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扩散热处理对TC4/TA1钎焊强度和微观组织的影响

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焊接 2012年第8期 30-34,69页

作者：张权明张勇张枝梅西北工业大学航天学院西安市710072 西安航天发动机厂 710100

对TC4/TA1异种材料不同扩散热处理参数下的剪切强度和母材组织变化进行了综合分析,结果表明,在钎焊参数不变的情况下,将扩散热处理温度确定为920℃,保温时间控制在1h内,不仅可以保持钎焊缝的较高剪切强度,还可以使母材保持较高的韧性,... 详细信息

对TC4/TA1异种材料不同扩散热处理参数下的剪切强度和母材组织变化进行了综合分析,结果表明,在钎焊参数不变的情况下,将扩散热处理温度确定为920℃,保温时间控制在1h内,不仅可以保持钎焊缝的较高剪切强度,还可以使母材保持较高的韧性,降低母材发生熔蚀的程度,保证钎焊缝以及母材的综合优良性能。

关键词：扩散热处理钎焊钛合金熔蚀

热分析技术在Nb_3Sn超导材料扩散热处理中的应用

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金属热处理 2010年第6期35卷 80-84页

作者：程军胜王秋良王晖中国科学院电工研究所中国科学院应用超导重点实验室北京100190

采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程。以热分析数据为依据,对Nb3Sn低温超导材料样品进行了真空热处理。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3Sn导线组织结... 详细信息

采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程。以热分析数据为依据,对Nb3Sn低温超导材料样品进行了真空热处理。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3Sn导线组织结构演变。结果表明,通过热分析技术确定了Nb3Sn超导线材的热处理温度范围,Nb3Sn样品在670℃加热得到了组织均匀细小的超导相结构。低温条件下的临界电流测试证明了经过热处理的NbSn导线具备了明显的超导性能。

关键词： Nb3Sn超导材料热分析技术扩散热处理临界电流超导性能

扩散热处理对TC4钛合金表面Ni/Cu/Ni镀层磨损性能和耐蚀性能的影响

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扩散热处理对TC4钛合金表面Ni/Cu/Ni镀层磨损性能和耐蚀性能的影响

作者：杨苗长安大学

学位级别：硕士

钛及钛合金因其优良的性能而广泛应用于石油化工的运输管道领域。但是,在钛合金石油井管道的接箍处,由于其热导率低,耐磨性差的缺点,容易发生粘结而影响钛合金的应用,目前主要是采用镀铜来改善其耐磨性和抗粘扣性能。但是,使用中发现Cu... 详细信息

钛及钛合金因其优良的性能而广泛应用于石油化工的运输管道领域。但是,在钛合金石油井管道的接箍处,由于其热导率低,耐磨性差的缺点,容易发生粘结而影响钛合金的应用,目前主要是采用镀铜来改善其耐磨性和抗粘扣性能。但是,使用中发现Cu的耐蚀性较差,在服役过程中易被腐蚀,因此本文在TC4钛合金表面制备了Ni/Cu/Ni复合镀层,主要研究不同扩散热处理温度对TC4钛合金表面Ni/Cu/Ni复合镀层耐磨性和耐蚀性的影响,以及对比研究Ni/Cu复合镀层与Ni/Cu/Ni复合镀层耐磨性和耐蚀性。Ni/Cu复合镀层与Ni/Cu/Ni复合镀的耐磨性和耐蚀性对比研究结果为Ni/Cu/Ni复合镀比Ni/Cu复合镀层耐磨性稍差一些,但耐蚀性更好。TC4钛合金表面Ni/Cu/Ni复合镀层分别在不同温度热处理3 h后,镀层中的Cu、Ni、Ti原子发生了不同程度的扩散,随着热处理温度的升高,Cu、Ni、Ti原子迁移量增大,因扩散而产生的过渡层也变厚。在600℃至800℃的热处理温度范围内,Ni/Cu/Ni复合镀层中先后生成固溶体CuNi、金属间化合物NiTi、CuTi、CuTi、TiNi、CuTi。由于生成的固溶体和金属间化合物的种类和数量不同,随着热处理温度的升高,复合镀层的表面粗糙度降低,表面显微硬度升高。由摩擦磨损实验结果得到随着热处理温度的升高,形成的固溶体与金属间化合物的种类和数量都增加,产生固溶强化和弥散强化,扩散过程生成的Ti-Ni系金属间化合物与Ti-Cu系金属间化合物均有比较高的硬度,这些化合物的结合能够有效地提高复合镀层的硬度,从而提高复合镀层的耐磨性。电化学测试和浸泡腐蚀实验得到的动电位极化曲线、电化学阻抗谱以及腐蚀形貌表明,随着热处理温度的升高,复合镀层表面组织的空隙变小,对腐蚀性离子的渗透造成阻碍,同时由于难溶性金属间化合物种类和数量的增加,提高了镀层的耐蚀性。

