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  • 2012年第41卷第11期文章目次
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    • Hydrogen Storage Behaviour of Nanocrystalline and Amorphous Mg20Ni10-xCox (x=0~4) Alloys by Melt-Spinning

      2012, 41(11):1881-1886.

      摘要 (1658) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善Mg2Ni型合金的贮氢性能,采用Co部分替代合金中的Ni以及快淬工艺制备了纳米晶和非晶态Mg20Ni10-xCox (x=0, 1, 2, 3, 4)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,并测试了合金的气态吸/放氢动力学及电化学贮氢性能。结果表明,在快淬无Co合金中没有形成非晶相,但快淬含Co合金中形成一定量的非晶相。Co替代Ni及快淬处理显著地改善了合金的气态吸放氢性能。同时,Co替代Ni也显著地提高了快淬态合金的放电容量和电化学循环稳定性。

    • Low-Temperature Magnetotransport and Magnetic Properties of Cobalt-Doped Amorphous Carbon Thin Films

      2012, 41(11):1887-1890.

      摘要 (1416) HTML (146) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用磁控共溅射方法在n型Si(100)基片上制备了一系列具有不同Co含量 (x,at%) 的Co掺杂非晶C颗粒薄膜,溅射温度为室温。研究了Co-C颗粒薄膜的微结构,磁输运特性及磁性能。通过优化Co含量,在低温下发现了较大的负磁电阻 (MR)。温度为2 K、磁场为90×79.6 kA·m-1时,Co含量为6.4 at%的Co-C薄膜的负磁电阻值最大,达到27.6%。随着Co含量从6.4 at%增加至16.4 at%,MR值从27.6%逐渐减小至2.2%。电阻率r 随温度T的变化曲线显示了线性的lnr-T–1/2关系,说明样品中电子传导遵循隧穿输运机制。

    • Effect of Casting Temperature on Mechanical Properties and Microstructure of Zr53.9Cu29.4Ni4.9Al9.8Fe2 Bulk Metallic Glass

      2012, 41(11):1891-1895.

      摘要 (1315) HTML (130) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法以不同的铸造温度制备出直径3 mm的Zr53.9Cu29.4Ni4.9Al9.8Fe2合金试样,研究了铸造温度对锆基块体金属玻璃力学性能和组织的影响。研究结果表明,对于试样的非晶结构,存在一个临界铸造温度,低于此温度会有晶体相析出。在一定范围内提高铸造温度可以提高锆基块体金属玻璃的压缩断裂强度和轻微降低塑性。当铸造电压升高至9 kV时,不但可以提高合金试样的压缩断裂强度,同时提高其塑性,其塑性达到2.62%。通过控制与自由体积和残余应力相关的铸造温度,可以调节锆基块体金属玻璃的力学性能。

    • Preparation of GaN Nanorods by Rare Earth Metal Tb Catalyst-Assisted Process

      2012, 41(11):1896-1898.

      摘要 (1165) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用稀土金属Tb作为催化剂,通过氨化磁控溅射在Si(111)衬底上的Ga2O3/Tb薄膜制备出GaN纳米棒。X 射线衍射和傅里叶红外吸收谱测试结果表明,制备的样品为六方结构的GaN。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对样品进行测试,结果显示样品为单晶结构的纳米棒,直径为80~200 nm,长度达几十微米。最后简单地讨论了GaN纳米棒的生长机制。

    • Kinetics of Hydrogen Absorption for Ti33V20Cr47 Alloy Powder

      2012, 41(11):1899-1902.

      摘要 (1537) HTML (139) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了温度、初始压力、粒度对Ti33V20Cr47合金吸氢动力学性能的影响。研究发现,合金的吸氢过程控速环节为三维扩散,表观活化能为25.7±0.8 kJ/mol。合金的反应速度随温度的升高而加快。由于Ti33V20Cr47合金有2个吸氢平台,在1.5 MPa 和 2.5 MPa压力下比在3.5 MPa压力下更先完成吸氢。合金反应速度随合金粒度的增大而加快。原因是合金吸氢过程为放热过程,粒度越大,吸氢产生的热量越不容易耗散,温度越高,导致吸氢越快。

    • Influence of Addition of Gd on Glass Forming Ability, Thermal Stability and Compression Performance of Cu-Based Bulk Metallic Glass

      2012, 41(11):1903-1906.

