Nb对Zr基块体金属玻璃形成能力与显微硬度的影响

研究Nb元素掺杂对zr基块体金属玻璃非晶形成能力与显微硬度的影响.采用水淬法制备直径13mm、长度为50-70mm的zr基块金属玻璃.金属玻璃成分为(Zr(41.2)Ti(13.8)Cu(12.5)Ni(10)Be(22.5))(100-x)Nb(x)(x=0,0.1,1,2,3,5).当Nb元素掺杂量x=5时,XRD和DSC证实所制备样品仍为全非晶.少量Nb的掺杂(x=1)能够显著提高合金的玻璃形成能力(GFA),合金的过冷液相区宽度由掺杂前的77℃提高到90℃.适量Nb元素的掺杂同时会造成金属玻璃显微硬度的提高.非晶晶化途径的改变是造成BMG热稳定性和玻璃形成能力提高的主要原因.     

强碳化物形成元素Nb和Ti对激光熔覆Ni3Si性能的影响

以Ni和Si元素粉末为原料,利用10kw CO2连续激光器在GH864表面激光熔覆制得了Ni-Si金属硅化物涂层,并分别加入Nb,Ti等合金元素,对涂层性能进行改善.用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射和显微硬度计等手段分析涂覆层的微观组织、相组成和显微硬度,并对涂层在1mol/L的H2SO4溶液中的耐蚀性能进行评价.结果表明,涂层和基体呈良好的冶金结合,涂层宏观质量完好,无裂纹、气孔等缺陷.合金元素Nb的添加可以提高涂层的硬度,Ti使涂层硬度有所下降,但涂层整体硬度比基体高2-3倍.添加合金元素后的涂层均具有良好的耐蚀性.     

Si元素掺杂对AlTiV轻质多主元合金微结构及硬度的影响

采用真空感应熔炼技术制备了Al_(20)(TiV)_(80-x)Si_(x)(x=0、0.7)轻质多主元合金。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和显微硬度计等表征合金的微观结构与力学性能,研究了Si元素掺杂以及均匀化退火对合金微观组织结构及显微硬度的影响。结果表明:铸态合金为单相BCC结构,并且晶粒粗大;退火后,有序B2相从合金基体中析出,提高了合金的硬度;Si元素的加入,促使合金晶粒尺寸减小,抑制了B2相长大。合金显微硬度最高为587 HV,比强度达到430 MPa·cm^(3)·g^(-1)。分析表明,合金的高显微硬度主要来源于合金的固溶强化、第二相沉淀以及高点阵阻力。     

NbC添加量对风电部件用316L熔覆层组织及耐磨性的影响

采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了316L+x%NbC(x=0,5,10,15)熔覆层，研究了NbC含量对熔覆层相组成、微观形貌、显微硬度及磨损行为的影响。结果表明，NbC含量为5%～15%时，熔覆层相组成为NbC、Cr₇C₃和γ-Fe;添加NbC后，316L基体组织显著细化；少量Nb元素固溶在γ-Fe相中，形成间隙固溶体。添加NbC,熔覆层显微硬度、耐磨性大幅提升，摩擦因数、磨损率显著下降，其中316L+15%NbC熔覆层显微硬度高达381HV_0.3,平均摩擦因数为0.437(比316L熔覆层降低了41%),磨损率为2.95×10⁶μm³/(N·m)(约为316L熔覆层的50%)。     

Cu含量对铁基中熵合金涂层组织与性能影响

采用激光熔覆方法制备了(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)100-xCux(x=0,1,3,5和7at.%)中熵合金涂层。研究了Cu元素含量对涂层物相结构、微观组织、显微硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,随着Cu元素含量增加,合金涂层均为单一的FCC结构,呈典型树枝晶结构。显微硬度均高于基材304不锈钢,且随Cu元素含量增加呈递减趋势。在3.5%NaCl溶液中,(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)99Cu1中熵合金涂层的腐蚀电位最高,相比基材304不锈钢向正方向移动了29mV,且具有最低的腐蚀电流密度为4.977×10-6 A·cm-2,涂层表面腐蚀主要发生轻微的晶界腐蚀。(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)100-xCux合金涂层中Cu元素含量较低时,涂层具有较高的硬度和耐蚀性能,具有良好潜在的价值。     

