人造金刚石触媒材料的研究概况

简要介绍了国内外触媒材料的发展现状和钢铁研究总院关于触媒材料的研究成果。进一步分析触媒织构，以及对不同触媒合成的赋色金刚石的主要物理性能的测定结果等，提出了触媒研究的一些新看法，以及触媒材料的发展前景。     

生成金刚石对触媒的结构研究

本文描述了加热保压初始触媒合金的显微组织特征，生成金刚石时的触媒合金结构，介绍了实验结果及其分析，解释了固态下金刚石晶体的成核。     

Sn对轧制Mg-8Li合金组织性能与织构的影响

研究了Sn对轧制的Mg-8Li合金的显微组织、性能及织构的影响。结果表明,轧制可以细化合金的组织,同时使合金中析出的第二相更加弥散分布。Sn的加入可以提高合金的力学性能。其中,Mg-8Li-1Sn和Mg-8Li-3Sn合金轧制后的抗拉强度分别达到了141.35 MPa和181.59 MPa,断后伸长率达到26.1%和22.8%。合金中相织构为(0002)基面织构,相织构为(110)晶面织构,整体织构强度均较弱。     

触煤合金对金刚石合成影响的研究

本叙述了合金触媒合成金刚石的效果，讨论了合金触媒性能对金刚石合成及其性能的影响。在对多种合金性能测试与分析的基础上，综合了使用合金触媒的经验、看法和金刚石合成机理及对合成金刚石的触媒原料的选择方法。     

Ti70合金板的组织与力学性能的各向异性

通过拉伸及低温冲击试验、光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪,对Ti70合金板的组织与力学性能的各向异性进行了研究。结果表明,Ti70合金板热轧及退火后组织未出现明显差异,退火过程中主要以回复为主,但在高密度位错的剪切带上出现了一定数量的再结晶晶粒。退火态Ti70合金板横向屈服强度及低温冲击吸收能量都高于纵向,但抗拉强度低于纵向,表现出了明显的各向异性。退火后Ti70合金板形成了较强的{0002}基面织构,其晶面法向向RD方向(纵向)偏转±30°,向TD(横向)方向偏转±41°。由于基面织构更向RD方向集中,因此造成了Ti70合金板力学性能的各向异性。     

MGH754合金挤压棒材的二次再结晶与织构

研究了ＭＧＨ７５４合金在二次再结晶过程中的组织和结构变化。结果表明，合金大热挤压状态具有细小的等轴晶组织，织构微弱，有利于进行殂变加工；二次再结晶后，组织为粗大的柱状晶，且出现强烈的织构；随着退火时间延长，「１１０」〈００１》和「１００」〈００１〉织构含量明显增加，而「１１０」〈１１１〉，「１１０」〈１１３〉和「１１２」〈１１１〉等织构的含量减少，合金棒材的纵向主要为〈００１〉取向。     

高温高压下Ni70Mn25Co5+Cu触媒对合成金刚石成核的影响

用六面顶金刚石压机研究了高温高压条件下，铜在Ni70Mn25Co5合金触媒中的扩散和形成含铜合金触媒的过程。同时，研究了这种不同含铜量的合金触媒在金刚石合成过程中对金刚石成核和生长的影响。研究发现在1670K、5．0GPa条件下，铜很容易进入Ni70Mn25Co5合金中形成NiMnCoCu合金触媒。这种含铜触媒对金刚石的成核有抑制作用，而且触媒随着铜含量的增加这种抑制作用越明显。在本研究的实验条件下，NiMnCo触媒中铜含量低于5％时，可以有效地使金刚石均匀成核并生长成大小均匀的金刚石。     

微量稀土元素Er对1420合金织构的影响

采用X射线衍射分析、金相组织观察和透射电镜等技术手段，研究了Er对1420合金板材织构的影响。结果表明，微量Er能够增强1420合金板材变形织构，其中黄铜织构B{011}〈211〉增强最为明显，其主要原因是加入微量Er可降低1420合金的层错能，同时Er与位错之间存在较高的交互作用能。另外，Er的抑制再结晶和细化再结晶晶粒作用也有利于变形织构的形成与维持。     