      摘要 (1222) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究铜基块体非晶的塑性以及稀土元素对其力学性能的影响,采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了直径为3 mm、成分为Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0, 2, 4)的合金圆棒。利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)分别对合金的结构和热稳定性进行了测定。并通过对试样压缩性能测试以及断口形貌的观察,研究了添加稀土元素Gd对Cu基块体非晶的力学性能及断裂行为的影响。结果表明:Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0, 2, 4)合金圆棒的结构为明显的非晶相,试样具有较高的热稳定性和较好的玻璃形成能力。随着稀土元素Gd含量的增加,Cu基块体非晶的脆性逐渐增强。断裂方式均为脆性断裂。

    • Compressibility and Forming Ability of Water-Atomized Ni-16Cr-XAl-3Fe (X=4.5, 9.0, 13.5, 18, wt%) Alloy Powders

      2012, 41(11):1907-1910.

      摘要 (1233) HTML (147) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了高压水雾化Ni-16Cr-XAl-3Fe (X=4.5,9.0,13.5,18,质量分数,%)合金粉末的压缩与成形性能。结果表明,Ni-16Cr-XAl-3Fe合金粉末的显微硬度随Al含量的增加而增大。水雾化Ni-16Cr-XAl-3Fe合金粉末的压制行为可以通过黄培云双对数压制方程进行描述。通过理论计算发现,高Al含量的合金粉末压制过程中出现严重的加工硬化,从而使高Al含量的Ni-16Cr-XAl-3Fe合金粉末难以压制成形,压坯出现分层和开裂。出现上述现象的原因主要是由于高Al含量的Ni-16Cr-XAl-3Fe合金粉末中含有一定数量的Ni3Al或NiAl金属间化合物析出相。

    • 双重时效对Ti1023合金低周疲劳行为的影响

      2012, 41(11):1911-1916.

      摘要 (1463) HTML (134) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了双重时效对Ti-10V-2Fe-3Al合金低周疲劳行为的影响。结果显示,高应变幅(△εt/2=1.5%,1.2%,1.0%)下,合金表现为循环软化;低应变幅(△εt/2=0.8%,0.6%)下,则表现为循环应力饱和。疲劳寿命测试结果表明,双重时效疲劳寿命和直接时效疲劳寿命相当,疲劳总应变幅和疲劳寿命满足Coffin-Manson方程。SEM断口形貌显示,双重时效后疲劳裂纹稳定扩展区有明显的疲劳条纹,疲劳裂纹以穿晶方式扩展,并伴随着撕裂棱和二次裂纹,但二次裂纹较直接时效大量减少。TEM形貌显示,不论是双重时效还是直接时效,疲劳后变形组织都很均匀。虽然双重时效和直接时效具有相当的疲劳寿命,但是这种工艺缩短了时效时间,节约了能源,能更好地满足实际工业生产需求。

    • GH625合金的动态再结晶行为研究

      2012, 41(11):1917-1922.

      摘要 (1571) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了GH625合金在变形温度为950~1150 ℃,应变速率为0.001~5 s-1条件下的热变形特性,并用OM和TEM分析了变形条件对微观结构的影响。结果表明:当应变量很小时,该合金没有发生再结晶,直到应变量达到0.1时才开始有再结晶晶粒析出。随着变形温度的升高,再结晶晶粒尺寸增大,位错密度降低;当温度较低时显微结构中可以观察到孪晶。当变形温度一定时,随应变速率的增大,再结晶的形核率增大且晶粒变小,位错密度变大;而当应变速率较低时,再结晶进行得比较充分,晶粒尺寸较大。根据实测的应力-应变曲线,获得了该合金发生动态再结晶的临界应变εc和峰值应变εp与Z参数之间的关系:εc=2.0×10-3·Z0.123 85,lnεp= –6.022 85+0.123 85lnZ。此外,还采用定量金相法计算出了合金的动态再结晶体积分数,并建立了该合金动态再结晶的动力学模型:Xd=1–exp[–0.5634(ε/εp–0.79)1.313]。

    • 含钨/铌TiAl合金热稳定性研究

      2012, 41(11):1923-1928.