Nb添加量对金属陶瓷显微组织和磁学性能的影响

Ti(C,N)基金属陶瓷具有硬度高、耐蚀性好及密度低等一系列优点，在工业领域具有广泛的应用前景。但它室温时易呈铁磁性，阻碍了其进一步推广应用。本文采用粉末冶金法制备了系列TiC-l0TiN-xNb-30Ni-4C（mol%)金属陶瓷，用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、物理性能测试系统(PPMS)、洛氏硬度计和万能试验机研究了不同Nb添加量对金属陶瓷显微组织、磁学性能和力学性能的影响。结果表明，所有金属陶瓷由陶瓷晶粒和Ni基粘结相组成，添加的Nb组元在烧结过程中基本完全固溶于粘结相和陶瓷相。整体上，陶瓷晶粒随着Nb添加量的增加变细。未添加Nb的金属陶瓷呈现典型的铁磁性，当Nb添加量为8mol%时，金属陶瓷转变为顺磁性。随着Nb添加量的增加，Ti(C,N)基金属陶瓷的室温饱和磁化强度和剩磁都呈现下降趋势，然后逐渐趋近于0。Ti(C,N)基金属陶瓷的抗弯强度和硬度随着Nb含量的增加先升高后逐渐降低。当Nb含量为4mol%时，Ti(C,N)基金属陶瓷具有保持较好的抗弯强度（1470Mpa）和硬度（87.0HRA）。本文的研究可为制备无磁金属陶瓷提供一定的理论依据。     

钛对激光熔覆Ni_3Si金属间化合物涂层的影响

利用激光熔覆技术合成Ni3Si涂层修复改善高温合金的使用性能,添加合金化元素改善Ni3Si的脆性问题。以镍、硅、钛元素粉末为原料,利用10 k W CO2连续激光器在GH864表面激光熔覆制备Ni-Si金属硅化物复合材料涂层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度计表征熔覆试样的微观组织、相组成和显微硬度。结果表明,熔覆层组织主要由镍固溶体、Ni3Si和Ni3 1Si12组成,随着钛含量的增加涂层组织为镍固溶体和Ni3(Si,Ti)。熔覆层的平均硬度随钛含量的增加而减小,主要是因为钛的添加减小了涂层组织中硬质相的含量。随着钛含量从0增加到9%,涂层合金晶格常数从0.351 00 nm增加到0.353 18 nm。     

保温时间对AZ31B/ZnAl15/TC4扩散钎焊接头组织及力学性能的影响

为实现AZ31B镁合金与TC4钛合金的可靠连接,采用ZnAl15作为中间层,在520℃、0.01 Pa真空下对AZ31B与TC4进行了扩散钎焊试验,研究了保温时间对焊接接头微观结构、显微硬度和剪切强度的影响。结果表明,以ZnAl15为夹层的AZ31B/TC4扩散钎焊界面显微组织包括α-Mg固溶体、Mg-Al-Zn化合物以及α-Mg+Al_6Mg_(11)Zn_(11)共晶体。ZnAl15夹层AZ31B/TC4界面的显微硬度呈台阶式分布,靠近钛侧的显微硬度值最大,靠近镁侧的显微硬度值最小;接头剪切强度随保温时间延长呈先增加后减小的规律,520℃下保温20 min时的剪切强度达到最大值71 MPa,约为AZ31B母材(82.4 MPa)的86.2%。接头拉伸断口由许多大小不等、形状不规则的冰晶状物相组成,呈沿晶断裂特征。     

