Ti对Laves相TaCr_2显微组织及断裂韧度的影响

通过机械合金化+热压烧结工艺制备了Cr-33.3Ta和Cr-26.6Ta-20Ti合金,研究了Ti对Laves相TaCr_2显微组织及断裂韧度的影响。结果表明,合金元素Ti会占据Laves相TaCr_2中Ta的位置。Cr、Ta和Ti元素混合粉末经球磨25h后仍未能合成金属间化合物,球磨后的混合粉末在1 350℃×1h热压烧结工艺下可获得高致密度合金。Cr-33.3Ta合金中添加20%的Ti会抑制C14结构的Laves相TaCr_2生成。与Cr-33.3Ta合金相比,添加20%的Ti时具有良好的合金化增韧效果,其断裂韧度从2.013 MPa·m~(1/2)提高至4.066 MPa·m~(1/2),维氏硬度也有所提高,为11.59GPa。     

合金元素Mo对Laves相TaCr_2合金显微组织及断裂韧性的影响

采用机械合金化+热压烧结的工艺路线制备Laves相TaCr_2合金,研究合金元素Mo对其显微组织、力学性能,特别是韧化效果的影响。结果表明:当Mo含量由0增加到5%(摩尔分数)时,Mo取代Laves相TaCr_2中Cr的位置为主。当Mo含量增加到7.6%和10%时,Mo取代Ta的位置更占优势。添加合金元素Mo的Laves相TaCr_2合金较未合金化的TaCr_2硬度略有降低;当Mo添加量≤7.6%,合金的断裂韧性微弱下降,当Mo含量达到10%时,合金断裂韧性要高于Mo添加量小于7.6%时的TaCr_2合金,达到4.26 MPa·m1/2。     

合金元素Mo对Laves相TaCr_2合金显微组织及断裂韧性的影响北大核心CSCD

采用机械合金化+热压烧结的工艺路线制备Laves相TaCr_2合金,研究合金元素Mo对其显微组织、力学性能,特别是韧化效果的影响。结果表明:当Mo含量由0增加到5%(摩尔分数)时,Mo取代Laves相TaCr_2中Cr的位置为主。当Mo含量增加到7.6%和10%时,Mo取代Ta的位置更占优势。添加合金元素Mo的Laves相TaCr_2合金较未合金化的TaCr_2硬度略有降低;当Mo添加量≤7.6%,合金的断裂韧性微弱下降,当Mo含量达到10%时,合金断裂韧性要高于Mo添加量小于7.6%时的TaCr_2合金,达到4.26 MPa·m1/2。     

热压时间对Laves相Cr2Nb合金组织与性能的影响

采用机械合金化 热压工艺路线制备化学配比成分的单相Laves相Cr2Nb合金.研究了Cr、Nb元素粉经20h球磨后在1300℃不同时间热压所获得的Laves相Cr2Nb合金的组织性能.结果表明,采用机械合金化 热压工艺可以制备出高致密度的组织细小均匀的Laves相Cr2Nb合金,随着热压时间的延长,合金的致密度、晶粒尺寸和维氏硬度逐渐增大而断裂韧度逐渐减小.1300℃×30min的热压试样的平均晶粒尺寸达到亚微米级,致密度达到98.7%,断裂韧度达到5.07MPa·m1/2,与熔铸法制备的Laves相Cr2Nb相比,室温断裂韧性提高,实现了细晶组织对Laves相Cr2Nb合金的增韧效果.     

热压参数对Laves相TaCr_2合金组织及性能的影响

采用机械合金化+热压工艺路线来制备化学计量比成分的单相Laves相TaCr_2合金。研究了热压烧结温度(1250、1300、1350、1400℃)及保压时间(0.5、1、2、3 h)对合金组织和室温力学性能的影响。结果表明:热压烧结后的合金由Laves相TaCr_2和微量Ta、Cr三相组成。热压温度对Laves相TaCr_2合金晶粒度和致密度的影响大于保压时间。TaCr_2合金的维氏硬度值随保压时间延长而降低,1400℃×1 h热压合金的维氏硬度最大,达9.75 GPa。1350℃和1400℃热压合金的断裂韧性随热压时间延长而减小。1300~1400℃热压烧结下合金的断裂韧性随着热压温度增加呈下降的趋势,1300℃×3 h热压烧结合金断裂韧性值最高,为4.39 MPa·m~(1/2)。     