      摘要 (1389) HTML (124) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了700 ℃长期大气热暴露对含钨/铌铸态TiAl合金的组织和力学性能的影响。研究发现,在长期的高温热暴露过程中,晶团中的γ板条显示出相当稳定的特征,没有发现任何回复、再结晶和断开现象,而亚稳定的α2板条发生了α2→α2+γ的分解,并且导致合金的脆化。α2板条发生“平行分解”后,合金的抗拉和抗疲劳性能有提高的趋势,而发生“垂直分解”后,对合金的抗拉性能是有害的。钨/铌等重元素的添加会减缓α2板条的“垂直分解”。

    • 镍基耐蚀825合金的组织特征及热力学计算

      2012, 41(11):1929-1934.

      摘要 (1269) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了了解镍基耐蚀825合金的组织特征及平衡相的析出规律,采用扫描电镜(SEM)和热力学计算软件Thermo-Calc对其进行组织观察和模拟计算分析。结果表明,825合金原始轧态晶界无析出物,晶内有少许Ti的碳化物。750 ℃时效4 h后晶界析出块状M23C6,980 ℃时效,MC相随时间增加而增多。825合金主要平衡相为g ¢、a-Cr、MC、M23C6,Al、Cr、Ti、C分别提高g ¢相、a-Cr相、MC相、M23C6相的开始析出温度和最大析出量。

    • K418合金显微组织及其增压器涡轮叶片热裂的研究

      2012, 41(11):1935-1939.

      摘要 (1416) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对K418合金增压器涡轮叶片的热裂问题进行了研究。采用光学显微镜和扫描电镜分析了Al、Ti含量对K418合金显微组织的影响。利用Thermo-Calc热力学软件计算了K418合金中可能析出的平衡相,并分析了Al、Ti含量变化对平衡相的影响。结果表明:Al、Ti含量增加后,K418合金的显微组织发生了明显变化,γ′的尺寸增大且形状多样化,(γ+γ′)共晶增多,导致裂纹优先产生和扩展的部位增多;热裂为枝晶组织断裂,热裂纹在枝晶间产生和扩展;Al、Ti含量的增加均提高了γ′的析出温度和析出量,Al的影响尤为明显;Al、Ti含量增加后,均扩大了合金的有效结晶温度范围,导致涡轮叶片产生热裂。

    • 微量Y、Er元素对AZ91镁合金微观组织及力学性能的影响

      2012, 41(11):1940-1944.

      摘要 (1266) HTML (127) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用SEM、XRD和EDS等手段研究了单独和复合添加微量Y、Er元素对AZ91镁合金微观组织的影响,并测试分析了合金的室温及高温力学性能。结果表明:单独和复合添加适量的Y、Er元素对AZ91镁合金微观组织都有一定程度的细化作用,连续网状分布的β-Mg17Al12相减少,复合添加对晶粒细化效果更为明显;单加Y和单加Er元素时,分别会有颗粒状Al2Y和杆状Al3Er化合物生成;复合添加时,颗粒状Al2Y中的部分Y和杆状Al3Er中的部分Er分别会被Er和Y所置换。相对于单独添加,复合添加对合金的综合力学性能的影响更为明显,随着复合添加量的增多,合金试样的抗拉强度和延伸率都呈现先增大后减小的趋势。

    • TiAl与Ni基合金接触反应钎焊接头界面组织及性能

      2012, 41(11):1945-1949.

      摘要 (1739) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以Ti为中间层实现了TiAl与Ni基合金的接触反应钎焊。采用扫描电镜和电子探针等手段对钎焊接头的界面结构及生成相进行分析,并对接头剪切强度进行测试。结果表明:当钎焊温度为960 ℃时,钎缝主要由Tiss和Ti2Ni组成;当钎焊温度从960 ℃升高到1000 ℃时,钎缝中生成Ti-Al及Al-Ni-Ti化合物,典型界面结构为:GH99/(Ni,Cr)ss/Ti2Ni+AlNi2Ti+TiNi/Ti3Al+Al3NiTi2/Ti3Al+Al3NiTi2/TiAl;钎焊温度继续升高,Ti3Al和Al3NiTi2变得粗大,导致接头性能下降。当钎焊温度为1000 ℃,保温10 min时,接头剪切强度达到最大值233 MPa。随钎焊温度的升高,钎缝厚度先增加后减小。

    • La2O3改性Mg-Ni纳米复合粒子的结构及电化学性能

      2012, 41(11):1950-1954.

