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Ti/ZrN/瓷界面微观结构和力学性能

段珍珍 , 孙大千 , 朱松 , 小明

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.09.011

通过磁控溅射法在纯钛表面溅射了一层ZrN涂层,研究了Ti/ZrN/瓷界面组织和力学性能.结果表明,Ti/瓷界面由富含Ti,Si,O元素的反应层和钛表面氧化层组成.钛表面溅射ZrN涂层后,Ti/瓷界面的连接转变为Ti/ZrN/瓷界面的连接,ZrN涂层能有效地防止钛表面生成过厚的氧化层.Ti/ZrN/瓷结合强度为29.2MPa,与Ti/瓷结合强度23.5MPa相比,提高了24.3%.

关键词: Ti , ZrN , , 界面 , 结合强度

钎焊温度对TiNi形状记忆合金性能和组织的影响

李明高 , 小明 , 孙大千 , 朱宪春 , 刘卫红

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2004.04.012

TiNi形状记忆合金力学性能和组织对温度变化极为敏感.通过改变加热温度,研究了TiNi形状记忆合金的力学性能和组织变化规律.结果表明:加热温度对TiNi形状记忆合金的抗拉强度和超弹性影响较大.TiNi形状记忆合金力学性能变化存在着两个临界转变温度.温度高于650℃,抗拉强度降低;温度高于200℃,超弹性降低.组织由B19相已部分转变为B2相.

关键词: TiNi形状记忆合金 , 钎焊 , 温度 , 力学性能 , 组织

铝基复合材料(Al2O3p/6061Al)过渡液相扩散连接

刘卫红 , 孙大谦 , 小明 , 贾树盛 , 殷世强

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.06.006

研究了Al-Si合金中间层Al2O3P/6061Al复合材料过渡液相扩散连接接头的显微结构和连接工艺参数对接头剪切强度的影响.连接区主要由Al-Si合金组成,无Al2O3颗粒.接头裂纹起源于Al-Si合金与Al2O3颗粒界面处,并主要在连接区Al-Si合金中扩展.连接工艺参数对接头剪切强度影响程度依次为Al-Si合金中间层厚度、连接温度、保温时间.选择合适的连接工艺参数,接头剪切强度可达70~80MPa.

关键词: Al-Si合金中间层 , 铝基复合材料 , 过渡液相扩散连接

Ni-Cr/Ti/瓷界面反应机制

刘杰 , 小明 , 王红颖 , 孙大千 , 姚汉伟 , 韩秀红

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.10.010

采用磁控溅射技术,在Ni-Cr合金表面溅射一层Ti薄膜作为中间层,研究了Ni-Cr/Ti/瓷界面组织结构,产物种类、分布及反应机制.结果表明:Ni-Cr/Ti/瓷界面反应复杂,界面处形成的新物相有Ti2Ni,AlTi3,TiO2,SnCr0.14OX,NiCr2O4和Cr2O3.高温烤瓷过程中,Ti与Ni以稳定的化合物Ti2Ni形式结合,同时Ti与陶瓷中Al2O3反应生成AlTi3化合物,与SnO2和SiO2发生置换反应生成TiO2,TiO2与陶瓷中氧化物结合,更好的实现了Ni-Cr合金与陶瓷的连接.

关键词: Ni-Cr/Ti/瓷界面 , 微观结构 , 结合强度 , 反应机制

超声冲击处理对7 A52铝合金焊接接头表层组织及性能的影响

陈芙蓉 , 赵永胜 , 小明 , 解瑞军

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.06.010

目的:研究超声冲击处理对7 A52铝合金焊接接头表层组织及性能的影响。方法用双丝MIG焊接方法对7 A52铝合金进行焊接,采用UIT-125型超声冲击机对其焊接接头进行全覆盖处理;通过金相显微镜,对超声冲击处理后的焊接接头组织变化规律进行观察分析;利用显微硬度计和磨擦磨损试验机测试研究其接头力学性能。结果超声冲击处理后,焊趾处形成相对连续、均匀、光滑的过渡圆弧,可以有效地缓解焊接接头的应力集中,7 A52铝合金焊接接头表面得到了明显强化,形成一层致密的塑性变形层,接头表面晶粒细化,母材的表层塑性变形厚度可达15μm左右,热影响区的表层塑性变形厚度可达25μm左右,显微硬度和耐磨性显著提高。结论经超声冲击处理后,7 A52铝合金焊接接头表面的塑性变形层最厚处可达20μm左右,形成了具有大致平行于焊接接头表面择优取向的形变织构。沿厚度方向1.5 mm内,热影响区的硬度最高可达162HV,焊缝区的最高硬度为113HV,相比之前提高了21.5%,表层的耐磨性得到较为明显的提高。

