王骏遥[1]2015年在《铝基非晶纳米晶涂层制备和摩擦学性能研究》文中指出铝及铝合金以其轻质、高比强度和高比刚度、良好的机械加工以及易于回收利用等优点,成为了21世纪最具发展前景的工程结构材料。然而,铝及铝合金的耐磨损性能差、易于腐蚀等缺点,严重制约其广泛的应用和发展。近年来,随着热喷涂制备非晶纳米晶涂层和粉芯丝材制备技术的不断发展,使得为铝合金提供优质防腐耐磨功能的非晶纳米晶表面防护材料成为可能。本文利用高速电弧喷涂技术的高效、稳定和快速凝固特性,在铝合金表面制备了Al-Ni-Mm和Al-Ni-Mm-Co非晶纳米晶涂层。通过正交优化设计,获得了最佳工艺参数。研究了铝基非晶纳米晶涂层的微观组织结构和常规力学性能,分析了涂层中非晶纳米晶形成机制,探讨了铝基非晶纳米晶涂层的摩擦学性能,为铝基非晶纳米晶涂层在铝合金作为摩擦部件和防护应用提供了科学依据和理论基础。取得的主要研究成果如下：1、通过正交优化试验,获得了最佳喷涂工艺参数：喷涂电流为140A,喷涂电压为34V,喷涂距离为230mm,喷枪移动速度为500mm/s,空气压力为0.5MPa。采用该种工艺,分析了涂层得组织结构。研究表明：两种铝基非晶纳米晶涂层的组织主要由a-A1相、AINi相、Al3La(Ce)相构成。同时发现,Al-Ni-Mm-Co非晶纳米晶涂层内含有微量A113Co4纳米晶相。2、Al-Ni-Mm和Al-Ni-Mm-Co非晶纳米晶涂层的物理性能优良,孔隙率均低于2.5%,涂层的平均硬度要远高于基体的硬度,非晶含量最高可达到约21.50vo1.%。涂层与基体间的结合较好,没有明显的孔隙、裂纹等缺陷。涂层呈现出层状结构,层与层之间堆积紧密。3、研究了铝基非晶纳米晶涂层在干摩擦、海水及润滑脂条件下的摩擦学性能。研究结果表明：铝基非晶纳米晶涂层均能显着提高摩擦学性能和防腐性能。
胡勇[2]2004年在《铝基非晶/纳米晶合金的制备及性能研究》文中认为本文以Al—Ni—Zr系列非晶合金为研究基础，通过添加稀土元素Y和过渡族元素Cu分别在大气和真空环境条件下采用旋铸急冷工艺制各出四元Al—Ni—Zr—Y，五元Al—Ni—Zr—Cu—Y合金条带，利用X射线衍射、SEM和示差扫描量热仪(DSC)等测试仪器对合金条带淬火态和退火态的组织、显微结构及非晶形成能力和热稳定性等进行了研究。研究结果表明：设计的Al_(85)Ni_8Zr_3Cu_2Y_2合金与Al_(85)Ni_(10)Zr_5合金相比较其非晶形成能力和热稳定性都有所提高。与此同时，快凝Al_(85)Ni_(10)Zr_5合金和Al_(85)Ni_8Zr_3Cu_2Y_2合金在真空和大气条件下都形成了展宽的非晶漫散射峰和以非晶漫散射峰为主，衍射峰上重迭部分晶体相的曲线，且两种条件下，Al_(85)Ni_(10)Zr_3合金在漫散射峰上有a-Al的晶体衍射峰呈现，而Al_(85)Ni_8Zr_3Cu_2Y_2合金呈现展宽的非晶漫散射峰，说明快凝环境对Al—Ni—Zr、Al—Ni—Zr—Cu—Y合金系的非晶形成影响不大。 进一步的研究发现，快凝Al—Ni—Zr合金中，稀土元素Y的添加，促进了a-Al相和化合物相的析出，降低了合金系的非晶形成能力。同时，合金的初始晶化温度有所提高，说明添加稀土元素Y后Al—Ni—Zr合金的热稳定性增加了。而在快凝Al—Ni—Zr—Y合金的基础上，添加适量的过渡族元素Cu有效降低了a-Al相和化合物相的析出，提高了合金系的非晶形成能力。然而在zr、过渡族元素Ni和稀土元素Y含量一定的情况下，随着过渡族Cu元素含量的提高，合金系的非晶形成能力和热稳定性都降低了。研究中还发现，Al—Ni—Z—Cu—Y系合金的DSC曲线中并没有明显的玻璃转变温度T_g所对应的核化吸热峰存在，因而导致过冷液相区的消失，这主要是由于淬火核的存在导致核化阶段所对应的吸热过程消失所造成的。从Al_(85)Ni_8Zr_3Cu_2Y_2完全非晶合金在初始晶化温度处保温30min的退火态SEM图和Al_(85)Ni_(10)Zr_5合金淬火态的SEM图可以看出，控制合金熔体的冷却速率和选择非晶合金合适的退火工艺都可以获得纳米级a-Al相均匀分散在非晶基体上的复合结构。
