快速凝固热强Al-Ti-RE合金设计

以快速凝固Al-4Ti-2V-3La合金作为研究对象,研究合金的显微结构、热稳定性和力学性能.提出为改善Al-Ti-RE基热强合金的显微组织和性能的合金设计原则,应进一步多元化,其中Ni、Cr元素比较理想,它们与Ti的物理性质相近,在α-Al中有较高的极限固溶度和较低的平衡固溶度,在高温有较低的扩散速率,具有较高的表面张力,并能改善熔体的微观不均匀性.     

几种Nb—Ti—Cr—A1合金的微合金强化工艺

Nb—Ti—A1合金是一类在航天航空工业中具有良好发展前景的低密度铌基高温合金。但在该类合金的成分设计中存在两大矛盾制约了该类合金的发展。主要是Nb／Ti比值和cr＋Al含量。高的Nb／Ti比值可以提高合金的使用温度和热强性,但是反过来也增大了合金的密度。较高的cr＋Al含量可以提高合金的抗氧化能力和抗拉强度,但同时也导致合金低温脆性急剧上升。虽然可以通过调整Nb、Ti、Cr、A1四种成分的比值获得最佳的性能,但距离航空航天方面的性能指标尚有一定距离。因此必须对合金采取固溶强化和弥散强化等工艺处理。利用金相分析、XRD和SEM等多种实验方法分析了硼、钨、钼、碳和硅对Nb—Ti—A1合金的微合金化强化后的合金微观组织,并对其强化机理做了初步探讨分析。     

时效强化Fe-Ni-Ti-Al因瓦合金的力学与膨胀特性

研究了Fe—Ni—Ti—Al因瓦合金化学成分、热处理工艺、冷加工工艺对合金力学和膨胀特性的影响。实验结果表明，Ti,Al的加入使合金膨胀系数增大，同时随着Ti,Al的加入，应适当增加Ni含量，以保证合金具有较低的膨胀系数；冷加工降低Fe—Ni—Ti—Al合金的膨胀系数，时效热处理则增大合金的膨胀系数。含Ti2．5％（wt），AI0．6％（wt）的Fe—Ni—Ti—A1因瓦合金经时效热处理和变形强化，抗拉强度可达1500MPa。     

快速凝固Mo—Th—B合金的时效硬化

采用快速凝固技术制备了厚度30～35μm 的 Mo-Th-B 合金箔和厚度50～55μm 的薄带。快速凝固细化了晶粒,扩大了钍和硼在钼中的固溶度,显示了强的时效硬化效应,使合金具有高硬度和强度,尤以高钍和高硼含量合金为甚。时效强化相为 ThB_4(四方晶格)和 Mo_2B(体心四方晶格)。因钍、硼从亚稳固溶体中脱溶程度不同,不同 Mo-Th-B 合金达到时效峰的时间亦不同。本文和我们早先的研究结果表明,采用快速凝固技术可以开发新的高强度钼合金。     

热处理对GH4199合金性能的影响

研究了热处理制度对固溶强化型镍基高温合金GH4199合金组织和力学性能的影响.研究表明固溶温度对合金组织,特别是碳化物有很大的影响,合金的组织状态变化直接影响其力学性能,在较低固溶温度下,合金具有较高的室温拉伸强度,高温拉伸和持久强度稍低;在较高固溶温度下,具有较高的拉伸和持久强度.     

GH150合金棒材的热处理制度

通过组织观察、室温和600℃拉伸试验以及600℃持久性能试验，研究了不同热处理制度对GH150合金棒材组织和性能的影响。研究结果表明，固溶温度对合金组织和性能的作用较为明显。当固溶处理温度较低时，合金的晶粒较小，拉伸性能好，而持久性能较差；而固溶处理温度较高时则与之相反。一次及二次时效处理温度的变化对合金的拉伸性能影响不大，但对持久性能有一些影响。时效处理温度较低时，合金中析出的γ’相、碳化物等较细小、弥散。     

不同处理工艺对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织与性能的影响

用拉伸性能、硬度、电导率测量以及金相、XRD物相分析和电子显微分析技术研究了固溶—时效和固溶—冷轧变形—时效两种工艺条件下Cu—Cr—Zr—Mg合金组织和性能的变化。结果表明，固溶后时效，固溶体分解析出单质Cr粒子，合金有很强的时效强化效果；固溶—冷轧变形后再时效，除时效析出外，固溶体基体上还存在位错亚结构，合金的硬度、强度大幅度提高，电导率仍保持在较高的水平，但合金的塑性明显降低。在固溶后450℃，6h时效条件下，固溶后40％的冷轧变形使合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和电导率分别提高了42．5％，47．7％，87．7％和6％，但延伸率下降了62％。     

