粉末法制取钼铜合金的微观结构

使用高倍电子显微镜分析了钼铜合金的微观结构 ,此种合金是把机械活化处理后的钼、铜粉末 ,通过液相烧结制成的 ,这种合金是目前集成电路急需的热耗散材料。微观分析表明 :钼铜合金具有均匀分布的钼、铜两相组织 ,钼晶粒多为条状 ,被铜完全包裹的单个卵形钼晶粒较少存在。钼晶粒与铜相之间存在宽度为 10～ 2 0 nm的过渡区。也讨论了具有这种微观结构合金的一些性能。     

超细钼铜复合粉末的制备工艺研究

钼铜合金是两种互不相溶的假合金,与钨铜合金相比,钼铜材料的密度较低,且其容易变形加工,被广泛用于航空航天、电力、电子等行业.研究了制备钼铜合金原料粉末--超细钼铜复合粉的制备工艺.用SEM和TEM的选区电子衍射图观察了不同球磨方式和不同球磨时间钼铜复合粉末的粒度和形貌.结果表明:①普通球磨、行星球磨无法得到结构和成分分布均匀的纳米合金粉,而高能球磨方式可以得到;②经过25 h高能球磨可以得到结构和成分分布均匀,尺寸为30mm的合金粉末.     

Fe—Mo合金中μ相的硫化产物层结构

ＳＥＭ观察表明，含有μ相的Ｆｅ－Ｍｏ二元合金发生高温硫化时，μ相晶粒周围的硫化产物层结构随着这种相在合金中的含量变化而变化。在该相含量少的低钼合金中，孤立的μ相晶核的硫化产物为成分交替变化的多层结构；以μ相为主的Ｆｅ－Ｍｏ合金表面则生成简单的双层结构。通过分析合金组织结构、产物层结构以及硫化传质扩散之间的关系，解释了实验结果。     

重点实验室研究进展

钼合金具有室温脆性以及强度低、延性差等本征特性,导致其深加工困难、产品性能低、应用领域受限。如何同步提高钼合金的强度与延、韧性,一直是本领域的挑战性难题。西安交通大学金属材料强度国家重点实验室孙军教授课题组经过多年努力,揭示了稀土氧化物掺杂钼合金中晶粒及晶内与晶界粒子强韧化尺寸效应特性和机理,建立了强韧化定量解析模型,证实了细化稀土氧化物及钼晶粒均可有效提高钼合金的强度和延、韧性,提出了纳米掺杂强韧化的新思路。并据此开发了分子级掺杂的液相混合制备含纳米稀土氧化物钼合金的关键技术,解决了稀土氧化物的纳米化与非团聚化、及其在钼晶粒内部和晶界均匀弥散分布、纳米超细晶结构的高温稳定性等制约该领域发展的3大“瓶颈”难题。所制备的合金中氧化物平均颗粒尺寸小于80 nm,钼晶粒尺寸可达亚微米级（图1）。这种具有纳米稀土氧化物粒子与超细晶微观结构的钼合金在获得显著强化的同时,其拉伸延性可成倍提高。该新型钼合金的强度与延、韧性均超过已报道的国际一流公司同类材料最好水平（图2）,同时明显降低了其塑脆转变温度,并显著提高了合金高温再结晶温度及高温强度与拉伸延性。     

高性能钼合金的微观组织设计制备与性能优化

传统方法制备的稀土氧化物弥散强化钼合金(ODS钼合金)强度有限且塑性较差,导致其变形深加工能力不足,严重制约了其工业应用。分析了ODS钼合金制备工艺-微观组织-力学性能之间的因果关系,提出了钼合金纳米掺杂强韧化的新思路,即纳米尺度稀土氧化物颗粒均匀弥散分布在细晶钼基体晶粒内部、同时部分颗粒分布在晶界上的多层级微观结构优化原则,发展了制备该类新型钼合金的液液掺杂方法,所得到的高性能钼合金在拉伸屈服强度达到800 MPa量时,拉伸延伸率仍近40%,与传统方法制备的ODS钼合金相比,屈服强度提高了约15%,拉伸延伸率提高了逾160%,实现了强度和延性的同步提升。进一步建立了强韧化理论模型,对强度和延性的改善进行了量化描述。这种高性能钼合金由于力学性能优异、加工性能好,已获得了工业应用,其微观组织调控原则以及制备方法对其它难熔金属结构材料的高性能化同样具有借鉴意义。     

