Ti元素的添加对Zr基合金的非晶形成能力及热稳定性的影响

在水冷铜坩埚中采用铜型吸铸法制备成直径为3mm的Zr65-xCu17.5Ni10Al7.5Ti(xx=1,2,3,4,5)合金圆棒。采用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)对Zr基合金的非晶形成能力、结构变化及热稳定性进行研究。结果表明:当x=2时合金为完全非晶组织,此时非晶具有较高的热稳定性和非晶形成能力(Trg=0.64934,ΔTx=35);随着Ti含量的增加(x=2,3,4,5时)合金为完全非晶相,非晶的形成能力和热稳定性降低。而且Ti的加入也改变了合金中原子间的近程有序和原子排列。     

Co对Ti-Zr-Be-Cu块体非晶形成能力及热稳定性的影响

采用铜型铸造法制备直径为12mm的Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)系列块体非晶合金。采用X射线分析(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)研究了Co元素含量变化对Ti-Zr基合金的非晶形成能力、结构变化以及热稳定性的影响。结果表明,随着Co元素替代部分Be元素(x=3.5,7.5),合金的非晶形成能力由5mm显著提高到12mm,进一步增加Co元素含量(x=11.5)时,非晶形成能力迅速降低,其形成能力不足5mm;但随着Co含量的变化,Ti35Zr30Be27.5-x Cu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)系列块体非晶合金的玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx分别从x=0时的636K和718K降低到x=11.5时的612K和647K。讨论了Co元素的添加对Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)合金结构变化的影响。     

Ti-Cu二元合金热稳定性对非晶形成能力的影响

采用单辊熔体快淬法制备了厚约40μm,宽2mm的二元TixCu100-x(x=50,57)合金条带。用X射线衍射检测了合金的非晶形成能力,通过差示扫描量热仪(DSC)分析了Ti50Cu50和Ti57Cu43两种非晶合金的热稳定性,利用扫描电镜观察了合金的铸锭组织形貌。结果表明,两种非晶合金均未表现出明显的玻璃转变温度点Tg,晶化温度Tx差别不大,熔化开始温度Tm相差高达35K。通过研究两合金的铸锭母合金显微组织,发现Ti57Cu43合金在非平衡凝固过程中有Ti2Cu相析出,造成形成非晶合金所需的临界冷却速率提高。与Ti50Cu50合金相比,Ti57Cu43合金降低了Ti-Cu二元合金的非晶形成能力。讨论了铸锭显微组织竞争相与热稳定性之间的关系。     

Gd含量对Cu50Zr42Al8非晶形成能力及热稳定性的影响

利用铜模铸造法成功制备了锥形Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0、1、2、3、4、5)块体非晶合金,采用XRD、DSC研究了Gd的添加对该合金体系非晶形成能力(GFA)和热稳定性的影响.结果表明,x=2,4时的合金非晶形成能力最大,非晶合金的临界尺寸为6～7 mm,这也说明适量Gd的添加可以促进非晶的形成能力.加入稀土元素2%Gd后,非晶合金具有最好的热稳定性(ATx=69K),但随着Gd含量的增加,过冷液相区△Tx逐渐减小.本实验中,约化玻璃转变温度Trg和参数γ不是十分的吻合,而具有相对小的△Tx值的合金却有着相对大的非晶形成能力,这意味着非晶合金的非晶形成能力与其热稳定性没有必然的联系.     

Ti-Cu-Ni三元大块非晶合金的制备与力学性能

采用铜模喷铸法成功制备出成本较低、直径为2 mm的Ti基Ti50Cu42Ni8大块非晶合金.利用XRD、DSC及SEM等手段研究了Ti50Cu50-xNix(x=5, 8, 11)合金的非晶形成能力、力学性能与变形行为.结果表明:Ti50Cu42Ni8大块非晶合金具有明显且较高的玻璃转变温度Tg(659 K)、晶化初始温度Tx(716 K)、宽的过冷液相区ΔTx=Tx－Tg(57 K)、高的约化玻璃转变温度Trg=Tg/Tm(0.565)和压缩断裂强度(2008 MPa).     

