钛合金抗微动损伤的研究进展_孙晓宾

钛合金摩擦磨损及改善技术的研究进展作者：余成君来源：《现代盐化工》2020年第03期摘要：从钛合金摩擦磨损的外部影响因素以及摩擦过程产物出发，综述了有关钛合金摩擦磨损性能与机理的研究认识，总结了当下较为常用的4类表面处理方法，即表面改性技术、表面涂镀技术、表面合金化技术以及表面复合处理技术。

最后指出了当前改善技术存在的不足，并对钛合金摩擦磨损性能的研究方向作出了展望。

关键词：钛合金;摩擦磨损机理;表面处理技术钛合金自20世纪50年代实现工业生产之后，由于其具备生物相容性、超导、储氢、形状记忆等独特功能，而被广泛应用在医疗器械、化工、航天航空、舰船等领域[1]，成为一种不可或缺的材料。

一直以来，由于钛合金的低摩擦学属性，在实际工业应用中，钛合金的表面很容易发生摩擦磨损[2]，钛合金的摩擦磨损性能较差可认为有以下几个原因：（1）加工硬化率及塑性剪切抗力低。

（2）摩擦过程闪温致使氧化膜脆弱易脱落。

（3）表面硬度较差。

钛合金应用越广泛，所产生的磨损问题越多、越复杂[3]。

因此，理解并掌握钛合金在不同使用环境中的摩擦磨损机理是改善钛合金摩擦磨损性能的重要研究步骤，但是在当前关于钛合金摩擦磨损机理的有限研究中，许多解释还存在不统一的状况。

因此，本研究对当前的研究状况进行了综述，并根据影响因素总结了一些常用的表面处理技术。

1 钛合金的摩擦磨损钛合金因其优异的性能而在诸多领域得到了广泛的应用，然而，每种材料都有其优缺点。

钛合金因表面硬度较低、摩擦磨损性能较差，在很多情况下并不能满足实际生产要求。

针对钛合金摩擦磨损性能不足这一缺点，研究者做了大量研究，主要是为掌握钛合金摩擦磨损的机理，从而为改善钛合金的低摩擦学性能提供理论依据，钛合金的摩擦磨损形式主要有：冲蚀磨损、腐蚀磨损、粘着磨损、疲劳磨损以及微动磨损等[4]，在通常情况下，这几种形式的磨损是同时发生的，工况条件不同，磨损形式的主次也不同。

2 钛合金摩擦磨损的影响因素2.1 外部条件的影响因钛合金的塑性剪切抗力及加工硬化率较低，实际服役过程中，影响钛合金摩擦磨损性能的因素主要有载荷、位移幅值、温度、环境介质、对磨材料等。

经不同表面改性处理的钛合金的微动疲劳和微动磨损行为对比研究本文研究了经不同表面改性处理的钛合金在微动疲劳和微动磨损行为方面的对比。

首先，我们使用机械划伤和电化学抛光的方法对钛合金进行了表面改性处理，得到了三组不同表面形貌的试样。

然后，利用微动实验仪对这三组试样进行了微动疲劳和微动磨损测试。

通过分析试验结果，我们发现不同表面改性处理的钛合金在微动疲劳和微动磨损行为上存在较大差异。

其中，经过机械划伤处理的试样表现出较高的微动疲劳寿命和较低的微动磨损速率。

而经过电化学抛光处理的试样则表现出较低的微动疲劳寿命和较高的微动磨损速率。

综合考虑试验结果，我们认为机械划伤处理能够显著改善钛合金的微动疲劳和微动磨损性能，而电化学抛光处理则对其产生负面影响。

这些研究结果对于设计和制造高性能钛合金微动部件具有重要的指导意义。

此外，我们还对比研究了不同表面改性处理的钛合金在微动疲劳和微动磨损机制上的差异。

通过扫描电子显微镜（SEM）的观察，我们发现经过机械划伤处理的试样表面形成了一层较为均匀且致密的划痕区，这可能有助于增强材料的耐疲劳性能和抵抗微动磨损。

而经过电化学抛光处理的试样表面出现了较为光滑的表面，但也存在着微小的缺陷和微观裂纹，这可能导致其微动疲劳寿命和微动磨损速率的增加。

此外，我们还对两组试样的表面硬度进行了测量，并发现经过机械划伤处理的试样表面硬度较高，而经过电化学抛光处理的试样表面硬度较低。

这与之前观察到的微动磨损速率的差异相吻合，说明表面硬度与微动磨损行为之间存在一定的关联。

在实验中，我们还考虑了其他因素对微动疲劳和微动磨损行为的影响，如载荷大小、接触面积等。

通过对不同参数的变化进行分析，我们发现在相同载荷下，经过机械划伤处理的试样具有较高的疲劳寿命和较低的磨损速率。

这进一步证实了机械划伤处理能够显著改善材料的微动性能。

综上所述，本研究对经不同表面改性处理的钛合金在微动疲劳和微动磨损行为方面进行了对比研究。

第31卷第8期2010年8月材料热处理学报TRANSACTIONS OF MATERIALS AND HEAT TREATMENTVol .31No .8August2010钛合金表面Ni-B 镀层的制备工艺及微动磨损性能杨玲玲，宋丹路，师晓（西南科技大学制造科学与工程学院，四川绵阳621010）摘要：以钛合金TA7为基体，分别制备了硝酸铅做稳定剂的常规Ni-B 镀层和硫酸铊做稳定剂的Ni-B 镀层（NTB 镀层）。

提出了一种改进型的钛合金表面活化工艺，通过该前处理工艺能够获得具有良好结合力的镀层。

用TM-1000扫描电子显微镜观察了镀层微观显微形貌，在DELTALAB-NENE 高精度液压伺服微动试验机上进行了微动摩擦试验，结果表明：跑合阶段NTB 镀层摩擦系数为0.13，同比基体减小了24%，比常规Ni-B 镀层减小了19%，摩擦系数上升的速度比基体减缓了75%，比常规Ni-B 镀层减缓了40%，说明硫酸铊做稳定剂的NTB 镀层具有优异的抗微动损伤性能。