吴学庆[3]2007年在《铝基非晶的热力学、晶化过程及腐蚀行为的研究》文中指出本论文对Al-Ni-La, Al-Ni-La-Cu以及Al-Ni-La-Zr合金系的非晶形成能力进行了评估,采用单辊甩带法制备出了这叁种合金体系的非晶薄带。采用示差热分析(DSC和DTA)对所制备的非晶合金的热力学行为进行了系统研究,探讨了添加元素Cu和Zr及其含量对Al-Ni-La基非晶的形成能力和热力学性能的影响,同时对Al88-xNi6La6Cux(X=0,2)非晶的晶化过程进行了研究。在此基础上,采用电化学方法研究了上述叁种合金体系的腐蚀性能,分析了晶化过程对Al88-xNi6La6Cux(X=0,2)非晶腐蚀行为的影响,探讨了Cu和Zr元素及其含量对Al-Ni-La基非晶的腐蚀性能的影响及其机理。研究结果表明,使用MS法制备的Al_(88)Ni_6La_6非晶薄带,其玻璃转变温度(Tg)为224°C,该非晶的晶化过程为两步晶化,第一步晶化发生在233°C,其晶化相主要为面心立方的Al,第二步晶化发生在333°C,除面心立方的Al外,还有Al3Ni、Al11La3相析出。合金元素Cu和Zr的非晶形成能力和热力学性能会产生重要影响,在Al_(88)Ni_6La_6合金加入2 at.%Cu替代Al,使该非晶的玻璃转变不明显,晶化温度有所提高,晶化过程更加复杂,晶化产物增多。Zr的加入能提高Al86Ni9La5非晶的热稳定性和非晶形成能力,但Zr含量过高(如超过5at.%),又会使该合金的非晶形成能力下降。晶化过程对非晶合金的腐蚀性能有重要影响,在0.01mol·L-1碱性NaCl溶液中,部分晶化的Al_(88)Ni_6La_6合金表现出更好的抗腐蚀性能,完全晶化的Al_(88)Ni_6La_6合金的抗腐蚀能力最差。而对于Al86Ni6La6Cu2非晶,部分晶化和完全晶化后,合金抗腐蚀性能均有所降低。合金化学成分对非晶的腐蚀性能有重要影响,在Al_(88)Ni_6La_6加入2at.%Cu,能促进钝化膜的形成,从而提高了Al_(88)Ni_6La_6非晶合金在0.01mol·L-1碱性NaCl溶液中的抗腐蚀能力。同时,晶化后,在Al_(88)Ni_6La_6和Al86Ni6La6Cu2晶基底上析出了组成不同的晶化相,这些相的电化学性质不同,从而造成两种合金的部分晶化后的腐蚀行为的差异。在Al-Ni-La体系中加入Zr元素,能改善该非晶合金的耐腐蚀性能,而且,随着Zr的含量的增加,该非晶在0.01mol·L-1碱性NaCl溶液中抗腐蚀性能不断增强。
李耐锐[4]2004年在《铝基非晶/纳米复相材料的非晶形成能力及其热稳定性研究》文中研究说明本文根据设计非晶合金体系的基本经验原则，设计了五元合金体系Al-Ni-Zr-Cu-Y，采用快速凝固法，分别在真空和大气条件下制备了合金条带。叁组合金系为：Al_(80)Ni_(10)Zr_(8-x)Cu_xY_2(x=1，2，3，5)、Al_(80)Ni_(15-x)Zr_3Cu_xY_2(x=0，1，3，4，6，7，9)和Al_(80)Ni_(10)Zr_xCu_5Y_(5-x)(x=0，1，2，4)。利用差示扫描量热仪(DSC)，扫描电镜(SEM)，X衍射(XRD)等手段，研究合金中Ni、Zr、Cu及Y元素对该合金系非晶形成能力及热稳定性的影响。 