Fe-Al、Ti-Al和Ni-Al系金属间化合物多孔材料的研究进展

总结Fe-Al、Ti-Al、Ni-Al 3大系金属间化合物的物相结构和基本特性,论述Fe-Al、Ti-Al和Ni-Al 3大类金属间化合物多孔材料的制备方法、孔结构表征以及耐腐蚀性能,并指出孔结构参数的可控性研究、复合材料的制备和焊接性能的提高是金属间化合物多孔材料未来的研究重点.     

LF2铝合金与Q235钢加入中间Cu层电子束焊接接头组织及形成机理

对2mm厚的LF2铝合金和Q235钢平板试件进行了加入中间过渡层金属Cu的电子束对接焊接试验,利用光学金相、扫描电镜及能谱分析等方法研究了接头各区域的组织结构和成分分布。结果表明,接头可分为三个焊缝组织区域,其中靠近钢侧的焊缝区主要为Fe基固溶体,并含有少量金属间化合物;靠近铝侧的焊缝区为含有Fe-Al系及Al-Cu系金属间化合物的Al基固溶体;焊缝中部区为呈层带状分布的多种Fe-Al以及Al-Cu脆性金属间化合物混合区。     

法国ONERA与中国NIN在钛基复合材料方面的合作

２０００年 ５月 ６日至 １８日,法国宇航研究中心（ＯＮＥＲＡ）材料体系与复合材料研究所Ａｌａｉｎ Ｖａｓｓｅｌ博士来西北有色金属研究院（ＮＩＮ）进行工作访问,期间作了有关航空用钛合金和钛基复合材料的报告。 报告介绍了目前法国航空用钛合金研究的最新进展以及常规钛合金的开发利用。其中钛合金的最新研究领域包括ＴｉＡｌ金属间化合物和钛基复合材料的研究。ＴｉＡｌ金属间化合物具有较低的密度、较高的弹性模量、较高的高温应用能力和抗氧化性能。复合材料包括纤维增强钛基复合材料和颗粒增强钛基复合材料两部分,法国宇航研…     

Fe-Al金属间化合物研究概况与发展方向

本文系统阐述了Fe-Al金属间化合物的室温脆性本质和用热加工处理、合金化等传统工艺提高其室温塑性的研究成果,以及Fe-Al金属间化合物纳米化增塑的最新研究进展,并详细介绍了Fe-Al金属间化合物作为高温耐磨耐蚀涂层和高温气体净化多孔材料的研究新动向。     

Fe-Al金属间化合物抗氧化性能研究现状

Fe-Al金属间化合物在高温下表面形成一层致密的Al2O3膜,具有极优良的抗氧化、耐腐蚀性能,在汽车、煤炭和石化工业得到广泛的应用。本文综述了Fe-Al金属间化合物在高温含氧气氛中氧化行为的研究现状,重点阐述了Fe-Al金属间化合物发生选择性氧化的临界铝浓度、氧化动力学、形成保护性氧化膜的温度条件以及影响氧化膜完整性的因素。介绍了Fe-Al金属间化合物作为涂层材料在阻氚渗透材料中的应用。     

表面强化及改质技术

同步送粉等离子束表面冶金合金化涂层的凝固组织特性及形成机理；激光熔覆Co＋Cr3C2复合涂层的组织与性能；等离子熔-喷WC-17％Co涂层的组织结构（Ⅰ）；激光熔铸多壁纳米碳管增强铝基复合材料；激光熔覆制备Fe-Al金属间化合物覆层.     

LF2铝合金与Q235钢加入中间Cu层电子束焊接接头组织及形成机理

对2 mm厚的LF2铝合金和Q235钢平板试件进行了加入中间过渡层金属Cu的电子束对接焊接试验,利用光学金相、扫描电镜及能谱分析等方法研究了接头各区域的组织结构和成分分布.结果表明,接头可分为三个焊缝组织区域,其中靠近钢侧的焊缝区主要为Fe基固溶体,并含有少量金属间化合物;靠近铝侧的焊缝区为含有Fe-Al系及Al-Cu系金属间化合物的Al基固溶体;焊缝中部区为呈层带状分布的多种Fe-Al以及Al-Cu脆性金属间化合物混合区.分析认为虽然引入了铜过渡层,但在焊缝中依然有较多金属间化合物生成,特别是焊缝中部区域上,呈连续层带状分布的多种脆性金属间化合物的产生是影响接头强度的主要因素.在对接头组织结构分析的基础上,建立了描述LF2/Q235异种金属电子束对接接头形成过程的物理模型.     

