SOLID STATE AMORPHIZATION REACTION IN COLD-ROLLED Ni/Ti MULTILAYERS ——Ⅱ.A CONSTANT-HEATING-RATE ANNEALING TREATMENT

通过重复冷轧Ni/Ti 包覆粉末制备出Ni/Ti 多层。使用XRD,SEM,TEM,DSC 和磁性分析方法研究了该多层由恒速升温退火导致的固态非晶化反应。恒速升温退火时多层中首先形成非晶相,当非晶相层厚超过一临界值后,元素间将通过互扩散形成金属间化合物Ni_3Ti 和NiTi,最后已形成的非晶相晶化成金属间化合物Ni_3Ti 和Ti_2Ni。首次利用扩散控制的层长大机制和瞬时形核模型,计算了恒速升温退火处理时多层中非晶层长大厚度和金属间化合物的形成温度。     

冷轧 Ni/Ti 多层中的固态非晶化反应——Ⅱ.恒速升温退火处理(英文)

通过重复冷轧 Ni/Ti 包覆粉末制备出 Ni/Ti 多层。使用 XRD,SEM,TEM,DSC 和磁性分析方法研究了该多层由恒速升温退火导致的固态非晶化反应。恒速升温退火时多层中首先形成非晶相,当非晶相层厚超过一临界值后,元素间将通过互扩散形成金属间化合物 Ni_3Ti 和 NiTi,最后已形成的非晶相晶化成金属间化合物 Ni_3Ti 和 Ti_2Ni。首次利用扩散控制的层长大机制和瞬时形核模型,计算了恒速升温退火处理时多层中非晶层长大厚度和金属间化合物的形成温度。     

激光熔敷Ti5Si3/NiTi2复合材料涂层的组织与耐磨性

以Ti-Si-Ni合金粉末为原料，利用激光熔敷技术在BT9钛合金表面制备出了以金属间化合物Ti5Si3为增强相，以NiTi2为基体的Ti5Si3/NiTi2金属间化合物快速凝固耐磨复合材料涂层，Ti5Si3/NiTi2合材料涂层的硬度高，组织均匀，致密，与基材之间为完全冶金结合，在干滑动磨损试验条件下具有很好的耐磨性。     

利用金属间化合物增强陶瓷钎焊接头 --接头组织与界面反应

为了提高Si3N4陶瓷连接接头高温性能及减小接头因热膨胀系数不匹配而产生的应力,采用Ag-Cu-Ti钎料和NiTi复合中间层进行半固态连接.接头组织观察表明,钎缝主要由NiTi(Cu)金属间化合物和Ag-Cu基体组成.研究表明,Ni与Ti的加入量对于钎缝中金属间化合物的形态及钎缝与母材界面反应层的形成具有十分重要的影响.     

Ti含量对Ni-Ti镀层形貌及其电解析氢性能的影响

在Ni镀液中添加2g/L、4g/L的-400目的 Ti粉,获取Ni-7.8at%Ti、Ni-35at%Ti镀层,并对所制备的镀层进行了结构和析氢性能分析。结果表明:随着镀液中Ti粉的添加,镀层中Ti含量增加,镀层结构呈现多孔性,镀层的表面积得到大幅度提升。在25℃、6mol/L的NaOH溶液中的电解析氢实验表明:Ni-Ti镀层电极比Ni镀层电极具有更好的析氢性能,且析氢性能随着Ni-Ti镀层中Ti含量的增加而增强;长时间浸泡之后的电解析氢表明Ni-Ti镀层电极在碱性溶液中有良好的稳定性。     

碳化钛/钛镍金属间化合物复合涂层相组织研究

利用钛粉、镍粉和胶体石墨,真空条件下通过反应钎涂技术在低碳钢基体上制备了与基体冶金结合的碳化钛/钛镍金属间化合物复合涂层。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及硬度计,研究了涂层的相组成、组织结构和成分分布。涂层组织由NiTi2、NiTi、TiC和hcp Ti组成,而涂层界面由NiTi和少量的hcp Ti构成,并且TiC主要分布在涂层中层。涂层中的NiTi2、NiTi、TiC是在钎涂过程中原位反应合成的,而且TiC和NiTi的量随碳含量的增加而增加。涂层表面硬度达到85HR15N,但不随TiC和NiTi含量增加而增高。     