研究结果表明：制得的Al_(80)Ni_(10)Zr_3Cu_5Y_2合金条带无论在真空还是大气条件下均存在一展宽的非晶漫散射峰，两种条件下都形成了单一的非晶相，说明五元合金体系Al-Ni-Zr-Cu-Y对制备条件的要求不苛刻，且具有较强的非晶形成能力；在所制备的大部分非晶合金中，其X射线衍射曲线的小角度部分(20°左右)均存在明显的预峰，预峰的存在及稳定性表明其对应的化学短程序结构的稳定性与非晶合金的稳定性相关；Ni、Zr、Cu及Y元素的含量、原子半径以及它们与Al元素之间的负混合热都对合金非晶形成能力和热稳定性有影响，但这种影响是各种因素的综合作用。叁组合金系中，Al_(80)Ni_(15-x)Zr_3Cu_xY_2(x=0，1，3，4，6，7，9)和Al_(80)Ni_(10)Zr_xCu_5Y_(5-x)(x=0，1，2，4)合金系的非晶形成能力较强，前者中的Ni、Cu的小原子半径以及Al-Ni的较高负混合热导致了该合金系较高的非晶形成能力，后者中的Zr、Y的大原子半径以及它们与Al的较高负混合热也导致了该合金系较高的非晶形成能力。所制备的叁组合金系中，析出了Al_2Zr、Zr_2Al_3、Ni_(42)Zr_(58)相等金属间化合物，另外，大部分非晶及非晶加晶体相的合金中，析出了Al_2Cu相。Al基非晶合金DSC热分析曲线的初始晶化放热峰中，没有存在晶化孕育过程，这是由于在非晶形成的过程中，由于液态高温合金熔液中存在有局部小范围的多元短程序畴，因而导致了淬态预存核的存在。正是由于它们的存在，所以在退火的过程中非晶合金直接发生晶核的长大过程，而不经历形核过程。Al_(80)Ni_(10)Zr_7Cu_1Y_2和Al_(80)Ni_(14)Zr_3Cu_1Y_2非晶合金的初始晶化温度分别为371.9℃和313.9℃，具有较高的热稳定性，Al-Zr和Al-Ni的较高负混合热、前者Zr的大原子半径和后者Ni的小原子半径以及含量较少的Cu原子，这些因素导致了两种合金高的热稳定性。 在Al_(80)Ni_(15-x)Zr_3Cu_xY_2(x=0，1，3，4，6，7，9)非晶合金系中，其晶化温度随Cu成分增加而逐渐降低。由于Al-Cu金属间化合物的熔点比Al-Ni金属间化合物的低，因而在Al-Ni-Zr-Y合金系中添加Cu，降低了非晶的晶化温度。通过对Al_(80)Ni_(10)Zr_3Cu_5Y_2和Al_(80)Ni_(10)Zr_7Cu_1Y_2非晶合金退火后的X射线衍射曲线和微观结构的观察，可以看到两种非晶合金分别在598K和673K下退火后能得到细小的均匀的晶粒尺寸。另外，Al_(80)Ni_(10)Zr_3Cu_5Y_2非晶合金在658K下退火后也能得到较小的晶粒。说明Cu、Zr元素兰州理工大学硕士学位论文摘要的添加可以使晶粒细小，均质化。
王文武[5]2009年在《铝基非晶合金的制备及其相关性能研究》文中指出本文采用单辊旋淬法制备出(Al_(86)Ni_9La_5)_(100-x)Zr_x (x=0, 2, 4)和Al_(86)Fe_(10)Zr_4非晶态合金条带。利用X射线衍射(XRD)和示差扫描量热分析(DSC)等手段对急冷态合金条带的显微结构和热稳定性及其晶化行为等进行了系统的研究。在此基础上,利用电化学方法研究了上述合金条带的腐蚀性能,探讨了晶化过程对(Al_(86)Ni_9La_5)_(100-x)Zr_x (x=0, 2)和Al_(86)Fe_(10)Zr_4非晶腐蚀行为的影响及其机理,并分析了Al基非晶的腐蚀性能与合金成分及其晶化析出相的成分、尺寸和体积分数之间的关系。