关键词：钛合金；化学镀；微动损伤；NTB 镀层；Ni-B 镀层中图分类号：TG174.44；TH117.1文献标志码：A文章编号：1009-6264（2010）08-0132-04Preparation technology and fretting behavior of Ni-B coatings on titanium alloyYANG Ling-ling ，SONG Dan-lu ，SHI Xiao（Manufacturing Science and Engineering ，Southwest University of Science and Technology ，Mianyang 621010，China ）Abstract ：Ni-B coatings with lead nitrate as stabilizer （Ni-B coating ）and with thallium sulfate as stabilizer （NTB coating ）were prepared on titanium alloy TA7substrate by electroless plating.A modified twice-zinc-dipping process was developed to improve the activiation of titanium alloy.Surface morphology of the coatings was observed by means of scanning electron microscope and the fretting property was tested on a hydraulic servo fretting wear tester.The result shows that the friction coefficient of NTB coating is 0.13in running-in stage ，which decreases 24%and 40%compared with that of substrate and Ni-B coating ，respectively.Key words ：tianium alloy ；electroless plating ；fretting damage ；NTB coating ；Ni-B coating收稿日期：2009-07-31；修订日期：2010-05-04基金项目：四川省科技支撑计划（2008GZ0037）；西南科技大学重点项目（06ZX2120）作者简介：杨玲玲（1984—），女，从事表面工程及摩擦学方面研究，E-mail ：yll_sjz@ ；通讯作者：宋丹路（1971—），E-mail ：danlus@ 。

TC4钛合金微动磨损损伤及DLC薄膜防护机理研究TC4钛合金微动磨损损伤及DLC薄膜防护机理研究摘要：钛合金在航空、航天、汽车等行业中具有广泛应用，但其微动磨损损伤问题一直限制着其进一步发展。

为了解决这一问题，人们开始研究利用DLC薄膜进行防护。

本文通过对TC4钛合金进行微动磨损实验，研究了DLC薄膜对其微动磨损损伤的防护机理。

实验结果表明，DLC薄膜可以显著降低TC4钛合金的微动磨损损伤，并且具有优良的耐磨性和润滑性能。

关键词：TC4钛合金，微动磨损，DLC薄膜，防护机理，耐磨性1. 引言TC4钛合金是一种常用的高强度、耐腐蚀性能优良的金属材料，在航空、航天、汽车等领域具有广泛应用。

然而，由于其力学性能优异，使用蚀刻对材料表面产生微动摩擦，这导致了TC4钛合金的微动磨损损伤问题。

为了解决这一问题，研究人员开始研究利用DLC（Diamond-Like Carbon）薄膜进行防护。

2. 实验方法为了研究TC4钛合金的微动磨损损伤及DLC薄膜的防护机理，我们设计了以下实验：首先，通过制备不同尺寸的TC4钛合金试样，然后在使用磨损测试仪进行实验前，对试样进行表面喷砂和超声波清洗，以确保表面的一致性。

然后，在实验中使用不同荷载和转速的实验条件，进行微动磨损实验。

最后，通过扫描电镜观察试样表面的磨损情况，并评估DLC薄膜的防护效果。

3. 实验结果与分析实验结果显示，未经处理的TC4钛合金试样在微动磨损实验中受到了严重的磨损损伤，表面形成了大量的划痕和凹坑。

而经过DLC薄膜处理的试样，磨损情况显著减轻，表面状况更加平整。

此外，DLC薄膜试样的耐磨性和润滑性能明显优于未经处理的试样。

4. 机理分析DLC薄膜的防护机理可以从以下几个方面进行解释：（1）DLC薄膜具有优良的硬度和耐磨性，可以抵抗微动磨损导致的划痕和凹坑。

（2）DLC薄膜具有低摩擦系数和良好的润滑性能，可以降低试样表面的摩擦和热量，减少磨损损伤的发生。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011161614.X(22)申请日 2020.10.27(71)申请人 成都飞机工业（集团）有限责任公司地址 610092 四川省成都市青羊区黄田坝(72)发明人 娄志强　孔德权　杨屹　周正　刘瑾怡　廖文龙　(74)专利代理机构 成都天嘉专利事务所(普通合伙) 51211代理人 毛光军(51)Int.Cl.C21D 10/00(2006.01)C23C 4/02(2006.01)C23C 4/129(2016.01)(54)发明名称一种基于钛合金工件表面抗微动磨损涂层的制备方法(57)摘要本发明属于工件抗磨损技术领域，尤其涉及一种基于钛合金工件表面抗微动磨损涂层的制备方法，包括工件清洗、表面强化处理、喷砂预处理和涂层的制备。

本技术方案通过在钛合金工件表面进行激光冲击强化，使工件表面表层微组织发生变化，形成了具有较高抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀性能的改性层，为涂层的制备打下了可靠的基础，通过喷砂预处理使涂层与钛合金工件的结合强度得到了提高，减少了涂层分层脱落的可能性，涂层可有效降低钛合金工件的摩擦系数，保持润滑性，实现钛合金工件间微动磨损的有效保护，延长钛合金工件的使用寿命。