溅射沉积Cu-W合金薄膜的结构及力学性能

用磁控共溅射法制备Cu-W合金薄膜,运用EDX,XRD,TEM,SEM和纳米压痕仪对薄膜成分、结构和力学性能及其关系进行了研究。结果表明,含W较低的Cu82.1W17.9(%,原子分数)和W浓度较高的Cu39.8W60.2薄膜为晶态结构且出现固溶度扩展,分别存在fccCu(W)亚稳过饱和固溶体(固溶度4.8%W)和bccW(Cu)亚稳过饱和固溶体(固溶度5.7%Cu),W含量为31.8%,45.7%,54.8%的Cu-W薄膜呈非晶态,表面粗糙度较晶态Cu-W薄膜低。总体上非晶Cu-W薄膜弹性模量E和硬度H值较低,fccCu-W膜实测E值介于Voigt和Reuss规则预测值之间,bcc和非晶Cu-W膜实测E值分别高于和低于预测值;晶态Cu-W膜实测H值与Voigt规则计算值的符合性优于非晶膜,薄膜结构对力学性能预测可靠性影响较大。     

改善GH99合金板材力学性能的研究

GH99合金是时效强化型高温合金，其γ′相的含量决定了力学性能的水平，而合金的Al、Ti含量和板材固溶后的冷却速度是决定γ′相的含量的主要因素。另外，板材晶粒度的大小在一定程度上也会影响其力学性能。本文作者通过对这些原理的研究，摸索出了改善GH99舍金板材力学性能的措施：控制Al=2．0～2．1％、Ti=1．2～1．3％，晶粒度为5～6级；若Al、Ti含量超过这个范围，调整板材的固溶冷却速度和晶粒度可以改善合金的力学性能。     

Ti—2Cu合金简述

1化学成分与组织Ti－2Cu合金的化学成分见表1．表1Ti－2Cu合金的化学成分．％Ti－2Cu合金是一种合金元素含量低的二元合金．与纯钛相比其主要优点是高温强度稍有提高．然而这一优点只有在钓260℃下才能体现．在此温度下暴露时间过长就会产生过时效（α相中的化合物Ti2Cu发生聚集）．在790℃时,铜在α钛中可以溶解到2％左右．Ti－2Cu系合金是共晶型合金,在790℃发生β相共折分解,形成α＋金属间化合物Ti2Cu．在790℃以下铜的溶解度降低,当接近室温时,降到0．5％左右．因此,Ti－2Cu合金通常在退火后的α＋化合物的组织状态使用．…     

Nb-38Ti-11Si-3Al新型高温合金的氧化行为

采用机械合金化制备混合粉末，再通过真空热压法制备具有高致密度、组织性能均匀的Nb-38Ti-11Si-3Al双相合金，并考察其高温氧化行为。利用金相显微镜、XRD、SEM和EDS等手段分析合金成分、显微组织与形貌对合金氧化行为的影响。结果表明：通过高能球磨和真空热压制备Nbss＋（Ti，Nb）5Si3复合材料是可行的，α-Ti片层组织使基体中氧的固溶度大为降低，（Ti，Nb）5Si3相降低了氧在基体中的溶渗度，合金表现出良好的高温抗氧化性能。     

钛合金在HCl—FeCl2溶液体系中的腐蚀研究

研究了钛合金在HCl—FeCl2溶液体系中的腐蚀行为。研究表明，钛合金在该溶液中的耐蚀性优良，且价格相对较低的Ti—Mo—Ni合金明显优于较昂贵的Ti—Pd合金。同时发现，溶液中的Fe^2 对钛合金具有较好的缓蚀作用。     

Fe—Ni—Mn合金中的逆马氏体转变

据“《Metallography》1987,No.4报道鉴于已有文献提供的Fe—Ni—Mn合金中马氏体转变的显微组织结构细节,因此本工作研究了在一种这类合金中通过逆马氏体转变而产生的二次奥氏体的形核和长大。 1 实验取成份为Fe—19.8 Ni—5.25 Mn—0.009C(wt.％)的合金,从大块料上切取4×10×15mm的试样。于室温下,将其一部份轧到约150μm厚,便于以后电镜研     

