A STUDY OF THE ISOTHERMAL SECTION AT 1200℃ OF THE TERNARY SYSTEM W-Mo-Zr

应用金相及X射线分析法研究了钨-钼-锆三元系1200℃恒温截面。确定在这个截面上存在三个极窄的单相区:钨-钼固溶体α、锆固溶体β、三元中间相ε和两个广阔的两相区:(α+ε)与(ε+β)。α相和β相具有体心立方结构;ε相则具有MgCu_2结构的三元Laves相Zr(W,Mo)_2。ε相的点阵常数由ZrW_2到ZrMo_2呈线性变化。合金硬度测量结果与金相及X射线分析结果相符。     

钨-钼-锆三元系平衡图中1200℃恒溫截面的研究

应用金相及X射线分析法研究了钨-钼-锆三元系1200℃恒温截面。确定在这个截面上存在三个极窄的单相区:钨-钼固溶体α、锆固溶体β、三元中间相ε和两个广阔的两相区:(α ε)与(ε β)。α相和β相具有体心立方结构;ε相则具有MgCu_2结构的三元Laves相Zr(W,Mo)_2。ε相的点阵常数由ZrW_2到ZrMo_2呈线性变化。合金硬度测量结果与金相及X射线分析结果相符。     

Zr-Nb-Fe-Cu四元系富Zr角700℃的相平衡研究

通过X射线衍射(XRD)、电子探针显微镜(EPMA)和背散射电子显微分析(BSE)等方法测定了Zr-Nb-Fe-Cu四元系富Zr角700℃的相平衡关系。结果表明:在所研究的成分范围内,Zr-Nb-Fe-Cu四元系700℃富Zr角存在5种金属间化合物,即Zr_2Cu、τ_1、τ_2、λ_1和λ_2相,没有新的四元化合物生成。该等温截面包含2个双相区(τ_2+λ_1和λ2+λ_1),2个三相区(Zr_2Cu+λ_2+λ_1和τ_2+λ_2+λ_1)以及1个四相区(τ_1+τ_2+λ_2+λ_1)。根据试验结果,建立了Zr-Nb-Fe-Cu四元系700℃富Zr角相图。     

Dy-Al-Ti三元合金系600 ℃等温截面研究

采用真空电弧炉熔炼和真空管退火,制得Dy-Al-Ti三元合金试样,通过X射线衍射(XRD)分析,并辅以差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)分析、能谱仪(EDS)分析等测试技术,对实验样品进行表征,研究了Dy-Al-Ti三元合金系600℃等温截面中的物相关系,确定了Dy-Al-Ti三元系600℃等温截面的两相、三相区边界以及固溶度,并构建了Dy-Al-Ti三元系600℃等温截面相图。研究结果表明,Dy-Al-Ti三元系600℃等温截面由14个单相区、27个两相区和14个三相区组成,并证实了两个三元化合物相Ti4Al43Dy6和Ti2Al20Dy在600℃的存在。     

钼-钛-锆与钼-铌-锆两三元系平衡图中1200℃恒溫截面的研究

应用金相及X射线衍射方法,并辅之以硬度测量研究了Mo-Ti-Zr,Mo-Nb-Zr两三元系的1200℃恒温截面。两合金系统的1200℃恒温截面很相似,包括一个单相区α及一个两相区(α+ε)。在Mo-Ti-Zr系中α为体心立方Mo-Ti-Zr三元固溶体,其点阵常数随固溶体中钛、铅含量的增加而增大,ε为三元Laves相(Ti,Zr)Mo_2,其结构与ZrMo_2相同。在Mo-Nb-Zr系中α为体心立方Mo-Nb-Zr三元固溶体,其点阵常数也随固溶体中铌、锆含量增加而增加,ε为具有MgCu_2型结构的三元Laves相Zr(Mo,Nb)_2。在Mo-Ti-Zr三元系中,随着钛含量的增加,合金的等硬度曲线呈半环状向钛角扩展,在Mo-Nb-Zr三元系中,随着铌含量的增加,合金的等硬度曲线也呈半环状向铌角扩展。     

THE ISOTHERMAL SECTIONS AT 1200℃ OF THE EQUILIBRIUM DIAGRAMS OF THE SYSTEMS Mo-Ti-Zr AND Mo-Nb-Zr

应用金相及X射线衍射方法,并辅之以硬度测量研究了Mo-Ti-Zr,Mo-Nb-Zr两三元系的1200℃恒温截面。两合金系统的1200℃恒温截面很相似,包括一个单相区α及一个两相区(α+ε)。在Mo-Ti-Zr系中α为体心立方Mo-Ti-Zr三元固溶体,其点阵常数随固溶体中钛、铅含量的增加而增大,ε为三元Laves相(Ti,Zr)Mo_2,其结构与ZrMo_2相同。在Mo-Nb-Zr系中α为体心立方Mo-Nb-Zr三元固溶体,其点阵常数也随固溶体中铌、锆含量增加而增加,ε为具有MgCu_2型结构的三元Laves相Zr(Mo,Nb)_2。在Mo-Ti-Zr三元系中,随着钛含量的增加,合金的等硬度曲线呈半环状向钛角扩展,在Mo-Nb-Zr三元系中,随着铌含量的增加,合金的等硬度曲线也呈半环状向铌角扩展。     

