锆基激光熔覆涂层组织结构及性能

在纯钛(TA2)基体上激光熔覆了Zr65Al75Ni10Cu17.5合金粉末，对涂层进行了XRD，SEM和TEM分析。研究发现，涂层由金属间化合物 少量的非晶组成。这种具有高比强度、高硬度和高抗氧化性的金属间化合物与非晶相的复合组织，具有较好的力学性能。在Zr65Al75Ni10Cu17.5合金粉末中添加w(B)2％和w(Si)2．75％，发现涂层中非晶含量增加，硬度升高。两种涂层的最高硬度分别达到HK909．6和HK1444．8。     

Ti-Zr-Ni-Cu非晶系的等电子浓度特征

以准晶成分Ti40Zr40Ni20为基准，在Ti—Zr-Ni-Cu系中设计出电子浓度为1.200和原子尺寸为0．1474nm的系列合金，并用铜模吸铸法制备直径为3mm的合金棒试样．结果表明，Ti12Zr55Ni13Cu20成分附近可形成块体非晶合金，而Ti3Zr60Ni12Cu25和Zr60Ni10Cu30成分点上形成了单一的四方Zr2Cu型非晶相关相．准晶、块体非晶合金和Zr2Cu相是具有相同电子浓度的电子化合物，它们在成分图上表现出鲜明的等电子浓度特征，表明块体非晶合金的等电子浓度判据适用于Ti-Zr-Ni-Cu非晶系．二十面体与截角八面体间的结构关联可作为准晶或非晶合金多型性转变成Zr2Cu相的结构模型．     

非晶合金Zr52．5Cu27Ni5．5Al12Nb3中纳米晶的形成及其对压缩力学性能的影响

采用射流铸造法在水冷铜模中制备出成分为Zr52．5Cu30-xNi5．5Al12Nbx（x=0，3）的块体非晶合金。x=0时，样品为完全非晶结构；x=3时，试样的组织为非晶基体上均匀分布着尺度为20nm的富含Zr和Nb的成分偏聚区，同时富集区内镶嵌着尺寸为5nm左右bcc结构的Zr-Nb固溶体纳米颗粒。Zr52．5Cu27Ni55Al12Nb3合金的强度较具有完全非晶结构的Zr52.5Cu3027Ni55Al12合金有明显的提高：断裂强度由1600MPa增加到1964MPa。非晶基体上析出的纳米颗粒和成分偏聚增加了剪切变形的阻力。同时，基体变形由单滑移（x=0）转变为多滑移（x=3），并且滑移相互交错，避免了由于不均匀形夺诰成的据前脆断。提高了基体的强度。     

TA15钛合金激光非晶-纳米晶增强镍基涂层的组织结构及耐磨性

在重要航空材料TA15钛合金基材表面进行激光同轴送粉熔覆Ni60A-Ni包WC-TiB₂-Y₂O₃混合粉末可生成非晶-纳米晶增强复合涂层.对涂层进行微观组织观察、显微硬度测试及室温干摩擦磨损试验.结果表明,涂层主要由γ-(Fe,Ni),WC,α-W₂C,M₁₂C,Ti-B化合物,Ti-Al金属间化合物,Mo,Zr与V元素的碳化物以及非晶相构成.整个涂层为非晶、纳米晶及其它晶化相共存.涂层较TA15钛合金表现出更好的耐磨损性,且涂层的主要磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损.纳米晶颗粒的产生可使涂层磨损表面光滑,有利于摩擦系数与磨损量的降低.     

钛表面改性Al/NiCu组合涂层反应机理及抗氧化性能

采用等离子结合电弧喷涂的工艺方法在工业纯钛表面制备了Al/Ni Cu组合涂层,在700℃的大气环境下对Al/Ni Cu/Ti试件进行加热处理,使得Al、Ni Cu复合涂层之间发生扩散反应并原位生成具有一定抗高温氧化性能的Ni-Al金属间化合物涂层。对加热改性处理前后涂层的微观组织及Ni-Al金属间化合物的形成机理进行了研究,并对经加热和打磨处理后的Al/Ni Cu/Ti试件及无防护涂层的Ti块进行了800℃/100 h的高温氧化试验。研究结果显示,Ti基体表面Al/Ni Cu涂层经700℃炉中加热改性处理后,Al、Ni Cu涂层间可发生扩散反应并原位生成Ni Al3、Cu Al2、Ni2Al3及含有一定Cu元素的Ni Al金属间化合物,但只有高熔点的Ni Al金属间化合物能够始终稳定地存在,且此金属间化合物对Ti基体起到了较好的高温防护作用。     

