微弧氧化及包埋渗铝法制备的复合涂层高温抗蚀性能 被引量：8

1

作者 黄祖江 蒋智秋 +2 位作者 董婉冰 童庆 李伟洲 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期44-52,共9页

采用包埋渗铝技术在C103铌合金基体上制备Al/C103,通过微弧氧化(MAO)处理获得Al_2O_3陶瓷膜外层。利用X射线衍射仪(XRD)和配有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM),分析复合涂层高温腐蚀前后的成分和组织结构,并研究其高温氧化和热腐蚀行为与机... 采用包埋渗铝技术在C103铌合金基体上制备Al/C103,通过微弧氧化(MAO)处理获得Al_2O_3陶瓷膜外层。利用X射线衍射仪(XRD)和配有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM),分析复合涂层高温腐蚀前后的成分和组织结构,并研究其高温氧化和热腐蚀行为与机理。结果表明:包埋渗铝处理的Al/C103经1000℃氧化10h后增重为6.98mg/cm^2,微弧氧化结合包埋渗铝制备的MAO/Al/C103增重为2.89mg/cm^2;氧化20h后,MAO/Al/C103增重为57.52mg/cm^2,高于Al/C103的28.08mg/cm^2。在900℃熔融混合盐(75%Na2SO4和25%NaCl,质量分数)中腐蚀50h后,Al/C103和MAO/Al/C103的增重分别为70.54,55.71mg/cm^2,表面生成了Al_2O_3和钙钛矿结构NaNbO3相;部分NaNbO3堵塞MAO微孔,阻碍熔盐向内扩散,MAO/Al/C103试样表现出较优的抗热腐蚀性。 展开更多

关键词 微弧氧化 包埋渗铝 高温氧化 热腐蚀 铌合金

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稀土La和Ce及超声处理对ZL201铝合金显微组织及抗拉强度的影响 被引量：7

2

作者 张赛楠 潘利文 +3 位作者 罗涛 黄丹琳 董强 胡治流 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第14期2452-2457,共6页

本工作研究了稀土元素La和Ce的添加量及超声处理对铸态ZL201铝合金显微组织形貌、晶粒大小和抗拉强度的影响。结果表明:添加适量的稀土元素可有效抑制晶粒长大,进而细化枝晶和晶粒尺寸。添加稀土元素的ZL201-0.2%(质量分数,下同)La合金... 本工作研究了稀土元素La和Ce的添加量及超声处理对铸态ZL201铝合金显微组织形貌、晶粒大小和抗拉强度的影响。结果表明:添加适量的稀土元素可有效抑制晶粒长大,进而细化枝晶和晶粒尺寸。添加稀土元素的ZL201-0.2%(质量分数,下同)La合金抗拉强度为207MPa,ZL201-0.6%Ce合金抗拉强度达到223MPa,分别比未添加稀土元素的ZL201合金提高了10.7%和19.3%。经超声处理后,ZL201-0.1%La合金抗拉强度达到247 MPa,比未经超声处理的ZL201-0.1%La合金提高了50.6%;ZL201-0.3%Ce合金抗拉强度达到226 MPa,比未经超声处理的提高了10.2%。 展开更多

关键词 稀土元素 超声处理 微观组织 抗拉强度

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渗铝铌合金微弧氧化的电解液优化及膜层抗氧化性 被引量：1

3

作者 李智 黄祖江 +3 位作者 唐仕光 陈泉志 张修海 李伟洲 《材料保护》 CSCD 北大核心 2017年第5期64-70,共7页

为了提高铌合金的抗高温氧化性能,先对铌合金C103进行包埋渗铝处理,再进行微弧氧化(MAO)处理获得Al2O_3陶瓷膜。对涂层的形貌、硬度、成分及高温氧化增重进行分析,通过单因素法优选了微弧氧化电解液配方。采用最佳电解液配方制备复合涂... 为了提高铌合金的抗高温氧化性能,先对铌合金C103进行包埋渗铝处理,再进行微弧氧化(MAO)处理获得Al2O_3陶瓷膜。对涂层的形貌、硬度、成分及高温氧化增重进行分析,通过单因素法优选了微弧氧化电解液配方。采用最佳电解液配方制备复合涂层(MAO/Al/C103),并与仅经包埋渗铝制备的涂层(Al/C103)进行对比分析,研究了复合涂层的抗高温氧化性能。结果表明:根据MAO膜层的硬度和厚度,获得微弧氧化的最佳电解液配方为10.0 g/L NaAlO_2+5.0 g/L NaOH+7.0 g/L Na_2WO_4+5.0 g/L NaF+2.5 g/L Na_2EDTA;在1 100℃高温氧化下,MAO/Al/C103试样氧化10 h的增重为5.5 mg/cm^2,小于Al/C103试样的9.4 mg/cm^2,表现出更好的抗氧化性。 展开更多

