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第二相增强铁基非晶复合涂层耐磨性能研究

精密成形工程 2024年第9期16卷 190-200页

作者：吴鸿燕郝石磊刘慧宇王善林赵英九江职业技术学院江西九江332007 南昌航空大学江西省航空构件成形与连接重点实验室南昌330063

目的改善涂层的耐磨性能。方法挑选球状碳化钨粉末、块状金属钨粉、类球形氧化铝粉末、片状氧化铝粉末、氮化硅晶须、片状硫化钼粉末以及块状氮化钛粉末作为增强相,制备出铁基非晶复合涂层,分析涂层的组织与显微结构,表征非晶相与第二... 详细信息

目的改善涂层的耐磨性能。方法挑选球状碳化钨粉末、块状金属钨粉、类球形氧化铝粉末、片状氧化铝粉末、氮化硅晶须、片状硫化钼粉末以及块状氮化钛粉末作为增强相,制备出铁基非晶复合涂层,分析涂层的组织与显微结构,表征非晶相与第二相之间的界面结合,并对不同涂层的耐磨性能进行测试,讨论第二相性质对复合涂层性能产生的影响。结果涂层的摩擦因数主要与表面氧化程度有关,低负载下W、WC以及球状Al_(2)O_(3)颗粒相能够减少涂层表面非晶的晶化,摩擦因数均低于0.3;高负载下非晶涂层的摩擦因数主要受涂层表面硬质相上粉率的影响,提高硬质相的上粉率能有效改善涂层的耐磨性能,上粉率较高的W、球状Al_(2)O_(3)以及WC 3种涂层最终的摩擦因数分别为0.41、0.44以及0.45,其余硬质相占比较低的涂层均在0.48左右。结论涂层磨损主要分为3个阶段:初期的磨合阶段、中期的稳定磨损阶段,以及涂层由于摩擦过程的热量积累出现氧化,当氧化积累到一定程度后就进入后期的剧烈磨损阶段,涂层表面的氧化脱落与新相生成的速度达到平衡,摩擦因数逐渐稳定不再变化。

关键词：铁基非晶复合涂层耐磨性能第二相磨损

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第二相成分改性硬质合金的研究进展

稀有金属与硬质合金 2024年第3期52卷 76-83页

作者：杨宇朱晓勇昝祥罗来马刘家琴吴玉程合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学有色金属与加工技术国家地方联合工程研究中心安徽合肥230009 高性能铜合金材料及成形加工教育部工程研究中心安徽合肥230009 合肥工业大学工业与装备技术研究院安徽合肥230009

系统地论述了第二相成分改性硬质合金的研究进展,介绍了在碳化钨(WC)基硬质合金中添加第二相元素或化合物成分改性硬质合金的作用机理、改性剂种类及力学性能,并分析总结了掺杂第二相对硬质合金力学性能的提升机制。不同种类和含量的添... 详细信息

系统地论述了第二相成分改性硬质合金的研究进展,介绍了在碳化钨(WC)基硬质合金中添加第二相元素或化合物成分改性硬质合金的作用机理、改性剂种类及力学性能,并分析总结了掺杂第二相对硬质合金力学性能的提升机制。不同种类和含量的添加剂成分改性硬质合金作用效果不同,分类对比了不同添加剂和制备方法对硬质合金力学性能的影响,结果表明硬质合金的综合力学性能主要与晶粒细化程度和显微界面结构有关,添加的第二相能够与WC基体形成一定的配位结构,有效抑制WC晶粒生长,从而使合金性能获得提升。最后总结了当前第二相成分改性硬质合金的发展瓶颈和仍待解决的问题。

关键词：硬质合金第二相改性显微结构力学性能

2024-T3铝合金中第二相对阳极氧化膜层组织结构和耐蚀性的影响

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电镀与涂饰 2024年第8期43卷 50-57页

作者：葛玉麟余玮琛程程麦嘉琪詹中伟孙志华宇波中国航发北京航空材料研究院北京100095 上海飞机制造有限公司上海201324

[目的]2024-T3铝合金中的第二相会影响其表面阳极氧化膜层的生长,进而影响膜层的组织结构和耐蚀性。[方法]采用环保型苹果酸-硫酸体系对2024-T3铝合金进行阳极氧化处理。通过中性盐雾试验,结合腐蚀前后样品不同区域的微观形貌观察和元... 详细信息

[目的]2024-T3铝合金中的第二相会影响其表面阳极氧化膜层的生长,进而影响膜层的组织结构和耐蚀性。[方法]采用环保型苹果酸-硫酸体系对2024-T3铝合金进行阳极氧化处理。通过中性盐雾试验,结合腐蚀前后样品不同区域的微观形貌观察和元素组成分析,研究了基体的第二相对阳极氧化膜层结构和耐蚀性的影响,并探讨了膜层的腐蚀失效机理。[结果]基体第二相对应部位的阳极氧化膜层致密性较差,存在微孔和起皮现象,这些是点腐蚀的主要根源。[结论]本文的研究结果可为航空领域铝合金阳极氧化工艺的改进提供理论依据和实验数据支持。