稀土贮氢合金织构的生长特性

用X射线衍射(XRD)分析方法,探讨了AB_5型稀土贮氢合金在不同冷却速度下织构的生长特性及其对电极性能的影响。在普通快冷条件下,具有不同成分的贮氢合金锭呈不同的织构生长特性,一般具有(101) (002)晶面择优取向,平行于冷却面,并可获得较高的放电容量;在快速凝固条件下制得的贮氢合金,其表面呈强的(0002)基极织构也即c轴织构,与稀土贮氢合金M_mNi_(3.5)Co_(0.7)Al_(0.8)锭的柱状晶结构具有强的c轴织构取向以及定向凝固合金在不同冷却速率下的织构取向相一致。     

退火温度对轧制变形镁锂合金组织与力学性能的影响

研究冷轧(压下量75%)及150、200、250和300 ℃等温退火1 h后Mg-8Li-1Al-0.5Sn合金的组织演变、力学性能以及变形机理。结果发现,合金伸长率随退火温度升高先增加再降低。退火温度为200 ℃时,合金伸长率达到最佳,为40%,相较冷轧态,强度无弱化表现,为212 MPa,伸长率提高24.4%。合金塑性的提升主要是由于退火促进合金内α相由带条状向竹节状转变,缓解应力集中,同时促进β相发生静态再结晶和晶粒细化。此外,α相轧制织构在退火过程中发生角度偏转,保留了有利于滑移的{1010}晶面织构,也对合金伸长率的提升起到促进作用。     

含硼合金触媒对金刚石合成影响的实验研究

研究含硼合金触媒对金刚石合成的影响问题，对促进人造金刚石品种多样化、产品质量提高及触媒材料发展有重要的价值。叙述了含硼合金触媒合成金刚石的效果及对生长金刚石晶体性能产生的影响，讨论分析了含硼合金触媒合成金刚石的晶体性能比一般合金触媒合成金刚石晶体的性能较优的原因。在讨论分析的基础上，给提高人造金刚石与合成优质金刚石用触媒舍金材料的选择指出了途径。     

用镍锰钴合金触媒合成高品质金刚石的试验

研究触媒材料与金刚石的合成和金刚石晶体生长的关系问题，对促进合成工艺技术与触媒材料的发展有重要的实际价值。叙述了镍锰钴合金触媒（Ni70Mn25Co5）合成高品质金刚石的效果，讨论了镍锰钴合金触媒性质对金刚石合成效果及其晶体生长的影响和合成机理，并指出了在生产中对触媒材料选择的重要性和提高金刚石合成质量的方法与途径。     

Zr-Nb、Zr-Sn-Nb合金轧制板材织构分析

采用电子背散射衍射(EBSD)技术对Zr-Nb、Zr-Sn-Nb两类锆合金的终轧退火板材组织、织构进行了研究,并对再结晶晶粒的取向差进行了表征。结果表明,两类锆合金经终轧退火后都得到了均匀细小的再结晶组织,多数晶粒尺寸在2～5μm之间;两种合金中形成的第二相差别很大,Zr-Sn-Nb合金中第二相均匀弥散,而Zr-Nb合金中第二相则存在两种形态;两种合金退火后织构均为基面平行于轧面的取向织构,并向TD方向偏转一定角度,且多数晶粒的1210∥RD方向。     

NiMnCo金刚石粉末触媒评价

本从宏观，微观角度评价了合金成刚石用粉状和片状NiMnCo触媒的特性，并对两种形态触媒的技术经济性进行了初步分析。     

Al-Cu-Mg合金组织与力学性能的新型热机械处理调控

采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸力学性能测试、疲劳裂纹扩展速率测试等研究了新型热机械处理对Al-Cu-Mg合金组织与性能的影响及调控机理。结果表明：新型热机械处理可以使Al-Cu-Mg合金实现良好的强塑性配合，在高伸长率(11.3%)条件下抗拉强度和屈服强度分别达到516.7MPa和475.3 MPa。热机械处理中的大倾转角、大扭转角晶界的Goss晶粒和剪切织构的引入显著提高了合金的抗疲劳裂纹扩展性能，裂纹闭合效应可降低有效裂纹尖端应力强度因子范围，延缓疲劳裂纹扩展速率。新型热机械处理通过对析出相、位错与织构组态的协同调控以显著改善合金的力学性能。本工艺的织构演变包括Cube织构和Goss织构的形成与转变，Brass织构、Copper织构和S织构等轧制织构以及剪切织构的形成。     