Ti-Mn-Si三元系相图富Ti端800及1100℃等温截面的测定

采用合金法,利用电子探针显微分析(EPMA)及X射线衍射法(XRD),试验测定了Ti-Mn-Si三元系合金相图富Ti端800及1 100℃等温截面中的相关系。结合试验数据和已知子二元系相图,发现Ti-Mn-Si三元系富Ti端800℃时存在3个三相区:BCC(Ti)+HCP(Ti)+SiTi_3、BCC(Ti)+Si_3Ti_5+SiTi_3、BCC(Ti)+Si_3Ti_5+X(X为三元新相); 4个两相区:BCC(Ti)+Si_3Ti_5、BCC(Ti)+SiTi_3、HCP(Ti)+SiTi_3、HCP(Ti)+BCC(Ti);2个单相区:BCC(Ti)、HCP(Ti)。富Ti端1 100℃时存在2个三相区:BCC(Ti)+Si_3Ti_5+SiTi_3、BCC(Ti)+Si_3Ti_5+X; 2个两相区:BCC(Ti)+Si_3Ti_5、BCC(Ti)+SiTi_3; 1个单相区BCC(Ti)。     

Cu-20Ni-30Cr合金在700℃和800℃纯氧气中的氧化

研究了三元复相合金Cu-20Ni-30Cr（at%）在700℃和800℃纯氧气中的氧化行为，合金由三相组成，具有最大Cu浓度和最小Cr浓度的α相为合金的基体，中间浓度的Ni和Cr的β相和富Cr的γ相以颗粒状态分布在合金基体中。合金在2个温度下的氧化动力学曲线偏离抛物线规律，其氧化增重随时间延长而降低，合金氧化速率随温度升高而加快，合金形成了复杂的氧化膜结构，外层为富Cu氧化物，中间层为尖晶石层，最内层为不规则但连续的Cr2O3膜，合金中的复相组织限制Cr在合金中的扩散，抑制了外氧化膜的形成。     

Au-Pt-Sn三元合金相图的700℃等温截面

采用X射线衍射仪(XRD)和电子探针显微分析仪(EPMA)等方法测定了Au-Pt-Sn三元系700℃等温截面。结果表明:Au-Pt-Sn体系700℃等温截面由3个单相区、7个两相区和6个三相区组成。6个三相区分别为Pt_3Sn+FCC-A1+PtSn、Pt Sn+FCC-A1+Au_5Sn、Pt Sn+Pt_3Sn+Au_5Sn、Pt_3Sn+FCC-A1+Au_5Sn、Pt Sn+Pt_2Sn_3+Liquid和Pt Sn+FCC-A1+Liquid。Au-Pt-Sn体系中存在Au-Pt合金的调幅分解反应,随着Pt含量的减少,合金中调幅分解相逐渐消失,在Au_(16)Pt_(30)Sn_(54)和Au_(16)Pt_(20)Sn_(64)合金中完全消失。由于Pt-Sn合金相的熔点较Au-Sn合金的相高,所以在700℃等温截面,大都只存在Pt-Sn合金相,而Au-Sn合金相大都只存在于液相中。合金Au_(16)Pt_(69)Sn_(15)、Au_(16)Pt_(54)Sn_(30)和Au_(16)Pt_(42)Sn_(42)由于存在调幅分解相,组织分布较均匀,其强度明显比合金Au_(16)Pt_(30)Sn_(54)和Au_(16)Pt_(20)Sn_(64)的高。     

富金的Au-Ag-Zr三元合金研究

在Au-Ag、Au-Zr和Ag-Zr二元系相图研究的基础上,采用X射线衍射分析、电子探针(EPMA)和显微金相方法测定了Au-Ag-Zr三元系富金区域的700℃等温截面.发现在该等温截面上的富Au-Ag侧,沿着Au-Ag二元匀晶系存在一个长条形的单相区Au(Ag)或Ag(Au),确定在该部分等温截面上共有4个单相区:固溶体Au(Ag)或Ag(Au)、Au4Zr、Au3Zr和Au2Zr;4个二相区:Au4Zr Au(Ag)、Au3Zr Au(Ag)、Au4Zr Au3Zr和Au3Zr Au2Zr;2个三相区:Au4Zr Au3Zr Au(Ag)和Au3Zr Au2Zr Au(Ag);在该区域没有形成新的三元化合物.     