权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 112458274 A 2021.03.09C N 112458274A1.一种基于钛合金工件表面抗微动磨损涂层的制备方法，其特征在于：包括工件清洗、表面强化处理、喷砂预处理和涂层的制备；所述工件清洗，将待加工的钛合金工件（1）置于航空洗涤汽油中，并用绸布将钛合金工件（1）表面擦洗干净，再更换新绸布蘸上丙酮溶剂对进行钛合金工件（1）表面擦洗；所述表面强化处理，将清洗后的钛合金工件（1）安装于激光冲击强化设备的装夹机械手上，确定钛合金工具的待强化区域，并在待强化区域布设吸收层（3）和约束层（4），随后开启激光冲击强化设备对钛合金工件（1）表面待强化区域进行激光冲击强化，在待强化区域形成改性层（1.2）；所述喷砂预处理，将利用喷砂设备对钛合金工件（1）表面的强化区域进行喷砂处理，增加钛合金工件（1）表面的强化区域的粗糙度，以增强钛合金工件（1）与涂层的结合强度；所述涂层的制备：利用超音速火焰喷涂机向钛合金工件（1）表面的强化区域喷涂CuNiIn涂层（5）。

TC4合金在不同环境介质下的微动磨损行为研究TC4合金是一种由钛、铝、钒等元素组成的钛合金。

随着工程领域对材料性能要求的不断提高，TC4合金作为一种性能优异的材料得到了广泛应用。

然而，随着使用环境的不同，TC4合金会受到微动磨损的影响，从而影响其使用寿命和性能。

为了深入了解TC4合金在不同环境介质下的微动磨损行为，本文通过实验研究了TC4合金在不同介质中的摩擦学性能和磨损机理。

首先，本文通过材料试样的制备和实验测试，获得了TC4合金在不同环境介质下的磨损量数据。

实验结果表明，在湿润环境下，TC4合金的磨损量较大，而在干燥环境下，磨损量较小。

这表明湿润环境对TC4合金的微动磨损行为具有明显的促进作用。

接下来，本文利用扫描电镜和能谱仪对不同介质下的TC4合金试样进行表面分析。

结果显示，在湿润环境中，试样表面出现了明显的磨损痕迹和氧化物。

这些氧化物可能是湿润环境中的氧气和水分导致的。

与之相比，在干燥环境中，试样表面几乎没有明显的磨损痕迹和氧化物生成。

进一步分析发现，在湿润环境中，试样表面出现了许多微小的磨损颗粒。

这些磨损颗粒可能是由于湿润环境中润滑油和颗粒物的存在，导致摩擦部分产生了微小的磨损颗粒。

这些磨损颗粒的存在会增加试样表面与摩擦副材料之间的接触面积，从而增加了微动磨损的程度。

最后，本文还探讨了TC4合金在不同环境介质下的磨损机理。

在湿润环境中，由于氧化物的生成和磨损颗粒的存在，试样表面的摩擦副材料与氧化物之间的接触面积较大，从而增加了磨损量。

而在干燥环境中，由于没有氧气和水分的影响，磨损量较小。

综上所述，TC4合金在不同环境介质下的微动磨损行为受到介质的湿润程度的影响。

在湿润环境下，磨损量较大并且表面出现了氧化物和磨损颗粒。

而在干燥环境中，磨损量较小且表面几乎没有明显的磨损痕迹。

这些研究结果为优化TC4合金在不同工程环境下的应用提供了理论依据，并对相关领域的研究具有一定的指导意义综上所述，本研究通过对TC4合金在湿润环境和干燥环境中的微动磨损行为进行表面分析，发现湿润环境中试样表面出现了明显的磨损痕迹和氧化物生成，而在干燥环境中磨损量较小且表面几乎没有明显的磨损痕迹。

