高性能Cu-Cr-Zr-Mg-RE合金的熔炼

探讨了高性能Cu-Cr-Zr-Mg-RE合金在大气下的熔炼技术。研究结果表明,熔炼过程中采用中频感应炉和陶瓷坩埚,能防止铬和石墨反应形成碳化物,提高了铬的收得率;Cr、Zr等合金元素以中间合金方式加入,并用石墨钟罩压入熔体中,能减少烧损;采用玻璃 硼砂 鳞片石墨的复合覆盖剂能有效地减少合金氧化、吸气及挥发。     

非真空熔炼Cu-Cr-Zr合金的性能研究

探讨了用中频感应炉在大气条件下熔炼高强高导Cu-Cr-Zr合金的工艺.同时使用了镁砂坩埚和石墨坩埚,熔炼温度控制在1 250～1 350℃,用石墨+木炭覆盖,Zr以中间合金的方式加入.试验结果表明,该工艺在大气下熔炼合金能够明显减少吸气;镁砂坩埚能够防止合金元素和石墨反应生成碳化物,提高了元素的收得率;铸锭成分稳定均匀、组织致密;Cr以单质的形式存在,而Zr与Cu形成了化合物,主要分布于晶界;通过其后续处理能够得到高性能铜合金.     

制备工艺对触头材料用Cu-Cr-Zr合金性能的影响

通过硬度、导电率测量以及金相分析,研究了直接添加法和合金添加法对触头材料用Cu-Cr-Zr合金性能的影响。结果表明:在真空熔炼条件下,对于同种工艺,随着Zr元素添加量的增加,合金硬度增加,导电率下降。与直接添加法相比,合金添加法有利于减少Zr及Cr元素的烧损;显微组织中富Cu-Zr相主要呈条状连续枝晶状致密分布;颗粒状Cr相在铜基体上的分布相对均匀、致密,得到的Cu-Cr-Zr合金硬度、导电率高一些。     

CU-Cr-Zr系合金非真空熔铸工艺研究

研究了非真空条件下Cu-Cr-Zr系合金的熔铸工艺,分析了覆盖剂和脱氧剂等对合金元素氧化烧损和收得率的影响.研究结果表明,合金元素以中间合金的方式加入,采用Cu-Mg中间合金进行脱氧,使用木炭、磷片石墨和专用复合覆盖剂保护熔体,能够有效地控制合金成分,熔体中合金元素在4～5 h内能够保持稳定的收得率,Cr收得率80%～95%,Zr收得率60%～80%.合金经固溶时效处理后组织致密,成分均匀,晶内晶界主要以Cr2Zr相及球状Cr相弥散分布.熔铸工艺可实现Cu-Cr-Zr系合金在非真空条件下大吨位锭坯的连铸生产.     

电镀Cr涂层锆合金的腐蚀行为

在360℃、18.5 MPa的超纯水溶液中和高温(1000和1200℃)水蒸气环境中对采用电镀技术制备的Cr涂层锆合金和没有涂层的锆合金进行了腐蚀行为对比研究。结果表明：在上述腐蚀条件下，Cr涂层显著提升了锆合金的耐腐蚀性能，氧化增重显著降低。与没有涂层的锆合金相比，在高温水蒸气环境中腐蚀54 min后，Cr涂层锆合金的氧化增重下降了一个数量级，在高温高压水环境中腐蚀48 h后，其氧化增重下降了75%。腐蚀后，在Cr涂层锆合金表面形成了细长絮状结构；氧化层越靠近样品表面，结构疏松、空洞数量多且尺寸大；而在靠近Cr涂层与氧化层的界面处，结构致密、无明显尺寸空洞。     

Cu-Cr触头合金制备技术的发展

通过对近年来Cu-Cr合金制备技术的回顾，综述了Cu-Cr合金制备技术的进展。论述了该合金的化学成分及显微组织对电性能的影响，包括Cr含量的影响、第三组元的影响、合金中杂质的影响、Cr粒子宏观分布的影响、Cr粒子尺寸的影响、合金致密度的影响、热处理工艺的影响以及表面老炼处理的影响。介绍并分析了Cu-Cr合金的几种主要制备工艺，包括粉末烧结法、熔渗法、电弧熔炼法、自耗电极法以及最近发展起来的低偏析熔铸法；最后，对Cu-Cr合金进一步发展方向，如发展熔铸技术、Cr粒子细化、进一步减少Cr含量以及添加第三组元等进行了简要的讨论。     