关键词 微弧氧化 包埋渗铝 高温氧化 铌合金C103 复合涂层 抗氧化性

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稀土Y及热处理对6016铝合金组织与性能的影响 被引量：5

4

作者 卢博 李安敏 +3 位作者 饶宇 汪林忠 左天辰 胡杨 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期135-142,共8页

为了提高6016铝合金的性能,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等实验方法,研究了稀土元素钇(Y)及其含量和热处理工艺对6016铝合金的组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着Y的添加... 为了提高6016铝合金的性能,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等实验方法,研究了稀土元素钇(Y)及其含量和热处理工艺对6016铝合金的组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着Y的添加,6016铝合金的晶粒明显细化,并且细化的晶粒分布趋于均匀,当Y的添加量为0.35%(质量分数)时,合金的晶粒细化效果、强度、断后伸长率达到最佳值,而当过量添加Y时,在相同的热处理状态下,合金力学性能有所降低。Y元素主要以Al 3Y、AlFeSiY化合物的形式存在于晶界上,能够促使再结晶形核率的增加,有利于小角度界面向大角度界面发展,对合金回复再结晶过程有积极作用。6016铝合金具有良好的烤漆硬化性,添加0.35%Y元素的合金经模拟烤漆6 h后,抗拉强度达到320 MPa,屈服强度达到270 MPa,相比于其T4p态,抗拉强度提升68 MPa,屈服强度提升116 MPa。 展开更多

关键词 6016铝合金 晶粒细化 拉伸性能 再结晶 烤漆硬化效应

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Er含量对均匀化退火前后Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr合金组织及力学性能的影响 被引量：3

5

作者 丁俊 赵艳君 +3 位作者 李志飞 庞兴志 唐鹏 胡治流 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期18086-18092,共7页

本工作在5083铝合金Al-5Mg-0.5Mn中复合添加0.24%(质量分数)Zr和不同含量的Er制备了Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr-x Er合金,并对其进行320℃×20 h+450℃×20 h双级均匀化退火,研究不同Er含量与0.24%Zr复合添加对其组织及力学性能的影... 本工作在5083铝合金Al-5Mg-0.5Mn中复合添加0.24%(质量分数)Zr和不同含量的Er制备了Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr-x Er合金,并对其进行320℃×20 h+450℃×20 h双级均匀化退火,研究不同Er含量与0.24%Zr复合添加对其组织及力学性能的影响规律以及Al 3Er的演变过程,借助TEM和元素的面扫分析手段探讨了Er元素的分布特征。研究结果表明,当Er含量为0.42%时,均匀化退火前Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr-x Er合金的最大显微硬度、抗拉强度和延伸率分别为77.6HV、232.8 MPa和15.3%;经过320℃×20 h+450℃×20 h均匀化退火后,合金的显微硬度、抗拉强度和延伸率分别为86.1HV、262.4 MPa和13.3%。随着Er含量在0.068%~0.52%区间增大,合金中形成的(Al,Mg,Mn,Er,Zr)复合白色相不断增多,其尺寸也不断增大,从球状、小块状及长条状向粗大鱼骨状转变;经过320℃×20 h+450℃×20 h的均匀化退火后,上述白色相逐渐扩散溶解,粗大鱼骨状基本消失,转变成小球状及小长条状,弥散分布在合金中。均匀化退火前,Er、Mg元素经常“相伴偏聚”,Er主要以Al(Er x Mg 1-x)粗大复合相的形式存在;均匀化退火后,合金中析出了5~25 nm的Al 3Er粒子,其与基体形成了基本完全共格的关系,而10~30 nm的Al 3(Er,Zr)粒子则均匀分布于基体中,进一步提高了合金的强度。 展开更多

关键词 Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr- X Er合金 AL 3Er相 均匀化退火 力学性能

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第一性原理在固溶体研究中的应用现状 被引量：3

6

作者 董强 潘利文 +4 位作者 张赛楠 胡治流 赵翠华 黄丹琳 施俊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A02期449-453,483,共6页

