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绝缘保护用铬酸阳极氧化工艺研究

电镀与精饰 2022年第6期44卷 41-46页

作者：刘静马小昭王帅星中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安710077 南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063

航空上大量铝合金零件在铬酸阳极氧化后需进行局部硬质阳极氧化,现有的涂蜡/胶方法工艺流程长且易造成硬质阳极氧化膜白斑缺陷,有必要开发一种绝缘保护铬酸阳极氧化工艺。本文重点从槽液杂质控制、升压方式调整、封闭方法优化等角度研... 详细信息

航空上大量铝合金零件在铬酸阳极氧化后需进行局部硬质阳极氧化,现有的涂蜡/胶方法工艺流程长且易造成硬质阳极氧化膜白斑缺陷,有必要开发一种绝缘保护铬酸阳极氧化工艺。本文重点从槽液杂质控制、升压方式调整、封闭方法优化等角度研究了相关因素对氧化膜厚度、耐绝缘击穿性能的影响,确定了绝缘保护铬酸阳极氧化工艺并评价了其应用效果。结果表明:通过控制铬酸阳极氧化溶液中Cl^(-)、SO_(4)^(2-)含量分别在0.1 g/L、0.4 g/L以下,采用二次升压法进行阳极氧化可获得4~6μm厚的氧化膜;同时经沸水和醋酸镍双重封闭后,氧化膜的耐绝缘击穿性能大幅提高,最小绝缘电压大于90 V,且可通过800 h的中性盐雾试验。新型绝缘保护铬酸阳极氧化工艺,大幅缩短了局部硬质阳极氧化工艺流程,且可完全消除涂蜡造成硬质阳极氧化膜层白斑及白点缺陷,应用效果显著。

关键词：铝合金硬质阳极氧化铬酸阳极氧化二次升压封闭绝缘电压

TiB2/Al-Si-Mg-Er复合材料的组织与性能

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金属热处理 2020年第12期45卷 142-148页

作者：杨子安相志磊陈子勇任伟敏马小昭北京工业大学材料科学与工程学院北京100124

采用重熔稀释法制备了Al-7Si-0.5Mg-0.1Er和0.5TiB2/Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金,研究了TiB2颗粒增强Al-Si-Mg-Er复合材料的组织性能。结果表明,复合材料铸态组织主要由α-Al基体、共晶Si相和TiB2颗粒组成。TiB2粒子的加入使Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金二次枝晶间距减小了7.1μm。抗拉强度达到217.53MPa,较Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金提升了12.1%。TiB2/Al-Si-Mg-Er复合材料的最优T6热处理工艺为530℃×12h固溶+160℃×7h时效,经该工艺处理后,TiB2/Al-Si-Mg-Er复合材料抗拉强度达到319.49MPa,相比热处理前提高了46.9%,相比Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金提高了5.9%;屈服强度达到266.75MPa,相比热处理前提高了106.4%,相比Al-7Si-0.5Mg-0.1Er合金提高了14.9%。复合材料抗拉强度的提升主要源于TiB2颗粒加入后产生的晶粒细化、变质和热处理强化。

关键词： Al-Si-Mg-Er合金 TiB2颗粒复合材料热处理组织力学性能

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高强β钛合金的发展现状与强化方法

北京工业大学学报 2024年第5期50卷 620-631页

作者：周宗熠相志磊马小昭申高亮韩竟俞陈子勇北京工业大学材料与制造学部北京100124 中国航空制造技术研究院北京100024

钛合金是比强度最高的金属材料之一,广泛应用在航空航天领域。随着材料技术的进步,人们对高强钛合金的研究与开发也逐渐深入。综述了国内外高强β钛合金的发展现状与主要的强化方式。重点介绍了Ti-13-11-3、Ti-l023、Ti-5553以及Ti-5553... 详细信息

钛合金是比强度最高的金属材料之一,广泛应用在航空航天领域。随着材料技术的进步,人们对高强钛合金的研究与开发也逐渐深入。综述了国内外高强β钛合金的发展现状与主要的强化方式。重点介绍了Ti-13-11-3、Ti-l023、Ti-5553以及Ti-55531等典型高强钛β合金。梳理了高强β钛合金的设计思路,指出了限制高强β钛合金向更优性能发展的瓶颈并提出了可能的解决途径。总结了固溶强化、析出强化、加工硬化、细晶强化以及增材技术等高强β钛合金的强化方法,以期为进一步提高高强β钛合金的强度、优化高强β钛合金综合性能提供指导。