陶瓷基金属间化合物复合材料的研究进展

介绍了近年来国内外研究陶瓷基金属间化合物复合材料的进展情况。总结归纳了Ni3Al、FeAl和Fe3Al金属间化合物增强陶瓷基复合材料的性能特点,这些复合材料在抗酸腐蚀、耐磨性、高温强度等方面较普通WC/Co复合材料有明显的优势。并重点介绍了以液相烧结、无压熔渗、机械合金化和热压等方法制备陶瓷基金属间化合物复合材料的工艺特点。对于陶瓷基金属间化合物复合材料而言,在选择良好基体的基础上,更重要的是选择合适的金属间化合物增强相。     

热压烧结工艺制备Fe3Al金属间化合物块材的显微结构和力学性能研究

采用机械合金化结合热处理工艺制备Fe3Al金属间化合物粉末,并通过热压烧结工艺制备Fe3Al金属间化合物块材.研究机械合金化和热处理工艺对所制备Fe3Al金属间化合物粉末的物相组成和显微结构的影响.并对Fe3Al金属间化合物块材的物相组成、显微结构和力学性能进行研究.采用机械合金化工艺球磨60h制备Fe-Al金属间化合物粉末;Fe-Al合金粉末经800、1000℃热处理工艺转变成Fe3Al金属间化合物粉末.研究表明,随着球磨时间的增加,Fe-Al金属间化合物粉末的颗粒尺寸逐渐减小.球磨60h得到的Fe-Al金属间化合物粉末的平均粒度为4～5 μm.经800、1000℃热处理得到的Fe3Al金属间化合物粉末的平均粒度为4～5 μm;热压烧结块材为Fe3Al金属间化合物相;热压烧结制备的Fe3Al金属间化合物块材的显微结构均匀致密;热压烧结工艺制备的Fe3Al金属间化合物块材的相对密度较高且具有较高力学性能.     

聚四氟乙烯对搅拌摩擦加工制备Al-Ni复合材料均匀性的影响

采用搅拌摩擦加工技术制备了Al-Ni系金属间化合物增强铝基复合材料,通过SEM、XRD对复合材料的微观结构及相组成进行了分析,研究在原材料中添加聚四氟乙烯对搅拌摩擦加工制备复合材料中增强相含量及分布均匀性的影响,并对增强相形成的物理模型进行了探讨。结果表明:添加聚四氟乙烯可以显著改善Al-Ni复合材料的均匀性;加入聚四氟乙烯后会阻隔Ni粉的团聚,致使Ni与Al的接触面增大,从而增大了Ni与Al的反应界面,导致反应程度增大,Al_3Ni金属间化合物生成量增多。     

非晶55Mg35Ni10Si块体的制备及力学性能

利用机械合金化方法制备55Mg35Ni10Si三元非晶合金粉末,以该非晶粉末为基础材料,采用真空热压法制备55Mg35Ni10Si非晶块体,利用显微硬度测试等手段考察其力学性能。DSC和XRD分析表明,粉体和块体材料中均出现一个明显的放热峰,结合高分辨电子显微镜观察证明,真空热压后块体材料总体上仍以非晶相为主并含少量纳米晶,而块体材料的晶化峰温度要略低于非晶粉末。力学性能测试表明,块体材料的显微硬度为7 834-8 048 MPa,且随载荷的增加而下降,与传统晶态材料的硬度-载荷依赖关系相似。块体材料的断口呈山峦状,没有明显塑性形变的特征,断裂裂纹扩展沿压痕对角线呈放射状。     

机械合金化合成NiAl/HfB_2复合材料的组织与力学性能

球磨Ｎｉ,Ａｌ;Ｈｆ和Ｂ元素粉末反应合成ＮｉＡｌ／ＨｆＢ２复合材料,形成机制归结为机械碰撞诱发的自蔓延反应．采用 热压和热等静压工艺将纳米双相复合粉末压制成较密实的块体材料,进而研究其微观组织与力学性能．结果表明“反应球磨＋热 压”制备的ＮｉＡｌ／ＨｆＢ２复合材料基体晶粒细小,原位生成的弥散相颗粒主要分布于基体晶界,其强化效果显著而对塑性的削弱 作用较小;不同温度下的压缩屈服强度均远高于铸态ＮｉＡｌ,且压缩变形量均超过１０％;高温下材料的屈服强度依赖于应变速率, 用线性回归方法计算出的应力指数ｎ和变形激活能Ｑ高于单相ＮｉＡｌ,与含弥散相比例较高的ＸＤ ＮｉＡｌ－２０％ＴｉＢ２（体积分数） 复合材料相当．     

Fabrication of AZ61-1.0%Y antiburning magnesium semisolid slurry

The semi-solid antiburning AZ61-1.0%Y magnesium alloy slurry with fine circular solid phase was fabricated by a novel type continuous mechanical stirring in this work.The microstructure of the semisolid slurry was characterized by a metallography microscope.The results show that the fine circular solid phase distributes uniformly in the slurry when the stirring temperature ranges from 600 to 605℃.With the increase of the stirring velocity,the size of the solid phase becomes smaller and smaller.With the increase of the stirring time,the size of solid phase gets finer,but if the stirring time is longer than the critical time,it will be coarsened abnormally.The mechanical properties of semi-solid AZ61-1.0%Y alloy are superior to those of the normally casting magnesium alloy.     

