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1.  Mo-3Nb单晶与钨涂层界面互扩散层显微分析  被引次数:2
   吴尉  杨启法  郑剑平《原子能科学技术》,2003年第37卷第Z1期
   利用SEM、TEM及EDS等分析技术,显示了Mo-3Nb合金单晶基体与其表面W单晶涂层界面的显微结构形貌.观察到了厚度约为10μm的互扩散层,其中,重互扩散层约为3μm.就Mo、W、C等元素的扩散特性进行了初步探讨.    

2.  NiCoCrAlYHf涂层与一种Ni基单晶高温合金循环氧化行为研究  
   钟锦岩  牟仁德  何英  何利民《材料工程》,2013年第8期
   在第三代Ni基单晶高温合金上制备NiCoCrAlYHf(HY5)高温抗氧化涂层,采用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段,对涂层表面及界面进行组织形貌观察和相结构分析,研究涂层试样的循环氧化动力学和元素互扩散行为。结果表明:采用真空电弧镀(AIP)方法制备的HY5涂层,提高了单晶高温合金的循环抗氧化能力;在1100℃大气环境中扩散600h后,涂覆HY5涂层的单晶高温合金基体中形成了互扩散区IDZ,互扩散主要由Cr,Ni元素从基体向高温抗氧化涂层的外扩散以及Al元素从高温抗氧化涂层向基体的内扩散构成;在涂层下方60μm左右有拓扑密堆相TCP析出,并形成二次反应区SRZ。    

3.  NiCrAlYSi涂层与镍基高温合金基体互扩散行为研究  
   许振华  牟仁德  曹学强  何利民《材料工程》,2009年第2期
   采用电弧离子镀方法在镍基高温合金DZ125上沉积NiCrAlYSi涂层,通过对不同氧化时间后Al和Cr原子浓度分布曲线的分析,运用Boltzmann-matano方法,计算了Al和Cr元素在1373K分别加热0.5,2h和5h的互扩散系数,并拟合了这三个时间段的计算结果.结果表明:相同温度下,Al和Cr的互扩散系数分别随Al和Cr的原子浓度增加而增大.随氧化时间的延长,Al的互扩散系数随原子浓度的变化先增大然后基本不变,Cr的互扩散系数则逐渐减小;伴随着元素间互扩散行为的增强,涂层中的Al和Cr向基体扩散,基体合金元素Ni,Co,Mo,Ti和W则向涂层扩散,但涂层中Mo和Ti的含量相对较少.由于元素间互扩散行为,涂层中各元素的含量将趋向于更加均匀.    

4.  高温热处理对带热障涂层DD6单晶高温合金互扩散行为及持久断裂特征的影响  
   董建民  李嘉荣  牟仁德  《材料工程》,2014年第6期
   采用电子束物理气相沉积方法在DD6单晶高温合金基体上制备了热障涂层,带涂层试样首先在1100℃空气气氛中分别进行了50h和100h热处理,然后在980℃/250MPa条件下进行持久实验,研究了持久断裂后合金与黏结层界面的互扩散行为、组织形貌以及断裂特征。结果表明:经过1100℃热处理,合金与黏结层之间的元素发生了互扩散,合金基体中Cr含量增加,而Re,Nb,Mo,Ta等元素向黏结层扩散;随热处理时间的增加,析出的不稳定相数量增多,持久断裂试样γ′相粗化程度增加;1100℃热处理带热障涂层持久断口为韧窝断口,与合金标准试样断口特征类似。    