关键词： TC4钛合金扩散热处理金属间化合物耐磨性耐蚀性能

低温超导体Nb_3Sn扩散热处理中显微组织的表征与分析

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稀有金属材料与工程 2008年第A4期37卷 189-192页

作者：程军胜王秋良戴银明王晖宋守森中国科学院电工研究所中国科学院应用超导重点实验室北京100080

利用青铜法制备了低温超导体Nb3Sn材料。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对Nb3Sn化合物的元素扩散热处理过程进行了研究。结果显示,通过热处理96h后,Nb3Sn相形成。同时由于边界处Nb原子的缺乏,Nb2Sn和Nb6Sn5非超导相也在... 详细信息

利用青铜法制备了低温超导体Nb3Sn材料。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对Nb3Sn化合物的元素扩散热处理过程进行了研究。结果显示,通过热处理96h后,Nb3Sn相形成。同时由于边界处Nb原子的缺乏,Nb2Sn和Nb6Sn5非超导相也在边界处形成。升高温度明显能够提高元素的扩散激活能,从而利于Nb3Sn相的形成,但是高温也会促进晶粒的粗化,破坏超导特性。因此精确控制温度对于材料超导性能非常重要。采用670℃热处理96h得到了均匀细小的晶粒组织。

关键词： Nb3Sn 扩散热处理青铜法晶粒尺寸

离子扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色中的作用

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同济大学学报（自然科学版） 2004年第9期32卷 1145-1148页

作者：杨如增余东华赵娟同济大学海洋与地球科学学院上海200092

根据实际测定扩散蓝宝石样品中的扩散层厚度和热处理工艺条件 ,计算了Fe2 + ,Ti4+ 致色离子在蓝宝石中的扩散系数 ,分析了Fe2 + ,Ti4+ 离子扩散系数DFe和DTi的影响因素 ,论述了致色离子的扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色过程中的重要作... 详细信息

根据实际测定扩散蓝宝石样品中的扩散层厚度和热处理工艺条件 ,计算了Fe2 + ,Ti4+ 致色离子在蓝宝石中的扩散系数 ,分析了Fe2 + ,Ti4+ 离子扩散系数DFe和DTi的影响因素 ,论述了致色离子的扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色过程中的重要作用 .测试和计算结果表明蓝宝石中Ti4+ 离子的扩散系数明显大于Fe2 + 离子 ,二者分别为6 .5 7× 10 -9cm2 ·s-1和 1.6 2× 10 -9cm2 ·s-1.