TC4合金在腐蚀及高温环境下的微动磨损研究TC4合金是一种常用的钛合金材料，在航空航天、能源等领域得到广泛应用。

然而，在复杂的工作环境中，包括腐蚀和高温的条件下，TC4合金的微动磨损问题成为了研究的重点。

首先，我们需要了解TC4合金的组成和性能。

TC4合金主要由钛、铝、钒和铁等元素组成，具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性能。

然而，由于合金材料中不同元素的含量和结构，导致了TC4合金在腐蚀和高温环境下的微动磨损问题。

在腐蚀环境下，TC4合金遭受腐蚀作用会导致表面产生氧化膜和腐蚀产物，进而影响材料的摩擦和磨损性能。

研究人员通过扫描电子显微镜和X射线衍射等表征技术观察到，TC4合金在腐蚀环境中表面会形成氧化膜，该氧化膜可以提高材料的耐蚀性能，但也会增加摩擦系数和磨损量。

因此，在腐蚀环境中使用TC4合金的运动部件需要特别注意其磨损情况。

另一方面，在高温环境下，TC4合金的微动磨损问题也变得尤为突出。

由于高温会导致材料的晶粒长大和晶界松动，进而影响材料的力学性能和耐磨性能。

高温下的摩擦磨损会导致材料表面形成氧化膜和卡碎层，增加摩擦系数和磨损量。

此外，高温还会加速材料的疲劳寿命，加剧材料的微动磨损现象。

针对TC4合金在腐蚀和高温环境下的微动磨损问题，研究人员提出了一些改进措施。

首先，可以通过改变合金材料的成分和结构来提高其耐腐蚀性能和耐磨性能。

研究发现，添加微量的稀土元素（如镧、钕等）可以改善TC4合金的耐腐蚀性能，并减小摩擦系数和磨损量。

此外，优化合金材料的工艺制备过程也是提高材料性能的关键。

其次，选择合适的润滑剂和润滑系统也是降低TC4合金微动磨损的有效手段。

研究发现，在高温环境下使用含有石墨和硼酸盐的润滑剂可以减小摩擦系数和磨损量，提高TC4合金的耐磨性能。

此外，合理设计润滑系统的结构和工作条件也是减小微动磨损的重要因素。

综上所述，TC4合金在腐蚀和高温环境下的微动磨损研究至关重要。

通过改进合金材料的成分和结构、选择合适的润滑剂和润滑系统，可以有效降低TC4合金的磨损量和摩擦系数，提高其耐磨性能和工作寿命。

金属材料78中国学术期刊文摘(中文版)2007年13卷第4期O7(I4Il512430?35络合溶胶凝胶法制备Bao7Sro.3TiO3陶瓷粉体=SynthesisofBao.7Sro3TiO3ceramic powderbycomplexprecursorroute[刊,中],李涛(华中科技大学化学系;武汉430074),王征,姜胜林,李光兴,,华中科技大学(自然科学版).一2006,34(10).—-4～6以硝酸钡,硝酸锶,钛酸丁酯和柠檬酸为前驱体原料,采用络合溶胶凝胶法制备出纳米级Bao.7Sro3TiO3(BST)陶瓷粉体,并对材料组织结构和形貌进行了表征.结果表明:通过前驱体pH的控制可得到均匀的溶胶和凝胶.BST干凝胶经600℃热处理2h后出现钙钛矿结构的特征峰,但伴随有BaCO的杂质峰.当煅烧温度达到950"C时,可得到结晶良好,单相的Bao.7Sro.31"iO3,晶粒粒径约为80nln.图4参8关键词:钛酸锶钡;陶瓷粉体;Pechini溶胶.凝胶合成O7040513430?35铋纳晶的超声波制备与摩擦学性能研究=Sonochemicalfabncadonandtri- bologicalresearchofBinanocrystal[刊,中]/李志伟(河南大学特种功能材料重点实验室,开封475001),陈洪杰,吴志申,张平余,张治军,/润滑与密封.一2006(9). 一21～23用超声分散法制备了球形与树枝状铋纳米晶体;用电子显微镜考察了样品的形貌及树枝状纳晶的生长方向,用XRD研究了其晶型与结构,并提出了可能的反应机制;最后用四球试验机考察了其用作润滑油添加剂的摩擦学性能.结果表明:这种纳米粉末用作润滑油添加剂具用良好的抗磨性能.图6参19关键词:铋;超声波;纳米晶体:抗磨O7040514430?35挤压铸造对ZA27合金组织及性能的影响=Influenceofsqueezecastingonmi. crostructuresandpropertiesofZA27alloy [刊,中]/白彦华(沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110023),任春艳,李荣德,李晨希,,沈阳工业大学.一2006,28(4).—-361～364研究了挤压铸造对ZA27合金组织及性能的影响.挤压铸造可以显着提高合金的综合力学性能,抗拉强度指标提高了约19.2%,硬度指标提高了约25.5%,延伸率比重力铸造合金增加了近2倍.挤压铸造使合金的组织细化,并使组织中共晶体的数量明显增多,尺寸减小.共晶体由粗大的长条状变成细小的层片状, e相由棒状或块状变成细小的点状弥散分布于枝晶间.电子探针分析表明,挤压铸造明显改善了合金元素的显微偏析,使试件整体成份均匀.图5表1参9关键词:挤压铸造;ZA27合金;力学性能;显微组织;共晶体07040515430?35热处理对挤压变形AZ61镁合金力学性能的影响=Effectofheattreatmenton mechanicalpropertiesofextrudedAZ61 magnesiumalloy[刊,中]/杨林(沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110023),姚远程,姚建强,陈立佳,刘正,,沈阳工业大学.一2006,28(4).一365～368研究了几种热处理对挤压变形AZ61镁合金力学性能的影响,得出:经过固溶处理及固溶+时效处理可以使强度有所降低,但塑性提高较大,而单纯的时效处理则不能使强度降低;在挤压变形状态下,试验温度对冲击韧性的影响不大, 固溶处理可以提高室温下的冲击韧性, 但在低温下两者基本相同.而其它几种处理则使冲击韧性降低,并且这种冲击韧性的降低程度随着试验温度的降低而减小.图3表3参9关键词:挤压变形;AZ61镁合金:力学性能;热处理;冲击韧性07040516430?35拼焊板方盒件拉延成形焊缝移动规律研究=Studyonmovementofweld.1ineoftajl0r.weldedblanksdeepdrawing[刊,中]/王忠堂(沈阳理工大学,材料科学与工程学院,沈阳110168),郑杰,张士宏,,塑性工程.