非晶合金

（本文章的版权属于文章作者及所属出版机构，下载本文仅可作学习研究之用，不得用于商业目的。）研究了不同成分的非晶合金在3 % NaCl 水溶液中的电化学腐蚀性能,发现各大块非晶合金均发生自钝化,钝化电流密度约为10 - 6 —10 - 5 A/cm2 ,远低于1Cr18Ni9Ti 不锈钢。 并且,随着Nb 含量的增加非晶合金的点蚀电位不断增加,表明其耐腐蚀性不断增强。

本文用HR-PQ9000 测定了铝合金标准样品中的19个非基体成分。样品以氢氧化钠溶解，硝酸酸化。在10g/L NaOH和0.9g/L Al的基体中，标准曲线浓度低、线性好、RSD小。两个平行样结果比较一致，同一元素不同谱线比对结果非常相近，分析结果与标样定值偏差较小。分析谱图显示没有光谱干扰，用220.353nm测铝合金中的Pb只有用非线性扣背景法。实验充分证明了PQ9000测铝合金的分辨率、灵敏度、精密度和准确度。

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本文用HR-PQ9000测定了以王水分解的3个不同铁基合金纤维中的22个非基体成分。其有常量、微量和痕量，有金属、非金属和稀土，有检出的也有未检出的。经基体匹配的高、低浓度标准曲线均极完美。常量组分的平行样和同一元素的不同谱线都测得极其一致，微量组分的同一元素不同谱线也都测得极其相近。检测数据和峰图无不充分证明了高分辨率、垂直炬管双向观测、四种测量方式、最佳的轴向观测和高灵敏度等仪器的优异性能。

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TC4钛合金的力学性能和使用性能与其显微组织密切相关。本文参考《常用钛合金热处理规范》设计再结晶退火实验，对某TC4钛合金锻材加热到950℃后保温两小时并随炉冷却至室温，利用岛津EPMA-1720型电子探针对再结晶退火前后样品中进行了表征，结果表明，退火后两相的尺寸、形态及分布均发生了显著变化，测试结果对于评估TC4钛合金热处理工艺效果、优化设计热处理工艺及揭示组织性能强化机制有着重要的指导意义。

原料粉末氧化问题是亚微米晶硬质合金生产中一个不可回避的难题，因为氧化料会在硬质合金制备过程中形成粗晶或孔洞，使合金性能降低。本文在亚微米晶WC-Co硬质合金中添加氧化料并在不同温度下烧结，采用SEM观察氧化料在烧结过程中的形貌变化特征。结果表明压坯中的氧化料在烧结后会形成明显的粗晶组织。氢气烧结条件下粗晶组织更加明显。对粗晶组织的形成机理进行探讨，认为粗晶组织的形成是气相反应的结果，中间经过产生脱碳相组织Cox WyCx 和W2 C 的过程。TG-DSC 结果表明，在常压Ar气氛条件下，碳粉还原 Co3O4的反应温度为732 ℃, 碳粉还原WO3 的反应温度为1 050 ℃。

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本文用HR-PQ9000以基体匹配的相似标准曲线法测定了铁基高温合金标准物质中的非基体成分。试样用王水和氢氟酸常压与微波消解，耐氢氟酸系统进样。根据样品组成配制的标准曲线浓度有低有高，但线性拟合好，RSD小。同一元素不同分析线的比对结果较一致，除S、Si外3个平行样的结果相近，测定值与标样定值偏差较小。在铁基体中用213.618nm测P和用249.678nm测B，Fe均不干扰，可见分辨率之高和高分辨率之优。

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Ti-6Al-4V 合金经过热处理以改变其微观结构中 α 和 β 相的数量，微观结构将根据确切的热处理和加工方法而显著变化（三种常见的热处理工艺是轧机退火、双相退火和固溶处理和时效）。借助飞纳台式扫描电镜的 EDS-mapping 功能，可以获得各相中元素含量、分布状态，通过不同相中相稳定元素含量的差异（α 相中常固溶 Al、Sn，β 相中常固溶 V、Cr 等）及 BSE 图片的衬度差异能够分析 α 相和 β 相的微观结构。

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众所周知机械研磨的方法是制备纳米晶体粉末合金的通用方法。材料的机械特性通过高频声波显微镜研究。对于合金来说，事实证明经典的声波公式可用于计算铁-铜纳米晶体的弹性恒量。

