简介:介绍一种金属/合金的生产方法,用于恒电流和恒电位条件下由混合硫化物(Cu2S,NiS)生产Cu-Ni合金,称为直接电化学还原(DER)。研究槽电压和槽电流等工艺参数对还原得到的化合物组成的影响,以生产工业所需的CuNi10,CuNi20和CuNi30等合金。在1200°C下采用循环伏安法(CV)考察Cu2S和NiS在CaCl2熔体中的电化学行为。根据CV研究结果,Cu2S的阴极还原是一步完成的,即Cu2S?Cu;NiS的阴极还原则分两步进行,即NiS?Ni3S2?Ni。恒电流研究表明,在10A电流下电解15min,可制备出最高硫含量为320×10-6的高纯CuNi10合金。扫描电子显微镜以及能量色散X射线能谱和光学发射光谱(OES)测试结果表明,在2.5V电压下直接电化学还原15min,可制备出杂质含量低(即硫含量小于60×10-6)的所选成分的Cu-Ni合金。
简介:采用放电等离子烧结(SPS)法将元素钛粉和镍粉制备成Ti-51%Ni形状记忆合金(SMAs)。研究目的是采用自由锻二次加工以提高SPS合金的性能。对自由锻前后合金的显微组织、相变温度和超弹性进行比较。结果表明,自由锻可以显著提高Ti-Ni形状记忆合金的拉伸强度和形状记忆性能,自由锻后合金的韧性从6.8%提高到了9.2%,超弹性的应变范围从5%增加到7.5%,应变恢复速率从72%提高到92%。Ti-51%Ni合金显微组织中含有立方奥氏体相(B2)基体、单斜马氏体相(B19′)、第二相(Ti3Ni4,Ti2Ni和TiNi3)和氧化物相(Ti4Ni2O,Ti3O5)。自由锻后再经500°C时效处理的最终样品的马氏体相变温度向高温方向偏移,这是由于Ti3Ni4相(透射电镜下可以观察到)的析出而导致基体中Ni含量的减少。总之,自由锻可以提高Ti-51%Ni形状记忆合金的超弹性和力学性能。
简介:在K2ZrF6-Na2SiO3电解液中对Y(NO3)3浸泡预处理的AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,在镁合金表面制备Y2O3-ZrO2-MgO复合膜层(YSZ-MgO膜)。运用电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)和电化学分析与高温氧化等方法研究YSZ-MgO膜的组成与结构、耐腐蚀性及热稳定性。结果表明,YSZ-MgO膜主要由Y2O3、ZrO2、MgO和Mg2SiO4等物相组成,和未经Y(NO3)3浸泡的膜层(ZrO2-MgO膜)相比,YSZ-MgO膜的厚度较小,但膜层的致密性较好,表面粗糙度较小;且腐蚀电流密度较小、开路电位较正、极化阻抗较高;在5%NaCl溶液中的腐蚀速率低于ZrO2-MgO膜的,约为AZ91D镁合金的8%。YSZ-MgO膜层比普通ZrO2-MgO膜层具有更强的抗高温氧化性能和耐热冲击性能。
简介:研究Cu-Mg-Te-Y合金在铸态、热轧态、冷轧态的组织和元素分布;讨论不同退火温度对Cu-Mg-Te-Y合金组织的改变;分析轧制和退火温度对Cu-Mg-Te-Y合金性能的影响。结果表明,不同的轧制工艺获得的合金组织与铸态合金组织相比差别明显,轧制后合金中Mg元素分布比铸态合金的更加均匀,Cu-Mg-Te-Y合金热轧后Cu2Te相被挤碎,尺寸变小,分布更加弥散,继续冷轧后Cu2Te相则被拉长、压扁,呈细条状。冷轧后的Cu-Mg-Te-Y合金在390℃以下退火1h,组织变化不明显,在550℃退火1h后,冷变形产生的纤维状组织发生完全回复再结晶,加工硬化效果消失,抗拉强度大幅度下降,导电率上升。退火温度在360~390℃范围内,Cu-Mg-Te-Y合金可以获得较好的力学性能。