材料工程中广泛应用的材料很大一部分是固溶体材料,固溶体掺杂元素的不同将导致其力学、电学、热学、磁学等性能以及化学性质的变化。通过第一性原理模拟计算可以快速优选掺杂方式,优化固溶体的性质,获得综合性能优越的固溶体。简单介... 材料工程中广泛应用的材料很大一部分是固溶体材料,固溶体掺杂元素的不同将导致其力学、电学、热学、磁学等性能以及化学性质的变化。通过第一性原理模拟计算可以快速优选掺杂方式,优化固溶体的性质,获得综合性能优越的固溶体。简单介绍了第一性原理在固溶体研究中的研究方法,主要综述了第一性原理在固溶体电子结构、稳定性、弹性常数、热力学和堆垛层错能量的应用现状。总结了第一性原理在固溶体研究中存在的问题,并提出了展望。 展开更多

关键词 固溶体 第一性原理 电子结构 稳定性

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蠕墨铸铁激光熔覆镍基合金工艺及性能表征 被引量：4

7

作者 蒋智秋 童庆 +3 位作者 黄祖江 陈泉志 董婉冰 李伟洲 《激光杂志》 北大核心 2017年第10期33-38,共6页

为了提高蠕墨铸铁玻璃模具的使用寿命,采用激光熔覆的方法,在模具表面熔覆一层镍基合金涂层。研究激光功率、扫描速度、送粉量和搭接率等对涂层组织结构的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)和X射线衍射分析仪观察和分析不... 为了提高蠕墨铸铁玻璃模具的使用寿命,采用激光熔覆的方法,在模具表面熔覆一层镍基合金涂层。研究激光功率、扫描速度、送粉量和搭接率等对涂层组织结构的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)和X射线衍射分析仪观察和分析不同工艺参数下熔覆层表面和截面形貌以及物相结构,并以熔覆层是否存在气孔、裂纹等缺陷以及组织形貌特征来确定最佳工艺参数,并对最佳工艺下获得的多道单层熔覆层进行硬度和摩擦磨损测试。结果表明:(1)激光熔覆镍涂层的最佳工艺参数为:功率800W、扫描速度3mm/s、送粉量5.4g/min、搭接率25%。(2)最优参数下获得的熔覆层的物相主要为γ-(Fe,Ni)和Cr_(23)C_6。涂层平均硬度为389.9HV,是基体的2.48倍。涂层摩擦系数曲线较平缓、波动较小,值约为0.38,比基体下降了0.25。在100N载荷下涂层和基体的磨损率分别为1.72×10^(-6)和7.15×10^(-6)g/m。 展开更多

关键词 激光熔覆 蠕墨铸铁 工艺参数 摩擦磨损 硬度

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超音速电弧喷涂高温防护涂层的研究进展 被引量：1

8

作者 李玉杰 梁天权 +4 位作者 敖润 李望 赵航 彭崇阔 曾建民 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期497-500,共4页

综述了超音速电弧喷涂高温防护涂层的研究进展,介绍了涂层的种类、制备方法,展望了高温防护涂层的发展趋势。着重阐述了超音速电弧喷涂防护涂层的抗高温氧化性能,研究和优化新型喷涂丝材与涂层的化学成分、组织,提高涂层的组织结构稳定... 综述了超音速电弧喷涂高温防护涂层的研究进展,介绍了涂层的种类、制备方法,展望了高温防护涂层的发展趋势。着重阐述了超音速电弧喷涂防护涂层的抗高温氧化性能,研究和优化新型喷涂丝材与涂层的化学成分、组织,提高涂层的组织结构稳定性和使用性能,促进高温防护涂层的发展。 展开更多

关键词 超音速电弧喷涂 高温防护涂层 抗高温氧化性能 化学成分 微观组织

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基于分子动力学模拟技术的生物质油改性沥青微观性能研究 被引量：9

9

作者 屈鑫 丁鹤洋 +2 位作者 王超 刘玉 汪海年 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期120-125,共6页

为了进一步验证生物质油改性沥青在沥青路面中应用的可行性,将不同掺量的生物质油掺入沥青中,借助分子动力学技术及宏观试验研究了生物质油对沥青微观技术性能的影响及机理。引入内聚能密度和Hansen溶解度等微观评价指标,以动态模量-内... 为了进一步验证生物质油改性沥青在沥青路面中应用的可行性,将不同掺量的生物质油掺入沥青中,借助分子动力学技术及宏观试验研究了生物质油对沥青微观技术性能的影响及机理。引入内聚能密度和Hansen溶解度等微观评价指标,以动态模量-内聚能密度关系验证沥青模型的合理性,进而研究包括微观杨氏模量、微观泊松比、微观黏度和溶解度参数在内的微观性能。研究表明,基于甘油三酯(TG)平均分子结构获得的生物质油改性沥青分子模型具有良好的可靠性;在微观尺度下,沥青材料的内聚能密度越大,沥青中各分子之间的黏结也越牢固,宏观上表现出更强的抗剪切变形能力;而掺量逐步增大的生物质油会使沥青模型的杨氏模量和泊松比有所降低,在一定载荷下,生物质油的掺入会使沥青变得更加柔和,其在水平方向的变形也会更小;同样,沥青模型的黏度也会随着生物质油掺量的增加而有所降低。另外,计算了SBS改性剂、生物质油及沥青的Hansen溶解度参数,结果证实了SBS与沥青的储存稳定性差的微观机理在于两者的Hansen溶解度参数相差较大,同时,相比于SBS改性剂,生物质油的Hansen溶解度参数与沥青更为接近。从微观机理上可以推断,生物质油改性沥青的储存稳定性优于SBS改性沥青。本工作探明了生物质油对沥青微观性质的影响,进一步拓展了研究沥青材料的科学方法,为生物质油改性沥青在道路施工中的存储和应用提供了理论基础。 展开更多