微量组分Ni对Cu50Zr42Al8块状非晶的玻璃形成能力、热稳定性及耐腐蚀性能的影响

通过对块状非晶（Cu50Zr42Al8）。Nix（x=0，1，2，3，4）进行X射线衍射（XRD）和差分扫描量热（DSC）的测试分析，并利用减重法测试（Cu50ZrAl8）99Ni1和Cu50Zr42Al8非晶合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为，研究添加微量元素Ni对Cu50Zr42Al8块状非晶的玻璃形成能力、热稳定性及耐腐蚀性能的影响。结果表明：当Ni含量由x=0增加到x=1时，试样均为完全非晶结构，热稳定性增强，但玻璃形成能力有所降低。随着Ni含量的进一步增加，出现了非晶和晶体的复合体。失重测试表明，含微量Ni后Cu基块状非晶的耐腐蚀性能增强。     

Ni-Ti-Zr-Al-Cu-Si块体非晶合金的形成及压缩性能

利用DSC，DTA，XRD研究了NiTiZrAlCuSi块体非晶合金的形成。采用铜模铸造工艺使块体金属玻璃最大直径从Ni42Ti25Zr25Al8合金的小于0．5mm增加到Ni42Ti20Zr25Al8Cu5的1mm，然后增加到Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5合金的4mm。在Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5和Ni42Ti20Zr20.5Al8Cu5Si4.5合金中获得最大的约化玻璃转变温度Trg（=Tg／T1）及最大的过冷液相区△Tx（=Tx-Tg），分别为0．570和93K。Si显著增加玻璃形成能力主要是抑制引起异质形核的Ni（TiZr）相和（TiZr）（CuAl）2相的形成。室温压缩实验表明：Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5合金抗压断裂强度为2724MPa。     

摩擦焊焊接块体非晶体合金Zr65Cu12．5Al7．5Ni15

采用传统摩擦焊焊接方法连接具有良好非晶形成能力的Zr65Cu12．5Al7．5Ni15（at％）块体非晶合金。微区X射线衍射结果显示，整个焊接接头保持了非晶特性，无晶化反应发生。对摩擦焊焊接方法成功连接块体非晶合金Zr65Cu12．5Al7．5Ni15的原因进行了分析。     

电脉冲孕育处理对Zr基块体非晶热稳定性及退火晶化的影响

通过先对Zr55Ni5Al10Cu30合金熔体施加脉冲电流处理,再利用非真空吸铸法制备出Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的方式,研究了电脉冲孕育处理对非晶热稳定性及退火晶化的影响。差分扫描量热(DSC)及X射线衍射(XRD)分析结果表明:经电脉冲孕育处理后Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的玻璃转变温度上升,晶化温度降低,过冷液相区变窄,同时玻璃转变激活能和晶化激活能有所减少。电脉冲孕育处理没有改变Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金退火晶化相演变过程,但提高了非晶退火晶化率。电脉冲孕育处理对Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的晶化起到了促进作用。     

Zr基块体非晶在激光点热源作用下的晶化

采用激光脉冲方法,每隔0.4 mm对Zr基块体非晶合金Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4进行单脉冲激光重熔实验,研究不同晶化区域的组织结构和成分变化等.结果表明,单脉冲激光重熔产生晶化主要发生在一次热影响区与二次热影响区.一次热影响晶化区晶粒为尺寸约5μm的针状晶粒和直径0.6～1.5 μm的球状晶粒,晶化相为亚稳相ZrNi和稳态相Zr2Cu、Zr2Al;二次热影响晶化区晶粒为直径约5μm菊花状晶粒,晶化相为稳态相Zr2Al和Zr4Al3;晶化相中Zr原子含量百分比增加,Al、Cu的含量百分比下降,Ni基本不变.结构弛豫现象是引起热影响区的晶化的重要原因.