Ag-Cu-P系富Cu合金相图500℃等温截面

用X射线衍射法、μDTA法和金相显微镜法测定了Ag-Cu-P(P<23wt-％)三元系富Cu合金相图500℃等温截面以及这三元系的含2wt—％Ag和含6wt-％P的垂直截面。在500℃等温截面中存在三个单相区、三个两相区和一个三相区。Ag,P在Cu中的最大固溶度分别为1.5wt-％和1.2wt-％,Cu在Ag中的最大固溶度为1.8wt-％。存在一个三元共晶反应,三相共晶点成分(wt-％)约为18Ag-74.5Cu-7.5P。     

A 500℃ ISOTHERMAL SECTION OF Ag-Cu-P SYSTEM

用X射线衍射法、μDTA法和金相显微镜法测定了Ag-Cu-P(P<23wt-％)三元系富Cu合金相图500℃等温截面以及这三元系的含2wt—％Ag和含6wt-％P的垂直截面。在500℃等温截面中存在三个单相区、三个两相区和一个三相区。Ag,P在Cu中的最大固溶度分别为1.5wt-％和1.2wt-％,Cu在Ag中的最大固溶度为1.8wt-％。存在一个三元共晶反应,三相共晶点成分(wt-％)约为18Ag-74.5Cu-7.5P。     

Au-Ag-Y三元系富Au-Ag区域(Y≤34at%)的700℃等温截面

在Au-Ag、Au-Y和Ag-Y二元合金相图的基础上,采用X-射线衍射分析、电子探针等手段研究了Au-Ag-Y三元系中富金-银区域(Y≤34at%)的700℃等温截面.发现:在该截面的富金银侧沿着Au-Ag二元匀晶系存在一个单相区Au(Ag)或Ag(Au);在二元金属间化合物Au2Y和Ag2Y之间存在一个无限固溶体区域(Au2Y)或(Ag2Y).在该部分700℃等温截面上一共有6个单相区:Au(Ag) 或 Ag(Au)、Au6Y、Au51Y14、α(Au2Y) 或 (Ag2Y)、 Au3Y和 Ag51Y14;9个两相区:Au(Ag) Au6Y、 Au(Ag) Au51Y14、 Au(Ag) Au3Y、 Au(Ag) α(Au2Y)、 Au(Ag) Ag51Y14、Ag51Y14 α(Au2Y)、α(Au2Y) Au3Y、 Au3Y Au51Y14 和 Au51Y14 Au6Y;4个三相区: Ag51Y14 α(Au2Y) Au(Ag)、α(Au2Y) Au3Y Au(Ag)、 Au3Y Au51Y14 Au(Ag) 和 Au51Y14 Au6Y Au(Ag).在Au-Ag-Y三元系的该成分区域没有发现新的三元中间相.     

晶粒细化对Cu—20Ni—20Cr合金氧化行为的影响

为探讨晶粒尺寸变化对三元复相合金氧化行为的影响，采用机械合金化制备了纳米晶三元Cu-20Ni-20Cr合金，并对比研究了该合金与同成分的铸态合金在700℃～800℃，0．1MPa纯氧气中的氧化行为。结果表明，铸态合金表面没有形成连续的Cr2O，保护膜，而是形成了含有所有组元氧化物及它们复合氧化物的复杂氧化膜结构。纳米晶Cu—20Ni—20Cr合金在700℃时合金表面形成了连续的Cr2O3氧化膜，而800℃时虽没有形成Cr2O3外氧化膜，但氧化膜规则平坦，外层是CuO，中间层是Cu2O，NiO和Cr2O3组成的混合氧化物区，内层则形成了一薄但不连续的Cr2O3层。晶粒细化降低了合金表面形成Cr2O3氧化膜所需活泼组元Cr的临界浓度。     

La-Ni-Cr三元系600℃等温截面的相关系

用X射线粉末衍射法，差热分析法和金相分析法测定了La-Ni-Cr三元系600℃等温截面的相关系。结果表明：此截面由10个单相区、17个两相区和8个三相区组成。在本实验条件下未发现新的三元化合物，没有观察到化合物Cr，Ni3和Cr3Ni2的谱线；化合物La3Ni的谱线是由La和La7Ni3的谱线相叠加；没有观察到LaNi2，而观察到La7Ni16的存在。Ni在Cr中的最大固溶度大约为3at％，Cr在Ni，LaNi5，La2Ni7，LaNi3，La2Ni3，LaNi和La7Ni3中的最大固溶度(at%)分别约为35，20，15，8，9，9和6，Cr在La7Ni16中的固溶度几乎为零。     