关键词：铝合金阳极氧化耐蚀性第二相

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均匀化对Al-Zn-Mg-Cu合金第二相与晶粒尺寸的影响

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热加工工艺 2024年第15期53卷 8-14页

作者：黄元春严积珺赵永兴聂昌昌马尚坤吴镇力中南大学轻合金研究院湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083 高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)表征,研究了均匀化过程中Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织演变。结果表明,铸态合金晶界中存在大量难溶相Al7Cu2Fe及非平衡共晶相Mg(Zn,Cu,Al)2、Al2CuMg相,在经过420℃/8 h的单级均... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)表征,研究了均匀化过程中Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织演变。结果表明,铸态合金晶界中存在大量难溶相Al7Cu2Fe及非平衡共晶相Mg(Zn,Cu,Al)2、Al2CuMg相,在经过420℃/8 h的单级均匀化处理后,部分难溶相和非平衡共晶相回溶到基体中,但还存在大量枝晶偏析,继续进行470℃/36 h第二级均匀化后,非平衡共晶组织和枝晶偏析完全消除。合金的平均晶粒尺寸在两个阶段的均匀化中呈现随时间延长而增加的趋势,基体中残留相及共晶组织的面积分数随保温时长增加而减小,第二级均匀化达到36 h时,相面积分数仅为0.34%,表明均匀化已经非常充分。经过均匀化动力学分析,得出在第二级均匀化温度为470℃时,第二相充分回溶所需保温时间约为37 h,与均匀化的实验结果吻合。

关键词： Al-Zn-Mg-Cu合金均匀化第二相晶粒尺寸微观组织

回火温度对15Cr5MoVRE油井管钢组织及第二相析出行为影响

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热加工工艺 2024年第4期53卷 107-110,114页

作者：白岩松李涛韩强梁占磊内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010

研究了回火温度对15Cr5MoVRE油井管钢组织和第二相析出行为规律的影响。利用箱式热处理炉对试验钢进行了热处理,采用光学显微镜和透射电镜对回火后的组织及第二相进行了观察分析,采用硬度计与拉力试验机对试验钢回火后的力学性能进行了... 详细信息

研究了回火温度对15Cr5MoVRE油井管钢组织和第二相析出行为规律的影响。利用箱式热处理炉对试验钢进行了热处理,采用光学显微镜和透射电镜对回火后的组织及第二相进行了观察分析,采用硬度计与拉力试验机对试验钢回火后的力学性能进行了测试。结果表明,15Cr5MoVRE油井管钢,经900℃保温50 min水淬,670~710℃回火保温90 min,组织为回火屈氏体和回火索氏体,析出的第二相碳化物类型均为M_(7)C_(3)型和M_(23)C_(6)型。随着回火温度的升高,第二相碳化物颗粒数量明显增多,尺寸逐渐增大,且在710℃回火时发生团聚。回火温度为690℃时,铁素体基体上有大量细小的第二相碳化物均匀析出,力学性能最优,试验钢的最佳回火温度应为690℃。

关键词： 15Cr5MoVRE油井管钢回火回火屈氏体回火索氏体第二相

基于第一性原理的5083 铝合金第二相理化性质研究

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第二相对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压板材冲击韧性的影响

材料科学 2024年第5期14卷 679页

作者：许磊方志杰付向辉李江宇汪育晶黄文辉广西科技大学机械与汽车工程学院，广西柳州广西广投柳州铝业股份有限公司，广西柳州

为揭示5083合金第二相对合金性能影响机理，本文采用相图计算的方式，研究了5083合金中潜在的第二相种类及数量，并在此基础上，通过量子力学计算的方法，系统探究了合金中潜在各相的弹性常数以及与α-Al基体间费米能差值等理化性质。... 详细信息

为揭示5083合金第二相对合金性能影响机理，本文采用相图计算的方式，研究了5083合金中潜在的第二相种类及数量，并在此基础上，通过量子力学计算的方法，系统探究了合金中潜在各相的弹性常数以及与α-Al基体间费米能差值等理化性质。研究结果表明合金中潜在第二相主要有β-Al3Mg2、Al6Mn、T-AlCuMgZn、E-AlCrMgMn、Mg2Si、Al3M_Do22及Al3Fe，其体模量从大到小排布顺序为Al3Ti、Al6Mn、Al3Fe、E-AlCrMgMn、T-AlCuMgZn、Mg2Si及β-Al3Mg2，剪切模量亦类同，除Mg2Si与β-Al3Mg2互换位置。合金中与α-Al基体腐蚀电位差异大小排布顺序为Mg2Si、Al3Fe、Al6Mn、T-AlCuMgZn、E-AlCrMgMn、β-Al3Mg2以及Al3Ti，各相与α-Al基体间形成微腐蚀电池能力依次减弱。