选区激光熔化成形铜合金研究进展

铜合金具有良好的导电导热性,是众多行业的基础材料,随着高新技术的迅速发展,许多行业对高性能、高精度、复杂结构铜合金零部件需求日益增大。传统工艺可制备常规铜合金零件,但对于一些复杂结构铜合金零部件的制备存在困难。首先,本文综述了选区激光熔化成形铜及铜合金的研究进展,系统介绍了目前选区激光熔化成形纯铜所遇到的难点及解决方法;然后,综述了目前选区激光熔化成形不同系列铜合金的研究现状,重点介绍了不同系列铜合金成形件微观组织和力学性能及热处理后成形件微观组织和力学性能变化;最后总结了选区激光熔化成形铜及铜合金存在的问题及未来的研究方向。     

Ni—Cr—Mo—Fe—W合金中宏观“黑斑”缺陷特征的形成

采用晶萃取碳复下基层等实验技术，研究了Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｆｅ－Ｗ合金宏观”黑斑”缺陷特征的微观形成机制。该合金中“黑斑”缺陷的形成归因于钨、钼等元素在这里 。富集的钨钼元素主要以数量较多，尺寸较大的富含钼，钨的Ｍ６Ｃ和Ｐ相的形式存在于晶界上，使“黑斑”区的晶粒细小、晶界易受侵蚀且弱化。     

模拟海洋环境下GH4169合金电化学行为

GH4169合金是一种高温合金，具有优越的耐腐蚀特性，为探究合金在海洋装备上的应用，本课题研究了其在高盐度海洋环境中的电化学行为。利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析研究了GH4169合金的微观结构，利用电化学工作站研究了GH4169合金在2.0 g/ml、2.5 g/ml、3.0 g/ml、3.5 g/ml NaCl溶液中的电化学行为。实验结果表明：GH4169合金经1000℃×1h、水淬，以及780℃×3h固溶处理后微观组织主要为奥氏体γ相，等轴晶粒，晶粒中存在细小弥散的第二相颗粒（γ′相、γ′′相）；随Na Cl溶液浓度的增加，GH4169合金的耐腐蚀性能逐渐降低、自腐蚀电位逐渐变负、自腐蚀电流密度逐渐增大，其中3.5 g/ml NaCl溶液中分别为-0.251 V和9.552e-8A；抗腐蚀性能的降低主要是由于海洋环境中Cl-对金属表面钝化层的破坏导致的。     

钨铜合金的最新研究进展及应用

钨铜合金是一种由体心立方结构的钨颗粒和面心立方结构的铜粘结相组成的既不互相固溶也不形成金属间化合物的一种复合材料。通常被称为伪合金或假合金。因此。它既具有钨的高强度、高硬度、低膨胀系数等特性，同时又具有铜的高塑性、良好的导电和导热性等特性。这些特有的综合性能使钨铜合金得到广泛的应用。钨铜合金从20世纪30年代研制成功以来。在一个较长时间主要用作各类高压电器开关的电触头。由于它具有高的耐电压强度和低的电烧蚀性能，从而成为推动高压电器开关不断提高使用的电压等级和功率的关键材料。     

高强度合金无氧铜导电线材研究

本文介绍了高强度合金无氧铜导电线材的成分设计和强化机理，对合金线材的微观组织及质量控制进行了研究、分析，提出了一种高强度、抗疲劳、超细铜合金导电线材及其生产工艺。     

