粉末冶金V-5Cr-5Ti合金的制备与性能

以氢化脱氢粉末为原料,采用冷等静压和真空烧结制备了V-5Cr-5Ti合金,并利用热等静压、热锻和热处理来改善其组织和性能。利用XRD衍射仪测定原料及V-5Cr-5Ti合金的物相。利用氧氮分析仪、材料试验机、金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)等测试了不同状态V-5Cr-5Ti合金试样的氧氮含量、力学性能及断口形貌。结果表明:粉末冶金V-5Cr-5Ti合金的相对密度达到99.8%以上,物相组成为单一bcc相钒基固溶体。热锻后退火试样的氧含量小于600μg/g,抗拉强度为490 MPa,屈服强度为368 MPa,延伸率和断面收缩率分别为28%和61.5%,断口形貌由细小韧窝组成。     

V-5Cr-5Ti合金的拉伸性能及其强化机理

对真空熔炼V-5Cr-5Ti合金开展了均匀化退火、热锻开坯、冷轧变形和热处理实验,利用万能试验机、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了V-5Cr-5Ti合金中析出相对力学性能影响,估算了V-5Cr-5Ti合金中析出相强化的效果。结果表明：铸态V-5Cr-5Ti合金存在以片层状析出相为特征的树枝状析出相,合金均匀化退火后析出相由片层状转化为针状,由树枝状转化成团聚状。析出相在变形过程中破碎成短条状或球状颗粒。铸态合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为505.0 MPa、415.0 MPa和8.2%,断裂机制为脆性的解理断裂。均匀化热处理后断裂机制转变为沿晶断裂和准解离断裂共存的混合型断裂。80%冷变形＋热处理后合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为487.3 MPa、382.7 MPa和26.2%,由于晶粒及析出相形态的变化,合金塑性得到大幅改善。锻造和冷轧后合金断裂机制为韧性的微孔型断裂。析出相以Orowan强化机制增强V-5Cr-5Ti合金,以80%冷轧1000 ℃/1 h退火状态合金为例,由析出相强化获得的屈服强度增量约为50.1 MPa。     

旋锻对粉末冶金V-5Cr-5Ti合金力学性能的影响

V-5Cr-5Ti合金具有良好的抗辐照和尺寸稳定性能,是良好聚变堆第1壁结构材料。但直接由粉末冶金法制得的V-5Cr-5Ti合金的力学性能达不到工程要求。为此研究了旋锻对粉末冶金法制备的V-5Cr-5Ti合金力学性能的影响。实验分别采取1050℃和1200℃旋锻,并在1050℃退火。结果表明:经1200℃旋锻并在1050℃退火后,合金的抗拉强度达470 MPa,屈服强度达到337 MPa,并有24.2%伸长率,致密度高达99.3%。金相分析发现,该状态组织结构均匀,晶粒度达到10级。试样断裂区域存在富Ti及富Cr固溶区,脆性区域主要为Ti(CON)相,韧性断裂区域主要为富V合金区。     

热处理制度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al钛合金力学性能的影响研究

研究了铬含量对Ti-5Mo-5V-3Al-Cr系合金相变点和锻造抗力的影响规律,采用不同的固溶温度、冷却方式和时效处理制度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al合金显微组织和力学性能的影响进行了研究。结果表明:降低Ti-5Mo-5V-3Al-Cr系合金中的铬含量可以提高相变点和降低锻造抗力。Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al合金经800℃×30 min水冷固溶处理后的综合力学性能较热锻后优良;经800℃×30 min水冷+580℃×4 h空冷时效处理后,合金棒材具有优良的综合力学性能,可以作为锻造机加工成品的最终热处理强化工艺,可以满足不同用户对合金的使用要求。     

V-5Cr-5Ti合金的热加工性能

通过Gleeble-1500热模拟试验机进行铸态V-5Cr-5Ti合金的高温压缩和拉伸试验,研究压缩过程中变形温度对合金临界变形量和临界变形抗力的影响和在拉伸过程中变形温度对合金屈服强度和断面收缩率的影响规律,并用金相显微镜分析了合金的压缩变形组织。结果表明:V-5Cr-5Ti合金的热加工变形抗力大、塑性低,欲改善其加工性能,加热温度的选择及控制尤为重要。合金的加工温度应严格控制在1150～1250℃,变形量控制在30%以内,才能得到满足要求的合金。     

富Ti相对V-5Cr-5Ti合金再结晶行为的影响

利用光学显微镜、透射电镜和显微硬度计研究了V-5Cr-5Ti合金的再结晶行为和微观组织.结果表明,试验合金40％形变的开始再结晶温度为700℃,完全再结晶温度为1000℃;铸锭组织中均匀分布的富Ti相团簇,经轧制处理后变为不连续带状分布并在1000℃开始回溶;富Ti相的不均匀分布和高温分解导致合金在1000 ～1200℃退火时再结晶组织中晶粒尺寸随温度升高呈现单峰分布→双峰分布→单峰分布的演变过程并出现退火硬化现象.     