对Al基非晶合金的热力学及其晶化过程的研究结果表明,Al_(86)Ni_9La_5非晶薄带的玻璃转变温度为218°C,其晶化过程分为两步,第一步晶化发生在230°C,其主要晶化相为面心立方(fcc)的Al;第二步晶化发生在336°C,其主要晶化产物为fcc-Al、Al_3Ni和Al_(11)La_3。合金化元素对非晶合金的晶化过程及其晶化产物会产生重要影响。微合金化Zr元素的加入,使得Al_(86)Ni_9La_5非晶合金的玻璃转变温度和晶化温度均有所提高,过冷液相区增大,同时晶化过程更加复杂,晶化产物增多。例如,(Al_(86)Ni_9La_5)_(98)Zr_2非晶的晶化过程为:非晶(Am)→fcc-A1+Am′→fcc-A1+Al_(11)La_3+Al_3Ni+Am′′→fcc-A1+Al_(11)La_3+Al_3Ni+Al_3Zr。与Al-Ni-La非晶合金系相比,Al_(86)Fe_(10)Zr_4非晶薄带的DSC曲线上观察不到明显的玻璃转变点,其晶化过程为:Am→fcc-A1+Am′→fcc-A1+Al_(13)Fe_4+Al_3Zr。对上述合金在0.01mol·L~(-1)碱性NaCl溶液中的电化学腐蚀性能研究结果表明,合金成分和晶化过程对Al基非晶合金的腐蚀性能有重要影响。Zr的加入能促进Al_(86)Ni_9La_5合金表面钝化膜的形成,随着Zr含量的增加,该非晶合金抗腐蚀能力增强。晶化程度也会对非晶合金的腐蚀性能产生显着影响,与非晶态合金相比,只发生第一步晶化的Al基非晶表现出更佳的抗腐蚀性能,而产生第二步晶化的部分晶化(Al_(86)Ni_9La_5)_(98)Zr_2合金的抗腐蚀性能低于相应的非晶态合金,完全晶化态合金表现出最差的抗腐蚀性能。此外,本文还探讨了Al_(78)Fe_(20)Zr_2合金粉末在机械合金化过程中的组织演变及其非晶粉末的热稳定性。结果表明,该合金体系在球磨23h后,可得到完全非晶态合金粉末。但延长球磨时间,可导致非晶粉末的晶化。
袁明[6]2013年在《高压烧结法制备Al_(60)Cu_(20)Ti_(15)Zr_5/Al非晶复合材料及其力学性能研究》文中认为铝基非晶合金具有较高的比强度及优异的耐腐蚀性能，然而较差的室温塑性与较弱的非晶形成能力阻碍了铝基非晶的工程应用，因此，寻找块体铝基非晶合金及其复合材料的制备方法，对促进铝基非晶合金的实用化具有重要意义。本论文采用球磨方法制备出了Al_(60)Cu_(20)Ti_(15)Zr_5/Al非晶合金粉末，并在高压环境通过热压烧结的方法制备出了块体Al基非晶/Al复合材料，研究了热压工艺(主要是温度)对Al基非晶/Al复合材料显微组织与力学性能的影响，本论文主要研究结果如下：(1)当转速为300rpm、球料比为20:1时，Al_(60)Cu_(20)Ti_(15)Zr_5/Al粉末经过120h的球磨后完全转变成为非晶态结构。适当提高球磨转速或者增加球料比能缩短粉末非晶化的时间。球磨过程中，粉末颗粒的尺寸逐渐减小，形状变得更加规则，最后转变成为直径约为10mm的圆形颗粒。(2)在高压(5GPa)环境下采用热压烧结的方法，成功制备出Al基非晶/Al复合材料，且非晶结构得到保持，烧结温度以及纯铝含量对烧结样品的致密度有显着的影响。当提高烧结温度或者增加复合粉末中单质铝含量时，复合材料的致密度也随着提高。其中，含铝60vol.%且烧结温度为390°C的样品固结效果最好，其相对密度达到96%，当烧结温度降至90°C时，其相对密度为89%。对于含铝40vol.%的样品，其相对密度为85%-91%。(3)烧结温度及纯铝含量对Al基非晶/Al复合材料的力学性能有重要影响。其室温压缩强度随着烧结温度的提高而提高，其中，经390°C烧结的样品强度最高。对于含铝40vol.%的样品，其屈服强度与极限强度分别为307MPa与353MPa；而对于含铝60vol.%的样品，二者分别为255MPa与281MPa。在相同的烧结温度下，单质铝含量的增加在降低材料的强度的同时明显的改进了材料的塑性，其中，含铝60vol.%的样品表现出优异的室温压缩塑性。本实验中复合材料样品的压缩强度基本符合等应力的模型。(4)在480°C对Al基非晶/Al复合材料进行退火处理10min，可导致非晶基底发生纳米晶化，压缩试验表明纳米晶化后的复合材料的强度提高而塑性下降。