关键词：蓝宝石扩散热处理菲克扩散定律扩散系数

离子扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色中的作用．杨如增，余东华，赵娟．同济大学学报（自然科学版）

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宝石和宝石学杂志 2005年第1期7卷 46-46页

根据实际测定扩散蓝宝石样品中的扩散层厚度和热处理工艺条件，作者计算了Fe^2+和Ti^4+致色离子在蓝宝石中的扩散系数，分析了Fe^2+，Ti^4+离子扩散系数DFe和DTi的影响因素，论述了致色离子的扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色过程中的重... 详细信息

根据实际测定扩散蓝宝石样品中的扩散层厚度和热处理工艺条件，作者计算了Fe^2+和Ti^4+致色离子在蓝宝石中的扩散系数，分析了Fe^2+，Ti^4+离子扩散系数DFe和DTi的影响因素，论述了致色离子的扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色过程中的重要作用。致色离子的扩散系数可以较全面地反映蓝宝石扩散热处理改色过程的难易程度和扩散速度，

关键词：扩散热处理扩散系数蓝宝石离子改色自然科学大学学报 Fe^2+ 工艺条件扩散速度难易程度扩散层致色 DTi DFe 样品

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扩散热处理工艺与铜铝复合板性能关系的构建

扩散热处理工艺与铜铝复合板性能关系的构建

作者：刘欢沈阳工业大学

学位级别：硕士

由于纯铜导电母线排的使用成本较高，并且铜资源比较稀少，因此为了降低成本了需要设计出合格的铜铝复合母线排来替代纯铜。铜铝复合板与纯铝板相比，具有相对较低的表面电阻以及接近纯铜的电学性能，是制备母线排材料的重要发展方向。... 详细信息

由于纯铜导电母线排的使用成本较高，并且铜资源比较稀少，因此为了降低成本了需要设计出合格的铜铝复合母线排来替代纯铜。铜铝复合板与纯铝板相比，具有相对较低的表面电阻以及接近纯铜的电学性能，是制备母线排材料的重要发展方向。采用冷轧复合法制备铜铝复合板，然后对复合板实施扩散热处理。利用扫描电镜简单的分析了铜铝复合板界面的组织在扩散热处理工艺作用下变化。设计了铜铝复合板剥离强度测量装置，测量了装置的稳定性及误差。测试了热处理后铜铝复合板的导电率、整板拉伸性能及结合强度等综合性能，研究了扩散热处理对铜铝复合板的电学和力学性能的影响，选出了冷轧铜铝复合板的最佳热处理工艺，系统地研究了铜铝复合板的性能指标。模拟了铜铝复合母线排工作情况，评定复合板的使用性能。得到如下主要研究结果：铜铝复合板复合界面的扩散层随着热处理时间的增长而变厚，热处理温度不同扩散层的增长速率不同。铜铝复合板的剥离强度以及导电率随着热处理的进行先增加再减少，这是由于复合板由最初的机械结合变成冶金结合，最后随着冶金结合的进行金属间化合物也增多，使铜铝复合板的结合强度以及导电率下降，而热处理对铜铝复合板的抗拉强度以及伸长率不会产生显著影响。铜铝复合板的最优热处理工艺为：300℃保温8小时，在此状态下复合板的导电率为95.9%IACS，复合板的抗拉强度为133.28MPa，伸长率为24.3%，复合板的结合强度1786.3N/m。经过长达1000小时的使用性能测试，确定铜铝复合板在1000小时的使用时间内性能稳定。

关键词：铜铝复合板扩散热处理电学性能力学性能使用稳定性

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扩散热处理工艺对铜铝复合界面层结构的影响

扩散热处理工艺对铜铝复合界面层结构的影响

作者：吕琳沈阳工业大学

学位级别：硕士

铜铝复合板是一种良好的导热、导电复合材料，被广泛应用在电力、电子、电器、机械、冶金设备、建筑、汽车、能源和日常生活等各个领域中。目前，铜铝复合板的制备一般选择冷轧复合法，但是在轧制过程中仅使其达到机械结合，需要进行后... 详细信息

