U-Ta合金中Ta含量的EDXRF法测定

介绍了用能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)法测定U-Ta合金中Ta含量的分析方法。该方法将样品溶解,加载于滤纸片上,制成滤纸试样片,用X射线荧光光谱仪测定试样片中Ta含量。该方法简便、快速、准确,适用于Ta含量在1%～6%范围的U-Ta合金样品的Ta含量测定。对Ta含量为1.5%的样品,测量结果的相对标准偏差(n=6)不大于0.6%;Ta含量为5%的样品,测量结果的相对标准偏差(n=6)不大于0.3%。     

WDXRF法测定Zr-Nb合金中Nb含量

介绍了用波长色散X射线荧光(WDXRF)法测定Zr-Nb合金中Nb含量的分析方法。该方法将样品溶解,加载于滤纸片上,制成滤纸试样片,用X射线荧光光谱仪测定试样片中Nb含量。该方法简便、快速、准确,对Nb质量分数在1.0%～8.0%的Zr-Nb合金样品,测量结果的相对标准偏差(RST)不大于0.8%(n=6)。     

U-10Zr/Zr-4合金界面的微观结构及生长动力学研究（英文）

为研究U-Zr合金与Zr-4合金之间的相容性和扩散行为,采用真空热压扩散法制备U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶,随后在高真空中580~1100℃高温热处理样品。采用扫描电镜和透射电镜分析检测扩散偶的界面微观结构和元素分布。系统研究了两种合金之间的相容性。δ-UZr_2层和厚约20nm的富铀层形成于热压扩散法制备的样品界面。测量了合金界面扩散系数常数和扩散激活能,分别为(4.23±0.63)×10~(-6)m~2/s和(160.73±1.67) kJ/mol。结果表明U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶的扩散系数大于U-Zr合金的,特别是在低温段。     

U-10Zr/Zr-4合金界面的微观结构及生长动力学研究

Zr-4合金包壳包覆的U-Zr合金有望发展成为水冷反应堆的金属型核燃料。而燃料与包壳材料之间的相容性是反应堆安全运行的关键,但是,关于U-Zr合金燃料与Zr-4合金包壳材料界面元素扩散和反应的研究很少。为研究U-Zr合金与Zr-4合金之间的相容性和扩散行为,采用真空热压扩散法制备U-10wt.%Zr/Zr-4扩散偶,随后在高真空中580-1100℃高温热处理样品。采用扫描电镜和透射电镜分析检测扩散偶的界面微观结构和元素分布。系统研究了两种合金之间的相容性。δ-UZr₂层和厚约20nm的富铀层形成于热压扩散法制备的样品界面。测量了合金界面扩散系数常数和扩散激活能,分别为4.23(±0.63)×10^-6 m²/s和160.73(±1.67) kJ/mol。结果表明U-10wt.%Zr/Zr-4扩散偶的扩散系数大于U-Zr合金的,特别是在低温段。     

硼对医用Ti-22Nb-6Zr记忆合金的显微组织及性能的影响

研究在Ti-22Nb-6Zr(at%)合金中添加不同含量(质量分数)(0.02%~1.5%)的硼元素,通过粉末烧结法成功制备了性能优良的含硼Ti-22Nb-6Zr记忆合金。结合OM、XRD、SEM分析发现,随着硼元素含量的增加,合金的β相基体中逐渐析出α相和Ti B相,晶粒得到明显细化。通过压缩力学性能测试,发现硼元素对Ti-22Nb-6Zr合金的弹性模量和超弹性影响不大,但硼含量对其屈服强度和抗压强度有显著影响,当硼含量为0.02%~0.1%和1%时,合金展现出较高的抗压强度(1450 MPa以上)和屈服强度(1250 MPa以上)。通过电化学测试,发现当硼含量在0.02%~1%时,合金具有较好的耐腐蚀性,腐蚀电流密度保持在10-6 A·cm~(-2)以内。综合考虑合金的显微组织、力学性能与抗腐蚀性能,得出Ti-22Nb-6Zr记忆合金中适宜的硼添加量为0.02%~0.1%和1%。     