简介:采用低频电磁铸造技术制备Al-9Zn-2.8Mg-2.5Cu-xZr-ySc(x=0,0.15%,0.15%;y=0,0.05%,0.15%)合金,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学性能测试等手段分别对其均匀化、热挤压态、固溶态和时效态的组织与性能进行对比分析。结果表明:添加微量Sc和Zr,会在凝固过程中形成初生Al3(Sc,Zr),可显著细化合金铸态晶粒;均匀化时形成的次生Al3(Sc,Zr)粒子可以强烈钉扎位错和亚晶界,有效抑制变形组织的再结晶,显著提高合金的力学性能。与不含Sc、Zr的合金相比,含0.05%Sc和0.15%Zr的合金经固溶处理和峰值时效处理后其抗拉强度和屈服强度分别提高172MPa和218MPa,其强化作用主要来自含Sc、Zr化合物对合金起到的亚结构强化、析出强化和细晶强化。
简介:通过原位生成反应,采用Cu-3.4%Ti和Cu-0.7%B中间合金,利用快速凝固技术制备纳米TiB,颗粒增强块体Cu—Ti合金,然后对合金在900℃进行热处理l~10h。高分辨透射电镜(HRTEM)观察表明,在铜熔体中,Ti和B通过原位反应生成初始纳米TiB2颗粒和TiB晶须,TiB晶须的生成会导致TiB2颗粒粗化。初始TiB2颗粒沿晶界分布,会阻碍晶粒在高温下的生长。在对合金进行热处理时,晶粒内的Ti和B原子通过扩散反应生成二次TiB2颗粒。对合金热处理前后的导电率和硬度进行测试。结果显示,生成的二次TiB2颗粒能够延缓合金在高温下硬度的下降,合金的电导率和硬度随着热处理时间的延长而增加,在处理8h时分别为33.5%IACS和HVl58。
简介:在经过NaOH-HCl预处理的镍钛合金基体上,采用溶胶-凝胶法制备纳米多孔TiO2薄膜;当涂覆一层致密内膜和一层多孔外膜时,可得到无裂纹的薄膜(试样TC1+1)。X射线衍射表明,TiO2薄膜由锐钛矿组成,在热处理的基体中还检测到少量的Ni4Ti3相。X射线光电子谱分析表明,试样TC1+1的TiO2薄膜完全覆盖了镍钛合金基体。试样TC1+1的表面亲水,接触角约为20°,紫外光照处理15min后接触角降低到(9.2±3.2)°。在0.9%NaCl溶液中的动电位极化实验表明,试样TC1+1的耐蚀性高于抛光的镍钛合金试样的。
简介:Micro-arcoxidation(MAO)processwascarriedoutinanoptimizeddualelectrolytesystemtofabricateacompact,smooth,andcorrosionresistantcoatingonZK60Mgalloy.Themicrostructuralcharacteristicsofcoatingwereinvestigatedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)coupledwithanenergydispersivespectrometer(EDS)andX-raydiffraction(XRD).Testofmasslosswasconductedata3.5%NaClsolutiontoassesstheresistancetocorrosion.ThebondingstrengthbetweenthecoatingandZK60substratewasevaluatedusingscratchexperiment.TheresultsrevealthatMgAl2O4andMgOarethemainphasesofceramiccoatingobtainedinthedualelectrolytesystem.Thecorrosionrateofcoatingpreparedintheoptimizeddualelectrolyteisonly0.0061gám-2áh-1,whichdemonstratesexcellentcorrosionresistance.Thisismainlyduetothecompact,uniformcoatingwithhighbondingstrength.