TiC纳米晶粉的制备及特性

采用机械合金化方法制备了ＴｉＣ纳米晶粉末，研究了这种纳米晶粉末的微观结构和性能。结果表明，机械合金化处理５０ｈ，可以获得平均粒径为３０ｎｍ的ＴｉＣ纳米晶粉，其显微硬度随着球磨时间的增加而大幅度提高。     

Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金组织与性能的影响北大核心

铸态CrCoNi中熵合金相比传统合金具有优异的性能,但其室温强度不高,限制了其应用。采用合金化法,通过添加不同含量的Ti元素,制备铸态CrCoNiTi_(x)(x=0、0.2、0.4、0.5)中熵合金,研究不同Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金的物相结构、微观组织、力学性能的影响。结果表明:x=0.2时,合金组织中析出Ni_(3)Ti金属化合物,合金的强度提高到643 MPa,延伸率降低至24%,x=0.4时,组织中析出Ni_(3)Ti与Cr_(3)Ni_(2)金属化合物,强度和延伸率急剧降低,x=0.5时,合金几乎无塑性,但硬度达到最高,为769.51 HV。添加Ti元素后,由于金属化合物的产生,合金脆性增加,硬度增加,若要使合金的强韧性较好,Ti元素含量应小于0.2,添加Ti元素后,合金的耐腐蚀性下降。     

La原料对LaMg17Ni储氢合金性能影响研究

为降低LaMg_(17)Ni储氢合金的成本并解决原材料La不稳定导致的安全问题,采用了La-H粉和La-Mg合金粉两种性能稳定且成本较低的原料替代La粉,利用机械合金化法制备了不同原料的LaMg_(17)Ni储氢合金,并对比两种不同原料制备合金的性能,探究性能差异的原因。采用比表面仪检测合金比表面积变化,用扫描电子显微镜(SEM)表征合金微观形貌,X射线衍射(XRD)表征合金制备前后和吸放氢前后相结构变化,利用高温高压气体吸附仪测试合金的吸放氢曲线、储氢量以及储氢速度。结果表明,以La-H粉为原料制备的合金储氢量达到4.58%,在3MPa氢气压力、温度573K以下,储氢速度为90s内达到饱和储氢量的90%以上,而以La-Mg合金粉原料制备的合金储氢量达到4.43%,在3MPa氢气压力、温度573K以下,储氢速度为120s内达到饱和储氢量的90%以上。由于La-H粉的高脆性使其在机械合金化过程中产生了更高的比表面活性以及内部原有LaH3相的直接催化作用,因此以La-H粉为原料制备的LaMg_(17)Ni合金储氢性能优于以La-Mg合金粉为原料制备的LaMg_(17)Ni合金。     

低品位铌精矿二步电炉熔炼Nb-Fe合金

采用含碳冷固结球团———二步电炉熔炼工艺对包头中贫氧化矿浮选铌精矿进行了熔炼试验研究。第一步可实现脱铁、磷、硫，得到富铌渣；第二步再经电炉还原，得到合格的铌铁合金。温度、碱度和还原剂是影响铌熔炼的主要因素。对于含Ｎｂ２Ｏ５１１６％，Ｆｅ４５６８％及Ｐ０３２％的原料，经所制定的工艺熔炼，可得到含Ｎｂ≥１０％，Ｎｂ／Ｐ≥１０的铌铁合金，全流程铌的收率达到７５％     

机械合金化LaNi5-26wt%Mg合金的结构及性能研究

采用X -射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)、差热分析仪 (DTA)及电池性能测试仪等研究了机械合金化及热处理等工艺因素对LaNi5 2 6wt%Mg合金的组织形貌、热稳定性及电化学贮氢性能等的影响。结果表明 :经 2 80r/min机械合金化 2 5 0h后 ,样品由镧、镁、镍等非晶和MgNi2 纳米晶(3 1nm)组成 ,颗粒形状为规则的球形或近球形 ,粒径为 0 0 6～ 12 6μm ,其中约有 95 %的颗粒的粒径为0 5～ 2 0 μm。该样品经首次充放电活化时即达到其最大的放电容量 (4 2 0mAh/g) ,具有较好的室温电化学活化特性。经 763K保温 3 5d ,样品由热稳定性较好的具有纳米尺度 (2 4 1nm)的Mg2 NiLa、Mg2 Ni、MgNi2 三相组成。     

