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汽车用粉末冶金Ti-Fe-Mo-Al合金的研究

钛合金的高成本、难加工等问题一直制约了它的大规模使用。寻找简便的制造工艺,降低成本,使其性价比为市场所接受已成为国内外钛合金研究的热点之一。粉末冶金由于近净成形的特点,是制造高性能、低成本钛合金零件的理想工艺。然而,钛粉的高活性致致密化过程较为困难,影响了最终的力学性能。本文针对这一材料问题开展了研究,采用元素混合法烧结及粉末锻造方法制备Ti-Fe-Mo-Al合金零件,用热膨胀仪分析了其收缩/膨胀特性、用DTA热分析,X射线衍射(XRD)分析,SEM、TEM电镜及力学性能检测等分析手段研究了材料的致密化过程、力学性能和显微组织。研究了不同合金元素Fe、Mo、Al及添加稀土元素Nd对粉末钛合金烧结行为及力学性能的影响,并得到了烧结性能和力学性能优良的粉末钛合金。同时,还研究了添加第二相颗粒原位生成TiC颗粒增强Ti-Fe-Mo-Al合金的组织与性能,试制了粉末冶金钛合金汽车进、排气阀座。论文工作得出了如下结论:1) 合金元素铝由于  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(海洋研究所)
中国科学院研究生院(海洋研究所)

热浸镀锌及其合金海水中腐蚀行为研究

热浸镀 Zn 及其合金在世界各国得到广泛的应用。对于其在各种大气环境中的腐蚀行为研究,已相当系统、深入。而对于其在海水中腐蚀行为及机制的研究,相对较少。特别是对于镀层不同层面的耐蚀性能的研究,更是难得一见。 本文就国内外广泛应用的几种热浸镀层在海水中的耐蚀性能进行了对比研究,着重从镀层结构的角度,探讨了镀层不同层面的海水腐蚀行为。 通过建立“极化-弛豫-电化学阻抗测量”方法,研究和解析热浸镀层的不同层面的腐蚀,通过研究这些阶段的电化学阻抗的特征和腐蚀电化学参数的变化,判断镀层腐蚀各阶段的腐蚀特征。分别提出了四种镀层的腐蚀模型。发现所有研究镀层钢丝的腐蚀都是分为几个阶段,分别对应镀层的不同层面,每一层面的耐蚀性能差别很大。热浸镀 Zn-5%Al-0.2%RE 合金镀层钢丝耐蚀性能最佳的层面出现在镀层在共晶相与合金相接界的地方;热浸镀 Zn-55%Al-1.6%Si 合金镀层钢丝耐蚀性能在合金相(Al-Si-Fe 三元金属间化合物)...  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

铝基体Ni-P镀层的激光改性、合金化与铝基粉末材料的镁合金激光熔覆研究

本研究利用Nd:YAG脉冲激光对铝合金和镁合金进行了表面改性。在铝合金基体上预镀了含P量为6.74%的Ni-P合金镀层,其后进行激光处理。在镁合金基体上涂覆了铝基合金粉末,对其进行激光熔覆。通过对铝基体上预镀的Ni-P合金镀层进行激光辐射的温度场分析,将激光束与镀层的作用分为两个过程,即Ni-P镀层的二次再结晶过程和Ni-Al的合金化过程。当Ni-P镀层进行了二次再结晶后,其性能方面,即镀层的表面粗糙度、镀层与基体的界面结合力和镀层的耐腐蚀性能均有很大程度的提高。另一方面,在Ni-Al的合金化层中获得了Ni-P的非晶态组织。我们对合金化层的宏观质量、微观组织、组织缺陷及性能等方面也进行了深入的研究,获取了大量的实验结果,通过讨论分析得到了一些有意义的结论。另外,通过选择合适的激光工艺参数,可以将Al-Ti-C粉末和Al-Al_2O_3粉末成功地熔覆在镁合金AZ91D基体上,并在熔覆层内获得了添加的陶瓷颗粒相,从而极大地提高了镁合...  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