Nd对Mg65Cu22Ni3Y10非晶形成能力及热稳定性的影响

利用楔形铜模铸造法成功制备了Mg65Cu22Ni3Y10-xNdx(x=0、2、4、5、6、8)块体非晶合金,采用XRD、DSC研究了Nd对该合金体系热稳定性和非晶形成能力(GFA)的影响。结果表明,当x=2、4时,Nd的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性;当Nd含量为2%(摩尔分数)时,合金具有最高的过冷液相区(ΔTx=61.5K)及最好的热稳定性;当x=5时,尽管过冷液相区(ΔTx=48.5K)最窄,但此时合金具有最强的非晶形成能力(Trg=Tg/Tl=0.568)和临界厚度(δmax=3.8mm);随着Nd的进一步增加(x>5),合金的玻璃形成能力降低。     

Y元素添加对Zr基非晶形成能力和力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法制备成直径为3mm的Zr65-xCu17.5Ni10Al7.5Yx(x=0、2、4at.%)合金圆棒。采用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)和微机控制电子式万能试验机等技术手段对Zr基合金的非晶形成能力,热稳定性和力学性能进行研究。结果表明,当x=2时合金为完全非晶组织,此时非晶具有较高的热稳定性和非晶形成能力(△Tx=69K),此时断裂强度σmax为1518MPa,塑性变形εp为1.5%。随着Y含量的增加,非晶的形成能力、热稳定性和力学性能都有所降低。     

Nb对Zr基块体非晶合金热稳定性、非晶形成能力及机械性能的影响

利用水冷铜模铸造法成功制备了(Zr70Ni10Cu20)90-xNbxAl10(x=0,2,5,7)块体非晶合金,采用XRD,DSC和DTA研究了Nb对该合金体系热稳定性和非晶合金形成能力(GFA)的影响．结果表明,适量Nb的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性．当Nb含量为x=2时,合金具有最宽的过冷液态区(△Tx=119K)和最大的非晶形成能力(参数γ=Tx／(Tg T1)=0．435),Nb的适量添加也有利于提高块体非晶合金的强度和塑性应变,其中x=2的块体非晶的抗压强度和断裂应变量分别达到1783MPa和11．1％。     

共格沉淀析出过程的微观结构演化相场法模拟

用铜模吸铸法制备了Zr(65-x)Cu17.5Ni10Al7.5Fex(x=0,1,2,3,4,5,at％)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、同步热分析(DSC)、万能试验机和扫描电镜(SEM)研究了Fe对Zr基合金的非晶形成能力、热稳定性及力学性能的影响.结果表明:适量添加Fe元素有利于提高该合金的非晶形成能力和热稳定性,当Fe含量为x=2时,其内部结构为完全非晶结构,并且此成分具有较高的GFA和热稳定性(△Tx=58 K).Fe元素的适量加入也有利于提高该合金的强度和塑性,其中x=2的块体非晶合金的抗压强度σf、断裂应变εf和塑性应变εp分别高达2338 MPa、12.4％和2.0％.     

Cu47Ti34Zr11Ni8块体非晶合金的热稳定性和力学性能

采用差压铸造法成功制备了Cu47Ti34Zr11Ni8块体非晶合金,研究了其热稳定性和力学性能.结果表明:该块体非晶合金的玻璃转变温度Tg=672 K,晶化温度Tx1=735 K,过冷液相区△Tx=63 K,约化玻璃温度Trg=0.575,弯曲断裂强度高达2 350 MPa,断裂前弹性变形量为2.1%,弯曲模量为102 GPa;淬态微米级结晶相的出现使合金的三点弯曲断裂强度下降至1 100 MPa.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Effect of the Error of Measurement of Current Harmonics on the Accuracy of Determination of Magnetic Characteristics

Metal Science and Heat Treatment - The effect of the error of measurement of the form of current harmonics on the accuracy of determination of weber-ampere characteristics of electrical devices is...     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.