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在金相实验室中，分析诸如铝或钢等金属和合金样品的晶粒，对于质量控制来说，至关重要。由于专用于材料科学显微镜的软件得到了更新与发展，如今操作人员可以根据ASTM E112和其它各种不同的国际标准对材料的晶粒进行分析。

近几十年来，已有多种硬组织植入材料被成功地开发。金属由于具有比陶瓷或聚合物更高的机械强度及韧性，在修复或替换骨组织的生物材料方面扮演着重要角色。现有的医用金属生物材料主要包括不锈钢，钛合金及镍钴铬合金。而这些合金存在一些弱点，一是经过腐蚀或磨损会释放有毒的金属离子或者粒子，导致生物相容性的降低。二是现有金属材料的弹性模量与骨组织不匹配，导致新骨生长减慢及变形。三是现在广泛使用的金属植入板、螺丝钉等，当组织愈合后需通过第二次手术将其取出。镁合金是一种潜在的人体植入材料。镁的密度、弹性模量等综合力学性能与人体骨骼相近。更重要的是，镁与人体的相容性极好，溶解的镁离子正是人体必需的元素。Ca是人体中最重要的阳离子，是人体硬组织骨的主要组成之一，镁钙合金中富钙相的腐蚀溶解将引起局部钙浓度升高，从而促进羟基磷灰石或可作其前驱物的其它磷酸钙陶瓷的形成，有利于新生硬组织在合金表面沉积。本课题研究一种可降解的硬组织植入材料——MgCa合金，可望在腐蚀降解的同时诱导新骨生长，最终被新骨完全取代，达到彻底治愈硬组织损伤的目的。本课题研究了纯镁及镁合金在体液浸泡实验中的腐蚀降解情况。通过金相观察、腐蚀失重分析、pH值分析、X衍射分析、析氢速率测试、扫描电镜形貌分析、电化学腐蚀速率测量，找出了镁合金在仿生溶液中的腐蚀降解规律。最后对试样进行了细胞毒性等生物学性能测试及硬度等力学性能分析。实验结果表明：(1)自行设计、冶炼含0~2.0%Ca的镁合金。通过控制中间合金的加入量，分别得到Mg-0.7Ca、Mg-2.0Ca、Mg-0.74Ca-0.35Y、Mg-1.9Ca-0.45Y及Mg-2.0Ca-1.2Y五种不同组分的镁基合金。其中，含0~1%Ca的镁基合金在国内是首创。(2)上述五种合金与99.9%纯镁、Mg-Zn合金对比，在本实验仿生体液中浸泡后检查分析，结果显示，在以上所有合金中，Mg-0.7Ca合金的平均失重率最低，其值为1.11%/d；pH值变化最为缓慢；电化学腐蚀速率为2.298mA/mm2，仅次于纯镁的2.086 mA/mm2；显微硬度HV为85，较纯镁及其他合金均高；细胞毒性为0~1级，满足细胞毒性的要求。因此，Mg-0.7Ca合金具有最佳的耐蚀性能、生物相容性等综合性能。(3)最佳组分配比的Mg-0.7Ca合金，在仿生体液浸泡前时显微组织均致密、细小，XRD分析显示，浸泡前主要为α-Mg及Mg2Ca相，浸泡后其表面主要为α-Mg及TCP[Ca3(PO4)2]相，且随着时间增加，表面物相出现非晶化趋势。同时，宏观可见致密、均匀的白色物质并与基体结合良好。这些特征表明该合金在仿生体液环境下的腐蚀降解行为导致它良好的骨诱导性能，同时，该合金表面出现非晶化趋势白色钝化膜及生物TCP陶瓷，是该Mg-Ca合金耐蚀性能提高对原因之一。(4)热力学计算证明，由于钙的标准电势低于纯镁，当钙固溶于镁中，或者以单质形式析出时，合金内部产生微电化学反应，钙成为牺牲阳极，从而加速合金的腐蚀。而铸态的镁合金由于非平衡结晶钙形成了Mg2Ca。因此，铸态的Mg-Ca合金将拥有较好的耐腐蚀性能。

通过对 6A02 铝合金挤压工艺、淬火工艺、设备等的优化，利用直读光谱仪、金相显微镜、碱饰酸洗低倍分析等方法来研究 6A02 挤压棒材粗晶环的产生及其厚度的控制，从而提高产品的合格率，满足顾客对产品的要求，提高公司的声誉和经济效益。

在使用直读光谱仪分析低氮合金样品时，由于N元素含量较低，而谱线都分布在紫外区且强度都很低，所以使用普通透镜难以得到足够的信号强度，需要更换为氟化镁透镜进行测定。