一2006,13(5).—69～71将不同厚度,不同材质的平板材料焊接在一起形成的平板坯料称为拼焊板.拼焊板冲压成形技术在汽车工业具有广泛的应用前景.该文对相同材料不同厚度拼焊板方盒件进行了拉延实验研究和数值模拟,得到了盒底部焊缝向厚板侧移动,法兰区及侧壁处焊缝向薄板侧移动的焊缝移动规律,分析了压边力对焊缝移动距离的影响.图6参9关键词:拼焊板;拉延;焊缝控制07040517430?35薄壁锥形件拉深侧壁无压缩失稳条件研究=Studyonthinwalltaperedshell drawingunstabilitycondition[刊,中]/彭加耕(燕山大学,秦皇岛066004),任运来,,塑性工程.一2006,13(5).一72～75在分析了薄壁锥形件拉深过程中侧壁压缩失稳破坏方式后,利用薄板在板平面内难以承受压应力,锥壁纬向收缩靠经向拉伸的变形特点,根据薄壁锥形件小端危险面所能提供的最大经向拉应力, 求得了锥壁纬向无压缩失稳的最大相对拉深高度;从而建立了薄壁锥形件拉深侧壁无压缩失稳的条件.针对板材性能的影响,提出了相对锥项半径特征方程和特征值的概念.以Spec深拉深钢板和$754铝合金板的试验表明,理论计算与实测结果相近.图3表1参l1关键词:冲压:拉深;塑性加工07040518430?40金属材料含铅焊料绿色化的途径=waytomake thesoldercontainingPbinnoxiousness [刊,中]/陈方(重庆工学院材料学院,重庆400050),杜长华,杜云飞,郭庆华,王卫生,甘贵生,,电子元件与材料.一2006,25(11).一1～3分析了铅在焊料中的作用和对环境的污染行为,以及焊料无铅化所带来的技术, 经济和社会问题.基于含铅焊料的污染源于铅的化学活性,提出了使含铅焊料绿色化的研究途径.即:通过采用液态金属结构的优化设计和掺杂的方法,可以改变液态焊料表面铅原子的结合形态,能降低铅的化学活性,提高挥发相变的活化能,从而抑制铅对大气的污染: 通过控制焊料从液态转变为固态的行为,可以使表面形成n个原子层的改性膜,能降低铅的溶解活性,从而达到抑制或避免铅对水源污染的目的.参10关键词:金属材料;含铅焊料;综述;绿色化:途径07040519430?40Ag对Sn.9Zn合金钎料组织及性能的影lift=EffectofAgonmicrostructureand propertyofSn.9Znsolder[刊,中]/吴敏(辽宁石油化工大学机械工程学院,抚顺113001),//电子元件与材料.一2006,25(11.—-34～35用莱卡显微镜,XRD研究添加元素Ag 对Sn.9Zn钎料组织及性能的影响.结果表明:Ag与Zn形成AgZn3化合物,能抑制粗大针状富Zn相的形成,可使Sn.9Zn钎料合金的润湿性提高20%,并明显改善Sn-9Zn的耐蚀性.图3表3 参7关键词:金属材料;Sn.9Zn钎料:组织;性能07040520430?40烧结方式对NdFeB磁体磁性能的影响=Effectofsinteringprocessingon magneticperformanceofsinteredNdFeB magnet[刊,中]/唐杰(四川大学材料科学与工程学院,成都610065),刘颖,张然,刘显坤,涂铭旌,,电子元件与材料.一20o6,25(4).一41～43为了研究烧结方式对NdFeB磁体磁性能的影响,在烧结坯放气完毕后即采用不同的烧结方式处理NdFeB磁体.研究发现,真空烧结样品比气氛烧结样品的抗氧化和抗腐蚀能力强;但是,样品的2007,,01.13,No.4研,i和(B则要低一些.SEM分析表明,气氛烧结样品与真空烧结样品相比,晶粒更致密,均匀,缺陷也较少.试验结果指出,气氛烧结是一种较好的烧结方式,可以降低生产成本和稳定磁性能.图2表1参5关键词:金属材料;钕铁硼磁体;烧结方式;磁性能O7O40521430?40Ti.钢热镀锌钢板力学性能控制= Controlofmechanicalpropertiesofhot- dipgalvanizedTi.IFsteelsheet[刊,中]/郑之旺(攀枝花钢铁研究院,攀枝花617000),陈杰,王平利,/钢铁钒钛.一2006.27(3).一1～4在设计生产DQ级以下产品的热镀锌机组上进行了Ti.钢热镀锌试验,研究了RTH带钢温度和光整对Ti.钢热镀锌板组织,织构和力学性能的影响.试验结果表明,以超低碳Ti.为基础,保证合适的过剩钛,采用合适的工艺制度,可以生产力学性能优良的正常锌花热镀锌钢板,其屈服强度在150MPa左右, r,,l平均值分别达到2.5和0.25.但是,经光整后,屈服强度明显提高,n值明显降低,且成品晶粒尺寸较粗时,光整后的n值较低.根据试验结果,提出了根据热镀锌板表面状态和用户使用条件采用不同的工艺控制技术路线来保证Ti.热镀锌板力学性能的策略.图3表1参1关键词:热镀锌;薄板;Ti.钢,力学性能O7O40522430?40不同沉积工艺下Au/P.CdZnTe接触界面的研究=StudyonAu-CdZnTecontact interfacedepositedbydifferentprocess [刊,中]/秦凯丰(上海大学材料科学与工程学院,上海200072),桑文斌,钱永彪,闵嘉华,滕建勇,/功能材料与器件.一2006,12(5).—43~446采用超声波扫描(SAM),俄歇电子能谱分析技术(AES),电极粘附力测试和I.v 特性测试等方法研究了化学沉积,溅射和真空蒸发三种不同沉积工艺条件下Au/p.CdZnTe接触界面的各种特性.通过实验结果可以看出,化学法沉积的Au 电极能形成较好的欧姆接触特性,但其操作工艺不容易控制,电极接触层均匀性较差,在器件使用过程中,容易引起电极的退化;溅射沉积的Au电极有着较好的附着力,但对CdZnTe表面的损伤较大,欧姆接触特性较差;真空蒸发法沉积的Au电极,有着较好的欧姆接触特性,且其电极接触层也较为均匀,只是电极附着力相对较小,但可以通过合适的退火工艺进行改善.