基于等通道转角挤压的V-5Cr-5Ti合金晶粒细化机理研究

研究了等通道转角挤压（ECAP）技术处理V-5Cr-5Ti合金的可行性,并分析了后续退火处理对合金硬度和微观组织的影响规律,进而探讨了合金的晶粒细化机理。ECAP采用相关模具在万能试验机上进行,在真空炉中进行退火,利用维氏硬度计进行硬度测试,采用X射线衍射（XRD）分析相结构,光学显微镜（OM）观察微观组织。研究结果表明,在室温下V-5Cr-5Ti合金可以顺利进行两道次ECAP过程,后续配合950℃以上温度退火,晶粒尺寸可以从约100μm被细化到约30μm。V-5Cr-5Ti合金的晶粒细化机理不同于传统体心立方合金,在挤压过程中,原始晶粒发生自转动,原始晶界清晰可见,未被碎化,但晶内出现大量的剪切滑移带。在后续退火过程中,细小晶粒在原始晶粒内部的剪切滑移带上形成,最终原始晶界和形成的细小晶界逐渐难以区分,形成整体的细晶组织。     

V-5Cr-5Ti合金变形抗力的数学模型

用热压缩实验研究了不同变形温度、变形程度和应变速率对V-5Cr-5Ti合金的变形抗力的影响。通过对实验数据分析,采用非线性回归方法建立了V-5Cr-5Ti合金的变形抗力模型。再经理论计算与实测值的比较,证明模型具有较好的线性拟合性。     

V-5Cr-5Ti合金电弧熔炼制备技术

采用"二次真空自耗电弧熔炼+锻造+温轧+退火处理"的工艺制备了V-5Cr-5Ti合金材料,并采用化学分析、光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)和拉伸测试方法表征了合金的质量.结果表明,经二次电弧熔炼后,合金中O含量可控制在500～600/μg/g范围内,但铸锭晶粒粗大.经1 150℃锻造开坯、450℃温轧及1 000℃/1 h退火处理后,合金为细小等轴晶组织,晶粒小于100/μm,其屈服强度为356 MPa,抗拉强度为449 MPa,伸长率约为31.5%,断面收缩率为71.5%.     

钒与V-5Cr-5Ti合金在氯离子溶液中的电化学腐蚀行为

采用电化学腐蚀测试技术对钒与V-5Cr-5Ti合金在氯离子溶液中的电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明,在50μg/gCl-的氯化钾溶液中,钒的腐蚀电位高于V-5Cr-5Ti合金而具有更好的热力学稳定性;相对于V-5Cr-5Ti合金,钒具有较大的极化电阻和较小的腐蚀电流;钒与V-5Cr-5Ti合金具有相似的阴极极化行为;在阳极极化过程中,钒主要表现为Tafel行为,而V-5Cr-5Ti合金具有"伪钝化"和钝化行为;二者均具有负的循环极化滞后环;钒的抗腐蚀性能优于V-5Cr-5Ti合金。     

块状纳米晶SmCo5烧结磁体的结构及其磁性能

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备致密块状纳米晶SmCo5烧结磁体,研究磁体的结构和磁性能.XRD结果表明:球磨粉末基本为非晶结构,烧结磁体具有CaCu5结构.TEM结果表明:磁体获得晶体均匀分布的组织结构,平均晶粒尺寸约为30 nm.电子选区衍射(SAED)分析表明:磁体主相为SmCO5相.室温时磁体的矫顽力高达2.28 MA/m,而剩磁比Mr/Ms高达0.7,并通过剩磁曲线-M-H及其变化趋势,说明在纳米晶之间存在强烈的晶间交换耦合作用.烧结磁体具有良好的高温性能,773 K时其矫顽力为0.72 MA/m,矫顽力温度系数β为-0.146%/K.     

粉末熔化处理工艺中Y2BaCuO5相形成机制

研究粉末熔化处理工艺的前驱粉末在不同热处理制度下淬火形成的Y_2BaCuO_5粒子形貌,并与熔融织构生长工艺和熔化粉末熔化生长工艺中的Y_2BaCuO_5粒子进行比较,揭示粉末熔化处理工艺中等轴状Y_2BaCuO_5粒子的形成机制.结果表明,粉末熔化处理工艺中Y_2BaCuO_5粒子形成等轴状的原因是其前驱粉末的组成有利于减少在包晶反应过程中形成过量的液相,抑制了Y_2BaCuO_5粒子的择优生长.     