添加钼对锆合金性能的影响研究

添加合金元素来提高锆合金的力学性能和耐腐蚀性能，近年来受到研究学者的广泛关注。概述了加钼锆合金的国内外研究现状和发展趋势，着重介绍了添加钼元素对锆合金力学性能、耐腐蚀性能、微观组织、形变织构、第二相等方面的影响。在锆一铌合金中添加适量的钼，再通过适当的热机械处理，可以得到高强度、耐腐蚀、晶粒细小的锆合金。     

激光选区熔化与轧制Inconel 625合金的微观组织与高温氧化性能研究

为了进一步揭示增材制造对金属材料的微观组织与高温氧化性能的影响规律,本文采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能量色散谱、电子背散射衍射和X射线衍射等方法,对比研究了轧制态与激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备的 Inconel 625合金垂直和平行于成形方向横截面(XY和XZ面)的微观结构,并探究了两种合金在900 ℃下的高温氧化性能。研究表明,SLM制备的合金与传统轧制合金的显微组织存在明显区别:轧制合金呈等轴晶,晶粒尺寸为(15±2.5) μm,具有更多的大角度晶界和较大的位错密度;SLM制备的合金呈多晶结构,主要由胞状晶与柱状晶组成,晶粒尺寸不均匀,其中胞状晶晶粒尺寸为0.2~2 μm,位错密度较小,呈现高度织构化特征;XRD结果表明,SLM并未改变合金的物相,SLM与轧制成形 Inconel 625合金由γ-Ni相组成。SLM合金的XY面和XZ面的晶粒取向存在较大差别,其中XZ面的晶粒取向为(001)。在900 ℃下,SLM合金的氧化速率更高,这种高氧化速率导致氧化膜致密性差,在SLM合金的亚表层区域形成空洞。轧制Inconel 625合金的抗氧化性能优于SLM合金,这主要归因于轧制合金具有更多的位错与孪晶。     

具有富铂外壳和铜内核的燃料电池催化剂颗粒

美国休斯敦大学正在开发一种新型催化剂，据说可借以提高燃料电池的容量。这种催化剂是一些纳米颗粒，其外壳主要由铂构成，而内核则是由铜、钻和铂组成的合金。这种催化剂在氧还原过程中显示了极高的活性。这种活性催化剂相是在电极上原位形成的，当向电极施加周期性交变电流时，合金中的铜等金属从颗粒表面分离出来。结果纳米颗粒的内核由原有的富铜合金构成，而颗粒外壳则几乎由金属铂构成。     

铂—钡合金微观组织研究

本文利用光学显微镜及透射电子显微镜研究了Pt-Ba合金的微观组织,用于透射观察的合金薄膜采用Ar离子溅射的方法制备。试验结果表明:Pt-Ba合金由多晶的面心立方结构的Pt基体相及六方结构的BaPt5相组成。BaPt5的含量随Ba在合金中的浓度增加而增加。Pt基体相的晶粒由许多小的亚晶粒组成,而BaPt5相均存在于Pt基体的晶界或者亚晶界上。     

Ti8LC合金热处理力学性能的回归分析

采用正交试验设计了Ti8LC合金的热处理制度,并测试了不同热处理制度下Ti8LC合金的室温抗拉强度,利用多元回归模型对Ti8LC合金的热处理制度与抗拉强度进行了回归分析,建立了热处理制度与抗拉强度之间的回归方程,通过方差分析验证了该回归方程具有较高的可信度。同时分析了Ti8LC合金抗拉强度与合金相的体积分数及晶粒尺寸的关系,得到了合金室温抗拉强度与合金相的体积分数及晶粒尺寸近似呈线性关系,并从微观组织结构分析了合金相的体积分数、晶粒尺寸与热处理温度、时间之间的关系。     

快淬纳米晶Mg2Ni型合金的气态和电化学贮氢动力学

用快淬技术制备了Mg2Ni1-xCux（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4）合金,用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态和快淬态合金的微观结构,测试了合金的气态贮氢动力学性能和电化学贮氧动力学。结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,没有非晶相。Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,而是使合金的晶粒显著细化。C...     