(Fe_(1-x)Co_x)_(80)Zr_(10)B_(10)(x=0,0.1,0.2,0.3)合金的热性能、结构和磁性能研究

采用单辊快淬法制备(Fe1-x Cox)80Zr10B10(x=0,0.1,0.2,0.3)非晶合金,并对4种合金在不同温度下进行等温热处理。利用差热分析仪(DTA),X射线衍射仪(XRD),透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等测试手段对样品的热性能、微观结构及磁性能进行研究。结果表明,未添加Co元素的Fe80Zr10B10合金的热稳定性明显高于添加Co元素的合金,而(Fe1-x Cox)80Zr10B10(x=0.1,0.2,0.3)合金的热稳定性相差不大。Fe80Zr10B10和Fe72Co8Zr10B10合金的晶化过程相似;Fe64Co16Zr10B10和Fe56Co24Zr10B10合金的晶化过程相似。4种合金的矫顽力(Hc)呈现先上升后下降的趋势,在873 K达到最大值。     

含准晶相的Mg-Zn-Gd-Er-Zr合金的组织和拉伸性能

采用重力铸造方法制备了3种Mg-6Zn-(1.6-x)Gd-xEr-0.5Zr(x=0.4,0.8和1.2)合金，研究了3种铸态合金的显微组织和拉伸性能。结果表明：3种合金的组织均主要由α-Mg基体和准晶相组成。随着Er含量的增加，合金中初生α-Mg晶粒逐渐细化，其形貌由等轴枝晶状转变为蔷薇状，同时呈不连续网状分布在晶界处的第二相也有逐渐断开的趋势。随着Er含量的增加，合金的拉伸性能逐渐提高。当Er含量为1.2 mass%时，Mg-6Zn-0.4Gd-1.2Er-0.5Zr合金的极限抗拉强度和伸长率分别为209 MPa和10.4%,相较于Mg-6Zn-1.2Gd-0.4Er-0.5Zr合金提升了27.4%和33.3%。     

FeCoCrNiZr_x高熵合金的磁性和电化学性能（英文）

采用真空电弧熔炼法制备了不同Zr含量的FeCoCrNiZr_x(x=0.5,0.75,1)高熵合金。研究了Zr含量对合金组织、磁性能和电化学腐蚀性能的影响。采用X射线衍射仪、扫描电镜、振动样品磁力计和电化学工作站对合金的磁性能和电化学腐蚀能力进行了研究。结果表明:FeCoCrNiZr_x合金具有典型的共晶组织,由面心立方固溶体和C15 Laves相组成。随着Zr含量的增加,合金硬度呈先增大后减小的趋势。根据合成的静态滞回曲线可以看出,FeCoCrNiZr_(0.5)合金具有顺磁性和铁磁性的混合型特征,FeCoCrNiZr_(0.75)合金表现为顺磁性,FeCoCrNiZr_1合金表现为典型的铁磁性。同时,FeCoCrNiZr_x合金在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中经历活化与钝化转变。当合金中的Zr含量为0.75%(原子分数)时,合金极化电阻具有最大的阻抗电容半径,钝化膜的耐腐蚀能力最强。     

Zr含量对Nb-Ti-Si基超高温合金组织及抗氧化性能的影响

采用真空非自耗电弧熔炼法制备了成分为Nb-22Ti-15Si-5Cr-3Hf-3Al-x Zr(x=0,0.5,1,2,4和8,原子分数,%)的合金,研究了Zr含量对合金电弧熔炼态组织及高温抗氧化性能的影响.结果表明,6种不同Zr含量的合金均由Nb固溶体和g-(Nb,X)5Si3(X为Ti,Hf,Cr和Zr)组成,添加Zr并未改变合金的相组成,但随着Zr含量增加,合金中初生g-(Nb,X)5Si3的尺寸增大,含量提高.对不同Zr含量合金在1250℃分别氧化1~50 h发现,随着Zr含量的增加,合金氧化膜黏附性及致密性均得到显著改善,Zr含量较高的合金(x=4和8)氧化50 h后,氧化膜出现明显的分层现象:最外层为致密的单相Ti O2层,中间层主要由Zr O2,Ti Nb2O7和Ti O2组成,而内层主要由Si的氧化物组成.随着合金中Zr含量增加,氧化膜厚度及单位表面积的氧化增重均显著降低,抗氧化性能得到明显改善.     

铸态Al-Mg-Sc-Zr合金退火过程中的硬化行为

采用透射电镜、电子探针、拉伸和硬度测试等方法对铸态Al-6Mg-0.2Sc-0.15Zr(质量分数,%)合金在等温退火过程中的硬化行为进行了研究.结果表明,退火过程中Mg分布的变化对合金强度影响不大,细小、弥散的Al3(Sc,Zr)沉淀相的析出产生了显著的沉淀强化作用.合金在300℃下退火,Al3(Sc,Zr)沉淀相粗...     

