強(qiáng)流脈沖電子束作用下鋁基互不固溶元素表面合金化及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-16 05:46
本文選題:強(qiáng)流脈沖電子束(HCPEB) + 純鋁。 參考:《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:本文選用“HOPE-Ⅰ”型強(qiáng)流脈沖電子束(HCPEB)設(shè)備對(duì)預(yù)置W和Mo粉末的純鋁材料進(jìn)行了表面輻照處理,輻照次數(shù)分別為15次,25次和35次。利用X-ray衍射儀(XRD)、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及透射電子顯微鏡(TEM)等詳細(xì)分析了輻照前后樣品表面的相組成及微觀結(jié)構(gòu)變化。利用顯微硬度計(jì)對(duì)原始樣和不同HCPEB輻照次數(shù)處理后樣品表面的顯微硬度進(jìn)行了測(cè)試。此外還利用電化學(xué)極化曲線和阻抗譜(EIS)分析了輻照前后樣品耐腐蝕性能的改變,著重對(duì)腐蝕機(jī)理做了相應(yīng)的研究。HCPEB輻照后,XRD衍射分析結(jié)果表明W和Mo分別與基體鋁發(fā)生了反應(yīng),生成了相應(yīng)的化合物。進(jìn)一步的微觀組織結(jié)構(gòu)分析,經(jīng)HCPEB輻照后表面形成了經(jīng)典的火山坑形貌,并在隨后的輻照過程中消失。TEM及電子衍射結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了金屬間化合物Al5W、Al4W以及Al5Mo的存在,此外隨著HCPEB輻照次數(shù)的增加,材料表面會(huì)彌散析出大量金屬間化合物,這對(duì)提高材料表面強(qiáng)度有很大作用。同時(shí),經(jīng)HCPEB輻照后材料內(nèi)部出現(xiàn)了大量的微觀組織缺陷,包括位錯(cuò)、空位簇等缺陷,這些缺陷不僅為合金化過程中合金元素的擴(kuò)散提供了大量擴(kuò)散通道,而且還為腐蝕過程中氧離子的快速通過提供了便利。顯微硬度表明,輻照后材料表面硬度均得到提高,具體的提高原因有細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、第二相彌散強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化等。隨著輻照次數(shù)的增多,材料表面的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,這些微結(jié)構(gòu)的改變對(duì)材料表面硬度有著重要影響。電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)表明,適當(dāng)?shù)腍CPEB輻照工藝合金化后能夠顯著改善純鋁的抗點(diǎn)蝕性能。其主要原因是合金層表面形成了連續(xù)而致密的鈍化層。此外在局部“弱點(diǎn)”處過飽和固溶體或者是金屬間化合物在腐蝕過程中會(huì)發(fā)生再鈍化或自愈合。EIS分析結(jié)果表明樣品經(jīng)HCPEB輻照合金化后表面具有良好的電容行為和保護(hù)性能,其結(jié)果與極化曲線相符合。
[Abstract]:In this paper, "HOPE- 鈪,
本文編號(hào):1895697
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