简介:Inthepresentstudy,artificialneuralnetwork(ANN)approachwasusedtopredictthestress–straincurveofnearbetatitaniumalloyasafunctionofvolumefractionsofaandb.Thisapproachistodevelopthebestpossiblecombinationorneuralnetwork(NN)topredictthestress–straincurve.Inordertoachievethis,threedifferentNNarchitectures(feed-forwardback-propagationnetwork,cascade-forwardback-propagationnetwork,andlayerrecurrentnetwork),threedifferenttransferfunctions(purelin,Log-Sigmoid,andTan-Sigmoid),numberofhiddenlayers(1and2),numberofneuronsinthehiddenlayer(s),anddifferenttrainingalgorithmswereemployed.ANNtrainingmodules,theloadintermsofstrain,andvolumefractionofaaretheinputsandthestressasanoutput.ANNsystemwastrainedusingthepreparedtrainingset(a,16%a,40%a,andbstress–straincurves).Aftertrainingprocess,testdatawereusedtochecksystemaccuracy.Itisobservedthatfeed-forwardback-propagationnetworkisthefastest,andLog-Sigmoidtransferfunctionisgivingthebestresults.Finally,layerrecurrentNNwithasinglehiddenlayerconsistsof11neurons,andLog-Sigmoidtransferfunctionusingtrainlmastrainingalgorithmisgivinggoodresult,andaveragerelativeerroris1.27±1.45%.Intwohiddenlayers,layerrecurrentNNconsistsof7neuronsineachhiddenlayerwithtrainrpasthetrainingalgorithmhavingthetransferfunctionofLogSigmoidwhichgivesbetterresults.Asaresult,theNNisfoundedsuccessfulforthepredictionofstress–straincurveofnearbtitaniumalloy.
简介:TheCurietemperatureof(Nd1-xPrx)2Fe14CoyBcompounds(x=0,0.2,…,1.0andy=O,2,4,6,14)hasbeendeterminedwithACinitialsusceptibilitymeasurement.ItwasfoundthatthevariationsofCurietempera-turewithxisnotlinearfory=0and14,whereasitislinearforothervaluesofy.Thelatticeconstantsof(Nd1-xPrx)2Fet14BweredeterminedbyusingX-raydiffraction.Thelatticeexpansionwasmostlyalongthecaxis,whereasthatalongthea-axisremainedpracticallyzeroforthewholeseries.ItissuggestedthatPratomsmayshowsitepreferenceinR2M14Bcompounds(M=FeorCo).DuetothesubstitutionofCoforFe.thetendencyofsitepreferenceofPrbecomeslesspronounced,whichmaybeattributedtothedecreaseofdiffer-enceofcrystalelectricfield(CEF)actingonthetworareearthsiteswiththeintroductionofCoorFe.Incon-trasttothatofthePratoms,thesitepreferenceofCoiu(Nd(1-x)Prx)2Fe(14-y)CoyBcompoundsdoesnotdependonthecompositionoftherareearthsublattice(R=NdorPr).
简介:采用B50A789材料制备的压气机叶片产生的缺陷,主要是由于原材料内部夹杂、局部偏析、组织粗大,带状偏析和折叠引起的.本研究采用金相和能谱分析方法研究了锻造压气机叶片表面裂纹的形成机理,并对其锻造裂纹的形成过程进行有限元模拟.结果表明结合低倍及高倍形貌特征,可以得出叶片缺陷为锻造加工过程产生的折叠裂纹;通过有限元模拟分析认为锻造叶片表面裂纹是源于锻件在制坯过程中,在连接杆与安装圆盘的转接处形成啃伤台阶,导致终锻结束时在叶身形成折叠裂纹缺陷.同时通过对试验过程中锻造工艺调整,采用分料卡子对过渡区分料或进行打磨来保证转角半径圆滑过渡,可有效避免叶片表面折叠和裂纹缺陷的形成.
简介:采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和差示扫描热分析法(DSC)研究Al-Cu-Li-Mn-Zr-Ti合金在均匀化过程中的组织转变。结果表明,实验合金的铸态组织中存在严重的枝晶偏析,晶界处存在大量的共晶相,主要合金元素沿枝晶区域呈周期性分布。合金中的主要未溶相为Al2Cu相,过烧温度为520°C;均匀化过程中,随着温度的升高和时间的延长,晶界处的第二相逐渐溶入基体中,晶界逐渐变得稀疏;合金的均匀化过程可以用一指数方程描述;实验合金适宜的均匀化制度为(510°C,18h),这与采用均匀化动力学方程计算的结果基本吻合。