镁钛合金的特性及研究进展

简述了Ti、Mg元素的特性,综述了Mg-Ti二元合金的特性,Ti元素在Mg合金中的应用情况和研究进展,指出了含钛镁合金目前研究中存在的问题,并对其今后的发展方向进行了展望,旨在为新型Mg合金的开发提供思路和参考。     

Pr掺杂NiTi形状记忆合金的微观结构与相变特性

采用真空熔炼法向NiTi二元合金中掺杂稀土 Pr元素,制备了多组分的Ni50Ti50-xPrx(x = 0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)合金.采用扫描电镜、X射线衍射仪以及能谱仪等研究了合金的微观结构和物相组成,采用差示扫描量热法测量了合金的相变温度.结果表明:添加稀土元素Pr的NiTiPr合金的组织由Ni...     

双连续相Mg-Ti复合材料的制备与力学性能（英文）

采用增材制造与熔体渗透相结合的工艺制备了具有双连续相结构的Mg-Ti复合材料。研究了增材制造成形Ti-6Al-4V(TC4)多孔骨架增强体的孔结构类型和尺寸参数对孔隙率与力学性能的影响，使其兼具高孔隙率与良好力学强度。通过分析Mg-Ti复合材料的微观结构与界面结合机制，探究了钛合金骨架对其力学性能的强化作用。结果表明：Mg-Ti复合材料的抗压缩强度达到400 MPa，而其密度仅为2.56 g/cm3，具有用作轻量化结构材料的潜力。Mg-Ti复合材料的强度与未复合的Mg-9Al-1Zn(AZ91)合金基体相比提高了51%，这得益于Mg-Ti两相紧密的冶金结合界面，促进了载荷的有效传递。此外，双连续相结构引起的相互约束效应及钛合金骨架中超细针状α’-Ti马氏体引起的细晶强化对力学性能提升也做出了重要贡献。本研究采取的策略为复合材料的结构轻量化发展提供了新思路。     

合金组元与含量对激光熔覆高熵合金涂层的影响研究综述∗

高熵合金被视为是近年来合金化理论的一次创新,打破了传统合金以一种或两种金属元素为主元的设计理念,将合金设计体系扩展到以五种及以上元素为主元的领域,由于能够组成高熵合金的元素种类繁多且含量可调,所以具有巨大的开发潜力。 激光熔覆技术作为一种先进的新型材料表面改性技术与装备维修技术,与高熵合金结合,可为该合金材料的应用开辟出新的空间。 通过对现有研究梳理,归纳总结激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能、硬度与摩擦磨损性能以及抗高温氧化性能的性能强化机理;概括分析常见高熵合金的组成元素及其含量变化,对激光熔覆技术制备合金涂层组织结构和性能的影响,为高熵合金涂层组元的选取提供借鉴参考。 最后指出激光熔覆高熵合金涂层在当前研究中的不足与仍需深入研究的问题,展望了高熵合金的应用前景与未来的研究方向。 系统梳理 Al、Ti、Nb、Mo、Ni、Si、B、C 等合金化元素对激光熔覆技术制备高熵合金涂层组织结构和性能的影响规律和作用效果,为激光熔覆高熵合金涂层的合金分成设计提供理论指导。     

钕铁硼用磁温度补偿合金的成分

通过电弧炉制备了磁温度补偿合金,利用振动样品磁强计(VSM)测试了其热磁性能,并采用X射线衍射(XRD)分析其相结构,对Fe-Ni二元合金及三元合金进行了系统的研究.结果表明对于Fe-x%Ni二元合金,当31≤x≤33时,合金由γ面心和α体心立方结构组成,当x=36时,合金为γ单相结构;Mo、Mn、Si、Al、Cr等元素降低了Fe-Ni合金的居里温度、饱和磁化强度,Cu、Co、C元素提高了Fe-Ni合金的居里温度、饱和磁化强度;元素C和Mo能显著地改变合金的居里温度、饱和磁化强度,提高合金的△B/△t最大值,有利于合金磁性能的调控.     

激光熔覆制备高熵合金涂层研究进展

激光熔覆具有加热和冷却速度快、稀释度低(<5％)、热影响区小以及可以对表面性质进行精准调整等优点,是当今工业应用较为广泛的表面改性技术之一.利用激光熔覆技术制备高熵合金涂层,既能保证涂层具有简单的相结构和优异的性能,又可使涂层与基体之间获得良好的冶金结合.主要对激光熔覆制备高熵合金涂层的设计准则、性能及提高机理、凝固行为以及数值模拟的研究进行阐述.首先从设计理论方面对高熵合金进行概念阐述,由熵和吉布斯自由能可知,通过增加主元(至少5个)和位形熵来设计元素组成,通过吉布斯自由能控制相的稳定性.其次,对涂层的性能提高机理分类总结,其中高熵合金的四大效应与激光熔覆快冷快热的特点相结合是涂层性能提高的主要原因.此外,还阐述了激光熔覆过程中熔池的凝固行为,包括凝固过程中的晶粒生长方式和液相分离现象,以及其他因素引起的凝固行为变化.之后,对粉末流动特性、熔池温度场和熔覆层性能的数值模拟以及这些模型的缺陷进行综述与分析.最后,总结与展望激光熔覆制备高熵合金涂层研究的发展前景与应用方向.     