王京夫[7]2013年在《碳元素掺杂对铝基非晶形成的影响》文中指出本文选择A_(l88)Ni_6Y_6非晶合金为研究对象，利用机械合金化法成功制备了A_(l88)Ni_6Y_6+x wt.%石墨/石墨烯(x=0,0.2,0.5和0.8)非晶基复合材料，利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜对制得的粉末进行了测试分析，探讨不同结构类型的C元素单质对于基体合金物相组成、微观形貌、热稳定性以及非晶形成能力的影响。并初步探讨利用放电等离子体烧结技术制备块体Al基非晶复合材料，初步对烧结块体的密度、物相组成、微观形貌、热力学性质以及显微硬度进行了分析，并探讨掺杂元素和烧结温度对于块体合金力学性能的影响。结果表明，石墨或石墨烯掺杂均显着提高基体合金的热稳定性和非晶形成能力。掺杂石墨及延长球磨时间均会明显改变合金的晶化模式。x=0.5和0.8wt.%的掺杂量有利于缩短基体合金的非晶化进程，x=0.2wt.%的掺杂量则会延长非晶化进程。掺杂石墨会产生独特的碎屑状微观形貌，有利于微观组织细化，但也会导致团聚现象加剧。石墨掺杂极大地提高了Al基非晶合金的玻璃转变温度(T_g)、初始晶化温度(T_(x1))、晶化峰温度(T_p)和过冷液相区(ΔT_x)范围。同时适当的掺杂量可以提高晶化激活能(当x=0.8wt.%、球磨时间为200h时，E_(x1)、E_(p1)分别为500.6KJ/mol和489.4KJ/mol)。延长球磨时间，激活能普遍减低。另外，石墨可以降低合金的结晶速率常数νT，拓宽ΔT_x范围，有利于提高非晶形成能力。但合金的热稳定性和非晶形成能力并不一致变化，它们由不同的机理所决定；掺杂石墨烯会显着改变合金的晶化模式，但延长球磨时间对于晶化模式的影响作用减弱。石墨烯对于缩短基体合金非晶化进程的作用并不明显，当x=0.2和0.5wt.%时非晶化进程与基体合金基本一致，当x=0.8wt.%时会延长非晶形成时间。掺杂石墨烯会产生独特的层片状微观形貌，适当掺杂量有利于微观组织细化，过量掺杂会增大颗粒尺寸，也会导致团聚现象加剧。石墨烯掺杂极大地提高了基体合金的T_g、T_(x1)、T_p和ΔT_x值，但增加掺杂量和延长球磨时间对于热力学特征参数的提升并不明显。初始晶化焓与热力学特征参数间存在良好的负相关性。适当的掺杂量可以提高晶化激活能(当x=0.5wt.%、球磨时间为200h时，E_(x1)、E_(p1)分别为672.2KJ/mol和560.1KJ/mol)。延长球磨时间，激活能普遍减低。另外，石墨烯也可以降低合金的结晶速率常数νT，拓宽ΔT_x范围(当x=0.8wt.%、球磨时间为200h时，ΔT_x=362K)，有利于提高非晶形成能力。对Al_(88)Ni_6Y_6+0.8wt.%石墨/石墨烯非晶基复合粉末在不同烧结温度下制得试样的测试结果显示：烧结块体均完全晶化，未能成功制备出Al基大块非晶基复合材料。块体的相对密度和显微硬度具有类似的变化趋势。无论是掺杂石墨或是石墨烯的试样，随着烧结温度的提高，密度和显微硬度均随之增加，掺杂0.8wt.%石墨烯、烧结温度为1200℃的试样，其密度和维氏硬度分别为4.24g/cm~3和375HV，但相同烧结温度下掺杂石墨的试样表现出更高的密度和显微硬度。微观形貌分析显示各块体致密程度并不高，微观组织中颗粒间的结合力以机械力为主，较弱的原子间结合力是导致密度和显微硬度相对较低的原因。烧结工艺参数有待于今后进一步探索和优化。