关键词 路面工程 道路材料 生物质油 力学性能 分子动力学 Hansen溶解度参数

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高速电弧喷涂FeAlCrTiC涂层组织结构及耐磨、耐腐蚀性能 被引量：9

10

作者 周治文 江旭东 +3 位作者 黄朴 陈孝阳 韦德满 许征兵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期2771-2776,共6页

采用高速电弧喷涂技术,在45钢表面制备FeAlCrTiC耐磨耐腐蚀涂层。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪、洛氏硬度计、销盘式磨粒磨损试验机、万能试验机及电化学工作站对涂层的微观结构和性能进行研究和分析。结... 采用高速电弧喷涂技术,在45钢表面制备FeAlCrTiC耐磨耐腐蚀涂层。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪、洛氏硬度计、销盘式磨粒磨损试验机、万能试验机及电化学工作站对涂层的微观结构和性能进行研究和分析。结果表明:高速电弧喷涂制备的FeAlCrTiC涂层具有典型的紧密层状堆叠结构,含有晶体相、氧化物和少量非晶体相;涂层内部的孔隙率低,平均值仅为5.36%;涂层与基体的主要结合方式为机械结合,结合强度高,达到了40.56 MPa;涂层表面的洛氏硬度为45.5HRC,涂层的相对耐磨性达到了1.776;涂层的自腐蚀电位相比基体提高了113.8 mV,耐腐蚀性能较好。 展开更多

关键词 高速电弧喷涂 FeAlCrTiC 组织 耐磨 耐腐蚀

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Al_(3)Ti/Al-Si-Cu-V-Zr合金复合材料显微组织及拉伸性能 被引量：2

11

作者 曾广凯 崔君阁 +4 位作者 王雨辰 陈凯伦 潘森鑫 潘利文 胡治流 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期148-152,共5页

本工作在Al-Si-Cu-V-Zr合金熔体中加入K_(2)TiF_(6)盐,通过熔体原位反应法引入不同含量的Al_(3)Ti强化相,研究了铸态x Al_(3)Ti/Al-Si-Cu-V-Zr合金复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,该复合材料由α-Al、共晶Si、Al_(2)Cu、(Al,Si... 本工作在Al-Si-Cu-V-Zr合金熔体中加入K_(2)TiF_(6)盐,通过熔体原位反应法引入不同含量的Al_(3)Ti强化相,研究了铸态x Al_(3)Ti/Al-Si-Cu-V-Zr合金复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,该复合材料由α-Al、共晶Si、Al_(2)Cu、(Al,Si)_(3)M((Al,Si)_(3)(Zr,V)、(Al,Si)_(3)(Ti,Zr,V))相组成,随着K_(2)TiF_(6)盐添加量的增加,(Al,Si)_(3)M相由长片状变为等轴颗粒状,α-Al枝晶变得更均匀细小,长条状共晶硅转变成细小的短纤维状,共晶硅长径比和(Al,Si)_(3)M相平均粒径减小。引入Al_(3)Ti强化相后铝基复合材料的拉伸性能均得到了提高,含6%(质量分数,下同)Al_(3)Ti的复合材料的室温拉伸性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别达到239.3 MPa和85.3 MPa,比未引入Al_(3)Ti基体的合金分别提高了28.6%和28.8%。分析表明,残余液相中的Al_(3)Ti相通过细化共晶组织中的α-Al相而间接地细化了共晶硅,这是共晶相细化的原因;细化的共晶硅短纤维增强和细小(Al,Si)_(3)M的颗粒增强是复合材料力学性能提高的主要原因,而粗大的(Al,Si)_(3)M脆性相不利于复合材料力学性能的提高。 展开更多

关键词 AL-SI-CU合金 平均粒径 长径比 显微组织 拉伸性能

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