一种铸造镍基高温合金的氧化行为

利用静态增重法研究了铸造镍基高温合金Ni48Cr28在950~1 150℃温度范围内的氧化动力学,其氧化动力学曲线符合抛物线规律。环境扫描电镜和能谱分析表明,Ni48Cr28合金的氧化膜最外层是比较致密的Mn与Cr氧化物混合层,中间层是性质致密的Cr2O3氧化层,内层是疏松的SiO2。通过研究添加稀土元素的Ni48Cr28在950~1 150℃高温抗氧化性能,结果表明适当的稀土元素能提高合金在950~1 150℃的抗氧化性能。     

Cr涂层Zr-4合金包壳的高温空气氧化/扩散行为

目的 在Zr合金包壳表面制备Cr涂层,以提高Zr合金包壳在事故环境下的抗高温氧化性能。方法 采用多弧离子镀技术在Zr-4合金包壳上制备约17 μm的Cr涂层,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)和电子探针(EPMA)等方法,分析试样氧化前后的相组成、微观形貌和扩散行为,并评估试样在1 100、1 200、1 300 ℃空气环境中氧化后的高温氧化性能。结果 沉积态Cr涂层显微结构致密均匀,(110)面有很强的织构。Cr涂层在高温空气中氧化60 min后,保持了涂层结构完整性。氧化后的Cr涂层Zr合金系统均为多层结构,包括外部Cr2O3层、中间Cr涂层、内部Cr-Zr扩散层和Zr合金基体。在涂层/基体界面上形成了具有Laves相的金属间ZrCr2扩散层,ZrCr2层下方的区域出现了大量分散的沉淀相。在Cr-Zr中间层和Zr合金界面处的不对称原子扩散导致Kirkendall空位生成,空位的聚集和合并导致空穴的形核和生长。结论 Cr涂层表面形成了致密的Cr2O3层,提高了Zr-4合金的抗高温氧化性能。通过研究高温空气中Cr涂层Zr-4合金包壳材料的高温空气氧化/扩散行为,可为耐事故涂层的开发、制备和应用提供一定的理论指导和技术支持。     

Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金在1250℃下的氧化行为

采用真空非自耗电弧熔炼法制备了Nb-22Ti-14Si-20Cr-3Al-5Hf-1.5B-0.06Y (at％)超高温合金,在1250℃下分别进行1、5、10、20、50和100 h高温氧化试验.采用XRD、SEM及EDS分析了合金氧化膜及其合金基体的相组成、组织形貌和成分.结果表明:氧化膜分为两层,致密的外层和疏松的中间层,外层组织由Ti0.4Cr0.3Nb0.3O2组成,并含有少量TiNb2O7和SiO2,且随着氧化时间的延长,TiNb2O7含量逐渐减少,Ti0.4Cr0.3Nb0.3O2的含量逐渐增多;氧化膜中间层主要由(Ti,Cr)NbO4、Ti2Nb10O29和Nb2O5组成;氧化后合金基体内Cr2Nb和Nbss元素发生互扩散,界面处出现过渡区.     

大气下熔铸Cu-Cr-Zr合金铸态性能研究

高频感应炉在大气下熔炼Cu-Cr-Zr合金,熔炼温度控制在1300℃￣1350℃,用石墨覆盖,保温10min￣15min,浇注到铁模中,浇注温度控制在1150℃￣1200℃,得到尺寸为20mm×80mm×(115￣125)mm的方锭。在锭上取样进行成分、力学性能、电性能和显微组织分析。结果表明,用高频感应炉在大气下熔铸Cu-Cr-Zr合金获得的铸锭化学成分合格,杂质元素含量很低,抗拉强度达到了230MPa,延伸率约为31%,电导率达到50%IACS;x射线衍射证实,合金元素Cr以单质的形式存在,而Zr与Cu形成了化合物,分布在Cu晶粒内和晶界上,起到了强化作用;用此锭作为引线框架材料完全能满足其高强、高导电性的要求。     

高锌镁合金研究

研究了Zn ,Al含量对高锌镁合金的密度、显微组织和力学性能的影响。结果表明 ,含锌 (质量分数 ) 2 0 %～ 2 5 %、铝 5 %～ 10 %之间的镁合金的着火点高于 740℃ ,密度约为 2 .2g/cm3 ,可采用常规熔炼方法熔炼。该材料的强度σb 为 14 5～ 164MPa ,有希望发展成为一类新型的镁合金     

