利用OM，SEM，TEM，EDS和XRD分析了该金属间化合物的显微组织，在400℃，500℃和600℃条件下测试了其耐磨性能。结果表明，由于Cr3Si和Crl3NisSi2硬度高、原子键合力强、组织细小、均匀，在高温滑动磨损条件下具有优良的耐磨性能。     

Cu-Co合金快速凝固条件下的显微组织

在落管中进行Cu—Co合金的快速凝固试验，分析了液滴尺寸与合金成分对微观组织演变过程的影响。结果表明，液滴尺寸越小，其内部的富Co粒子越弥散；Co含量越接近亚稳液态组元不混溶区的临界成分，合金熔体越容易发生液-液相变，凝固组织中富Co粒子平均半径越大。液-液相变过程中富Co相液滴在液滴内部形核，并在温度梯度作用下向液滴中心高温区做Marangoni迁移，这最终导致在粉末表面形成贫Co层。     

快速凝固Cu83Fe17合金的显微组织

通过采用扫描电镜(SEM)研究了真空感应熔炼和单辊旋铸Cu83Fe17合金的显微组织和凝固行为.结果表明,真空感应熔炼Cu83Fe17合金的显微组织主要以初生的富Fe枝晶形式存在于Cu基体中,单辊旋铸Cu83Fe17合金的显微组织呈现富Fe枝晶和富Fe球状并存的两种形貌.富Fe相的形貌和大小随着条带厚度的变化而变化.富Fe球的大小分布不均,靠近自由面的富Fe球直径比接触面要大.分析表明,合金快速凝固过程中发生了亚稳态的液相分离.此外,采用一维热传导方程对Cu83Fe17合金的冷却速度进行模拟,计算得到合金条带自由侧在凝固时的冷却速度为1.5×106 K/s.     

快速凝固Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金的微观组织和力学性能

利用X射线衍射、差示扫描量热(DSC)、透射电镜(TEM)研究了快速凝固Al 4Cu Mg 3Fe 4Ni (质量分数,% )合金急冷态和退火态的微观组织,同时测定了该合金的显微硬度。结果表明:快凝合金急冷态组织为过饱和αAl基固溶体和Al3Ni相;当快凝合金经40 0℃Xw 1h处理后,有少量S相(CuMgAl2 )析出;经40 0℃Xw 9h处理后,出现了FeNiAl9弥散相;在合金组织中未见Al Cu Fe和Al Cu Ni相。随时效时间的增加,快凝合金的显微硬度不断增加,达到峰值后硬度缓慢下降,之后随FeNiAl9析出,硬度又重新增加。     

快速凝固硅铝合金材料的组织与性能

针对电子信息工业对新型结构功能一体化电子封装材料的应用需求,采用喷射成形与热压致密化相结合的方法制备高Si含量(质量分数为50%~70%Si)的系列Si-Al合金,并利用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试仪、热膨胀仪等手段研究该材料的显微组织、力学性能和热物理性能。结果表明,喷射成形高硅铝合金的沉积态显微组织细小弥散,初生硅呈不规则形状,均匀弥散地分布在铝基体中;对沉积坯件进行适当的热压致密化处理可以有效地消减喷射成形制坯工艺过程中所形成的疏松和孔洞,提高材料的致密度。经热压致密化处理的喷射成形高硅铝合金材料具有优越的热物理性能以及良好的力学性能,是一种综合性能优越的结构功能一体化电子封装材料。     

ZL108合金的快速凝固微观组织研究

对采用单辊旋转淬冷法制备的ZL108合金进行了差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)和透射电镜分析(TEM).试验结果表明,在快速凝固合金的衍射谱中,只有Al的衍射峰出现,且具有比常规合金小的晶格常数.在DSC分析的热流温度曲线上,合金开始熔化之前,快速凝固合金比常规合金多一个明显的放热峰.通过TEM分析得到,快速凝固ZL108合金具有无发达枝晶的亚共晶组织,由微米尺寸的晶粒和共晶区组成,共晶区中的Si颗粒达到了纳米尺寸.说明在快速凝固ZL108合金中,Si等合金元素已基本溶入Al的固溶体中,造成了溶解极限的增大和共晶点右移.     

高温耐热Al-Zr-Nb-Ni铝合金的显微组织及析出过程

采用快速凝固法制备了Al85Zr4Nb4Ni7合金薄带，对快速凝固合金条带的激冷态和热处理态的微观结构进行了DSC、X射线衍射和TEM分析。结果表明：在激冷态时，合金组织为过饱和的α-Al、AlNiZr和Al3Zr共存；在400℃退火时，由于AlNiZr相的分解而出现了Al3Ni相；480℃退火以后有未知相析出，组织中晶粒进一步长大。同时讨论了Al3Zr和Al3Ni对Al85Zr4Nb4Ni7合金热稳定性的影响。     

快速凝固Ni-Sn共晶合金的组织与力学性能

采用单辊实验技术研究了Ni-32.50%Sn共晶合金的急冷快速凝固组织,测试了合金的抗拉强度和伸长率,分析了冷却速率与合金组织及力学性能之间的关系.研究结果表明,在急冷快速凝固条件下,Ni-32.5% Sn共晶合金形成了全部的不规则共晶组织.随着冷却速率的增大,合金组织明显细化,均匀性提高,不规则共晶和等轴晶的数量增多,细晶强化作用增强,NiSn共晶合金的抗拉强度增大,伸长率降低.     

激光熔化沉积定向快速凝固高温合金组织及性能

采用激光熔化沉积定向快速凝固工艺,制备出了具有快速定向生长微细柱晶组织的Rene95高温合金板状试样,其一次枝晶间距约为7 μm、枝晶间完全无γ/γ'共晶组织析出.结果表明,激光熔化沉积定向快速凝固微细柱晶Rene95高温合金具有优异的力学性能.     

铝合金快速凝固粉末组织及性能的研究

为了对单个粉末的组织结构和性能进行研究,用室温电镀镍制备了包含超声气体雾化快速凝固Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ－Ｚｒ－Ｔｉ合金粉末的镀片试样,该镀片中粉末和镍基体之间结合良好,镀片可以用来制备普通金相样品,透射电镜观察样品,实践对粉末的热处理,测定单个粉末快速凝固及热处理后的硬度。