      摘要 (1283) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用直流电弧等离子体法制备出Mg-Ni和Mg-Ni/La2O3两种镁基合金纳米粒子,研究了稀土氧化物La2O3对Mg-Ni纳米粒子进行表面改性后对其相结构及电化学性能的影响。结果表明:稀土氧化物La2O3对Mg-Ni纳米粒子进行表面掺杂改性后,有效地抑制了MgO和Mg(OH)2相生成。掺杂La2O3以后,Mg-Ni纳米粒子的电化学性能得到了明显的改善,提高了它在强碱性介质中的耐蚀性能和放电性能。

    • ECHE挤压对AZ31镁合金组织和性能的影响

      2012, 41(11):1955-1959.

      摘要 (1344) HTML (133) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了等通道螺旋转角挤压(equal channel helix angular extrusion,ECHE)变形方法,采用Deform-3D平台的有限元模拟、OM、SEM、TEM、拉伸试验等方法,研究了ECHE 制造AZ31镁合金轻质螺栓坯料的挤压工艺、温度场、合金流动情况、组织和性能。结果表明:在变形温度为380 ℃,挤压速度为3 mm·s-1时,合金变形均匀,不易出现挤压缺陷;等通道螺旋转角挤压变形可以显著细化AZ31镁合金晶粒;其挤压过程中晶粒细化机制为晶粒破碎和动态再结晶;挤压后的平均晶粒尺寸为3~5 μm,且合金晶粒大小均匀;力学性能较铸态大幅度提高,室温抗拉强度和屈服强度分别由209和104 MPa提高到286和165 MPa,延伸率由11%提高到26.4%,拉伸断口呈现为韧窝断裂和准解理断裂的混合特征。

    • D022型Ni3(V,Al)相沉淀过程中应力取向效应的微观相场模拟

      2012, 41(11):1960-1964.

      摘要 (1328) HTML (146) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用耦合共格弹性畸变的微观弹性相场法研究D022型Ni3(V,Al) 相沉淀过程中的应力取向效应。结果表明,在弹性内应力作用下,D022沉淀相表现出明显的位向性:相颗粒倾向于沿应力软方向[100]生长而在[001]方向受抑制,即生长方向与长轴[001]方向垂直,D022相最终沉淀形貌呈“层”状;沉淀过程中三类D022相变体相互协调以减小共格畸变能,最终D022-variant Ⅲ消失,存留的两类中D022-variant Ⅰ体积比占优。

    • 一种高W高温合金中μ相析出及其对拉伸性能的影响

      2012, 41(11):1965-1969.

      摘要 (1218) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了一种新型高W变形高温合金中μ相的析出行为及其对合金室温、750和950 ℃拉伸性能的影响。结果表明,μ相在850~1150 ℃温度范围内的析出随温度升高先增加后降低,析出峰温度位于1000 ℃附近。μ相对合金拉伸性能的影响与温度有关,在750 ℃以下,μ相主要起第二相强化作用,提高合金抗拉强度,降低拉伸塑性;在950 ℃下,μ相的析出消耗较多固溶强化元素W,降低抗拉强度,提高拉伸塑性。

    • Ti-6Al-4V合金超塑性变形及微观组织演变

      2012, 41(11):1970-1974.

      摘要 (1440) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过高温拉伸试验研究了Ti-6Al-4V合金的高温变形力学行为和超塑性,并对试样断口附近的组织进行了观察。结果表明,随着变形温度的升高或初始应变速率的降低,Ti-6Al-4V合金的流动应力明显减小;Ti-6Al-4V合金的最佳超塑性变形工艺参数为880 ℃/0.001 s-1,最大延伸率为689%,峰值应力仅为30.03 MPa;在超塑性拉伸过程中,试样变形区发生明显的动态再结晶,使片层状的α相晶粒破碎、细化和等轴化,促进超塑性的增加;随着变形温度的提高、变形量增大和变形时间的加长,再结晶α相发生了聚集长大,从而使显微组织明显粗化。对于双态组织的两相钛合金,最佳超塑性变形温度应低于或等于片层状α→β转变的终了温度。

    • 氢分子在贮氢材料Li2MgN2H2表面的吸附与解离

      2012, 41(11):1975-1979.