图4表1参ChineseScienceAbstracts(ChineseEdition)79 5关键词:CdZnTe;接触界面;超声波扫描(SAM)07O40523430?40PP/HGB复合材料熔体的挤出胀大行为=Die.sweHbehaviorofPP/HGBcom-posi~melt[刊,中]/梁基照(华南理工大学工业装备与控制工程学院,广州510640),钟明强,/华南理工大学(自然科学版).一20o6,34(9).一86～89应用XNR.400A型熔体流动速率仪,在190~230℃及荷载P为1.0～8.0kg的范围内,考察了中空玻璃微珠(HGB)填充聚丙烯(PP)复合材料的挤出胀大行为.结果表明,在200℃下,挤出胀大比曰随着剪切应力的增加而提高,两者之间大致上呈线性函数关系;当P为3.80kg时,曰随着温度的升高而下降,两者之间基本上呈线性关系.在190"C 时,曰随着HGB体积分数(e1)的增加而呈非线性减小;当,为10%,P为3.80kg时,曰随着HGB粒径的增加而有所提高.图5表3参10关键词:聚丙烯;中空玻璃微珠;复合材料;挤出胀大07O40524430?40回流次数对Sn3.5Ago.5Cu焊点特性的影I1~=Effectsofreflow'Scyclesonthepro- pertiesofsolderjointswithSn3.sAgosCu [刊,中]/吴丰顺(华中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室,武汉430074),张伟刚,吴懿平,安兵,/华中科技大学(自然科学版).一2006,34(10).—7～99研究了回流次数对Sn3.5Ag0.5Cu焊点特性的影响,采用扫描电镜SEM和光学显微镜对多次回流后Sn3.5Ag0.5Cu焊点界面金属间化合物(IMC)层的形貌和拉伸断裂断口形貌进行了分析.结果表明:随着回流次数的增加,焊点的宽度和金属间化合物的厚度增加;焊料和凸点下金属化层(UBM)之间界面上的IMC组织从针状逐渐粗化;焊料的拉伸强度有轻微变化;断裂面第一次回流焊后出现在焊料中,而多次回流焊后断裂面部分出现在焊料中,部分出现在UBM和焊料的界面中.图9参4关键词:回流焊;回流次数;凸点下金属化层;金属问化合物O704O525430?40CdS纳米晶的制备及其荧光研究= Studyonsynthesisandfluorescentprop-ertyofCdSnanocrystals[刊,中]/许荣辉(中国科学院上海应用物理研究所放药中心,上海201800),汪勇先,徐万帮,尹端址,/人工晶体.一20o6,35(5).一1OO7～1011以醋酸镉,L.半胱氨酸为主要原料,采用水热法制备了尺寸小于10nln,具有强光致荧光的纤锌矿结构CdS半导体纳米晶.水热法可以将晶核形成与晶体生长阶段较好地分开,加之提供的高温熟化条件,可以得到粒度小而均匀,结构良好的纳米晶.用高分辨透射电镜(HRTEM),XRD对产品的晶体大小,结构进行了详细地表征,分析了影响纳米晶尺寸的因素,用相关性较好的荧光激发与发射光谱研究了硫化镉纳米晶的光致荧光性能.制备的硫化镉(CdS)纳米晶结构良好,粒度均匀,荧光激发专一,最大激发波长在338nln,其发射荧光的波长位于419nln,发射强度大.图5参19关键词:CdS纳米晶;水热法;荧光;量子点O7O40526430?40铸态AZ31镁合金的超塑性性能及流变应力=SuperplasticityandF1OWstressof castingAZ31magnesiumalloy[刊,中]/李洪波(燕山大学机械工程学院,秦皇岛066004),骆俊廷,黄木,赵军,/塑性工程.一2006,13(5).一19～21该文通过连铸AZ31镁合金的单向拉伸实验,研究了该合金的超塑性变形性能及不同拉伸变形条件下的流变应力.结果表明在300~450℃,应变速率￡为4.25×10I4S的情况下,连铸ZA31镁合金表现出超塑性.在400*(2,应变速率为4.25×10S时,延伸率达到了200%,具有较好的超塑性性能.用光学显微镜观察变形前后拉伸式样的微观组织发现:试样的初始晶粒尺寸约为15tnn,在变形之后颈缩区域的晶粒长大现象不是很明显,晶粒沿着变形方向有所伸长,但晶粒形状基本保持为等轴状.图5表1参7关键词:镁合金;单向拉伸;超塑性;流变应力O7O40527430?40纯铝累积叠轧焊高温力学性能与显微组织研究=Studyonmechanicalproperties andmicrostructureatelevatedtemperature ofpurealuminumproducedbyaccumula. tiverol1.bondingprocess[刊,中]/王耀奇(北京航空制造工程研究所,北京100024),侯红亮,李志强,/塑性工程学报.一2O06,13(5).—45～47室温条件下对退伙态L2纯铝进行了6 道次的累积叠轧焊试验,通过高温拉伸, 透射电镜和扫描电镜实验,研究叠轧前后材料在高温拉伸过程中力学性能的变化,组织结构的演变以及拉伸后的断口形貌.结果表明,在高温拉伸过程中,叠轧后材料发生了动态回复,形成的亚中国学术期刊文摘(中文版)2007年13卷第4期晶组织随温度升高而长大;叠轧前后材料的抗拉强度随温度单调递减,延伸率则先升高,达到极值后降低;断口形貌显示,叠轧材料的高温断裂属于韧性断裂.图4参8关键词:L2纯铝;累积叠轧焊;力学性能07040528430?40zr基大块非晶合金在过冷液相区的静液挤压塑性变形研究=Characterizationof Zrbasebulkamorphousalloydeformedin supercooledliquidregionbybydrostatic extrusion[刊,中],王发东(北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083),张曙光,胡捷,徐骏,吴春京,石力开,/塑性工程.一2006,13(5).—6～10通过Gleeble1500热模拟试验,选择纯铁作为挤压包套材料,然后对非晶合金在390~C,应变速率8.9×101S的条件下进行了静液挤压.zr非晶合金产生了塑性变形,但没有发生均匀粘滞性流动,而是断裂成两段.样品断口上随机分布着充分与未充分发展的"脉纹"状切变带,并且断面上出现了类似流动熔体凝固后的特征结构.