镍基金刚石复合涂层的冷喷涂制备

通过机械合金化法制备了金刚石/NiCrAl复合粉末,探讨了金刚石含量对粉末的组织结构、粒度分布的影响.采用冷喷涂沉积法制备金刚石增强金属陶瓷涂层,探讨了粉末结构、金刚石含量对涂层的成分及组织结构的影响.实验结果表明,在机械合金化过程中,金刚石和NiCrAl并没有发生反应生成新相,硬质相较均匀地分布在复合粉末中.分析冷喷涂制备的复合涂层的组织结构发现,喷涂过程中粉末的成分及组织结构完全保留到了涂层中.     

机械合金化法制备Ti基储氢合金的进展

介绍机械合金化法Ti基储氢合金研究的进展，并展望其发展趋势。机械合金化工艺设备简单、成本低、污染小、安全性能好，完全符合高新技术研究和发展的思路。钛基储氢合金兼有吸放氢动力学和储氢量的优势，应用前景广阔。     

从包钢强磁尾矿中回收稀土和铌的研究

采用以浮选为主的联合流程，从强磁尾矿中综合回收稀土和铌是比较有效的工艺。采用浮选方法，以Ｓ１和Ｈ２０５为组合捕收剂，选出稀土精矿。再采用浮－磁－重联合流程。从浮稀土的尾矿中选出铌。     

非晶态合金的机械合金化研究述评

对机械合金化（MA）的反应机理．MA形成非晶态合金的机制及MA过程中影响非晶形成的因素做了详细的阐述．并对机械合金化制备非晶态合金的前景进行了展望．机械合金化已成为近年来制备非晶态合金主要的技术方法．符合现代高新技术的基础研究和产业化发展的思路．     

微山稀土矿尾矿综合利用试验研究

根据矿样性质,对微山稀土矿现生产尾矿中的有价元素进行了综合回收研究,结果表明用浮选法采用合理的药剂制度和工艺流程,能获得S含量大于36%的硫精矿和BaSO4含量大于93%的重晶石精矿,回收率分别达84.42%和87.63%.用摇床分选一次后,Nb2O5的品位可由0.021%提高到0.0699%,回收率达90.48%.     

镍催化多孔掺硼金刚石薄膜电极的制备及其电化学氧化降解染料废水实验研究

采用化学气相沉积技术在铌基体上制备了BDD/Nb薄膜电极,并通过高温镍催化处理和电化学处理,获得了多孔BDD/Nb薄膜电极; 选用活性橙X-GN染料废水进行了模拟降解实验,探讨2种电极降解废水效果。结果表明：相比于BDD/Nb电极,多孔BDD/Nb电极的有效电极面积增加了2.8倍; 在活性橙X-GN染料废水降解实验中,多孔BDD/Nb电极的降解效率显著提高,相对于BDD/Nb电极,色度移除速度提高约4倍,COD移除速度提高约3倍,电流效率提高约15.92个百分点,能耗降低近75%。     

变质处理钨合金白口铸铁的研究和应用

采用廉价的钨渣铁合金为主要合金原料制造钨合金白口铸铁衬板，研究了稀土变质处理提高其使用寿命的可能性。研究结果表明，钨合金白口铸铁经适量稀土变质处理后，共晶碳化物由网状分布变成断网状分布，冲击韧性和耐磨性显著提高，变质钨合金白口铸铁用于生产球磨机衬板，使用安全、可靠，使用寿命比高锰钢衬板提高120％以上，与高铬铸铁衬板相当，成本降低50％。