低温时效对Fe-22Al合金微观组织和力学性能的影响

利用金相显微镜、XRD、TEM和力学性能测试方法研究了低温时效对Fe-22Al合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,Fe-22Al合金经退火和固溶处理后的金相组织为粗大的等轴状晶粒,但固溶处理后晶粒尺寸有所减小。合金主要的相组成为α-Fe相以及具有B2结构的FeAl相,不存在DO3结构的Fe3Al相。存在明显的基体衍射斑点和(100)超点阵斑点意味着发生失稳有序化转变,并形成大量B2结构的有序相。暗场像结果表明存在大量Al原子的富集区和贫集区,即合金中发生了调幅分解转变。经过530℃时效处理后,合金的衍射斑点中同时存在DO3结构和B2结构的超点阵斑点。随时效的进行,逐渐发生B2→DO3相变,在B2结构的有序相内部形成大量细小的DO3相,并逐渐长大和粗化,最终形成粗大的海绵状结构。经过固溶和时效处理后,Fe-22Al合金的硬度和抗压强度分别为359HV、1610 MPa。     

深冷处理对Cr-Zr-Cu电极合金组织影响机理研究

分别采用光学显微镜、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射等手段对Cr-Zr-Cu电极合金在深冷处理过程中形成的组织变化进行了观察分析,对深冷处理作用的微观机理进行了深入探讨.通过研究发现,深冷处理使Cr,Zr粒子弥散析出,能使Cr-Zr-Cu合金出现孪晶结构,并且长时间的深冷处理使铜合金的XRD衍射峰值的强弱发生明显的变化,即深冷处理使铜合金晶粒发生了转动,出现了择优取向.     

Cr对FeCoNiAlCrx高熵合金组织与力学性能的影响

采用真空电弧熔炼法制备FeCoNiAlCr_x(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,原子比，下同)高熵合金铸锭，探究Cr含量对该合金微观结构、组织及力学性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对合金相结构、微观组织及成分进行分析表征；采用万能试验机对合金压缩性能进行测试。结果表明：随着Cr含量的增加，合金的微观结构由单相BCC结构转变为BCC+FCC混合结构；合金微观组织由等轴晶逐步转变为树枝晶，并且合金晶粒尺寸发生了明显细化。本实验制备的五种合金都具有较好的力学性能，合金的抗压强度随着Cr含量的增加大幅度增强，当x=0时合金抗压强度和塑性应变最低，分别为1500 MPa和13.56%;当x=0.8时，合金抗压强度和塑性应变达到最大，分别为2460 MPa和30.09%;合金抗压强度的增幅达64%。这表明Cr添加对FeCoNiAlCr_x高熵合金的组织细化、抗压强度和塑性的提升具有重要作用。     

高析氢催化活性和稳定性的纳米晶Ni-Fe-Mo-Co合金

在酸性柠檬酸盐-氯化物体系中电沉积得到铁族金属与钼多元合金,通过SEM、XRD和EDS对合金的表面形貌、微观结构和组成进行分析,结果表明Ni-Fe-Mo-Co电极为纳米晶,晶粒尺寸为3.7nm;电解后电极表面呈现"蜂窝"型网孔结构,平均孔径约50nm,具有很大的真实表面积和机械稳定性.通过比较不同的铁族金属与钼合金电极在30%KOH溶液中的催化性能,表明在Ni-Fe-Mo三元合金中引入Co能进一步提高合金的催化活性.纳米晶Ni-Fe-Mo-Co合金电极在80℃和200mA/cm2时,过电位为66.2mV,与其它铁族金属与钼合金电极相比较,其显示出更高的催化活性.长期和间断电解实验,说明纳米晶Ni-Fe-Mo-Co合金电极具有良好的催化稳定性能.