Sn-3.5Ag/Cu界面金属间化合物的生长行为研究

研究了Sn-3.5Ag无铅钎料和Cu基体在钎焊和时效过程中界面金属间化合物的形成和生长行为.结果表明,在钎焊过程中,由于钎料中存在着Cu的溶解度,界面处生成的金属间化合物存在着分解现象.因此Sn-3.5Ag/Cu界面金属间化合物层厚度与化合物层的分解有着密切关系.由于吸附作用,金属间化合物表面形成了纳米级的Ag3Sn颗粒.当钎焊接头在70,125,170℃时效时,钎焊时形成的扇贝状金属间化合物转变为层状.金属间化合物的生长厚度与时效时间的平方根呈线性关系,其生长受扩散机制控制.整个金属间化合物层和Cu6Sn5层的生长激活能分别为75.16 kJ/mol,58.59kJ/mol.     

Pt-M(M=Fe, Co, Ni)金属间化合物电子结构和弹性性质的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了Pt-M(M=Fe,Co,Ni)各金属间化合物的结构、能量、电子结构和弹性性质。首先对Pt-M(M=Fe,Co,Ni)金属间化合物进行几何优化,对其能带结构、总态密度、分态密度、键合特征和弹性性质进行研究,并计算各金属间化合物的结合能与生成焓。计算所得晶格参数与实验值和文献计算值吻合。PtFe_3的生成焓最小,结合能最大,说明PtFe_3较其他合金相更稳定、键合力更强。通过对Pt-M(M=Fe,Co,Ni)的能带结构和电子态密度进行计算,分析了其结构稳定性的物理本质。PtFe_3-t中Pt-Fe和Fe-Fe键相比其他合金相键长较短且电荷密度较高,说明PtFe_3-t中Pt-Fe和Fe-Fe键的键能比其他合金相大,所以PtFe_3-t合金相的结构稳定性最好。对Pt-M(M=Fe,Co,Ni)弹性性质的研究表明PtFe_3为脆性相,PtFe、Pt3Fe、PtCo、Pt_3Co、PtNi和PtNi3为延性相,其中Pt_3Co的塑性最好,PtFe_3-t有较高的弹性模量,其原子间结合力相对较强,材料的强度较大。     

中间层Ni对TC4/2A14异种金属搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

目的 添加0.05 mm厚的Ni箔作为中间层,对3 mm厚的TC4钛合金和2A14铝合金进行搅拌摩擦焊,分析Ni对接头力学性能的影响。方法 采用扫描电镜、EDS能谱及XRD衍射等微观表征分析方法,对焊接接头的断口形貌、成分进行分析,探究Ni箔对焊接接头力学性能的影响。结果 由于钛合金和铝合金存在较大的物理化学性能差异,Ti/Al异种金属焊接性较差,界面容易产生TiAl3、TiAl、Ti3Al等金属间化合物,其中脆性相TiAl3对接头性能的影响最大,会导致综合力学性能下降。当加入中间层材料Ni后,由于Ni与Al晶体结构均属于面心立方,因此Ni与Al的扩散系数大于Ti与Al的扩散系数,Ni和Al之间优先形成金属间化合物且弥散分布于焊缝中,从而缩短了Ti与Al之间的相互扩散时间,减少了TiAl3相的生成。结论 在未添加中间层材料时,接头平均抗拉强度为237.3 MPa,约为2A14铝合金母材抗拉强度的56.7%;当添加中间层Ni后,对焊缝中金属间化合物的种类和数量进行了调控,减少了对性能影响最大的TiAl3相的生成,接头平均抗拉强度达到285.3 MPa,为2A14铝合金母材抗拉强度的68%。     

Ni-Al系金属间化合物价电子结构与性能分析

NiAl和Ni3Al金属间化合物熔点高、密度低,具有较好的热传导性和良好的抗氧化性,是航空航天领域很有潜力的高温结构材料.运用固体与分子经验电子理论分析了NiAl和Ni3Al金属间化合物的价电子结构,并从电子结构层次初步探讨了NiAl和Ni3Al金属间化合物的强度、稳定性、室温脆性及熔点等问题.计算结果表明,化学计量比的NiAl和Ni3Al的脆性因子均小于0.08,室温下表现为本征脆性,NiAl的脆性比Ni3Al的脆性大;NiAl的熔点和强度均比Ni3Al的高,稳定性比Ni3Al的差.