李国辉
,
刘勇
,
国秀花
,
冯江
,
宋克兴
,
田保红
,
龙伟民
材料热处理学报
doi:10.13289/j.issn.1009-6264.2016-X233
采用放电等离子烧结法(SPS法)制备了不同TiB2体积分数的TiBJCu复合材料,测试其密度、硬度和导电率,观察其微观组织;利用JF04C型电接触材料性能测试系统探究TiB2含量和电流对复合材料耐电弧烧蚀性能的影响.结果表明:加入TiB2增强相后,复合材料中Cu晶粒得到细化;当TiB2体积分数增至5％时,相比纯Cu,TiB2/Cu复合材料硬度增加了28％、导电率降低了16％;在电接触试验中,随着TiB2体积分数增加,触头材料总质量损耗减少;当电流为10 A时,5％ TiB2/Cu触头材料无明显材料转移,当电流大于15 A时,材料明显从阳极向阴极转移,且随电流增大转移量随之增加.
关键词:
TiB2/Cu复合材料
,
放电等离子烧结
,
硬度
,
导电率
,
电弧烧蚀
王星星
,
龙伟民
,
吕登峰
,
鲍丽
,
齐剑钊
,
孙华为
表面技术
采用硫酸盐系电解液在BAg50CuZn钎料表面电镀Sn,考察了电流密度、镀液温度、阴阳极间距、超声波功率及超声波频率对AgCuZn钎料电镀锡溶液电阻的影响,得出了较佳的工艺条件,并对该条件下制备的锡电镀层的微观表面形貌进行了观察.结果表明,施镀时间一定时,随着电流密度或超声波频率的增大,溶液电阻逐渐增大;阴阳极间距增大时,溶液电阻呈现先减小、后增大的趋势.在较佳工艺条件下施镀,可获得表面平整、致密的Sn电镀层.
关键词:
BAg50CuZn钎料
,
电镀锡
,
电解液电阻
,
超声波
张冠星
,
龙伟民
,
何鹏
,
崔艳艳
,
佘春
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.06.009
通过不同的轧制工艺获得表层含碳量不同的钎料合金,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段对其进行钎焊性能研究.结果表明,有油轧制的钎料会在其表面残留一层厚度约为0.5～7.0μm含碳层;碳在钎料表面主要以游离的碳分子和ZnC8,C2CdO4形式存在;随着碳含量的增加(0％～1％),钎料在基体上的润湿及抗拉强度逐渐降低,润湿面积由356.8 mm2降低到65.3mm2,抗拉强度由387.2 MPa降低到89.5 MPa,得出钎料中的碳含量应控制在0.005％以下;观察钎料润湿和焊接后界面,钎料表面的含碳层存在几种不同的形式,部分碳分子来不及上浮到表面而被包裹在钎料内部,在其内部成为游离的碳分子;部分碳分子随着钎料的熔化开始上浮,处于钎料周围,随着钎料的熔化铺展,这些碳分子颗粒被液态钎料推到了铺展的最前沿,在液态钎料周围形成一个包围圈;还有部分碳原子扩散到钢基体中,与钢中的铬、镍、铁等形成碳化物.