MA和软第二相对Cr/Cr2Nb复合材料组织与性能的影响

采用机械合金化(MA) 热压工艺来制备以Cr固溶体为软第二相的Cr/Cr2Nb复合材料.研究了不同配比成分的Cr,Nb元素粉经20 h球磨后,在1250 ℃,0.5 h热压工艺下所获得的Cr/Cr2Nb复合材料的组织和性能.结果表明,随着偏离Laves相化学配比的Nb含量减小,合金的致密度、强度、塑性应变均增加,而维氏硬度减小,不同配比成分的合金均具有良好的室温断裂韧性.Laves相Cr2Nb含量高达78%的Cr-25Nb合金的组织均匀,Cr固溶体与Laves相间隔分布,晶粒尺寸达到微/纳米级,屈服强度和抗压强度分别高达1949 MPa和2044 MPa,塑性应变达到了7.26%.与熔铸工艺制备的Cr/Cr2Nb复合材料相比,合金的强度及塑性都有明显提高,充分实现了细晶和软第二相综合增韧的效果.     

合金元素对Laves相增强Nb基合金的相组成

采用机械合金化与热压烧结工艺制备了添加合金元素V和Fe的Laves相增强的Nb基复合材料。研究了添加质量分数4%V和Fe的Nb/NbCr2-4.0V和Nb/NbCr2-4.0Fe配比成分的元素粉,经MA20h后在1250℃热压30min所获得的Nb/NbCr2合金的组织和性能。结果表明:在热压过程中原位合成出细小弥散分布的三元Laves相Nb(Cr,V)2和Nb(Cr,Fe)2,并且V和Fe原子只占据Laves相中的Cr原子位置。制备出的Laves相增强Nb基合金接近全致密,组织细小均匀,晶粒尺寸小于500nm。Nb/NbCr2-4.0V和Nb/NbCr2-4.0Fe合金的断裂韧性分别达到5.3和6.3MPa·m1/2,其中Nb/NbCr2-4.0Fe合金不仅抗压强度达到2256MPa,其屈服强度和塑性应变也分别达到2094MPa和6.03%。     

机械合金化-热压制备Nb/NbCr2复合材料的组织与性能

采用机械合金化与热压工艺制备以Nb固溶体为软第二相的Laves相Nb/NbCr2复合材料。研究不同成分的Nb、Cr元素粉经20 h球磨后在1 250℃,0.5 h热压工艺下所获得的Nb/NbCr2复合材料的组织和性能。结果表明：随着偏离Laves相化学配比的Nb含量的增大,材料的致密度、抗压强度、塑性应变均增加,而维氏硬度减小。Laves相含量为29%的Cr-77.5Nb合金的组织均匀,Nb固溶体与Laves相间隔分布,晶粒尺寸达到亚微米级,屈服强度为2 790 MPa,抗压强度为3 174 MPa,塑性应变达到5.44%,充分实现了细晶和软第二相综合增韧的效果。     

球磨时间对软第二相韧化Cr2Nb基复合材料组织与性能的影响

采用机械合金化 热压工艺制备了含Laves相的Cr2Nb基复合材料,研究了Cr、Nb元素粉经不同球磨时间后在1250℃× 30 min热压工艺下所获得Cr/Cr2Nb复合材料的组织和性能.结果表明,经20 h以上高能球磨的Cr-25Nb粉末在热压后可以制备出含高致密度的Laves相的Cr2Nb基复合材料.高能球磨40 h的Cr-25Nb试样的组织均匀细小,Laves相与软第二相间隔分布.其致密度高达99.2%.接近全致密.维氏硬度为8.93 GPa,抗压强度、屈服强度和塑性应变分别达到2153 MPa、2062 MPa和8.42%.与传统熔铸工艺相比,MA 热压方法制备的Laves相Cr2Nb基复合材料的强度及塑性都有显著提高,充分实现了细晶和软第二相综合增韧的效果.     

电弧熔炼Cr-40Ti-20Nb三元合金的组织与压缩性能

采用真空非自耗电弧熔炼的方法制备了Cr-40Ti-20Nb(原子分数)合金.利用光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)分析了合金不同凝固位置处的相组成和组织形态.结果表明,合金的凝固组织主要是由Laves相Cr2(Nb,Ti)枝晶组织及丁i的固溶体组成.同时对合金的显微硬度和压缩性能进行了测试,显微硬度值在6 112～7 350MPa之间,比Laves相Cr2Nb的显微硬度低20％.另外室温压缩屈服强度可达1 334-1 524 MPa,与采用多种合金化元素的Cr-12Nb-4Re-2Al合金相当,这表明Ti元素的添加不仅可以改变Laves相Cr2Nhb合金的凝固组织,而且对其塑性也有很大程度的改善.     