等通道转角挤压双相Mg-10.73Li-4.49Al-0.52Y合金的组织与力学性能

采用等通道转角挤压(ECAP)工艺在573 K温度下以Bc路径对双相合金Mg-10.73Li-4.49Al-0.52Y进行1~6道次挤压变形,对变形合金进行显微组织观察、扫描电镜分析、X射线衍射测试和应变速率为1.5×10-3 s-1的室温拉伸实验。结果表明:该合金由(α+β)相组成,变形后晶粒沿着与挤压方向成30°~45°角且呈拉长的流线状,随挤压道次的增加,晶粒不断细化,其析出相Al2Y颗粒也随道次的增加沿晶粒拉长的方向均匀化和细化。合金原始铸态无织构,1道次变形后β相的主滑移面{110}晶面织构强度最高,变形3道次和6道次后该晶面织构强度相对1道次的下降,织构向周围移动。变形到3道次,室温下抗拉强度从铸态的137.5 MPa提高到最大值166.4 MPa;4道次后,强度有一定程度下降。断口分析表明,经6道次变形后断口呈典型的延性断裂特征,存在更多的韧窝,并获得较大的室温伸长率(83%)。     

高弹钛合金箔材的组织与织构

在常规钛合金中,Ti-8Al-1Mo-1V（Ti811）合金具有最高的弹性模量。采用工业生产的Ti811合金,通过各种加工,研究了Ti811合金δ0．3mm箔材的微观组织和织构。结果表明：Ti811合金箔材具有良好的室温拉伸性能;它的组织为等轴组织;箔材的织构为不太强的（2111）[0110]织构,织构分布范围为10°～15°。等轴组织和较弱的织构有利于合金箔材的进一步加工。     

典型Fe-Cr-Al及Ni-Cr-(Fe)系电热合金丝的显微组织与织构

选取了两类典型电热合金丝材成品进行了检测,对比分析了合金丝的显微组织及织构,包括Fe-Cr-Al系的国产0Cr25Al5合金与进口0Cr22Al5合金和Ni-Cr-(Fe)系的国产Cr20Ni80合金与Cr20Ni30合金。结果表明:进口Fe-Cr-Al合金的平均晶粒尺寸相对较大,晶粒尺寸分布较为均匀,而织构较弱;国产0Cr25Al5合金的平均晶粒尺寸均匀程度较差,而较粗的样品平均晶粒尺寸较大且织构稍弱,接近于进口Fe-Cr-Al合金,表明较粗的丝材制备形变量较小。Ni-Cr-(Fe)系的合金均表现为不均匀的晶粒组织,而Cr20Ni80合金相较于Cr20Ni30合金的大尺寸晶粒更多;减小合金丝材的直径有细化组织作用,同时还能增强两种Ni-Cr合金丝中均存在的<111>丝织构。     

Er对Al-Mg-Si-Zr-Er合金(T4态)板材性能的影响

通过常温拉伸性能测试、硬度测试、ODF图、OM、SEM、TEM及EDS等分析，研究了Er对Al-Mg-Si-Zr-Er合金(T4态)组织和性能的影响，并解释了Er的作用机制。结果表明，随着Er含量增加，合金强度和硬度均增加，伸长率降低，平面各向异性降低，晶粒细化，织构强度变弱，再结晶形核机制改变；Al-Mg-Si-Zr-Er合金(T4态)主要织构为Brass{110}<112>织构；Er的加入起到了细晶强化、抑制再结晶、降低铝合金层错能及减弱合金变形时的平面滑移所引起的局部应变集中的作用。     

Fe-Cr-Al合金退火过程中组织和性能的演变

采用电子背散射衍射技术(EBSD)对Fe-Cr-Al合金在退火过程中的组织演变规律进行了研究,分析了退火时间对晶界分布、微观织构和性能的影响。结果表明:退火初期合金组织发生回复过程,晶界以小角晶界为主,织构为典型的立方晶体形变织构{001}<110>;退火时间在3～15 min内,组织发生再结晶,大角晶界急剧增加,织构转变为{111}<121>和{111}<112>;退火时间超过15 min后,合金的{111}织构组分减弱,而{001}织构组分增强。随着退火时间的延长,断后伸长率和塑性应变比(r值)先增大后减小,退火时间在15 min时断后伸长率和r值都达到最大值,分别为19.6%和1.23。r值与{111}/{001}织构强度的比值有很好的对应关系。