Cu—Si—Ge三元系室温相图

本文用X射线衍射法测定了Cu-Si-Ge三元系相图的室温截面。这个室温截面由十个单相区、十九个两相区和十个三相区所组成。十个单相区是:α(Cu)、ζ(Cu_5Ge)、ε1(Cu_3Ge)、β(Ge)、σ(Si)、η∥(Cu_3Si)、ε(Cu_(15)Si_4)、γ(Cu_5Si)、N和n;十九个二相区是:α ζ、ζ ε1、ε1 β、β σ、σ η∥、η∥ ε、ε γ、γ α、ζ γ、ζ ε、ζ η∥、ε1 η∥、η∥ N、η∥ n、ε1 n、β n、n N、N σ和β N;十个三相区是:α γ ζ、ζ γ ε、ζ ε η∥、ζ ε1 η∥、η∥ σ N、η∥ N n、ε1 η∥ n、ε1 β n、β n N和β N σ。截面中发现了两个新相N和n;并观察到Ge-Si固港体在室温转变为两相混合物,Ge在Si中的固溶度约为18a/o,Si在Ge中的固溶度约为7.5a/o。     

钇对Ti-43Al-9V合金组织性能的影响

采用OM，XRD，SEM和TEM等测试方法，分析了稀土元素(Y)对Ti—43Al—9V合金显微组织以及力学形能的影响。实验结果表明，Ti—43Al—9V—0．3Y合金由γ相、α2相、B2相和YAl2相组成；添加稀土可以细化Ti—43Al—9V合金的晶粒尺寸，并促进细小的α2／γ层片形成以及细化粗大的α2／γ／B2层片。对TiAl合金力学性能测试表明，适量添加稀土Y(0．3％，原子分数)可明显改善合金的室温强度和塑性，但过量添加将会造成材料性能降低；断口分析表明过量添加稀土导致沿晶断裂比例增加将损害TiAl合金的性能。     

调整γ—TiAl合金成分来提高机械性能

两相Ti-48Al合金在燃气涡轮发动机应用中满足不了其性能要求,为此做了许多努力调整合金成分以提高机械性能,从而研制出几种工程合金,如Ti—48AI-2Mn—2Mo.添加锰可提高低温塑性,添加铌可改善氧化行为,而添加硅则可提高y一TiAl合金的抗氧化能力和蠕变强度.瑞士M.Nazmy等人探讨了Ti—48Al—2Mn—2Nb     

镱对铝-镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Yb对Al-Mg合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:添加0.3%(质量分数)Yb降低了Al-Mg合金的抗拉强度和屈服强度,主要是由于含Mg和Yb的化合物相的形成降低了Mg和Yb在Al基体中的固溶度,从而减小固溶强化效果.但添加1.0%Yb,基体中Yb溶质原子的浓度提高,产生很强的固溶强化效果,并提高热挤压制品的位错密度和加工硬化程度,改善合金的屈服强度和抗拉强度.     

Al-Er合金中Al3Er相的形成及演化

采用金属型水冷模铸造制备了不同含铒量的Al-Er二元合金,通过对铸态及均匀化处理后实验合金的金相观察、电子探针(EPMA)以及透射电镜分析,研究了对不同含量的Er在AI-Er合金中的存在形式及固溶Er在纯铝中的固溶度.结果表明,在本实验条件下铒元素以过饱和固溶体形式存在于α-Al中和以Al3Er化合物的形式分布在晶界上,另外Er在铝基体的最大固溶度为O.1%(质量分数).     

改善GH99合金板材力学性能的研究

GH99合金是时效强化型高温合金，其γ-相的含量决定了力学性能的水平，而合金的Al、Ti含量和板材固溶后的冷却速度是决定γ-相的含量的主要因素。另外，板材晶粒度的大小在一定程度上也会影响其力学性能。本文作者通过对这些原理的研究，摸索出了改善GH99合金板材力学性能的措施：控制Al=2.0—2.1％、Ti=1．21．3％，晶粒度为5级～6级：若Al、Ti含量超过这个范围，调整板材的固溶冷却速度和晶粒度可以改善合金的力学性能。     

快速凝固Al—Ti—B和Cu—P对Al一13.5Si—xCu—yNi合金组织和性能的影响

在ZL108中加入Cu—Ni（Ni含量为40％）中间合金,制成Al-13．5Si—xCu—yNi合金,研究此种合金较ZL108合金在力学性能上的优越性,并采用经快速凝固处理的Al—Ti—B和Cu-P薄带对其进行细化变质处理,观察经细化变质处理后的合金的显微组织并测试其力学性能,确定其最佳变质方案,与经普通块状变质剂变质后的合金进行比较,结果表明经快淬薄带状变质剂变质后的合金组织更加细化,综合力学性能也有较大的提高。