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合金元素对铝-硅基钎料熔点的影响

为了开发工艺性能优良、熔点低的铝合金钎焊用钎料,用正交试验方法研究了硅、铜、镍、稀土等元素对铝-硅基钎料熔点的影响;用差热分析仪测定了25组试样的熔点;用扫描电子显微镜和能谱仪分析测定了合金的组织和成分.结果表明:铜、硅、镍、稀土均能使铝-硅基钎料的熔点降低,影响的主次顺序为铜、镍、硅、稀土;Al-6.5%Si-25%Cu-2%Ni-0.3%RE合金的熔点最低,为526.43℃.

关键词: 铝-硅基钎料 , 熔点 , 差热分析 , 正交试验

线能量对大电流MAG焊缝组织和性能的影响

包晔峰 , 薛小怀 , 周昀 , 楼松年 , 吴毅雄

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.04.006

在15kJ/cm和28kJ/cm两种焊接线能量下,对大电流MAG焊接头进行了室温弯曲试验.后者接头弯曲180O合格,前者弯曲15O脆断.分析了焊缝金属化学成分、显微和断口组织,结果表明：小线能量焊接时,溶池停留时间短,脱氧反应不充分,焊缝金属中的碳、硅、钛偏多,形成脆而粗大的贝氏体组织,降低了接头的塑性;另外,小线能量时溶池冷却速度快,夹杂物来不及上浮而滞留在焊缝金属中,易形成裂源,导致脆性断裂.大线能量有利于夹杂物逸出,溶池脱氧充分,降低了焊缝金属中的碳、硅、钛含量,得到细小的针状铁素体,提高了塑性.

关键词: 线能量 , 大电流MAG焊 , 组织和性能 , 焊缝

氮合金化堆焊硬面合金的抗冲蚀磨损性能研究

杨可 , 包晔峰

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.03.002

利用氮代替部分碳,通过铌、钒、钛固氮形成氮合金化堆焊硬面合金,进行了冲蚀角度30°抗冲蚀磨损性能实验,深入分析了冲蚀磨损机理.结果表明:高速含砂水流的冲击磨损,对硬面合金产生明显切削和犁沟剥落,其磨损机制主要为微切削磨损.氮合金化堆焊硬面合金中碳氮化物沿马氏体基体和晶界弥散析出,在强化基体金属提高硬度的同时能有效抵御冲蚀粒子的切削,增强抗冲蚀磨损性能,其磨损特征表现为冲蚀粒子冲击后留下的切削、犁沟以及碳氮化物处造成的块状剥离.

关键词: 碳氮化物 , 硬面合金 , 冲蚀磨损

多元气体大电流MAG焊试验系统

包晔峰 , 周昀 , 吴毅雄 , 楼松年

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2003.03.005

本文研制开发了一套多元气体大电流MAG焊试验系统,它包括一元化控制的IGBT逆变电源,电枢电压与速度反馈双闭环控制的双驱动送丝系统,双水冷焊枪以及质量流量闭环控制的精密气体配比供给系统.多元气体大电流MAG焊接试验证明,该系统具有焊接电源动态响应速度快;送丝速度稳定,调速范围宽,气体配比精密的特点,实现了1.2mm焊丝大电流MAG焊接高效的目标,其熔敷速率为普通MAG焊的2～3倍.

关键词: 大电流 , MAG焊 , 试验系统

镁合金表面聚苯胺膜层防腐性能的研究

蒋永锋 , 包晔峰 , 杨顺贞 , 高莹 , 田松亚

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2006.06.007

用循环伏安法在镁合金表面制备了聚苯胺膜层,并用扫描电子显微镜(SEM)和电极电位研究了聚苯胺膜的表面形貌和腐蚀防护性能.研究表明:聚苯胺膜层并不是均匀覆盖在基体表面,而且膜层表面存在很多的微孔;聚苯胺改变了膜层的电极电位;在腐蚀介质中聚苯胺膜以点蚀或剥离的方式进行腐蚀.