高应变速率变形条件使非晶合金产生的非均匀流变,以及静液挤压时纯铁先于非晶合金的流动变形是造成非晶合金断裂的主要原因.挤压态非晶合金的过冷液相区减小, 热稳定性有所降低.图6参15关键词:非晶合金;过冷液相区;静液挤压:断口O7O4O529430?40变压边力对复杂零件成形性能的影响= 1r|LeInfluenceofvariableblankholder forceontheformabilityofcomplexparts [刊,中],高裕(上海交通大学国家模具CAD工程研究中心,上海200030),朱伟,董湘怀,,塑性工程.—2oo6,13(5)一87～91为改善复杂零件拉深成形性能,以汽车前地板件为例,在实验中通过施加不同形式的变压边力并进行比较,得到了最优变压边力曲线.从而有效的提高了板料拉深深度,改善了壁厚均匀性分布.图14表6参4关键词:变压边力;板料拉深;汽车前地板O7O4O530430?40镁合金手机壳的温热液压成形实验及模拟研究:ExperimentalresearchandFEM simulationonwarinhydroformingofMgalloymobilephonecover[刊,中],郑文涛(中国科学院金属研究所,沈阳, 110016),徐永超,张士宏,王忠堂,/塑性工程.一2006,13(5).---92~95该文通过对镁合金手机壳进行温热液压成形实验及有限元模拟,分析了液压加载与冲头运动的不同匹配关系对成形结果的影响,以及成形过程中缺陷的产生原因,并确定了合适的成形工艺参数,即在170℃,控制冲头速度在0.2mm]s 到1lltm]s,液压载荷不低于5MPa,能一次成功成形,底部带斜面,并具有较小圆角半径的镁合金手机壳.液压载荷应在坯料的拉深高度小于3mill时快速的施加,否则,在成形件的底部一平面和斜面与棱边交界处将形成难以消除的堆积缺陷.模拟结果与实验吻合良好.研究表明,温热液压成形可以实现常温或低温液压成形难以实现的复杂镁合金零件成形.图9表1参5关键词:镁合金;温热液压成形;有限兀O7O4O53143O?40球形凸模胀形时摩擦应力分布的理论计算,分析与实验验证-----Experimentand analysisaboutfrictionstressdistributedin processesofpunchbulging[刊,中],张守茁(内蒙古工业大学材料学院,呼和浩特010062),席镇,孙海花,卢正伟,郭胜利,/塑性工程.一2006,13(5).---96~99该文从理论上研究了球形凸模胀形过程中正应力和摩擦应力沿子午面(0)方向的分布状况,进行了理论推导,根据推导结果对凸模胀形过程中出现的变形不均现象做出了解释.由此得出了有益结论.图5参5关键词:胀形:摩擦应力;分布07040532430?40水化学及合金成分对锆合金腐蚀时氧化膜显微组织演化的影响=Theeffectsof waterchemis时andcompositiononthe microstructureevolutionofoxidefilmson zirconiumalloysduringautoclavetests [刊,中],周邦新(上海大学材料所,上海200072),李强,刘文庆,姚美意,褚于良,/稀有金属材料与工程.一2006,35(7).一1oo9～1016将zr_4和成分接近ZIRLO的3#合金样品置于高压釜中,经过360℃,18.6MPa 的0.01mol/LLiOH水溶液腐蚀150d 后,增重分别达到310mg/dm和82mg/dm2,3#合金的耐腐蚀性能明显优于Zr_4.用透射电镜,扫描电镜和扫描探针显微镜研究了两种样品经过70d和150d腐蚀后,氧化膜不同深度处的显微组织和晶体结构:研究了氧化膜的断口形貌和氧化膜的表面形貌.结果表明:Zr-4氧化膜中的空位比3#合金氧化膜中的更容易通过扩散凝聚形成孔洞簇和晶界微裂纹,也容易发展成平行于氧化膜/ 金属界面的裂纹,导致腐蚀转折提早发生,这与Li和OH一渗入氧化膜后降低氧化锆表面自由能的程度有关.从氧化膜表面晶粒形貌判断,Zr-4样品形成氧化锆后的表面自由能比3#合金样品形成氧化锆后的低,这是合金成分不同引起的一种差异,也可能是Zr-4样品在LiOH 水溶液中的耐腐蚀性能比3#样品差的一个重要原因.图9参l0关键词:锆合金;腐蚀;氧化膜;显微组织;水化学07040533430?40zr.A1.Ni-Fe块体非晶合金的成分设计与优化:Compositiondesignandopfimiza- tionofZr-A1?Ni-Febull(amorphousalloys [刊,中],陈伟荣(大连大学机械工程学院,大连116622),王宙,韩光稀有金属材料与工程.一20o6,35(7)一10l7～1020以等电子浓度和等原子尺寸为判据,以zr.A1.Ni—Fe合金系为研究体系,设计并制备了7种电子浓度和平均原子尺寸相等但成分不同的系列块体合金.XRD结果表明,只有靠近zr.A1.Ni三元系的4个合金得到块体非晶:DSC和DTA结果表明,这4个合金中的最佳成分,即具有最高玻璃形成能力和最好热稳定性的合金是zr6o.7Al15.5Ni15_5F.8-3,其特征热力学参数=710K,-=770K,△=60K,77'm=0.607,re,r,=o.552.图5表2参14关键词:zr.A1.Ni.Fe合金:块体非晶合金;等电子浓度:平均原子尺寸07040534430?40泡沫金属在双向承载条件下的力学性能=Themechanicalpropertyofmetal foamsunderbiaxialtension[刊,中]/文0培生(北京师范大学材料科学系,北京100875)//~有金属材料与工程.一20o6, 35(7).一1o25～1o29根据各向同性三维网状泡沫金属的简化结构模型,建立该类材料的双向拉伸力学分析模型.利用该力学模型推出泡沫金属在双向拉伸破坏时两向名义应力与孔率3者的数学关系式,并在此基础上进一步得出该类材料在承受双向载荷时的安全判据.当双向承受的名义应力相等时,还可得到泡沫金属在双向等荷承载条件下的载荷强度与孔率的数学关系.这些关系式通过泡沫镍为例的有关实验数据证明是相当实用的.而由本理论体系可得出对多孔体双向承载条件的安全性判断,这似乎是Gibson和Ashby的有关模型理论所未触及或难以做到的.