关键词： 5083铝合金第二相相图计算第一性原理计算 5083 Aluminum Alloy The Second Phase Phase Diagram Calculation The First Principles Calculation

来源：博看期刊评论

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稀有金属 2023年第2期47卷 218-228页

作者：唐昌平张超刘文辉陈旭刘筱湖南科技大学材料科学与工程学院高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室湖南湘潭411201 华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室广东广州510641 湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105

通过固溶处理和时效处理,获得了具有不同第二相特征的样品。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、硬度测试和冲击韧性测试等方法,研究了第二相对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压板材冲击韧性的影响,结果表明:挤压板材中存... 详细信息

通过固溶处理和时效处理,获得了具有不同第二相特征的样品。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、硬度测试和冲击韧性测试等方法,研究了第二相对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压板材冲击韧性的影响,结果表明:挤压板材中存在大量微米级动态析出相,经固溶处理可基本消除;时效处理对挤压态样品的冲击韧性无明显影响,挤压态、欠时效态和峰时效态样品的冲击韧性相差不大,冲击韧性值在4.2~4.7 J·cm^(-2)范围内波动,微米级动态析出相是影响合金冲击韧性的主要因素;时效处理对固溶态试样的冲击韧性具有显著的影响,固溶态试样的冲击韧性值最高(14.3 J·cm^(-2)),随着时效时间的延长,冲击韧性急剧降低,峰时效状态下,合金的冲击韧性值为4.9 J·cm^(-2),微米级动态析出相的溶解是固溶态合金冲击韧性提升的主要因素,纳米级时效析出相则是使固溶-时效处理试样冲击韧性降低的主要因素。

关键词：镁合金固溶处理时效处理第二相冲击韧性

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无取向硅钢中第二相的析出行为

材料研究学报 2023年第1期37卷 47-54页

作者：徐阳李彦睿刘宝胜刘雯张少华卫英慧太原科技大学材料科学与工程学院太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024

使用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段并结合热力学和动力学计算,研究了无取向硅钢900~1000℃常化处理过程第二相的析出行为。结果表明,无取向硅钢中的第二相主要为AlN和少量MnS。AlN和MnS在不同基体相(α相、γ相及(α+γ)两相)中有... 详细信息

使用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段并结合热力学和动力学计算,研究了无取向硅钢900~1000℃常化处理过程第二相的析出行为。结果表明,无取向硅钢中的第二相主要为AlN和少量MnS。AlN和MnS在不同基体相(α相、γ相及(α+γ)两相)中有三种析出形核机制(均匀形核、晶界形核和位错形核),其临界形核半径(d*)都随常化温度的提高而增大。在同一温度下,相对于其他基体相AlN在(α+γ)两相区中晶界形核的临界形核功最小,相对形核率最大,因此以晶界形核为主;而MnS在α相中位错线上临界形核半径最小,相对形核率大,开始析出温度低,因此以位错形核为主。

关键词：金属材料无取向硅钢第二相热处理热力学动力学

氟盐反应温度、超声波对Al-5Ti-1B晶粒细化剂第二相及细化性能的影响

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功能材料 2022年第9期53卷 9181-9188页

作者：郭路刘志鸿左孝青黎平周芸闫敬明昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

采用氟盐反应法制备了Al-5Ti-1B细化剂,对氟盐反应温度及超声波对Al-Ti-B细化剂第二相及细化性能的影响进行了研究,结果表明:在760℃~820℃范围内,随温度升高,氟盐反应常数k增大,Ti、B元素收得率提高,第二相TiAl_(3)与TiB_(2)的平均尺... 详细信息

采用氟盐反应法制备了Al-5Ti-1B细化剂,对氟盐反应温度及超声波对Al-Ti-B细化剂第二相及细化性能的影响进行了研究,结果表明:在760℃~820℃范围内,随温度升高,氟盐反应常数k增大,Ti、B元素收得率提高,第二相TiAl_(3)与TiB_(2)的平均尺寸减小,反应温度800℃时分别为15及3μm,反应温度超过800℃后,氟盐反应自由能变化提高,第二相数量减少、尺寸增大。超声波的声流效应使铝熔体形成环流,可使氟盐反应更充分、第二相含量提高;同时,超声波的空化效应使第二相弥散化,并将TiAl_(3)及TiB_(2)的平均尺寸分别细化至10及1.23μm。在反应温度800℃、超声波3 min的条件下,得到具有最佳细化效果的Al-5Ti-B细化剂,可将工业纯铝的平均晶粒尺寸细化至102μm,较国产细化剂细化效果提高了15%,接近进口细化剂细化水平。

关键词： Al-Ti-B晶粒细化剂氟盐反应温度超声波第二相晶粒细化性能