Zr对Ti-6-22-22S合金显微组织和室温拉伸性能的影响

研究了Ti-6-22-22S合金室温拉伸性能和显微组织的影响。结果表明，适量增加Zr含量对合金的室温拉伸强度稍有提高，并使合金的锻态组织细化。当Zr含量增加到3％时，合金的室温拉伸性能达到较好匹配。在保持强度的同时，伸长率相对提高了25％，断面收缩率相对提高了24％。含3％Zr的合金热处理后的组织更均匀，并且α相的长宽比缩小，有球化倾向。     

U基二元熔体的热力学计算

采用Miedema半经验模型计算了U-Nb、U-Ti及U-Zr二元熔体的混合热、过剩熵及过剩自由能等热力学性质,并根据热力学原理计算了组元U在不同温度的二元熔体中的活度值.结果表明,U-Nb,U-Ti和U-Zr熔体相对于拉乌尔定律均呈负偏差,U-Ti和U-Zr合金较U.Nb合金更易于形成中间化合物.计算结果与实验相图符合较好.     

Influence of Zr content on microstructure and mechanical properties of implant Ti–35Nb–4Sn–6Mo–xZr alloys

The influence of Zr content on the microstructure and mechanical properties of implant Ti–35Nb–4Sn–6Mo–xZr (x=0, 3, 6, 9, 12, 15; mass fraction) alloys was investigated. It is shown that Ti–35Nb–4Sn–6Mo–xZr alloys appear to have equiaxed single β microstructure after solution treatment at 1023 K. It is found that the grains are refined first and then coarsened with the increase of Zr content. It is also found that Zr element added to titanium alloys has both the solution strengthening and fine-grain strengthening effect, and affects the lattice parameters. With increasing the Zr content of the alloys, the strength increases, the elongation decreases, whereas the elastic modulus firstly increases and then decreases. The mechanical properties of Ti–35Nb–4Sn–6Mo–9Zr alloy are as follows: σ_b=785 MPa, δ=11%, E=68 GPa, which is more suitable for acting as human implant materials compared to the traditional implant Ti–6Al–4V alloy.     

Al-Sc-Zr合金中析出相的形成及再结晶抑阻(英文)

通过冷硬铸造法制备Al-x%Sc-0.11%Zr合金(x=0,0.02,0.05,0.08,0.11,0.15),研究合金在475°C保温12h热处理条件下不同钪含量对Al3(Sc,Zr)析出的影响。研究发现,Al3(Sc,Zr)析出相的形核、析出和分布与钪含量密切相关。透射电子显微镜研究表明,随着钪含量的增加,析出相的平均半径减小,密度增大,分布变得越来越均匀。将90%冷轧样品在200-600°C的温度区间等温退火0.5h,再进行抗再结晶能力的研究。结果表明,未添加钪的合金的再结晶温度为250°C,而添加0.15%钪后形成的Al3(Sc,Zr)析出相使得再结晶温度升高到约600°C。     

Microhardness and Tensile Properties of a 6XXX Alloy Through Minor Additions of Zr

The 6XXX series alloy is known to show inferior age-hardening response during the paint-bake cycle due to natural aging prior to the paint-bake. Many researchers have adopted the pre-aging process to offset the detrimental effect of the natural aging process. The alloy used in this study contained excess Si, and it had been reported elsewhere that such alloys do not show positive response to the pre-aging process. The present work is aimed to study the microhardness and tensile strength of the Al-1.2Si-0.5Mg-0.25Fe wrought alloy through Zr additions between 0.02 and 0.30 wt.%. Alloys containing 0.15 wt.% Zr and above heat-treated for 30 min gave higher microhardness and ultimate tensile strength values compared to that of Al-1.2Si-0.5Mg-0.25Fe without Zr which was heat-treated for 11 h. It was found that mechanical properties improved when the Zr content in the alloys increased. The improvement of mechanical properties was mainly attributed to formation of Zr-bearing intermetallic compounds formed in the alloy.     