高熵合金涂层的研究进展

高熵合金涂层由于具有优于块体高熵合金和传统金属涂层的综合性能,在航空航天、核反应堆等极端服役环境下表现出了巨大的应用潜力。涂层低维形态产生的尺寸效应与高熵合金独特的多主元特征效应相耦合,使高熵合金涂层具有成分均匀、组织致密、结构稳定、性能优异等特点。概述了近年来高熵合金涂层的主要制备技术,简述了不同制备方法的原理、优势及工艺参数对涂层组织性能的影响。探讨了高熵合金中主要组元元素的作用、相结构的调控准则、多相转变行为等微观组织结构的特征与影响机制。论述了高熵合金涂层的服役性能特点,包括力学性能、抗氧化、耐腐蚀、抗辐照及耐磨损性能,并分析了成分/工艺-组织-性能的关联及相关作用机理。最后,总结了目前研究工作中存在的关键科学难题与挑战,对高熵合金涂层的研究方向与应用前景进行了展望。     

超细纯镁及镁钛粉体的制备及储氢性能

采用直流电弧等离子体方法制备超细纯Mg及Mg-Ti粉体。运用X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）,压力成分温度（PCT）方法和TG/DTA技术研究粉体吸放氢前后的相组成、微观结构和吸放氢性能。结果表明,大部分超细Mg和Mg-Ti颗粒呈六角形,颗粒大小在50700nm范围内。根据范特霍夫方程计算由PCT曲线获得的吸氢平台压力,Mg-Ti粉的氢化焓约为67kJ/mol H2,显著高于纯镁粉的氢化焓78.6kJ/mol H2。TG/DTA分析表明,氢化后Mg-Ti粉的放氢起始温度为386°C,低于氢化纯镁粉的放氢温度（423°C）。通过电弧蒸发法直接向Mg中添加Ti而获得的Mg-Ti超细粉体可以显著改善镁的储氢热力学性能。     

粉末冶金制备Laves相NbCr2化合物的强韧化研究进展

综述了采用粉末冶金法制备Laves相NbCr2合金的历史及现状,包括粉末冶金工艺以及合金的组织演变及其特征、力学性能及合金化元素的作用,并将粉末冶金Laves相NbCr2合金的力学性能与铸造法制备的合金性能进行对比.发现采用粉末冶金法制备的合金力学性能及抗氧化性显著优于铸造法制备合金的性能.     

阴极组件钎焊用RuB合金钎料研制

阴极组件是微波器件的心脏部件,其连接技术水平对其性能和寿命具有极其重要的影响.根据Ru-B二元相图,设计了RuB合金钎料的化学成分,并进行了RuB合金钎料的制备、熔化温度及钎焊工艺等性能试验研究.结果表明:试验研究的RuB合金钎料的熔化温度为1 390～1 430℃;在母材W,Mo上的润湿性、铺展性能好,能完全润湿母材...     

Pt-Ir系掺杂Zr，Mo，Y对合金相性能的影响

在Pt-Ir系中分别加入Zr、Mo、Y三种元素,研究稀有金属元素的加入对Pt-Ir系组织结构及力学和电学性能的影响.合金相在真空高频炉中熔炼.用X射线衍射仪和金相显微镜对合金相的显微组织和结构进行分析,用电桥、涡流导电仪测量合金相的电阻率,用拉力试验机测量合金相的力学性能.结果表明:稀有金属元素的加入可以有效地细化合金相的显微组织,并且提高合金相的熔点、密度、力学性能和电阻率,但是合金相的加工性能有所降低.     

含Ni量对机械合金化Mg—Ni系二元贮氢合金结构和电化学？…

采用机械合金化（ＭＡ）方法制备了ＭｇＮｉｘ（ｘ＝０．５,１．０,１．２５,１．５,２．０）二元贮氢合金。并详细研究了含Ｎｉ量对ＭＡＭｇ－Ｎｉ系二元合金结构和电化学性能的影响。结果表明,当ｘ＝０．５时,ＭＡＭｇＮｉ０．５仍为晶态合金。 形成非晶态结构,且放电容量很低;当ｘ＝１．０～２．０时,ＭＡ Ｍｇ－Ｎｉ二元合金可形成非晶相,且非昌Ｍｇ－Ｎｉ二 合金具有较高的室温放电容量。, 时,在非 组成范围内     

Ti对Zr-Nb二元合金β结构稳定性和力学性能的影响

利用团簇成分式方法设计了[Zr-Zr₁₄](Zr,Nb)3系列二元合金,进而采用Ti替代部分Zr形成三元合金;采用真空铜模吸铸快冷技术制备合金棒材,利用XRD、OM、TEM等对其进行微观组织表征和力学性能测试。结果表明,随着Nb含量增加,Zr-Nb二元合金基体结构从hcp-α向bcc-β转变,β结构稳定的同时伴随有ω相析出。适量Ti添加可显著抑制ω相的析出,进一步改善了合金的β结构稳定性。其中,单相bcc-β合金[Ti-Zr₁₄]Nb3(Zr-17.37Nb-2.98Ti,质量分数,%)表现出低弹性模量(E=57 GPa)的同时具有最佳的力学性能(屈服强度σYS=557 MPa、延伸率δ=15.5%)。     