关键词: 超声冲击 , 7 A52铝合金 , 微观组织 , 显微硬度 , 耐磨性

钛/瓷连接界面残余应力有限元分析

朱松 , 段珍珍 , 刘杰 , 小明 , 孙大千

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.02.011

采用有限元法分析了钛/瓷、钛/ZrO2/瓷连接冷却过程中界面残余应力形成的大小和分布特征.结果表明,钛/瓷试样在结合界面处存在较大的残余应力.在平行于界面的方向上,陶瓷表面受拉应力的作用,易导致表面裂纹的产生.钛/瓷界面的边缘处存在较大的应力集中,尤其是结合界面位于Z向棱边的顶角处,应力集中较为明显,易导致瓷崩和瓷裂.ZrO2中间层可抑制钛表面过度氧化,缓和钛/瓷界面应力集中,提高钛/瓷结合强度,降低陶瓷层裂纹倾向.

关键词: , 陶瓷 , 残余应力 , 有限元 , 中间层

温度对医用TiNi形状记忆合金丝微观组织和力学行为的影响

李明高 , 孙大千 , 小明 , 孙德新 , 殷世强

稀有金属材料与工程

采用透射电镜和拉伸试验研究了温度对医用TiNi形状记忆合金(TiNi SMA)丝微观组织和力学性能的影响.结果表明,TiNi SMA微观组织和力学性能对温度变化极为敏感.对TiNi SMA进行短时加热处理,随加热温度升高,TiNiSMA组织由冷拔态纤维状组织逐渐转变为板条状马氏体群组织,且组织粗化,位错密度下降;TiNi SMA抗拉强度和超弹性能下降,塑性增加,当加热温度超过400 ℃时这种趋势更加显著.

关键词: TiNi形状记忆合金 , 温度 , 微观组织 , 力学行为

用纯金属Ni作中间层扩散连接铝基复合材料

刘卫红 , 孙大谦 , 小明 , 孙德新

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.11.002

采用纯金属Ni作中间层扩散连接氧化铝颗粒增强铝基复合材料(Al2O3P/6061Al),探究了连接温度和保温时间对接头显微结构与力学性能的影响.结果表明,连接温度610~620℃时,连接区主要由Al3Ni和Ni在Al中固溶体组成,Al3Ni含量随连接温度升高、保温时间延长而减少;连接温度630℃时,连接区主要由Al2O3颗粒和Ni在Al中固溶体组成,Al2O3颗粒偏聚于接头中心.连接温度620℃、保温时间5~120min条件下,接头抗剪强度68~93MPa,断裂于连接区与母材界面;连接温度630℃、保温时间5~120min条件下,接头抗剪强度93~97MPa,断裂于增强相偏聚区.

关键词: Ni中间层 , 铝基复合材料 , 扩散连接

TiNi形状记忆合金连接技术的研究进展

李明高 , 孙大谦 , 小明 , 孙德新 , 殷世强

材料导报

TiNi形状记忆合金具有很多优异性能,在航空航天、原子能、海洋开发、仪器仪表以及医疗器械等领域具有广阔的应用前景,而TiNi形状记忆合金的连接技术是其实用化的关键技术之一.综述了TiNi形状记忆合金连接技术的发展现状,重点评述了TiNi形状记忆合金激光焊、固相焊和钎焊的研究状况,指出了需要深入研究的问题.

关键词: TiNi形状记忆合金 , 连接技术 , 研究进展

CuNiSnTi钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构

王毅 , 小明 , 卢广林 , 任露泉

稀有金属材料与工程

研究了铜基活性钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构,采用真空钎焊方法实现了CuNiSnTi活性钎料与c-BN的可靠连接.多元CuNiSnTi活性钎料对c-BN和基体钢都具有较好的润湿性能,提高钎焊温度可以改善活性钎料对c-BN的润湿性.在500℃时,CuNiSnTi活性钎料钎焊的c-BN超硬耐磨涂层仍具有极好的耐磨性能,与c-BN仍能保持较高的结合强度.采用SEM,XRD对界面观察和分析,并结合键参数理论的计算结果表明,CuNiSnTi活性钎料与c-BN发生冶金作用,形成了化合物型界面.

关键词: Cu基活性钎料 , c-BN , 焊接性 , 微观结构

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