钛合金表面激光硼碳氮合金化层的组织结构与耐磨性能研究

钛合金由于存在硬度较低且易产生粘着性磨损等缺点从而使它们的优良性能(如比强度高、耐蚀性较好等)得不到充分发挥。为提高钛合金的表面硬度和耐磨性能,本文采用激光表面改性技术对钛和Ti-6Al-4V合金进行了硼碳氮处理。分析了激光工艺参数对合金化层组织形貌的影响,探讨了经不同合金元素处理后合金化层内组织的生长机理,并对不同组分合金化后合金化层的耐磨性能进行了较为系统的测试分析。激光工艺参数(如激光输出功率、扫描速度和光束直径等)对合金化层的组织形貌和性能具有较大的影响。增大激光功率和降低扫描速度,合金化层厚度增加,而组织亦随之粗大。在本试验条件下(预涂粉末的种类及厚度和采用的保护气体及压强等),当激光功率为1200W,光束直径为2mm,扫描速度为3.0~4.0mm/s,搭接量为45~55%时可获得较为理想的合金化层。经激光碳合金化后,合金化层内原位生成的TiC呈树枝状,枝晶臂垂直于主干生长,枝晶由貌似块状的颗粒晶体组成。由于在凝固过程...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

真空熔覆Ni基合金—碳化钨和Co基合金—碳化钨复合涂层的制备及性能研究

本文总结了当前表面工程技术的发展现状和真空熔覆的现有研究成果;比较了真空熔覆与真空烧结的异同点;分析了真空熔覆技术的优缺点以及影响涂层性能几个重要因素;并采用该技术在45钢基体上制备了Co基合金—碳化钨和Ni基合金—碳化钨复合涂层,对其进行系统的理论与试验研究。基于液相烧结理论和有关真空熔覆的研究成果,研究了真空熔覆过程和机理,首次将真空熔覆过程大致总结为四个阶段:液相生成与颗粒重排阶段,固相溶解和析出阶段,固相骨架形成阶段,液相合金与固相基体之间的互扩散阶段。并指出真空熔覆机理就是研究熔覆过程中各种可能的物质迁移方式及速率,主要是各类扩散机制。采用分子动力学这一“计算机试验”手段来研究真空熔覆过程和界面处的原子扩散,首次建立了三维分子动力学计算模型,模拟了熔覆过程(升温2.5h—在1160℃保温5min—降温3.5h)中合金与Fe基体之间的原子扩散过程与趋势,模拟了不同原子在真空熔覆过程中的运动轨迹,从微观角度上分析了真空熔覆...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

Ti_2AlNb O相合金双辉等离子渗Mo、Cr及其性能研究

Ti-Al系金属间化合物比强度高,其高温强度和刚性都比Ni基和Ti基合金高,而且还具有优良的抗高温氧化性,是航空、航天飞行器理想的新型高温结构材料,在汽车工业上也有广阔的应用前景。Ti_2AlNb O相合金是在Ti_3Al基础上发展起来的:在Ti_3Al中加入β稳定元素Nb,改善Ti_3Al基合金的室温塑性和断裂韧性。国内外研究表明,Ti_2AlNb合金具有“三高一低”的优异性能,即:高的高温屈服强度、高的蠕变抗力和断裂韧性,以及低的缺口敏感性,作为新一代高温结构材料显示出了巨大潜力。然而Ti-Al系金属间化合物也存在一些性能上的缺陷,使得其应用受到限制。航空发动机有许多摩擦副零件,对材料表面的耐接触磨损、冲刷磨损或微动磨损提出了很高的要求。大量的研究与试验表明,Ti-Al系金属间化合物的耐磨性不充分而不能满足上述要求。为了尽快满足航空航天以及国防军工等部门对轻比重、高性能的高温结构材料的迫切需求,Ti-Al系金属间化合物的耐磨...  (本文共183页) 本文目录 | 阅读全文>>