杨龙岗[8]2014年在《铝基非晶防护涂层的制备与耐蚀性能的研究》文中研究指明镑、铝及其合金具有质轻、高比强度和比刚度等优点,在军事领域得到了广泛应用。但是,由于镇、铅合金化学活性高,易氧化,标准电极电位很负,易发生电化学腐蚀,硬度低等固有的物理化学缺陷,使各类装备投入使用后,均发生了不同程度的腐蚀问题。主要原因是目前采用的表面防护层性能不过关,不能在基体和外界环境之间形成有效的屏障来抑制和缓解镑合金的失效。因此,亟待探索新的有效的表面防护材料体系及其涂覆层的制备技术。铅基非晶材料具有低密度、商强度、高初性、超塑性和优异的耐蚀性等一系列优点,是一种应用前景非常广阔的新型金属材料。然而,铅基非晶合金的形成能力有限,且室湿下塑性变形能为较差,这都限制了其作为结构材料的应用。采用超音速火焰喷涂(HVAF)制备铝基非晶涂层是解决上述问题的一种有效途径。本论文基于性能优异的A1基非晶合金体系,以涂层的力学性能和电化学腐蚀性能为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦扫描亟微镜(CLSM)、X射线衍射分析仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、显微维氏硬度计(Vickers denter)、X射线S维成像系统(XRM)以及电化学工作站(Electrochemical Workstation)等实验手段系统的研究了超音速火焰喷涂制备的A1基非晶涂层。具体包括以下几个方面:1.气体雾化法制备的Al86Ni6Y4.5Co2La1.5合金粉末有极少量a-Al晶体相,大部分为非晶态结构,表面光洁,球形度好,氧化程度低。2.通过对样品的非晶含量、孔隙率、厚度、硬度、结合强度、粗糖度进行综合分析,得出最优的工艺参数为:喷涂距离为24 cm、线扫描速度为3600 mm/s、空气压力为78 PSI、送粉转速10 r/s。喷涂工艺优化后制备的涂层样品的非晶含量为65%、晶化温度304’C左右,达到了非晶含量含50%、晶化温度法200’em上预期指标;如猜率为2.23%,超过孔隙率刮%的预期指标,还需要进一步优化表面维氏硬度为417HV,约为传统2XXX系侣基晶态合金(约120~140HV)的3倍以上,也明显高于工业用31化不镑钢的硬度值(约180HV);结合强度为43.04 MPa,远超过了30 MPa的预期指标。3.动电位极化测试结果表明：Al基非晶涂层在不同浓度硝酸溶液中均表现出快速钝化行为,涂层的孔隙、非晶含量、厚度对耐蚀性没有必然的影响；在盐酸溶液中,厚度对涂层的耐蚀性影响较大；在氯化钠溶液中,高非晶含量明显改善了涂层的耐蚀性。
张志彬, 梁秀兵, 徐滨士, 陈永雄[9]2012年在《高速电弧喷涂铝基非晶纳米晶复合涂层的组织及性能》文中研究指明采用自动化高速电弧喷涂系统,将自行研制的粉芯丝材在AZ91镁合金基体表面制备出2种Al基非晶纳米晶复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)观察非晶纳米晶复合涂层横截面的微观形貌,利用XRD对非晶纳米晶复合涂层进行结构分析。结果表明,非晶纳米晶复合涂层是由非晶相和晶化相共同组成,涂层致密,孔隙少。Al-Ni-Y-Co涂层的维氏硬度值为3117.6MPa,Al-Ni-Mm-Fe涂层的维氏硬度值为3407.2MPa,约为传统Al-RE涂层的4倍左右,为AZ91镁合金基体的5倍左右。电化学试验结果表明,Al-Ni-Y-Co、Al-Ni-Mm-Fe涂层的耐蚀性优于传统Al-RE涂层和AZ91镁合金基体。