      摘要 (1348) HTML (131) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用第一性原理计算方法研究了Li-Mg-N-H体系贮氢材料的放氢产物Li2MgN2H2的吸氢反应过程中的过渡态、表面电子态密度和表面能。结果表明:氢分子在Li2MgN2H2低指数表面中最低能量(100)表面的Mg-Mg-Li穴位吸附位置能够形成最稳定的吸附结构并发生解离,氢分子吸附能为–0.1898 eV,解离能约为0.84 eV (81 kJ/mol),表明该反应所需的反应活化能仍较高,吸氢反应速度缓慢。

    • 预氧化温度对GH3128合金抗高温循环氧化性能的影响

      2012, 41(11):1980-1984.

      摘要 (1164) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用热重法并结合SEM、EDAX等分析手段,研究了预氧化温度对GH3128合金抗高温(1100 ℃)循环氧化性能的影响。结果表明: 在适当温度下进行预氧化处理可有效提高合金的抗高温循环氧化性能。GH3128合金经预氧化处理后抗高温循环氧化性能的优劣主要取决于两种因素的综合作用,其一是合金表面元素Cr的选择性氧化,形成致密均匀的保护性预氧化膜,提高合金抗高温循环氧化性能;其二是合金中元素Ti、Cr的晶界偏析加剧,加速晶界氧化并导致显微裂纹等缺陷产生,降低合金的抗高温循环氧化性能。900 ℃预氧化处理的GH3128合金试样具有最佳的抗高温循环氧化性能,该温度下预氧化膜形成较好且合金元素Ti、Cr的晶界偏析作用相对较弱。

    • 钛表面自组装硅烷化对仿生矿化性能和细胞增殖的影响

      2012, 41(11):1985-1989.

      摘要 (1303) HTML (140) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过自组装技术以3-氨丙基三乙氧基硅烷为主要成分的有机溶液对纯钛进行表面改性处理,进一步将改性处理后的样品浸泡在模拟体液中仿生矿化处理,利用全反射红外光谱、扫描电镜和X射线衍射研究矿化处理前后样品的表面形貌与结构特征;将人骨髓间充质干细胞(HMSCs)种植于改性处理前后样品表面,利用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)和扫描电镜观察细胞在改性前后样品表面的黏附、生长和增殖行为。结果表明,仿生矿化处理后,样品表面有类骨磷灰石生成,其钙/磷比为1.3;与纯钛相比,自组装硅烷化处理样品表面HMSCs的黏附率高,增殖效果明显。

    • Ti含量对镍基高温合金抗热腐蚀性能的影响

      2012, 41(11):1990-1994.

      摘要 (1607) HTML (126) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用涂盐方法研究了不同Ti含量的镍基高温合金的热腐蚀过程。研究发现,在900 ℃涂盐条件下,Ni基高温合金中加入质量分数为0.55%的Ti就可以显著提高合金自身的热腐蚀抗力,并且随着Ti含量增加,合金的热腐蚀抗力进一步增强。研究认为,合金中加入Ti后,能促使合金表层形成致密、连续的Cr2O3层,并且随着Ti含量增加,Cr2O3层厚度增加,Al2O3层逐渐向外腐蚀层迁移,从而提高了合金的热腐蚀抗力。

    • 镁合金表面等离子喷涂钙/磷涂层在SBF中的降解行为研究

      2012, 41(11):1995-1999.

      摘要 (1303) HTML (128) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用大气等离子喷涂在镁合金AZ31B表面制备了可降解钙/磷涂层。利用XRD、SEM、EDS分析了涂层的相组成、结晶度及在人体模拟液(SBF)中浸泡前后的显微形貌和元素组成,根据pH值和降解速率研究了涂层的体外降解性能。研究表明:钙/磷涂层与镁合金基体紧密结合,致密度高,涂层由较难降解的HA相和较易降解的Ca3(PO4)2、Ca4P2O9和CaO组成,涂层中HA结晶度为49.3%。生物降解性能研究显示,钙/磷涂层材料在SBF溶液中的pH值和降解速率均小于镁合金基体,且较小的变化幅度使涂层材料的降解行为控制在稳定范围内。

    • Ti600合金的电子束快速成形

      2012, 41(11):2000-2004.