图2表1参46关键词:泡沫金属;能07O4O535●多孔材料;力学性43O?402007,,01.13,NO.4ChineseScienceAbstracts(ChineseEdition)81 NiT5A15.5V195合金沉淀行为的微观相场模拟:SimulationoftheprecipitationprocessofNi75A15.5V19.5alloyusingmicroscopicphase.fieldmethod[刊,中],李永胜(西北工业大学材料学院,西安710072),陈铮,王永欣,张建军,/稀有金属材料与工程.一20o6,35(7).一1030~1034利用微观相场方法模拟了Ni75A15.5V19.5合金两种有序相DD22和LJ2随温度变化时的不同沉淀过程.发现过冷度在相变驱动力中处于主导地位.高温下DD22相首先析出,之后LJ2相在DOE2相和无序相的界面以及DD22相形成的界面处析出,LJ2相长大时同时向无序基体和DD22相推移;低温下LJ2相先析出,DD22相在LJ2相的界面处形核长大,同时LJ2相通过失稳分解由非化学计量相向平衡相转变,其尺寸减小.该合金最终两相体积分数同时达到平衡并基本相等.随温度降低,LJ2相由高温时的非经典形核与失稳分解的混合机制向低温时的失稳分解转变;DD22相的沉淀机制由非经典形核与失稳分解的混合机制向低温时的非经典形核转变.图6参14关键词:微观相场;NiT5Al55V19.5合金; 沉淀;模拟O7040536430?40电化学还原TiO2制备金属钛及反应过程的研究=ProcessofreductionofTiO, usingelectrodeoxidation[刊,中],杜继红(西北有色金属研究院,西安710016),奚正平,李晴宇,李争显,唐勇,,稀有金属材料与工程.一2006,35(7).一1045～1049采用熔盐电解法,在900℃熔盐CaC1, 中以烧结TiO2为阴极,石墨棒为阳极制备出了金属钛.研究了不同温度下烧结阴极的形貌及其对电解反应的影响.结果表明:600℃下烧结4h的阴极具有良好电化学反应性能;电解过程中脱氧速度不均匀;TiO2电极的还原是由外向内, 由高价向低价再到金属分步进行的;电解还原过程电流效率低约为15%.阴极的孔隙大小和颗粒尺寸会影响电极的反应速度.图6表1参9关键词:电化学还原;TiO,;熔盐07040537430?40TC4钛合金的微动疲劳行为研究= StudyonfrettingfatiguebehaviorofTC4 titaniumalloy[刊,中],卫中山(上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200030),王珉,张明,丁文江,,稀有金属材料与工程.一20o6,35(7).一1050～1052研究了TC4钛合金在柱面一平面接触条件下的微动疲劳行为.通过观察微动区的磨损特征和截面形貌,分析了微动疲劳损伤机制,探讨了磨屑的形成与演变过程及其对微动疲劳行为的影响,考察了摩擦系数随时间的变化.结果表明, TC4钛合金微动区的损伤机制以粘着磨损,磨粒磨损和接触疲劳为主,并伴有氧化磨损.磨屑是基体材料脱落,破碎,氧化形成的,磨屑中的硬质氧化物颗粒促进了合金表面的磨粒磨损,加速了疲劳失效.图6参5关键词:TC4钛合金;微动疲劳;磨屑O7O4O538430?40Til4v合金渗镀Mo.N陶瓷层的微动摩擦学性能一Frett-ngcharactersofmolyb—denumnitridelayeronTil4V alloy[刊, 中],秦林(太原理工大学表面工程研究所,太原030024),范爱兰,吴培强,唐宾,徐重,,稀有金属材料与工程.一2006,35(7).一1053～1056采用离子渗镀技术在nl4v合金表面形成均匀致密的钼氮陶瓷渗镀层,对陶瓷层微动摩擦学性能进行研究.100000周次微动磨损试验结果表明,渗镀的Mo.N陶瓷层显着提高了v合金的抗微动磨损能力.11l4v合金微动磨损机制是粘着与磨粒磨损的综合效应, Mo—N陶瓷层微动磨损机制是犁削.图7 参9关键词:钛合金;钼氮陶瓷层;微动摩擦学性能07040539430?40银在原子氧环境中的氧化行为=The oxidationbehaviourofpolycrystallinesilver filmsbyatomicoxygen[刊,中],多树旺(江西科技师范学院224#,南昌330013), 李美栓,张亚明,周延春希有金属材料与工程一20o6,35(7).一1057～1060利用石英晶体微天平(QCM),扫描电镜(SEM)和x射线衍射仪(XRD)对暴露在原子氧地面模拟装置中的银箔的表面氧化行为进行了研究.结果表明银在原子氧中的氧化分为两个阶段:在开始氧化过程中表面形成了一层较厚的Ag2O膜, 由于氧化膜内较大的生长应力,使得氧化膜起皱,开裂和剥落;氧化过程的第二阶段为氧化膜顶层AgO的形成,AgO 是由Ag2O和O反应生成的.图4参13关键词:原子氧;银;氧化;空间环境07040540430?40B2一RuAI点缺陷结构的第一原理计算= First-principlecalculationofpointdefec- tivestructuresofB2一RuA1intermetallic compound[刊,中],陈律(湖南大学材料科学与工程学院,长沙410124),彭平,李贵发,刘金水,韩绍昌希有金属材料与工程.一20o6,35(7).一1065～1070采用第一原理赝势平面波方法,计算了B2一RuA1金属间化合物的基本物性及其点缺陷结构的几何,能态与电子结构,通过对不同点缺陷结构形成热与形成能的计算与比较,分析和预测了RuA1金属间化合物中点缺陷结构的种类与存在形式.结果表明:RuA1金属间化合物的点缺陷主要是Ru空位和A1反位,在富Ru合金中主要为Ru反位,在富A1合金中则主要是Al反位.这些点缺陷主要以Ru.Ru双空位和A1一A1双反位的组态结构形式出现,并且双空位以Ru.Ru为第一近邻时其点缺陷结构最稳定,而双反位则是以Al—A1为第三近邻时稳定性最高.进一步通过对NiA1和RuA1不同点缺陷结构Cauchy压力的比较,发现点缺陷对RuA1塑性的降低程度比NiA1低,因而含有点缺陷的实际合金的室温塑性RuA1比NiA1好.图5表3参26。