关键词：高强β钛合金研究现状强化方法析出相显微组织调控强-塑性匹配

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快速凝固+热挤压制备TiB_(2)增强铝基复合材料

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北京工业大学学报 2024年第1期50卷 1-9页

作者：申高亮相志磊马小昭李继豪黄景存陈子勇北京工业大学材料与制造学部材料科学与工程学院北京100124

为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍... 详细信息

为了避免传统铸锭的组织粗大与微观偏析影响材料强度的提升,采用快速凝固单辊熔体旋转法制备5%TiB_(2)增强Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Er复合材料薄带,其中TiB_(2)颗粒的质量分数为5%,在380~440℃温度下进行热力挤压获得复合材料棒材,通过X射线衍射、扫描电镜、拉伸测试等分析手段研究TiB_(2)增强铝基复合材料显微组织与力学性能。结果表明:快速凝固能明显细化复合材料晶粒,组织均匀,制备的TiB_(2)增强复合材料带材晶粒尺寸为4~6μm;细晶复合材料带材经热挤压得到棒材,TiB_(2)颗粒均匀分布;随挤压温度升高,复合材料棒材抗拉强度从381 MPa提升到445 MPa,晶粒有所长大。综合考虑,挤压温度420℃、保温30 min为最佳快速凝固+热挤压制备复合材料工艺参数。快速凝固技术在铝基复合材料晶粒细化方面有很大潜力。

关键词：快速凝固热挤压 TiB_(2)颗粒复合材料显微组织力学性能

碳微合金化对低成本钛合金组织及力学性能的影响

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热加工工艺 2023年第8期52卷 60-64,70页

作者：王志天相志磊马小昭韩竟俞陈子勇北京工业大学材料科学与工程学院北京100020

研究了碳含量对α+β型低成本钛合金Ti-4.5Al-3.5Zr-2Fe微观组织、室温力学性能的影响。结果表明:碳元素的引入细化了原始β晶粒,导致铸态凝固组织由魏氏转变为网篮组织。当碳添加量为0.1wt%~0.3wt%时,Ti C相由细小近等轴状变为短棒状... 详细信息

研究了碳含量对α+β型低成本钛合金Ti-4.5Al-3.5Zr-2Fe微观组织、室温力学性能的影响。结果表明:碳元素的引入细化了原始β晶粒,导致铸态凝固组织由魏氏转变为网篮组织。当碳添加量为0.1wt%~0.3wt%时,Ti C相由细小近等轴状变为短棒状和长条状。980℃热轧后,合金强度提升,塑性最高可达15%,力学性能明显改善。这是由于轧制过程中组织破碎晶内大量位错塞积,通过EBSD织构分析发现随着碳含量增加,织构强度减小,Ti C相为α相的再结晶提供了形核质点。其中Ti-4.5Al-3.5Zr-2Fe-0.1C合金在室温下表现出良好的强度和断裂伸长率匹配。

关键词：低成本钛合金微合金化显微组织力学性能

不同热处理状态下的5A06铝合金显微组织分析

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科技视界 2015年第20期 60-60,177页

作者：赵磊牛博马小昭董小媛中国电子科技集团公司第二十研究所陕西西安710068 中航工业西安航空动力控制科技有限公司陕西西安710077

采用原始状态为H112态的5A06板材,通过箱式电阻炉加热得到不同热处理状态下的金相试样。扫描电子显微镜(SEM)与能谱(EDS)分析表明,5A06铝合金中的主要第二相有Al6(Fe Mn)相、Mg2Si相以及Al8Mg5相。热处理过程对于Al6(Fe Mn)相、Mg2Si相... 详细信息

采用原始状态为H112态的5A06板材,通过箱式电阻炉加热得到不同热处理状态下的金相试样。扫描电子显微镜(SEM)与能谱(EDS)分析表明,5A06铝合金中的主要第二相有Al6(Fe Mn)相、Mg2Si相以及Al8Mg5相。热处理过程对于Al6(Fe Mn)相、Mg2Si相的分布和形态影响不大。Al8Mg5相随热处理温度的增高发生固溶,使得材料的塑性提高而强度略微下降。5A06铝合金板材在550℃热处理时既有小概率出现包铝层起泡现象,在570℃将发生明显过烧,故5A06铝合金的热加工温度应控制在550℃以下为宜。

关键词： 5A06铝合金热处理显微组织

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HEDP镀铜体系中铜阳极的电化学溶解行为

电镀与涂饰 2021年第16期40卷 1231-1237页

作者：刘静廖志祥吴雨桥王帅星马小昭杜楠中国航发西安航空动力控制科技有限公司陕西西安710077 南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063 湖北三江航天江北机械工程有限公司湖北孝感432100