高锌镁合金研究

研究了Zn,Al含量对高锌镁合金的密度、显微组织和力学性能的影响。结果表明,含锌（质量分散）20%-25%、铝5%-10%之间的镁合金的着火点高于740℃,密度约为2.2g/cm^3,可采用常规熔炼方法熔炼。该材料的强度σb为145-164MPa,有希望发展成为一类新型的镁合金。     

高性能铝铜合金铸造性能的研究

通过实验对铝硅合金与铝铜合金流动性、热裂倾向等铸造性能进行对比,研究了铝铜合金铸造性能。结果表明,由于凝固过程的不同,同ZLAlSi7Cu2MgA合金相比,ZL205A合金流动性较差;合金元素Zr使ZL205A热裂倾向性增大。     

共晶高熵合金研究进展

高熵合金(HEAs)打破了传统合金的设计理念,是以多种主要元素组成的一类新型合金,但大部分高熵合金通常流动性和可铸造性较差,成分不均匀,不利于高熵合金的规模化应用。共晶高熵合金(EHEAs)可同时具有高熵合金和共晶合金的特性,减少铸造缺陷,改善了铸造性能,设计和制备共晶高熵合金具有重要的意义。概述了国内外共晶高熵合金的研究进展,介绍了合金的相组成和性能,共晶形貌的生长特征及生长机理,概括了共晶高熵合金的相形成规律和共晶成分的设计方法,最后展望了未来共晶高熵合金的主要研究方向。     

一种新型高强度铸造铝合金ZL210A

在俄ΒΑЛ10合金的基础之上,通过对比试验的方法,研究了合金化学成分、熔炼工艺、热处理工艺等对合金组织和性能的影响。通过成分优化、熔炼工艺、热处理工艺和力学性能的研究,研制出一种新型高强度铸造铝合金ZL210A。试验表明:研制的ZL210A合金的成分及熔炼工艺、热处理工艺等适合我国生产状况和特点,其性能超过ΒΑЛ10合金的要求,其室温拉伸性能与国内ZL205A合金相当,且疲劳性能较高。     

高强度锌铝合金摩擦磨损特性的试验研究

采用ＭＭ２００磨损试验机，测定和对比了铸造锌铝合金（ＺＺｎＡｌ２７Ｃｕ２Ａ和ＺＺｎＡｌ２７Ｃｕ２Ｄ）和工业上常用铜合金（ＺＣｕＳｎ６Ｚｎ６Ｐｂ３，ＺＣｕＡ１１０Ｆｅ３和ＺＣｕＺｎ３３Ｍｎ２Ｐｂ２）的摩擦磨损特性。试验测定了合金在不同载荷和转速条件下的摩擦系数和磨损量及其对配对材料的磨损，结果表明，锌铝合金是一种更适于在重载低速条件下使用的减摩材料     

基于相结构的高熵合金设计

综述了各种相结构的高熵合金的理论及试验研究,以及围绕高熵合金的相形成规律,提出了各种相形成判据的内容及相关应用,以期为探索高熵合金的相形成规律提供思路。     

Mg-Nd-Zn-Zr耐热高强铸造镁合金

以前苏联飞机机轮样件为依据 ,试制出含钕耐热高强Mg Nd Zn Zr系铸造镁合金。经对该合金的力学性能、铸造性能、焊接性能等进行测试 ,认为达到或超过了前苏联МЛ10镁合金标准     

Mg-Nd-Zn-Zr耐热高强铸造镁合金

以前苏联飞机机轮样件为依据,试制出含钕耐热高强Ｍｇ－Ｎｄ－Ｚｎ－Ｚｒ系铸造镁合金。经对该合金的力学性能、铸造性能、焊接性能等进行测试,认为达到或超过了前苏联МЛ１０镁合金标准。     

高熵合金/碳化钨复合材料的研究进展

综述了高熵合金(HEA)/碳化钨(WC)复合材料研究进展,主要介绍了以WC为基体的WC-HEA硬质合金和以HEA为基体的HEA/WC复合涂层,探究了高熵合金复合碳化钨材料强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性能提高的方式,并展望了高熵合金与WC相复合的发展前景与研究开发的重点。