热暴露对Cr-12Nb合金组织与性能的影响

采用机械合金化+热压工艺制备出成分为Cr-12Nb的Cr/NbCr2合金.对该合金进行800℃保温不同时间的真空热暴露实验,研究了热暴露对合金组织与性能的影响.结果表明,合金在前30h的热暴露过程中析出了细小的Laves相NbCr2,随热暴露时间的延长,Laves相NbCr2不再析出,并发生聚集长大.Cr-12Nb合金的致密度在热暴露过程中稍有增加,而维氏硬度随热暴露时间的延长先升高后下降,但整体均高于热暴露前,维氏硬度在热暴露50h后达到6.1 GPa,较未热暴露提高了3.3％.Cr-12Nb合金的室温压缩屈服强度、抗压强度和塑性应变随热暴露时间的延长先上升后下降,屈服强度和抗压强度整体而言均高于未热暴露时的强度.热暴露50h后合金的屈服强度和抗压强度分别从热暴露前的1843 MPa和1911MPa提高至1884MPa和2372MPa.塑性应变在热暴露10h后达到最大值13.2％,热暴露50h后下降至8.1％,较热暴露前下降了33.6％.     

合金元素Al对Laves相NbCr2显微组织及断裂韧性的影响

采用机械合金化+热压烧结的工艺路线制备Laves相NbCr2合金,研究合金元素Al对其显微组织、力学性能,特别是韧化效果的影响.结果表明:合金元素Al主要占据了Laves相NbCr2金属间化合物中Cr原子的晶格位置.添加合金元素Al的Laves相NbCr2合金较未合金化的NbCr2硬度有所提高;当Al含量达到12at%时,断裂韧性要高于未合金化的NbCr2合金,达到了6.8 Mpa√m,远远高于熔铸合金的断裂韧性(1.2 Mpa√m).     

Al、Si及Y多元合金化对Cr-20Nb合金高温氧化行为的影响

针对软第二相Cr稍微降低Laves相NbCr2合金的1200℃抗氧化性,采用Al、Si及Y多元合金化来提高Cr-20Nb合金的高温抗氧化性能。结果表明,多元合金化的Cr-20Nb合金1100℃及1200℃抗氧化性均好于加入单一合金化的及纯Cr-20Nb合金,并随着Si合金元素含量增加,Cr-20Nb合金的氧化增重变小,抗氧化性变好;SEM结果表明,添加合金元素后,氧化膜与基体的粘附性得到了明显提高。     

合成参数对粉末冶金制备Ti_3Al-11Nb-1Mo金属间化合物结构和力学性能的影响（英文）

研究了在室温和高温条件下显微组织、热处理和合金添加对Ti_3Al基金属间化合物的力学性能和断裂特性的影响。采用机械合金化(MA)和热压(HP)方法,通过粉末冶金工艺压制Ti_3Al-11Nb-1Mo(摩尔分数,%)合金。使用XRD和SEM-EDS手段表征机械合金化粉末,机械合金化的最佳时间是25 h,热压制的最佳条件是1350°C、2 h、35 MPa。合金经热压制处理后,在1050°C下固溶处理1 h,随后水淬处理,合金中存在α_2+β Widmanst?tten显微组织,然而合金随后在800°C下时效24 h,诱发产生了少量O相。Mo的存在直接导致β相的含量较高。在温度从室温到750°C和真空环境下进行压缩试验,当温度升高至250°C时,压缩件的屈服强度增大(锥形滑行体系运行),随后降低。在整个温度范围内压缩件的延展性增大。在时效合金中O相的存在有助于延展性的增大,而屈服强度的降低可以忽略。相比未时效的合金,时效合金屈服强度的降低是受α_2″粒子析出影响。在所有温度范围内混合断口模式都是有效的。     

合金元素在ZrCr2 Laves相中的晶格占位及其对力学性能的影响

应用Rietveld模拟计算和实验X射线衍射分析合金元素V、Nb和Mo在ZrCr2 Laves相金属间化合物中的晶格占位，研究合金化对ZrCr2 Laves相力学性能的影响。研究结果表明：合金元素V和Mo占据ZrCr2 Laves相金属间化合物中Cr原子的晶格位置，而Nb则占据Zr原子的晶格；添加合金元素V、Nb和Mo使ZrCr2 Laves相化合物硬度及脆性度降低，断裂韧度显著提高，即合金化对ZrCr2 Laves相起软化作用。初步探讨合金元素对ZrCr2 Laves相力学性能的影响机制。     