Effects of Cu addition on microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-6Zn magnesium alloy

The application of Mg-Zn binary alloys is restricted due to their developed dendritic microstructure and poor mechanical properties. In this study, an alloying method was used to improve the mechanical properties of Mg-Zn alloy. The Mg-6Zn magnesium alloys microalloyed with varying Cu content(0, 0.8, 1.5, 2.0 and 2.5wt.%) were fabricated by permanent mould casting, and the effects of Cu content on the microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-6Zn alloys were studied using OM, SEM, XRD and tensile tests at room temperature. The obtained results show that the addition of Cu not only can refine the grains effectively, but also can modify the eutectic morphology and improve the mechanical properties of the alloys. The main phases of the studied alloys include α-Mg, MgZn_2, Mg_2Cu and CuMgZn. When the content of Cu exceeds 0.8wt.%, Mg_2Cu phase appears. Meanwhile, the eutectic morphology is modified into dendritic shape or lamellar structure, which has an adverse effect on the tensile properties. Furthermore, among the investigated alloys, the alloy containing 0.8% Cu shows an optimalultimate tensile strength of 196 MPa, while the alloy with 1.5wt.% Cu obtains an excellent elongation of 7.22%. The experimental alloys under different Cu contents show distinguishing fracture behaviors: the fracture of the alloy with 0.8wt.% Cu reveals a mixed mode of inter-granular and quasi-cleavage, while in other investigated alloys, the fracture behaviors are dominated by cleavage fracture.     

生物医用钛基无镍记忆合金研究进展

综述近年来国内外关于Ti基无Ni记忆合金的研究进展,主要介绍Ti-Nb和Ti-Mo基二元及三元合金的记忆性能和超弹性行为,重点评述合金的微观结构、相变以及力学性能等特点,并提出一些值得关注的问题。     

几种Bi系高温超导用包套银合金的力学性能

为开发新型Bi系高温超导用包套银合金，使其具有良好的机械性能，制备了6种二元银合金，分别为AgAl，AgGa，AgTb，AgDy，AgTi和AgSb。研究了这些合金经过几种不同条件退火处理后的室温拉伸性能。结果表明，AgTb，AgDy，AgTi和AgSb合金在空气气氛中，高温长时处理后仍保持较高强度和较大的延伸率，这对高温超导体的加工和带材的力学性能的提高十分有利。而AgAl和AgGa合金经空气退火处理后，延伸率明显下降，这不利于高温超导体的加工；通过对几种银合金的力学性能的研究，为研制新型Bi系高温超导带材包套材料提供了依据。     

TiO2对镁锰牺牲阳极材料显微组织和电化学性能的影响

研究了含TiO2的熔剂对镁锰牺牲阳极材料显微组织和电化学性能的影响。结果表明，用含TiO2的熔剂对Si和Fe含量较高的纯镁处理后，镁熔体的Si和Fe的含量分别降到了0．0045％和0．005％。金相观察表明。TiO2的加入细化了晶粒。根据镁钛二元合金相图和X衍射图谱，有微量的钛固溶于镁基体中，并且没有发现第二相。当采用含20％TiO2的熔剂处理镁熔体时，镁阳极的电化学性能已经达到了行业标准。     

Enthalpies of formation for the Al–Cu–Ni–Zr quaternary alloys calculated via a combined approach of geometric model and Miedema theory

A method to extrapolate the thermodynamic properties of quaternary alloys from constitutive binary systems is presented. The method is based on Miedema's theory, and the asymmetry of thermodynamic properties of constitutive binary alloys is considered in the present model. The dependence of asymmetric constituent on the choice in Toop model has been overcome. This method has been applied to calculate the enthalpies of formation for ternary alloys. In the present work, the proposed method is used to calculate the mixing enthalpies of Al–Cu–Ni–Zr quaternary alloys and its constitutive subsystems. The good agreement between calculation and experimental data indicates that the present method is reasonable for predicting the thermodynamic properties of multi-component system.     

Mechanical and electrical properties of Pd-Ru system doped with Zr, Mo, Y

The effect of Zr,Mo,Y dopant on mechanical and electrical properties of Pd-Ru binary alloy was investigated in this work.The alloys were prepared in a vacuum high-frequency melting furnace.X-ray diffraction and metallographic microscope were employed to detect the microstructures of alloys.Electric bridge and eddy current conductive instrument were employed to test the electrical resistivity,and the mechanical properties of alloys were tested by AG-X100KN-type tensile testing machine.The results show that adding rare metal elements into Pd-Ru system could refine the structure effectively and increase the melting point,density,tensile strength,and hardness of alloy,but the elongation and electrical conductivity of alloy dccrease.