机械振动对Mg-6Gd-3Y-0.4Zr-2Zn镁合金组织和性能的影响

通过金相组织分析、X射线衍射分析、扫描电镜分析和力学性能测试,研究了机械振动对Mg-6Gd-3Y-0.4Zr-2Zn镁合金显微组织和力学性能的影响.试验结果表明,在镁合金凝固过程中施加机械振动,导致最初形成的枝晶破碎,形成游离晶核,游离晶核作为异质形核质点增加了晶核的数目,有效地细化了合金组织,铸造缺陷也明显地得到了改善.机械振动使合金的力学性能得到显著提高,合金的最大抗拉强度和屈服强度分别提高了17.3％和15.4％,伸长率也得到一定的提高.     

工业纯钛机械孪晶演化及其对纯钛低温力学性能的影响

对工业纯钛(TA2)在液氮介质中机械孪晶随应变量的变化规律以及孪晶对晶粒尺寸的依赖性进行了研究。结果表明:在静拉伸过程中孪晶分数随应变量的增加而增加,孪晶的形成主要在均匀塑性变形阶段,尤其在塑性变形的初期,颈缩后孪晶分数增加缓慢。孪晶形貌的演化规律为:在变形的初始阶段生成孪晶的尺寸比较大,在随后的塑性变形中又发生破碎,最终形成一些孪晶密集的区域。低温下纯钛的塑性变形方式为孪生和滑移共同作用。粗晶粒(55μm)和细晶粒(18μm)的纯钛在室温和低温下的拉伸实验结果表明,晶粒的粗化没有降低纯钛的塑性,低温下粗、细晶粒纯钛的塑性均比室温下的高。这种现象与纯钛低温下活跃的孪生密切相关。     

退火温度对孪晶诱发塑性钢的组织和性能的影响

研究了退火温度对孪晶诱发塑性钢的性能和组织的影响。采用XRD,光学和扫描显微镜,硬度和拉伸试验机分析了加热后力学性能和组织之间关系。结果表明,强度和伸长率的最佳组合可以在部分再结晶区温度条件下实现。     

基于多层复合微观结构的22MnB5钢热成形的力学行为

高强度钢热成形时,由于加热与淬火的交互作用形成多层复合微观结构。对22MnB5钢热成形进行实验研究表明,多层复合微观结构可使材料的硬度、强度由里到表依次降低,延展性依次增加,其平缓的冲击力水平及材料的逐层失效,能够使结构保持较高的吸能能力;具有变形抗力小、塑性好以及成形极限高的特点,而且成形零件的精度和强度较高。多层复合微观结构综合了各单相材料的优秀性能,适用于承受冲击吸能的构件。     

机械振动对铸造铝合金组织和性能的影响

分析振动方式对ZL101铝合金消失模铸件组织和力学性能的影响。结果表明,机械振动后合金组织明显细化;垂直振动时,合金晶粒尺寸最小,孔隙率最低,抗拉强度最大;ZL101合金垂直振动后,不同厚度处的组织存在较大差别,厚度越大,振动细化效果越显著。     

原位颗粒增强Fe3Al基纳米复合材料的显微结构与力学性能

采用机械合金化及真空热压烧结制备硼化物颗粒原位增强Fe。Al基纳米复合材料块体。对球磨粉体及热压块体的相组成、烧结块体的微观结构、断口形貌及力学性能进行了测试分析。结果表明,Fe-A1-Ti-B混合粉在球磨过程中,Al、Ti、B逐渐溶人Fe中,形成纳米晶Fe（A1,Ti,B）过饱和固溶体,结构趋于非晶态。经1200℃保温1h后热压烧结的块体由Fe。A1及原位形成的TiB2及FezB等构成,其晶粒尺寸分别约为17nm,22nm和11nm。含5at％（Ti37B67）的Fe3Al基纳米复合材料块体的致密度大于95％,抗弯强度和硬度分别为1440MPa和461．3HV10,弯曲断口为主体脆性断裂,同时呈现出一定韧性特征。     

纳米金属间化合物NiAl的机械合金化合成及性能

利用机械合金化和高温热压工艺制备ＮｉＡｌ纳米晶体材料,并研究了材料的微观组织和力学性能。结果表明,ＮｉＡｌ的反应生成归结于机械碰撞诱发的爆炸反应机制,采用高温热压工艺可制备接近完全致密的纳米晶ＮｉＡｌ块体材料。ＮｉＡｌ纳米晶体材料的室温强度和塑性都高于铸态ＮｉＡｌ,纳米晶ＮｉＡｌ的高温强度依赖于应变速率,变形受扩散机制控制。