5.  纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系稳定性  
   《中国有色金属学报》,2019年第6期
   采用电弧离子镀(AIP)在Ti-6.48Al-0.99Mo-0.91Fe (质量分数,%)钛合金表面制备Ta-10W (质量分数,%)涂层。通过真空热处理试验、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)分析、透射电镜(TEM)分析、电子探针分析(EPMA)等方法,研究纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系的相组成、显微组织形貌、元素分布、界面行为等,评估了体系热稳定性能。结果表明:纯热暴露过程中,Ta-W涂层相组成无明显变化,均由多晶α-Ta(W)组成,其平均晶粒尺寸由沉积态的46 nm小幅增至750℃时的49 nm和950℃时的51 nm,涂层表现出良好的相稳定性;由于元素Ta、Ti在Ta-Ti体系中扩散系数的差异及难熔金属元素Ta、W良好的稳定性,Ta-W涂层/钛合金体系呈现出良好的界面及元素稳定性:涂层中元素Ta、W始终维持在接近沉积态含量水平,无快速扩散、固溶于基体而失效的行为,体系仅在界面形成互扩散层,无空洞、裂纹缺陷和金属间化合物的形成;由于元素互扩散的加剧及涂层元素在α-Ti、β-Ti中的固溶度差异,钛合金基体同素异晶转变温度(ATT)对体系界面和元素稳定性影响明显;纯热暴露过程中,Ta-W涂层有效厚度保持稳定、无明显变化。基于Fick定律,获得550、750和950℃时互扩散层厚度与时间的关系式。    

6.  W–Ti合金互扩散及β结构稳定性研究  
   王庆相  王君龙《粉末冶金技术》,2018年第1期
   通过测量相同时间、不同温度下制备的W/Ti扩散偶成分和显微硬度,研究了W–Ti合金的扩散特性和机理,计算了W/Ti互扩散系数(单位:cm~2·s~(-1)),并利用MS软件对Ti原子数分数为12.5%~50%的W–Ti二元合金的能量、电子结构进行了理论计算。结果表明:W与Ti发生互扩散,其中W在Ti中的扩散速度远高于Ti在W中的扩散速度;在1100~1300℃时,W基固溶体中的互扩散系数公式为2.6×10~(-5)exp(-385.3/k T),Ti基固溶体中的互扩散系数公式为4.1×10~(-2)exp(-285.1/k T),其中,T为扩散温度,k为扩散距离;随着Ti原子数分数的升高,W–Ti合金的β结构稳定性降低。    

7.  NiCrAlY涂层/Ni基单晶高温合金的元素扩散及界面特性  被引次数:5
   李美姮 孙晓峰 张重远 胡望宇 侯桂臣 管恒荣 胡壮麒《稀有金属材料与工程》,2004年第33卷第1期
   采用磁控溅射方法在Ni基单晶高温合金上沉积NiCrAlY涂层,研究了真空热处理及高温氧化过程中,NiCrAlY涂层/Ni基单晶合金界面显微结构的变化及元素扩散行为。结果表明,原始涂层成分分布比较均匀,各元素分布在涂层/基体界面呈陡然变化。真空热处理时,涂层与基体间发生互扩散,NiCrAlY涂层的显微结构和相结构发生变化:涂层/基体界面区出现互扩散层(内、外扩散层);出现γ-Ni3Al和α-Cr两新相,导致涂层局部区域富Cr。1000℃氧化200h后,涂层/基体界面区的互扩散层增厚,并且在其下的基体中出现扩散影响层。Ta在涂层中扩散时,置换了部分γ-Ni3Al相中的Al,导致γ相的晶格常数α0增大。    

8.  一种高Mo强化Ni3Al基单晶高温合金凝固行为的研究进展  
   艾诚  李树索  周健  宫声凯  刘林  宋绪丁《稀有金属材料与工程》,2017年第46卷第11期
   与传统Ni基单晶高温合金相比,高Mo强化Ni3Al基单晶高温合金具有富Al和富Mo的成分特征,即该合金具有低密度的优势。本文总结了该合金的凝固特性,并发现高Al的成分特征显著提高了平均液相扩散系数,即Ni3Al基单晶高温合金的平均液相扩散系数为10-8 m2/s数量级,比Ni基单晶高温合金高1-2个数量级。同时,高Al和高Mo的成分特征决定了合金具有枝晶间初生γ''相和富Mo相的末期凝固行为,这与Ni基单晶高温合金的枝晶间析出物(γ/γ''共晶和γ''相)明显不同,但高Al和高Mo的成分特征对凝固特征温度的影响较小。Mo在凝固时显著偏析于未凝固的液相,该偏析行为将降低高Mo强化单晶高温合金的雀斑形成倾向。合金凝固特性的研究将为单晶制备工艺与工程应用奠定基础。    