杨清[10]2016年在《铝基非晶原位晶化增强铝基复合材料的性能研究》文中研究指明铝基复合材料由于高比强度、高弹性模量、耐腐蚀性好、导电导热性好等优异的力学和物理性能,在航空航天领域和汽车工业领域得到广泛的应用。颗粒增强铝基复合材料因为增强体价格便宜、加工技术简单等而得到广泛关注。传统的陶瓷颗粒增强体与铝合金在物理化学性质差异,从而使陶瓷颗粒增强铝合金的界面结合性较差,复合材料易呈现脆性断裂。而铝基非晶Al-TM-RE系含有大量的铝元素,能与铝合金基体具有良好的界面结合性能。因此铝基非晶增强铝基复合材料的研究具有重要的研究意义。本文研究了通过气雾化法获得的铝基非晶粉末形貌、大小、热力学和显微结构特征,以及机械球磨对铝基非晶粉末的结构影响,研究了铝基非晶原位晶化增强铝基复合材料的组织和力学性能,并研究了铝基非晶在高温下的相转变过程以及显微结构。通过雾化法获得的AlNiYLaCo粉末,当液滴直径径小于30μm时,由于液滴直径小冷却较快而形成非晶合金。铝基非晶在热压烧结过程中发生晶化,析出纳米的金属间化合物和铝相。铝基非晶在2024基体中均匀分布,随着加入的铝基非晶的质量分数增加,铝基非晶粉末发生团聚。原位析出的金属间化合物可以明显的增强2024铝合金,并且随着加入的铝基非晶粉末的质量分数的增加,复合材料的强度逐渐提高,然而塑性不断的降低,当加入的铝基非晶的质量分数达到60wt.%时,块体的压缩强度达到735MPa。用复合材料的直线法则来模拟复合材料的强度可知,当加入的铝基非晶的质量分数较小时,复合材料的强度与各组成部分的强度属性可以很好的符合直线法则,随着加入的质量分数的增加,铝基非晶开始聚集,复合材料的强度偏离直线法则,实验数据强度低于直线法则所计算的理论强度。粒径大于30μm的AlNiYLaCo粉末与2024铝合金粉末机械球磨48h,原始AlNiYLaCo粉末内部随机分布的金属间化合物变成层状分布。随着混合粉末球磨时间的延长,热压烧结的块体压缩强度越高,然而随着球磨时间的进一步延长,由于粉末被严重氧化,块体材料在低应力下提前断裂。块体复合材料的高温强度高于2024铝合金,随着温度的升高,高温强度逐渐下降,塑性逐渐上升。
参考文献：
[1]. 铝基非晶纳米晶涂层制备和摩擦学性能研究[D]. 王骏遥. 华北电力大学. 2015
[2]. 铝基非晶/纳米晶合金的制备及性能研究[D]. 胡勇. 兰州理工大学. 2004
[3]. 铝基非晶的热力学、晶化过程及腐蚀行为的研究[D]. 吴学庆. 湘潭大学. 2007
[4]. 铝基非晶/纳米复相材料的非晶形成能力及其热稳定性研究[D]. 李耐锐. 兰州理工大学. 2004
[5]. 铝基非晶合金的制备及其相关性能研究[D]. 王文武. 湘潭大学. 2009
[6]. 高压烧结法制备Al_(60)Cu_(20)Ti_(15)Zr_5/Al非晶复合材料及其力学性能研究[D]. 袁明. 湘潭大学. 2013
[7]. 碳元素掺杂对铝基非晶形成的影响[D]. 王京夫. 济南大学. 2013
[8]. 铝基非晶防护涂层的制备与耐蚀性能的研究[D]. 杨龙岗. 东北大学. 2014
[9]. 高速电弧喷涂铝基非晶纳米晶复合涂层的组织及性能[J]. 张志彬, 梁秀兵, 徐滨士, 陈永雄. 稀有金属材料与工程. 2012
[10]. 铝基非晶原位晶化增强铝基复合材料的性能研究[D]. 杨清. 合肥工业大学. 2016
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