关键词: 循环伏安法 , 镁合金 , 聚苯胺膜 , 腐蚀

不同Al2O3-TiO2-Cr2O3-SiO2配比等离子喷涂层的耐磨粒磨损性能

包晔峰 , 李振宇 , 杨可 , 蒋永锋

材料保护

为了探讨等离子喷涂制备Al2O3-TiO2-Cr2O3-SiO2层的可行性及其喷涂层的耐磨性,采用等离子喷涂在Q235钢表面分别制备了54％ Al2O3-36 ％TiO2-10％Cr2O3-0.5 ％SiO2,42％Al2O3-28％TiO2-28.5％Cr2O3-1.5％SiO2和3O％Al2O3-2O％ TiO2-47.5 ％Cr2O3-2.5 ％SiO23种陶瓷层,分析了陶瓷涂层的金相显微形貌、显微硬度及耐磨粒磨损性能,并分析了其耐磨粒磨损的机理.结果表明:3种涂层的显微硬度分布均具有梯度分布特性,Al2O3+Cr2O3硬质相含量越高,涂层硬度越大；30％ Al2O3-20％ TiO2-47.5％Cr2O3-2.5％SiO2喷涂粉制成的涂层的硬度最大,耐磨粒磨损性能最佳.

关键词: 等离子喷涂 , 陶瓷复合涂层 , Al2O3-TiO2-Cr2O3-SiO2 , 配比 , 硬度 , 耐磨粒磨损性能

大电流MAG焊接接头弯曲性能研究

周昀 , 包晔峰 , 楼松年 , 吴毅雄

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2003.04.003

采用无氦多元气体保护大电流MAG焊接技术焊接了A572接头,对接头进行了弯曲性能试验,用光学显微镜、扫描电镜和EDAX分析了接头侧弯脆性断口.结果表明,弯曲试验时产生的脆断与焊缝金属中有非金属夹杂物、焊缝金属中C、Ti含量较高以及焊缝金属中有马氏体组织等因素密切相关.在弯曲时,焊缝金属中存在的非金属夹杂物形成裂源,在小线能量焊接时焊道间热影响区组织中存在的大量粗大马氏体组织,使焊缝金属在裂纹萌生区和开始扩展阶段为解理断裂.在大电流MAG焊时,适当增大线能量以利于非金属夹杂物的逸出并避免马氏体的形成,降低焊缝金属中的C、Ti含量,从而改善接头韧性.

关键词: MAG , 焊接电流 , 弯曲性能 , 焊接接头

微弧氧化陶瓷层后处理技术的研究现状及展望

杨华山 , 包晔峰 , 蒋永锋 , 杨可

腐蚀与防护

微弧氧化陶瓷层表面孔隙的存在加速了陶瓷层的腐蚀,后处理技术有效地提高了微弧氧化陶瓷层的耐蚀性、耐磨性和功能性.本文介绍了水热处理、溶胶凝胶技术、化学镀和有机涂覆技术等在微弧氧化陶瓷层后处理中的应用情况,展望了微弧氧化陶瓷层的后处理技术的发展方向和前景.

关键词: 微弧氧化 , 陶瓷层 , 水热处理 , 溶胶凝胶 , 化学镀 , 有机涂层

Sb掺杂对N型half-Heusler材料热电性能的影响

樊毅 , 李小亚 , 蒋永锋 , 包晔峰

无机材料学报 doi:10.15541/jim20130659

研究了Sb掺杂对N型half-Heusler化合物Zr0.25Hf0.25Ti0.5NiSn1-xSbx (x=0、0.002、0.005、0.01、0.02、0.03)热电传输特性的影响。结果显示，随着Sb掺杂量增加，材料的载流子浓度提高，电阻率降低，尤其是低温(<300 K)电阻率下降显著，赛贝克系数降低，且取得最大赛贝克系数的温度向高温端移动，最大功率因子增加~20%，材料的热导率增大，主要是电子热导率提高的贡献，晶格热导率影响不大；当 Sb 掺杂量较低时(x<0.01)，材料的最大热电性能优值ZT值在0.77左右，掺杂量x=0.005的样品ZT值在整个温度区间内最优。

关键词: N型Half-Heusler , Sb掺杂 , 热电传输特性

碲化铋基热电半导体晶体研究

李小亚 , 陈炎 , 郝峰 , 包晔峰 , 陈立东

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.04.04

碲化铋基热电半导体是中低温区高性能热电转换材料,在微电子、计算机以及航天等领域广泛用于局部致冷与精确温控,在工业余废热回收温差发电等领域具有良好的应用前景.通过合金化和掺杂的方法,可以增强声子散射降低晶格热导率,优化载流子浓度提高电性能,从而提高碲化铋基材料的热电性能.在简述碲化铋晶体结构和能带结构基础上,综述了合金化和掺杂提高碲化铋基半导体的热电性能、碲化铋基半导体晶体生长的方法及空间微重力对碲化铋基晶体区熔生长的影响,并展望了利用天宫二号空间实验室开展碲化铋基晶体生长及其相关研究.

关键词: 碲化铋 , 合金化掺杂 , 热电性能 , 晶体生长 , 空间微重力

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