9.  Ti-Mo二元合金在β相区的互扩散行为  被引次数:1
   冯亮  李金山  黄磊  常辉  崔予文  周廉《中国有色金属学报》,2009年第19卷第10期
   将Ti-Mo纯金属组成扩散偶,在950~1 050℃间研究Ti-Mo二元合金在β相区的互扩散行为.利用电子探针(EPMA)测定Ti-Mo扩散偶在扩散区中Mo元素浓度,建立浓度变化曲线,根据浓度曲线用Den Broeder方法计算该扩散偶在β相区的互扩散系数,用Hall方法计算富Mo侧和富Ti侧的互扩散系数.结果表明:互扩散系数与浓度之间存在较强烈的依赖关系;杂质扩散系数可通过Vignes-Birchenall公式获得,并与Hall方法获得的结果进行比较,这两种方法得到的结果比较接近:采用Arrhenius方程获得不同浓度下的扩散激活能和频率因子,二者的峰值均出现在Mo摩尔浓度约为35%处.    

10.  MCrAlY涂层对单晶中γ'相消耗及TCP相生成影响的模拟研究  
   原慷  于月光  刘建明  章德铭《热喷涂技术》,2019年第1期
   高温下,MCrAlY涂层与高温合金单晶基材之间会发生元素互扩散,引起显微组织结构变化,往往造成单晶中具有析出强化作用的γ'相的消耗和对力学性能有害的拓扑密堆(Topological closed packed, TCP)相的生成。本研究采用扩散模拟计算的方法,设计了6种MCrAlY模型涂层,分析Co、Cr、Al主元素对DD6单晶基材显微组织的影响规律。研究结果表明,基材中γ'相消耗区在靠近涂层-基材界面处形成,该区的形成主要与Co、Cr元素内扩散相关。基材中TCP相则在更深位置的γ'相富集区内生成,γ'相富集区与Al元素内扩散有关。另外,本文着重分析了涂层成分对γ'相消耗区深度及TCP相生成含量与深度的影响。    

11.  铌合金表面辉光等离子渗Mo的扩散研究  
   赵猛  李争显  黄春良  张欣  华云峰  慕伟意《稀有金属》,2010年第34卷第6期
   利用辉光等离子表面冶金技术在Nb521合金表面制备了Mo合金层,研究了渗Mo过程中的扩散行为:主要分析了渗金属温度,保温时间对渗层厚度和扩散速率的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)观察渗层表面、截面形貌,X射线能谱仪(EDS)检测渗层界面元素分布.实验结果表明,渗层由扩散层和沉积层组成,且组织致密,颗粒细小,无明显显微裂纹等缺陷,与基体结合良好.温度是影响扩散速率的最主要因素,随着温度的升高,扩散速率逐渐增加,而保温时间对扩散速率的影响不大.最佳工艺下,渗层厚度可达26.5μm,扩散层厚度可达6.89 μm,扩散速率可达1.73μm·h-1,Mo元素含量从表面到心部呈梯度分步,在涂层与基体的界面处,钼铌原子发生了不同程度的互扩散.最后依据传统扩散理论计算得到了Mo在不同实验温度下的扩散系数,并拟合得到了离子轰击作用下Mo在Nb521合金中的扩散激活能为292 kJ·mol-1.    

12.  Ti-6Al-4V表面等离子合金层中渗Mo的扩散系数  
   李哲  秦林  马连军  范爱兰  张万祯  唐宾《中国有色金属学报》,2010年第20卷第6期
   研究采用双层辉光离子渗金属技术在Ti-6Al-4V合金表面制备Mo基改性层的Mo扩散过程.通过观察渗层截面组织形貌,测定各种合金化元素的分布情况,着重分析不同温度下不同元素的加入对Mo扩散行为的影响.结果表明:在800~950 ℃下,Ti-6Al-4V合金离子渗Mo后所得改性层厚度、Mo平均扩散系数及相同浓度下Mo的扩散系数都随温度升高而升高;由于反溅射和Ti-6Al-4V基体相变等原因,1 000 ℃时各参数反常;加入合金元素W和N使Mo的扩散系数有所降低,Mo的平均扩散系数在单纯渗Mo时为2.376 88×10-4,W-Mo共渗时为1.471 27×10-4,W-Mo-N共渗时为7.026 81×10-5.    