合金元素Hf,Sn,Ta,Zr,Dy和Ho对Nb-Nb_5Si_3合金组织和力学性能的影响

综合评述了作者几年来先后完成的Hf含量对Ni-16Si,Hf和Sn对Ni-20Ti-5Cr-3Al-18Si,Zr含量对Ni-22Ti-16Si,Ta含量对Nb-22Ti-16Si-7Cr-3Al和稀土元素Dy和Ho对Ni-23Ti-10Ta-2Cr-18Si和Ni-22Ti-16Si-7Cr-3Al-3Ta-2Hf等合金组织结构和力学性能影响的研究工作.合金元素Hf,Zr,Sn+Hf,Ta,Dy和Ho加入Nb-Si二元系或多元系合金,明显提高其室温和高温屈服强度和塑性以及断裂韧性.强度的提高与合金元素的固溶强化有关,塑性、韧性的改善与组织的细化和超过临界尺寸的固溶体(Nb,Ti)ss颗粒增多等因素有关.     

含Ta低Cr高W铸造镍基高温合金中α相的形成与转变

研究了不同含Ta量低Cr高W铸造镍基高温合金的铸态和1 100℃保温500 h、1 280℃保温20 min～3h热处理后的显微组织以及1 100℃,118 MPa条件下的持久性能.结果表明:低Cr高W铸造镍基高温合金中添加元素Ta会使共晶γ'相的数量显著增加.当(Ti Nb)含量恒定在2.1%(摩尔分数),(Ta Al)含量达14.4%(摩尔分数)时,合金凝固后期将形成α(W,Mo) γ'共晶;少量α相不会明显降低合金的持久性能,但α相在高于1 260℃下固溶处理或在1 100℃长时热暴露时是不稳定的,它会溶解或转变成块状M6C,从而损伤合金的高温持久性能;Ta是一种有利于提高高温合金高温强度的元素,但Ta含量应与合金中的Al含量相适应,须按等摩尔分数原则相互替换;具有Ni-10Co-1.5Cr-16W-2Mo-1Nb-5Al-4Ta成分的合金性能最佳.     

Nd2O3对TaCr2合金组织和抗氧化性能的影响

采用机械合金化+热压工艺制备了TaCr_(2-x)Nd_2O_3(x=0,0.125,0.25,0.5,0.75,at%),研究了Nd_2O_3对TaCr_2合金组织及抗氧化性能的影响。结果表明:Nd_2O_3主要存在于Ta固溶体中,对合金的物相和晶型不产生显著影响,合金仍以TaCr_2相为主,并含有少量富Ta相和Cr固溶体。Nd203的添加使得TaCr_2合金1200℃氧化100h的增重减少(仅为纯合金的47.9%);使氧化膜呈不连续的多层分布,且Nd203促进氧化层物相分层。     

镁硅复合微合金化对高强高导铜铬锆合金时效过程的影响

采用中频感应熔炼炉制备了Cu-0.7Cr-0.15Zr和Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si两种合金,研究了Mg、Si复合微合金化对Cu-Cr-Zr合金时效工艺参数、性能与析出动力学的影响。结果表明：Mg、Si复合微合金化提高了Cu-Cr-Zr合金的最佳时效温度,延长了保温时间,Cu-0.7Cr-0.15Zr合金的最佳时效工艺为410 ℃时效8h,Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si合金的最佳时效工艺为430 ℃时效14 h。Mg、Si复合微合金化提高了Cu-Cr-Zr合金的强度与导电率,Cu-0.7Cr-0.15Zr合金最佳工艺条件下的强度为570 MPa、电导率为79.1%IACS;Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si合金最佳时效工艺条件下的强度为595 MPa、电导率为80.4%IACS。Mg、Si复合微合金化改变了Cu-Cr-Zr合金Avrami相变动力学方程,减缓了时效析出过程。     

热暴露对Cr-12Nb-4.4Ni合金组织及性能的影响

对机械合金化+热压制备的Cr-12Nb-4.4Ni合金在1200℃下分别热暴露30,50,100h,研究了热暴露不同时间后合金的组织和性能的变化。结果表明：合金由Cr固溶体和NbCr2构成,Ni主要存在于NbCr2中,热暴露过程中物相稳定;随着热暴露时间的延长,合金中Cr固溶体颗粒长大而NbCr2颗粒尺寸变化不大,Ni优先取代Cr的位置,松弛了NbCr2结构,Cr/NbCr2两相界面处压应力的增加,促进了Cr固溶体中位错的出现和NbCr2颗粒中层错/孪晶密度的增加。随着热暴露时间的延长,合金的室温压缩强度,屈服强度和塑性应变虽略有降低,但仍能保持较高的强度和良好的塑性,热暴露100h后,其压缩强度,屈服强度和塑性应变仍有2170MPa,1406MPa和9.5%。Cr-12Nb-4.4Ni合金热暴露100h后仍具有良好的断裂韧性。