Properties of Zr-Ti-V-Mn-Ni hydride alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃｓａｎｄｃｉｔｙｔｒａｆｆｉｃｓ ,ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｏｉｌ ｐｏｗｅｒｅｄｖｅｈｉｃｌｅｓａｐｐｅａｒ,ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈ     

Effects of Nb Addition on Glass-Forming Ability，Thermal Stability and Mechanical Properties of Ti-Based Bulk Metallic Glasses

(Ti40Zr25Cu9Ni8Be18)100-xNbx(x=0,1,3,4,5 at%)钛基大块金属玻璃由铜模铸制得,制得的金属玻璃由直径大于6 mm的全非晶相构成。铌添加对非晶形成能力和热稳定性的影响由X射线衍射仪,透射电子显微镜和示差扫描热量计分析研究,机械特性由MTS810型力学特性测试仪在室温下以压缩模式测量,应变速率为2×10-4 s-1。实验发现:铌的添加对非晶形成能力几乎没有影响,但使得热稳定性有所提高。随着铌含量的增加,合金表现出很高的抗断强度,当x=4时,合金表现出最高的耐压强度1945 MPa和塑性延伸7%,塑性有明显提高。扫描电子显微镜分析表明,(Ti40Zr25Cu9Ni8Be18)96Nb4的高延展性是由于形成了高密度的剪切带的原因。     

Effects of rare-earth elements on the glass-forming ability and mechanical properties of Cu46Zr47-xAl7Mx (M = Ce, Pr, Tb, and Gd) bulk metallic glasses

Cu46Zr47-xAl7Mx(M = Ce,Pr,Tb,and Gd) bulk metallic glassy(BMG) alloys were prepared by copper-mold vacuum suction casting.The effects of rare-earth elements on the glass-forming ability(GFA),thermal stability,and mechanical properties of Cu46Zr47-xAl7Mx were investigated.The GFA of Cu46Zr47-xAl7Mx(M = Ce,Pr) alloys is dependent on the content of Ce and Pr,and the optimal content is 4.at %.Cu46Zr47-xAl7Tbx(x = 2,4,and 5) amorphous alloys with a diameter of 5 mm can be prepared.The GFA of Cu46Zr47-xAl7Gdx(x = 2,4,and 5) increases with increasing Gd.Tx and Tp of all decrease.Tg is dependent on the rare-earth element and its content.△Tx for most of these alloys decreases except the Cu46Zr42Al7Gd5 alloy.The activation energies △Eg,△Ex,and △Ep for the Cu46Zr42Al7Gd5 BMG alloy with Kissinger equations are 340.7,211.3,and 211.3 kJ/mol,respectively.These values with Ozawa equations are 334.8,210.3,and 210.3 kJ/mol,respectively.The Cu46Zr45Al7Tb2 alloy presents the highest microhardness,Hv 590,while the Cu46Zr43Al7Pr4 alloy presents the least,Hv 479.The compressive strength(σc.f.) of the Cu46Zr43Al7Gd4 BMG alloy is higher than that of the Cu46Zr43Al7Tb4 BMG alloy.     

基于d-电子合金设计理论和JMatPro软件新型生物医用钛合金的设计

基于d-电子合金设计理论和JMatPro软件,运用正交试验,设计了具有较低弹性模量和较高强度且含有无毒元素Nb、Mo、Zr和Sn的新型生物医用∥钛合金Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr,并对该合金的显微组织和力学性能进行分析。结果表明,Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr合金在800。C下固溶处理后,由单一的β等轴晶构成。与Ti-6Al-4V相比,该合金具有较优越的力学性能：E=65GPa,σb=834MPa,σ0.2=802MPa,6=11％,有望成为新型种植材料。该方法可以有效地降低实验次数,并得到理想的实验结果。     

Zr_(47)Cu_(44)Al_9大块非晶合金的制备及其力学性能

利用电弧炉制备一系列(Zr_(51.6)Cu_(48.4))_(100-x)Al_x(x=6.0～10.0, 摩尔分数,%)大块非晶合金,利用示差扫描量热仪、X射线衍射仪和金相显微镜研究Al的含量对其非晶形成能力的影响.结果表明:当铝的含量为9.0%时,合金具有最优的非晶形成能力.适量铝的加入不仅能够抑制初生相CuZr的析出,而且还能有效地抑制其长大.临界冷却速率的经验公式计算结果显示该合金的临界冷却速率为10 K/s,室温压缩力学性能显示其断裂强度为1.9 GPa,且有0.5%的塑性变形,式为韧性剪切断裂.