13.  Ta-10W/Ti的高温界面反应研究  
   翟云霄  古一  黄璜  赵培新  黄继武  夏长清《材料导报》,2016年第30卷第24期
   采用多弧离子镀技术在金属钛表面成功制备出连续致密且厚度均匀的α-Ta 相 Ta-10W涂层。在900℃下分别对涂层进行高温氧化和真空扩散处理,通过 XRD、SEM、EDS等分析测试手段对涂层的抗氧化性能及元素扩散行为进行研究。结果表明:在高温氧化过程中,存在氧化和扩散双重作用,涂层与基体间发生相互扩散且涂层表面形成氧化膜,致使涂层脆化,但涂层/基体界面处氧化不明显,说明Ta-10 W涂层对基体起到了有效的抗氧化作用;在真空扩散过程中,Ta向基体中扩散较为剧烈且沿着逐渐趋直的α-Ti晶界进行扩散。    

14.  Nb-Ti-Si 合金表面辉光离子渗 Mo / 包埋渗 Si制备 MoSi2 涂层的研究  
   曹正  田晓东  李宁  王利捷  吕娜《表面技术》,2015年第44卷第1期
   目的:在Nb-Ti-Si合金表面制备MoSi2涂层。方法先进行辉光离子渗Mo,再进行包埋渗Si。分析温度对渗Mo层表面形貌、厚度、元素互扩散的影响,以及渗Si后涂层的表面形貌和结构。结果在1100°进行辉光离子渗Mo,渗Mo层与基体形成了显著的互扩散。对渗Mo层进行包埋渗Si后,所形成的涂层组织致密,具有多层结构,由外向内依次为MoSi2层、NbSi2层和Nb5 Si3层,在MoSi2和NbSi2层之间存在( Mo,Nb) Si2互扩散区。结论通过辉光离子渗/包埋渗的方法,可以在Nb-Ti-Si合金表面制备MoSi2涂层,且涂层与基体呈冶金结合,结合较好。    

15.  MoSi_2和(Mo,W)Si_2涂层的宽温域氧化过程  
   毛绍宝  杨英  李海庆  张世宏《过程工程学报》,2019年第4期
   采用包渗法在Mo及Mo-W基体上分别制备MoSi_2及(Mo,W)Si2涂层,研究了W掺杂对MoSi_2涂层抗氧化性能的影响规律和作用机理。结果表明,W元素固溶到MoSi_2涂层中,形成(Mo,W)Si2固溶体,涂层微观结构更加致密化。在1600℃高温下静态氧化,(Mo,W)Si_2涂层抗氧化失效时间长达70 h,1200℃下氧化1000 h仍具有良好的防护性能,抗氧化性能大幅提升。加入W元素阻碍了Si元素与基体间的扩散反应,降低了涂层中Si元素的消耗速率,显著增强了(Mo,W)Si_2涂层抗高温氧化性能。在500℃低温下静态氧化50 h,与MoSi_2涂层相比,(Mo,W)Si_2涂层氧化产生明显的"Pest"现象,涂层严重粉化失效。加入W元素降低了涂层中Si元素的扩散速率,导致低温下涂层表面无法形成致密氧化层,加剧涂层的快速氧化。    

16.  等离子W、Mo、Y共渗层的组织研究  
   李冰  高原  王成磊  陈选楠  黄学锋《稀有金属材料与工程》,2012年第Z2期
   研究了Y元素对等离子W、Mo、Y共渗渗层的晶粒大小、厚度和渗层中W、Mo原子扩散系数的影响。研究发现,偏聚在晶界上的Y原子和少量金属间化合物Fe17Y2阻碍了渗层晶粒的长大,细化了渗层的晶粒。从扩散热力学角度,探究了Y元素对渗层厚度的影响。Y元素降低了表面W、Mo原子的活度,表面W、Mo原子的化学势降低,进而使表面与基体之间的化学梯度减小,W、Mo原子的扩散速率减慢,渗层厚度变薄。通过Fick第二扩散定律计算渗层中不同位置、浓度下的W、Mo原子扩散系数,结果表明W、Mo原子的扩散系数在10-13~10-14之间。    