关键词:
残留碳
,
润湿性
,
抗拉强度
,
游离碳
,
碳化物
张冠星
,
龙伟民
,
裴夤崟
,
崔艳艳
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150119
采用扫描电镜、XRD等分析手段对有油和无油轧制后的银基钎料进行研究。结果表明，有油轧制的钎料会在其表面残留一层含碳层，含碳层的厚度约为3～7μm；所选银钎料的主要的相组成为CuZn、AgCd、（ Ag，Cu）5 Zn8、AgCd19等，碳在钎料表面主要以游离的碳分子和ZnC8、C2 CdO4形式存在；钎料表面的含碳层在钎料熔化后将以三种不同的形式存在，部分碳分子来不及上浮到表面而被包裹在钎料内部；部分碳分子随着钎料的熔化铺展，被液态钎料推到了铺展的最前沿，在液态钎料周围形成一个包围圈；还有一部分形成含碳的复杂化合物，其存在都将明显降低钎料对钢基体的润湿性，影响后续的焊接强度等。
关键词:
残留碳
,
润湿性
,
游离碳
,
碳化物
王星星
,
张冠星
,
龙伟民
,
沈元勋
,
裴夤崟
,
吕登峰
稀有金属材料与工程
以Ag45CuZn钎料为基体,在其表面刷镀锡制备AgCuZnSn钎料,考察电流密度、阴阳极相对运动速度、镀液温度、刷镀电压和时间对刷镀电流效率和AgCuZnSn钎料中Sn含量的影响,采用扫描电镜(SEM)和润湿试验炉分析锡镀层的表面形貌和钎料的润湿性.结果表明,随着电流密度、刷镀电压及镀液温度的升高,电流效率和Sn含量先增大后减小;随着阴阳极相对运动速度的增加,电流效率逐渐降低,Sn含量先升高后下降;随着刷镀时间的延长,Sn含量逐渐增加,电流效率无显著变化.无定向锡颗粒平行于Ag45CuZn钎料表面方向的生长方式优于垂直其表面方向的生长方式,此时镀层表面平整、致密,孔隙率小(0.82％),锡晶粒的尺寸为0.3～1.8 μm.与基体Ag45CuZn钎料相比,刷镀2.38％(质量分数)金属Sn之后,其润湿面积提高19.5％,制备的Ag43.92Cu28.65Zn25.05Sn2.38钎料具有良好的润湿性.
关键词:
刷镀锡
,
钎料
,
电流效率
,
润湿性
,
表面形貌
,
孔隙率
王星星
,
龙伟民
,
沈元勋
,
吕登峰
,
郭艳红
,
路全彬
材料保护
为获得Sn含量高、润湿性佳的银基钎料,在BAg45CuZn钎料表面电沉积Sn,制备了BAg45CuZnSn 钎料.以电沉积电流效率和钎料中Sn含量为指标,采用正交试验对电流密度、温度、极间距、超声波功率和频率等工艺参数进行优化,再从电沉积Sn后钎料的润湿性能角度进行优选,采用扫描电镜和工具显微镜表征电沉积Sn层的形貌并测量其厚度.结果表明:BAg45 CuZn钎料表面电沉积Sn的最佳工艺为电流密度4 A/dm2,温度40℃,极间距22 mm,超声波功率240 W,超声波频率45 kHz；最佳工艺制备的Sn电沉积层表面平整、晶粒细小,阴极电流效率为67.58％,所得BAg45CuZnSn钎料中Sn含量为6.26％,钎料在316LN不锈钢表面的润湿铺展面积为375mm2,钎料的延伸率为41％,感应钎焊316LN不锈钢接头的最大抗剪强度为176.5 MPa,与基材BAg45CuZn钎料相比,BAg45CuZnSn钎料的润湿性和塑性大幅提高.
关键词:
电沉积Sn
,
BAg45CuZn钎料
,
工艺优选
,
润湿性
,
钎料中Sn含量
,
电流效率
,
塑性
王星星
,
龙伟民
,
裴夤崟
,
沈元勋
,
吕登峰
,
佘春
表面技术
在BAg45CuZn钎料表面进行化学镀锡,分析镀液温度、pH值、施镀时间对锡镀层的沉积速率和AgCuZnSn钎料中锡含量的影响规律,确定最佳工艺,并表征锡镀层的表面形貌和AgCuZnSn钎料的润湿性.分析表明:随着温度和pH值升高,镀层沉积速率和AgCuZnSn钎料锡含量均先升高,后降低；随着施镀时间的延长,沉积速率先增大,后快速减小,而AgCuZnSn钎料Sn含量逐渐增大.采用最佳工艺时,沉积速率达到13.6 μm/h,锡镀层的表面平整、致密度高,所得钎料的Sn含量为2.45％,与基体BAg45CuZn钎料相比,其润湿性有大幅度提高,铺展性好.