铜铝复合板是一种良好的导热、导电复合材料，被广泛应用在电力、电子、电器、机械、冶金设备、建筑、汽车、能源和日常生活等各个领域中。目前，铜铝复合板的制备一般选择冷轧复合法，但是在轧制过程中仅使其达到机械结合，需要进行后续的扩散热处理使其达到冶金结合的目的，在扩散热处理的过程中，界面元素互扩散会形成扩散界面层，并伴有金属间化合物的产生，这种界面层组织结构对复合板的结合强度、力学性能、导热性、电学性能等将产生重要影响。因此，本文主要利用SEM、EDS、XRD和TEM等分析手段，研究了扩散热处理工艺对冷轧铜铝复合板界面的扩散过程及金属间化合物产生的影响，系统分析复合界面扩散层厚度、形态、组织结构与扩散热处理工艺参数的关系。实验结果表明，在扩散热处理温度一定的条件下，扩散层的总厚度和各个亚层厚度与扩散时间呈抛物线变化关系;在扩散热处理时间一定的条件下，扩散层厚度与热处理温度呈指数关系。其中扩散热处理温度是影响扩散层厚度的主要因素。金属间化合物的生长顺序为：首先，在扩散层初期，在铝侧形Al-Cu固溶体层，在铜侧形成Cu-Al固溶体层;其次，随着扩散的进一步进行，固溶体的浓度达到了形成金属间化合物的形成条件时，开始在界面处形成AlCu(θ)这种金属间化合物;再次，扩散继续进行，当铜侧的固溶体浓度达到AlCu(γ)的形成条件时，开始生成AlCu(γ)这种金属间化合物;最后，扩散继续进行，铜侧和铝侧的金属间化合物继续生长，同时，在AlCu(θ)和AlCu(γ)的界面处形成AlCu(η)相，即，形成第三个扩散层。依据阿累尼乌斯(Arrhenius)方程计算得到，AlCu(θ)相反应激活能为97.44kJ/mol;AlCu(γ)相的反应激活能为182.11kJ/mol;AlCu(η)相的反应激活能为187.44kJ/mol;界面层组织总的反应激活能为150.91kJ/mol，建立了描述总扩散界面及各个金属间化合物层的厚度生长与扩散热处理温度和时间的定量方程式。

关键词：铜铝复合板复合界面扩散热处理微观组织动力学

原位生成周期性层片结构镀层及其在NaCl溶液中的腐蚀形貌

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材料导报 2024年第12期38卷 162-168页

作者：张先满李星涛季坤鹏陈再雨罗洪峰海南大学机电工程学院海口570228

金属在海洋氯离子环境中极易发生腐蚀,并造成巨大的经济损失。通过制备新型Fe-Cr-B铸钢,采用热浸镀铝-扩散热处理原位生成含有周期性层片结构(PLSs)的镀层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针X射线显微分析仪(EPMA)等手段研究了该镀... 详细信息

金属在海洋氯离子环境中极易发生腐蚀,并造成巨大的经济损失。通过制备新型Fe-Cr-B铸钢,采用热浸镀铝-扩散热处理原位生成含有周期性层片结构(PLSs)的镀层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针X射线显微分析仪(EPMA)等手段研究了该镀层的组织结构及其在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,该铸钢的显微组织主要由粗大的初生(Cr,Fe)_(2)B及α-Fe组成;热浸镀铝时在(Cr,Fe)_(2)B/Al界面上生成由FeAl3和Cr-Al-B相组成的PLSs,在α-Fe/Al界面上生成FeAl3;扩散热处理使得反应层增厚,且PLSs在反应层中大量生成;相比FeAl3,镀层中的PLSs在腐蚀过程中充当阳极优先腐蚀,并表现出腐蚀各向异性,尤其是其中的Cr-Al-B相可明显阻挡氯离子腐蚀,使得PLSs通过延长腐蚀路径进而提高镀层的耐氯离子腐蚀性能。

关键词： Fe-Cr-B铸钢热浸镀铝扩散热处理周期性层片结构(PLSs) 氯离子