      摘要 (1180) HTML (127) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过研究Ti600合金电子束快速成形样坯的组织、室温强度和断口特征,探索用电子束快速成形(EBM)工艺制备Ti600合金复杂零件的可能性。结果表明:Ti600合金的EBM沉积态组织是网篮组织,从样坯顶部到底部,α片层组织逐渐变大,样坯中部有大量纳米级粒子析出;沿α边界有易腐蚀的“类球状组织”产生;Ti600合金EBM组织中的纳米级粒子主要是Y2O3、α2粒子、Si的高温相与低温相,Si的析出相与合金成分和EBM工艺有关;Ti600合金EBM样坯的顶部和底部室温抗拉强度高,中部室温抗拉强度低,主要与α片层尺寸和Si的存在形态有关;Ti600合金的EBM样坯的室温拉伸断口为塑性断裂,断裂主要是由缺陷、本征脆性、晶间结合不牢等原因引起。

    • Ti6Al4V合金表面超音速火焰喷涂WC-12Co涂层组织及相分析

      2012, 41(11):2005-2009.

      摘要 (1768) HTML (147) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用超音速火焰喷涂在Ti6Al4V合金表面制备WC-12Co涂层,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱 (EDS) 对涂层的组织形貌、物相结构、成分进行试验分析。结果表明:涂层中无层状分布,涂层整体致密,孔隙率低,与基体结合良好;涂层中呈团聚状的粒子与粒子之间结合紧密,颗粒为弥散分布。这是因为超音速粒子的速度高能弥补堆垛不规则造成的孔隙,降低孔隙率,提高致密度;高速粒子变形充分,利于提高活性区域的面积,利于粒子与基体、粒子与涂层的结合。涂层中组成相除WC外,有少量Co3W3C和微量的W2C,未见金属Co,Co在涂层中变成非晶态。分析认为:W2C的产生是在喷涂过程中由于WC热分解,脱碳而生成的产物;Co3W3C是Co和WC在有氧环境下的反应产物,Co3W3C含量少是由于粉末在燃烧室中停留时间短。

    • Zr-Nb-Cu合金第二相分析

      2012, 41(11):2010-2012.

      摘要 (1285) HTML (130) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过扫描电镜和透射电镜观察Zr-Nb-Cu合金最终退火板材的显微组织及第二相,并利用选区电子衍射确定第二相晶体结构。结果表明,在Zr-Nb-Cu合金退火板材中存在两种第二相,第1种为体心立方(bcc)的β-Nb,尺寸较小,在晶粒内部弥散分布;第2种尺寸较大,在晶界分布,这种第二相为含Fe和Nb的四方结构Zr2Cu相。

    • C/C复合材料表面双层辉光等离子制备铼涂层研究

      2012, 41(11):2013-2016.

      摘要 (1245) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用双层辉光等离子渗金属技术,在C/C复合材料基体表面制备了铼涂层,研究了铼涂层显微结构、相组成、硬度以及结合强度。结果表明,铼涂层致密光滑,由多晶结构的柱状晶粒组成,晶粒尺寸在0.5~1.5 μm之间。涂层(110)和(103)晶面发生了择优生长。涂层HV显微硬度为6.66±0.25 GPa。制备过程中涂层与基体发生互扩散,界面既有机械结合又有物理结合。划痕试验加载过程中,当C/C复合材料基体由于硬度和韧性低而发生破碎后,铼涂层与基体仍结合良好。

    • 高银含量银包铜粉镀层结构及性能研究

      2012, 41(11):2017-2020.

      摘要 (1478) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用化学镀法制备具有高银含量、一定厚度、致密性好的银包铜粉,用SEM、XRD、粒度分布仪、数字欧姆表和差热分析仪表征了镀银铜粉和原始铜粉的表面形貌、表面结构及导电性能。结果表明:高银含量银包铜粉表面镀层致密性好、包覆完全,包覆层厚度达到336 nm,同时具有较好的导电性和抗氧化性。

    • 温度对Ni-Cr-Al合金中Cr原子替代规律的影响

      2012, 41(11):2021-2024.

      摘要 (1441) HTML (134) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用微观相场动力学模型,模拟研究温度对Ni--12at%Cr-14.5at%Al合金沉淀过程中Cr原子的替代规律。在873~1173 K范围内,随着温度的提高,合金沉淀机制由等成分有序化+失稳分解转化为非经典形核机制,沉淀孕育期逐渐延长;L12相体积分数增加,而D022相体积分数减少,在1173 K时,D022相消失,最终形成单一的L12相。

    • Mo-Nb合金单晶的显微组织

      2012, 41(11):2025-2028.