粉末冶金Ti-5Al-2.5Sn ELI合金显微组织研究

采用包套热等静压工艺制备了粉末冶金Ti-5Al-2.5Sn ELI(extra low interstitial)合金,研究了热等静压温度、粉末粒度、后续热处理温度对合金显微组织的影响。当热等静压温度在800℃时,粉末体压坯显微组织保持颗粒形态,致密度为99.2%;当温度在900~940℃时,显微组织演变为完全致密、细小的等轴晶。在α相区热等静压温度下,包套中的Fe在基体中的扩散不明显;在α+β、β相区温度下,Fe在β相中向基体快速扩散,影响合金表面质量。粉末粒度越大,合金的平均晶粒尺寸越大,残留孔隙较多。在α相区热处理,显微组织仍为细小等轴晶;当温度升至1000℃时,出现热致孔隙。     

YT5硬质合金注射成形新型溶剂脱脂工艺研究

脱脂是整个注射成形工艺中的关键步骤。本文以YT5硬质合金为对象,以正庚烷作为溶剂,系统研究了以多组元聚合物为粘结剂的注射坯样的溶剂脱脂行为。考查了粘结剂体系组成、脱脂温度、脱脂时间、样品厚度、样品形状对坯样脱脂率的影响及其原因。实验结果表明:在本实验所使用的三组粘结剂体系中,改进型蜡基粘结剂溶剂脱脂速度最快,脱脂效果最好,40℃、3h条件下该粘结剂体系中能被溶剂溶解的组元的脱除率达到98%;随脱脂温度的升高、脱脂时间的延长,粘结剂脱除率增大;溶剂脱脂初期为扩散控制,后期为溶解控制;粘结剂平均脱除速率与生坯表面积成正比,与生坯厚度成反比;脱脂完成后,脱脂坯边缘和中心组织均匀一致。     

X-RAY POWDER DIFFRACTION DATA AND STRUCTURAL REFINEMENT OF Er_3Co_6Sn_5

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲａｒｅｍｅｔａｌｓａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｍｐｏｕｎｄｓｈａｖｅｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｒｅｐａｉｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｅｎｔｉｏｎｔｏ．Ｎｕｍｅｒｏｕｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅ...     

金属间化合物CePd5，PrPd5和NdPd5的晶体结构

稀土金属对富Pd合金的氢化性能、磁学性能和催化性能有显著的影响，对Pd-RE台金系中最富Pd的化合物的研究是有意义的。本工作通过恰当的熔炼和热处理工艺制备出单相的金属间化合物CePd5，PrPd5和NdPd5，并应用X射线衍射分析确定了它们的晶体结构和晶格参数。研究发现：在Pd-Ce二元系中，最富Pd的化合物是具有CaCu5型六方结构的CePd5；而在Pd-Pr和Pd-Nd二元系中最富Pd的化合物分别是具有SmPt5型正交结构的PrPd5和NdPd5。报道了经指标化的这3种金属间化合物的X射线衍射数据，确定CePd5的晶格参数a=0．5372nm，c=0．4178nm；PrPd5和NdPd5的晶格参数分别是a=0．5278nm，b=0．9239nm，c=2．575nm和a=0．5265nm，b=0．9219nm，c=2．570nm。并对Pd-RE合金系和Pt-RE合金系中最富Pd化合物的化学计量和晶体结构进行了对比。     

Laser surface cladding of ZM5 Mg-base alloy with Al＋Y powder

The surface properties of ZM5 Mg-base alloy were modified by laser cladding with Al Y powder. Laser cladding was carried out with a 5kW continuous wave CO2 laser by melting the preplaced powder mixture of Al and Y. Following laser cladding, the cladding zone was characterized by a detailed microstructural observation and phase analysis. Moreover, the microhardness and element distribution were evaluated in detail. The surface modified layer consists of Mg17 Al12 and Al4MgY phases, while α-Mg and Mg17Al12 in the substrate. The microhardness of the cladding zone was significantly enhanced as high as HV122-180 as compared to HV60-80 of the substrate region. The maximal hardness about HV224 is in the interface due to the formation of intermetallic Mg17 Al12 phase. The microstructure is refined and Mg diffuses into the cladding material which leads to the formation of Mg17 Al12.