关键词:
钎料
,
化学镀锡
,
沉积速率
,
锡含量
,
润湿性
齐剑钊
,
狄涛
,
乔培新
,
龙伟民
,
黄成志
材料保护
目前，比较成熟的钎涂工艺基本上采用真空或气保护的方法，而仅以钎剂作保护实现钎涂加工的方法鲜有报道。为此，采用钎剂作保护，通过炉中钎焊的方法在Q235A钢表面制备了WC／Cu复合材料耐磨涂层，并通过组织观察和力学性能测试考察了钎涂层的性能。结果表明，使用粉状铜基钎料在大气环境下焊出的涂层气孔、渣孔等缺陷情况为：当涂层厚度为1mm时，在放大100倍的金相显微镜下观察不到明显的气孔、渣孔，缺陷低于0．3％；厚度为2mm时，气孔、渣孔等缺陷低于1％；厚度为4mm时，气孔、渣孔等缺陷接近4％；涂层与基体的结合强度高于涂层的自身强度；WC含量为40％的钎涂层的耐磨性能良好。
关键词:
表面防护
,
钎涂
,
WC/Cu基耐磨涂层
,
Q235A钢
,
形貌
,
耐磨性
,
结合强度
张冠星
,
李双喜
,
李庆奎
,
龙伟民
材料保护
与其他表面处理方法相比，AZ91镁舍金表面热浸镀Zn-4％Al—1％Sb合金层工艺简单、费用低，且又能提高其耐蚀性。采用扫描电镜观察和能谱分析研究了AZ91镁合金表面热浸镀Zn-4％A1-1％Sb合金镀层。结果表明：AZ91镁合金预热温度为200℃，Zn．4％A1．1％Sb合金液温度为420℃，浸镀时间为6s时，能获得较光滑的镀层；且在AZ91镁合金和Zn-4％Al-1％sb合金中含有Mg，Zn，Sb，Al元素，其主要为Mg2Zn3，Mg3Sb2，Mg17Al12化合物，冶金结合效果良好，镀层的耐腐蚀性能明显提高；Sb元素的加入能在-定程度上减缓锌合金液与基体的反应。
关键词:
热浸镀
,
Zn-4％A1-1％Sb
,
AZ91镁合金
,
耐腐蚀性能
张冠星
,
吕登峰
,
龙伟民
,
钟素娟
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.06.009
通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析手段对加速腐蚀环境下的Zn-2Al钎料的组织和性能进行研究.结果表明:随着腐蚀时间的延长,钎料中O,H含量不断增加;Zn-2Al钎料抗拉强度和延伸率随着腐蚀时间的延长逐渐降低;腐蚀深度与腐蚀时间呈线性关系:D=A+Bt,其中A=-30.50083,B=34.81966,Zn-2Al钎料的腐蚀没有自抑制倾向;水汽腐蚀主要发生在晶界处,当腐蚀达到一定程度后,形成了大量的腐蚀裂纹和腐蚀孔洞;应力的存在加剧了Zn-Al钎料在湿热环境中的晶间腐蚀,易在晶界处形成腐蚀裂纹,腐蚀环境对裂纹的扩展有明显的加速作用,裂纹沿着晶界处不断扩展;晶间腐蚀过程是晶内富锌β相作为阴极,晶界处富铝α相作为阳极而溶解的电化学腐蚀过程;XRD分析结果显示腐蚀产物主要有Al2O3,ZnO,Al(OH)3,Zn(OH)2,与前面所测腐蚀后钎料中氧氢含量增加相一致,钎料在湿热环境中进行着电化学腐蚀并伴随着氧化.
关键词:
Zn-2Al钎料
,
加速腐蚀
,
湿热环境