      摘要 (1539) HTML (130) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过金相 (OM)、扫描电镜 (SEM)、电子背散射衍射 (EBSD) 和透射电镜 (TEM) 等方法,研究了Mo-Nb合金单晶棒材的显微组织。结果表明,电子束悬浮区域熔炼法生长的Mo-Nb合金单晶内部存在丰富的亚晶组织,且随着单晶生长速度增大,单晶内部亚晶尺寸减小。同时,晶体内部出现生长纹线。而Nb元素的偏析度随着单晶生长速度的增大而增大。随着合金元素Nb含量增加,单晶内部亚晶尺寸减小。经过高温真空退火后,单晶内部亚晶尺寸发生改变。

    • 低温熔盐中电沉积制备La-Mg-Ni三元合金膜及其性能研究

      2012, 41(11):2029-2032.

      摘要 (1393) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用恒电位法在乙酰胺-尿素-NaBr-KBr熔体中电沉积出La-Mg-Ni三元合金膜。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了沉积层的表面形貌和结构,用Tafel极化曲线和交流阻抗(EIS)方法研究了合金薄膜的电化学性能。结果表明,随着阴极电位负移的增大,表面更平整,储氢性能更好。当沉积电位为–1.0 V时,沉积层表面的表观活化自由能最小(△G≠=22.35 kJ·mol-1),说明具有很高的析氢活性。在EIS中的吸附程度Q为7.98 μF·cm-2,表明具有很高的储氢能力。

    • 钒与V-5Cr-5Ti合金在氯离子溶液中的电化学腐蚀行为

      2012, 41(11):2033-2036.

      摘要 (1349) HTML (127) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电化学腐蚀测试技术对钒与V-5Cr-5Ti合金在氯离子溶液中的电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明,在50 μg/g Cl-的氯化钾溶液中,钒的腐蚀电位高于V-5Cr-5Ti合金而具有更好的热力学稳定性;相对于V-5Cr-5Ti合金,钒具有较大的极化电阻和较小的腐蚀电流;钒与V-5Cr-5Ti合金具有相似的阴极极化行为;在阳极极化过程中,钒主要表现为Tafel行为,而V-5Cr-5Ti合金具有“伪钝化”和钝化行为;二者均具有负的循环极化滞后环;钒的抗腐蚀性能优于V-5Cr-5Ti合金。

    • CVD温度对钽沉积层性能的影响

      2012, 41(11):2037-2040.

      摘要 (1592) HTML (128) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了化学气相沉积(CVD)制备难熔金属钽涂层的原理及方法。采用冷壁式化学气相沉积法,在钼基体上沉积出难熔金属钽层。分析研究了CVD温度对沉积层的沉积速率、组织、结构和硬度等的影响。结果表明:在1000~1200 ℃温度范围,沉积速率随温度升高而增大;当温度超过1200 ℃时,沉积速率随温度的升高反而略有减小;沉积层组织呈柱状晶并随温度的升高逐渐增大;沉积层的硬度及密度随温度的升高而逐渐降低。化学气相沉积钽的最佳温度在1100 ℃左右。

    • IrO2-SnO2涂层电极材料的电容性能研究

      2012, 41(11):2041-2044.

      摘要 (1499) HTML (144) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过热分解法在Ti基体上制备了不同Sn含量的IrO2-SnO2涂层。采用循环伏安(CV),恒流充放电和透射电镜(TEM)等测试方法分析了涂层的电容性能和组织结构的关系。结果表明,所制备的IrO2-SnO2涂层电极的比电容随Sn含量的增加呈先增后减的变化,电极材料的可逆性和快速充放电性能逐渐得到改善。在Sn含量为70 mol%时,有最大的比电容值485.07 F/g。该涂层以非晶态结构为主,其中含有尺寸分布均匀,大小约1 nm的微晶,增大了活性点的面积,比纯IrO2电极的比电容提高了7.5倍。

    • Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xNbx (x=0, 0.03, 0.06, 0.09) 合金的组织与磁致伸缩性能

      2012, 41(11):2045-2048.