17.  Mo-3Nb合金单晶的蠕变性能  
   胡忠武  李中奎  张清  张廷杰  张军良  殷涛《稀有金属材料与工程》,2007年第36卷第12期
   研究了电子束悬浮区域熔炼法制备的晶向为〈111〉的Mo-3Nb(质量百分数,下同)合金单晶在高温/低应力环境中的蠕变性能及其蠕变机理。结果表明,Mo-Nb合金单晶中,溶质原子Nb的添加增大了原子间扩散阻力,使材料高温稳态蠕变率减小,大大提高了材料的高温抗蠕变性能;在1500℃,10MPa时,Mo-3Nb合金单晶的稳态蠕变率较纯Mo单晶降低了3个数量级,且其蠕变机理为扩散蠕变。    

18.  镍基单晶高温合金扩散阻挡层的研究进展  
   于 萍  訾艳艳  姜 维  王 文  朱圣龙《材料导报》,2015年第29卷第9期
   综述了镍基单晶高温合金扩散阻挡层的国内外研究进展.简要介绍了高温防护涂层/镍基单晶高温合金基体元素的互扩散现象,说明了扩散阻挡层的作用机理,阐述了扩散阻挡层的设计原则和要求,通过对比分析了各类扩散阻挡层的优缺点.最后对镍基单晶高温合金用扩散阻挡层的研究做出了展望.    

19.  γ-TiAl表面双辉等离子W-Mo合金化对其氧化行为的影响  
   张李波  魏东博  张平则  陈小虎  丁丰《表面技术》,2018年第47卷第4期
   目的研究W-Mo表面合金化对γ-TiAl合金抗高温氧化性能的影响。方法采用双层辉光等离子合金化技术在γ-TiAl合金表面进行W-Mo合金化,通过恒温氧化试验评价改性层的抗氧化性能,并通过扫描电子显微镜与X射线衍射仪对氧化膜表面及截面形貌和相组成进行分析。结果使用双层辉光等离子合金化技术可以在γ-TiAl表面制备出W-Mo改性层,改性层厚度为9μm,最外层为厚约6μm的W-Mo沉积层,而在沉积层与基体之间存在厚约3μm的扩散层。W-Mo改性层均匀、致密,基体与改性层之间没有裂纹、孔洞等明显缺陷,扩散层中的元素含量呈梯度分布。在750℃恒温氧化100 h后,γ-TiAl基体的氧化增重为5.306 mg/cm~2,W-Mo改性层的氧化增重为2.578 mg/cm~2,仅为γ-TiAl基体的48.6%。在氧化10、20、50 h后,改性层表面无明显变化,氧化膜层均匀、致密、无缺陷,几乎没有出现剥落现象;氧化100 h后,改性层中Mo与W的原子比由3:1降低到了1:2。结论通过双层辉光等离子合金化技术制备W-Mo改性层,能够改善γ-TiAl合金在750℃下的抗高温氧化性能。W-Mo改性层在经过氧化后所形成的氧化膜连续、致密,可以阻碍氧原子向基体内的扩散。但在氧化100 h后,Mo元素的蒸发会破坏氧化膜的完整性,使抗氧化性能有所降低。    

20.  Ni-Cu扩散偶元素互扩散行为研究  
   任晓  陈国清  周文龙  张俊善《硅酸盐通报》,2012年第31卷第3期
   本文研究了Ni-Cu扩散偶界面元素的互扩散行为。对热压扩散连接法制备的Cu-Ni-Cu扩散偶进行退火处理,采用电子探针显微成分分析仪观察扩散偶界面互扩散区的微观组织特征,结合Boltzmann-Matano法研究扩散区内元素的互扩散行为。结果表明:在扩散偶界面处Cu原子的扩散通量远大于Ni原子的扩散通量,互扩散区内Ni原子的距离-浓度曲线关于Matano面不对称,暗示互扩散系数与Ni原子的浓度有关。在每一种退火温度下,互扩散系数均随互扩散区α固溶体中Ni原子分数的增加而单调增大,并且随α固溶体中Ni原子分数的增加,频率因子和互扩散激活能均单调增大。    

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