Ag-Pd-Ru三元系相图的700℃等温截面

采用X射线衍射、电子探针和金相显微镜等方法研究了Ag Pd Ru三元系相图的 70 0℃等温截面。发现在该截面上沿着Ag Pd侧有一单相区 (Ag或Pd) ,这个单相区在富Pd区域较宽 ;在该截面的富Ru侧也存在一较小的单相区 (Ru) ;在这两个单相区之间是一个宽阔的二相区 (Ag Ru)。此外 ,在Ag Pd Ru三元系富Ag Ru侧的部分成分区域 ,由于合金在液态出现分层现象 ,凝固后难于获得均匀合金 ,致使该区域内的相区边界未能测定。     

Mg-Sn-Y三元系富Mg角500℃等温截面的测定

采用合金法,利用XRD、SEM-EDS测定一系列Mg-Sn-Y三元合金在500℃下富Mg角处相平衡关系及各相平衡成分,建立Mg-Sn-Y三元系在500℃下富Mg角处的等温截面相图。结果表明:Mg-Sn-Y三元系富Mg角处存在Mg2Sn、MgSnY、Sn3Y5和Mg24+xY54种化合物与α-Mg固溶体平衡,从而构建3个三相区和4个两相区;Sn在α-Mg基体中的固溶度为2.5%～3.9%(摩尔分数),Y在α-Mg基体中的固溶度为1.1%,但二者不能同时固溶到α-Mg基体中,同时Sn3Y5相中大约可以固溶3.6%～4.1%的金属Mg;由于MgSnY和Sn3Y5等一些高熔点化合物在高温下能够稳定存在,使得Mg-Sn-Y体系有可能成为一种潜在的新型耐热镁合金。     

Zr(Fe_x,Cr_(1-x))2合金在400℃过热蒸汽中的腐蚀行为

用真空非自耗电弧炉熔炼了3种与锆合金中常见第二相粒子成分相同的合金Zr(Fe_x,Cr_(1-x))_2(x=1,2/3,1/3).研究锆合金中第二相粒子的腐蚀行为.第二相合金的粉末在高压釜中经400℃/10.3 MPa过热蒸汽腐蚀不同时间后,利用XRD和能量过滤TEM对腐蚀产物进行了物相分析,结果表明:Cr对第二相合金的氧化速率有很大的影响,增加Cr含量可以提高第二相合金的耐腐蚀性能;由于Fe和Cr在ZrO_2中的固溶度极低,第二相合金被腐蚀形成ZrO_2时,Fe和Cr被排出并形成α-Fe(Cr)和γ-Fe(Cr),最终腐蚀生成(Fe,Cr)_3O_4.不同成分第二相合金的腐蚀行为不同,会对锆合金氧化膜的显微组织演化产生不同的影响,因而也对锆合金的耐腐蚀性能产生不同的影响.     

Co,Cr和Ni对Fe3Al金属间化合物相平衡的影响

利用集团变分法，计算了Fe-Al-Co,Fe-Al-Cr,Fe-Al-Ni三元合金700K等温截面的Fe3Al相区，三个三元合金等温截面的计算结果显示，Fe-Al-Ni相图中的Fe3Al相区最小，Fe-Al-Cr相图中的Fe3Al相区最大；根据等温截面的几何性质，可以将Co和Ni看成是一类原子，而Cr原子属于另一类，利用Monte Carlo方法分析了Co,Cr和Ni对Fe3Al金属间化合物原子组态的影响，从不同原子在不同亚点阵上的占位情况和原子组态图都可以看出，Cr原子倾向于占据β亚点阵；Co和Ni原子倾向于占据α亚点阵，也有一部分Co和Ni原子倾向于与Al原子形成B2结构晶粒，分布于DO3晶粒中，这将加剧晶体中缺陷的形成，从Monte Carlo法得到的这些结果，也可以看出Co和Ni属于一类原子，而Cr属于另一类。     

四元三相Cu-20Ni-20Cr-5Co合金的高温氧化行为

研究四元三相Cu-20Ni-20Cr-5Co合金在700-900℃、0.1MPa纯氧气中的氧化行为以及添加第四组元Co对三元三相Cu-20Ni-20Cr合金氧化行为的影响。结果表明:合金为三相混合物,其氧化动力学曲线偏离抛物线规律,由几个线段组成,添加5%Co后合金的氧化速率明显降低。Cu-20Ni-20Cr-5Co合金表面形成的氧化膜外层主要是由CuO组成,内层是合金与氧化物组成的混合内氧化区,最终合金内层表面形成一连续的Cr2O3层,阻止合金的进一步氧化。