• 陶瓷基复合材料辅助脉冲电流液相扩散连接的界面反应及接头强化机制

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 采用Cu-Zr 箔/Cu 箔/Cu-Zr 箔中间层对Ti(C, N)-Al2O3陶瓷基复合材料进行了液相扩散连接实验, 研究了辅助脉冲电流对元素扩散、界面反应产物及接头强化机制的影响. 结果表明, 液相扩散连接过程中辅助脉冲电流条件下可以在较低的焊接温度和较短的焊接时间内实现更高的接头强度. 辅助脉冲电流液相扩散连接工艺显著改变了Zr 和Cu在Ti(C, N)-Al2O3陶瓷基复合材料和钎缝中的扩散行为, 减少Zr 的活性, 抑制其与Al2O3陶瓷颗粒发生激烈的化学反应. 辅助脉冲电流可以抑制陶瓷颗粒相溶解进入焊缝以及界面扩散过渡层和Zr-Cu反应层的厚度, 确保焊缝强化以及界面强化, 这是辅助脉冲电流液相扩散连接接头具有较高强度水平的关键所在.

  • 双轴肩搅拌摩擦焊对6061-T6铝合金表面组织及其在3.5%NaCl中的腐蚀行为影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 采用双轴肩搅拌摩擦焊(BTFSW)技术对6061-T6铝合金进行了焊接,对焊接接头各部分的微观组织和截面显微硬度进行了分析,并对母材和焊核在3.5% NaCl溶液中的腐蚀电化学行为和腐蚀产物膜进行了研究.结果表明,BTFSW后焊缝表面质量良好,焊接接头中,焊核区的硬度最高,呈细小的等轴晶组织,晶粒尺寸为8μm;焊核区Mg2Si含量增加,Al-Fe-Si的含量降低;在3.5% NaCl溶液中,6061-T6铝合金的电化学行为表现为阳极溶解和点蚀,浸泡480 h后,呈疖状腐蚀的特征,腐蚀产物为Al(OH)3和Al2O3,BTFSW可提高6061-T6铝合金的耐蚀性.

  • 活性Ti表面电沉积Ni-CeO2复合镀层及其强韧性机理分析

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 基于双脉冲电沉积技术在活性钛基(TA2)表面制备纳米晶Ni镀层. 通过涂层附着力测试来对比研究HF体系和DMF改良型活化液对TA2基体与表面镀层界面结合力的影响; 借助TEM, FE-SEM, XRD等表征技术来探讨添加纳米CeO2粒子前后对纳米电沉积层中Ni晶织构生长的影响; 通过纳米压痕及不同载荷下“十字交叉”型环形硬度压痕特征观察, 分析复合CeO2粒子对Ni镀层表面强韧性的影响机制; 进一步探讨, 在高速干摩擦条件下复合CeO2粒子对Ni镀层抗磨损的抑制作用. 结果表明: 在45+80 kHz交变频率超声振荡条件下, 电解液中的活性CeO2粒子能有效吸附在优先生长Ni晶尖端, 同时降低了Ni结晶生长Gibbs自由能, 并演变为Ni晶的催化形核中心来诱发异质形核; 纳米压痕测试表明: 在500 g高载荷测试条件下, 相对于纯Ni试样的硬度压痕边缘的明显开裂和外拓迹象,Ni-CeO2复合镀层试样则表现为收敛性和连续完整的压痕边缘特征, 显示出良好的强韧性. 基于干摩擦过程中释放出大量的热, 促使部分稀土CeO2相弥散或析出Ce溶质原子对滑移的位错和晶界等缺陷的钉扎拖拽作用, 由此建立以Orowan位错绕过强化和位错塞积的机制模型; 在改性后TA2表面脉冲电沉积Ni-CeO2纳米晶复合镀层, 干摩擦过程促使部分富Ce磨损产物与NiO氧化膜机械混合来充当固体润滑剂, 能起到良好的减摩作用, 弥补了Ti表面耐磨性差等缺陷.