通过循环伏安、阳极极化曲线等方法研究了羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜液中铜阳极的电化学行为,分析了不同阳极材料的溶解行为差异及对镀层质量的影响。结果表明,溶液环境的改变会显著影响铜阳极溶解的电化学行为,HEDP体系中加入CO_(3)^(2-... 详细信息

通过循环伏安、阳极极化曲线等方法研究了羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜液中铜阳极的电化学行为,分析了不同阳极材料的溶解行为差异及对镀层质量的影响。结果表明,溶液环境的改变会显著影响铜阳极溶解的电化学行为,HEDP体系中加入CO_(3)^(2-)可促进铜阳极的溶解及提高Cu还原电势;在HEDP镀铜液中,铜的阳极溶解过程主要包括Cu_(2)O的形成、Cu^(2+)的溶出、浓差极化阻滞溶解、Cu(OH)_(2)和CuCO_(3)的生成及氧气的析出。HEDP镀铜体系中,磷铜阳极反应活性低,表面易钝化;电解铜阳极的溶解过快,易产生"铜粉"Cu_(2)O而影响镀层质量;冷轧紫铜作为阳极最适宜。

关键词：电镀铜羟基乙叉二膦酸阳极冷轧紫铜溶解电化学

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高强β钛合金的研究现状与展望

钢铁钒钛 2023年第6期44卷 46-57页

作者：王安东相志磊周宗熠马小昭韩竟俞陈子勇北京工业大学材料与制造学部材料科学与工程学院北京100124 中国航空制造技术研究院北京100015

对于钛合金来说,合金元素的种类以及含量对合金性能有很大的影响。而对于β钛合金,主要问题是如何选择β稳定元素以及控制β稳定元素的添加量。综述了不同合金元素对β钛合金的影响,并总结了国内外高强β钛合金的发展过程及现状。重点... 详细信息

对于钛合金来说,合金元素的种类以及含量对合金性能有很大的影响。而对于β钛合金,主要问题是如何选择β稳定元素以及控制β稳定元素的添加量。综述了不同合金元素对β钛合金的影响,并总结了国内外高强β钛合金的发展过程及现状。重点介绍了美国的Ti-1023、β21-S和俄罗斯的BT22、Ti-5553以及中国的Ti-5523合金。此外,从添加小尺寸间隙元素来控制合金相的大小、形态及种类的角度,对提升β钛合金强度进行了展望,以期使β钛合金的强度进一步提高。最后总结了β钛合金发展过程中遇到的困难及β钛合金可能的发展方向。

关键词： β钛合金微合金化 β稳定元素间隙元素力学性能

原位内生树枝晶增韧钛基非晶复合材料的组织与性能

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特种铸造及有色合金 2022年第4期42卷 414-418页

作者：吕敬旺韦超马小昭张山施志林张浩然马明臻燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学理学院北京工业大学材料与制造学部

以(Ti_(40.4)Zr_(27.7)Be_(15.6)Cu_(6.3))_((90+x)/90)Nb_(10-x)(x=0、2、4、6、8、10,%)合金体系为研究对象,制备了4种成分的原位内生β相树枝晶增强钛基非晶复合材料。用XRD、SEM和TEM等手段分析了钛基非晶复合材料的相组成、微观结... 详细信息

以(Ti_(40.4)Zr_(27.7)Be_(15.6)Cu_(6.3))_((90+x)/90)Nb_(10-x)(x=0、2、4、6、8、10,%)合金体系为研究对象,制备了4种成分的原位内生β相树枝晶增强钛基非晶复合材料。用XRD、SEM和TEM等手段分析了钛基非晶复合材料的相组成、微观结构以及力学性能和变形行为。结果表明,钛基非晶合金复合材料中的原位内生β相树枝晶的体积分数与尺寸均随Nb含量的增加而增大。拉伸测试结果表明,其屈服强度和抗拉强度随着原位内生β相树枝晶尺寸的增大而降低,但塑性变形能力显著提高。其中,Ti_(40.4)Zr_(27.7)Be_(15.6)Cu_(6.3)Nb_(10)非晶复合材料的屈服强度为1307MPa,抗拉强度为1428MPa,断裂应变为9.61%,表明了钛基非晶复合材料的良好塑性变形能力。

关键词：钛基非晶合金复合材料原位自生组织结构力学性能变形行为