      摘要 (1102) HTML (78) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用高真空电弧炉制备了Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xNbx (x=0, 0.03, 0.06, 0.09) 合金,研究了该系列合金的晶体结构、微观组织及磁致伸缩性能。结果表明:添加Nb元素后的Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xNbx (x=0.03, 0.06, 0.09) 合金基体相结构仍保持为MgCu2 (C15型) 立方Laves相,添加Nb后Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xNbx合金基体相晶格常数几乎不变。Nb在基体相RFe2中和富Re相中都不溶,但在x=0.03时的RFe3相中微溶而形成Re(Nb,Fe)3相。初生相NbFe2(C14型)相的形成使凝固液体富稀土从而抑制了RFe3有害相形成。六方结构的NbFe2在与自身结构不同的RFe2(C15型)中不溶而单独成为一相存在于RFe2基体上。Nb的添加量x对磁致伸缩的影响很大,微量(x=0.03)Nb的添加有效抑制了RFe3有害相的生成而使得磁致伸缩性能提高最大,但当Nb含量继续增大时,由于顺磁相NbFe2和富Re相的析出影响了基体磁-弹性交互作用而使磁效伸缩性能下降。但相对于Tb0.3Dy0.7Fe1.95母合金都有少量提高。

    • 钽涂层多孔钛合金支架的制备与表征

      2012, 41(11):2049-2053.

      摘要 (1416) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:钽金属是一种理想的医用金属材料,能够与人体软/硬组织发生整合。利用化学气相沉积方法,在可控多孔结构的Ti6Al4V合金支架表面沉积涂覆钽金属涂层,使其同时具备理想的三维孔隙结构和力学相容性,以及钽金属优异的生物学性能。研究结果显示,多孔钛合金支架表面涂层前后色泽发生明显变化,涂层后支架呈现钽金属色泽。扫描电镜和XRD分析进一步证明了多孔钛合金支架表面沉积物为钽金属。与美国Zimmer公司生产的多孔钽小梁金属相比,钽涂层多孔钛合金支架具备与人体皮质骨更相似的弹性模量和抗压强度,是一种理想的骨修复替代物。

    • 不同工艺制备的TiAl金属间化合物微观组织特征

      2012, 41(11):2054-2057.

      摘要 (1319) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用机械球磨制备细晶Ti/Al复合粉,采用不同的压制工艺,通过反应烧结和等温锻造方法获得不同晶粒尺寸的TiAl金属间化合物。对TiAl金属间化合物的微观组织特征进行了分析,研究了不同制备工艺对其微观组织的影响。 结果表明:采用冷等静压630 ℃反应烧结及等温锻造工艺可以获得晶粒尺寸5~8 μm的细晶TiAl金属间化合物;通过普通冷压、1250 ℃反应烧结与等温锻造后,也能获得近全致密的层片状TiAl金属间化合物,但晶粒尺寸为20~30 μm。

    • 国外生物医用钛合金的发展现状

      2012, 41(11):2058-2063.

      摘要 (1557) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了近年来国外在生物医用钛及钛合金方面的研究与开发现状。为了取代普遍使用的Ti-6Al-4V合金,研发了多种无毒无敏感性元素、低弹性模量、高力学性能的新型β型钛合金;采用多孔技术并调节孔隙率,使材料的弹性模量与人体骨骼基本相当,通过将聚合物渗入到多孔钛的方法弥补多孔钛强度的降低,并使材料具有更好的生物相容性;为适应矫形外科领域的需求,开发了多孔TiNi超弹性形状记忆合金,从而克服了骨与植入体之间结合力弱以及弹性模量不匹配的弊端。此外,研发了多种不含毒性和过敏性元素的β型超弹性形状记忆钛合金,可以替代TiNi合金而更安全地应用于医学领域;开发了多种钛的表面改性技术,通过改性层的沉积及表面硬化使植入体的生物相容性和抗磨损性得到提高。

    • 新型Co基γ-γ′两相高温合金研究进展

      2012, 41(11):2064-2068.

      摘要 (1394) HTML (130) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了L12有序结构沉淀相γ′-Co3(Al, W)强化的新型Co基高温合金的研究进展。重点介绍了在Co-Al-W三元合金的基础上添加不同合金元素后γ- γ′ 两相合金的典型显微组织、合金的成分偏析行为及高温性能,并展望了新型Co基两相高温合金的应用前景并指出了有待研究的问题。

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