Effects of annealing time on microstructure and mechanical properties of MosSi3 alloy

以纯金属Mo和纯Si为原料，采用电弧熔炼法制备了Mo5Si3合金。在1200℃对其进行不同时间真空退火，并对合金的相组成、显微结构及力学性能进行分析。结果表明，随退火时间的延长，合金致密度、显微硬度和抗压强度提高，其压痕断裂韧性表现出先增加后降低的趋势，退火20h后合金断裂韧性为3．23MPa·m^1/2。退火50h后，合金主要物相为Mo5Si3和少量MoSi2，在合金中形成M05Si3／MoSi2层片状组织结构，层片间距在20-50μm之间。M05Si3晶粒尺寸和点阵畸变分别为87．3nm和0．0986％，合金具有纳米晶结构。     

等离子喷涂及真空热处理过程中MoSi2涂层的相演变

分别采用MoSi2Mo-66.7%Si和Mo-70%Si(摩尔分数)粉末为原料,在45钢上大气等离子喷涂MoSi2涂层,对喷涂前后相以及真空热处理对涂层相和组织的影响进行了研究.结果表明,以MoSi2为原料喷涂后,涂层主要是由MoSi2和Mo5Si3相组成,MoSi2由亚稳定的MoSi2(h)六方结构和稳定的MoSi2(t)四方晶体结构组成.而Mo-66.7%Si和Mo-70%Si两种粉末喷涂后,涂层均由Mo,Si单质粉组成,喷涂过程没有形成硅化物.Mo-66.7%Si涂层在1 050,1 200℃热处理1 h后,涂层中主相是Mo5Si3,次相为MoSi2.Mo-70%Si涂层在800,1 000 ℃热处理30 min后,生成了少量的MoSi2,Mo5Si3和Mo3Si.在1 050 ℃热处理时,随着时间的延长,MoSi2相含量相对增多,当热处理时间为30,45 min时,由于Mo,Si和Fe之间的反应扩散,还生成了FeMoSi和Fe3Si相.     

合金化对MoSi_2室温韧性的影响

配制和电弧熔炼了MoSi2、(Mo,2at%Nb)Si2、(Mo,6at%Nb)Si2、Mo(Si,2at%Al)2、Mo(Si,4at%Al)2和(Mo,2at%Cr)Si2六种合金,用XRD、SEM-EDS、EPMA、维氏硬度计及压痕法研究了Nb、Al、Cr合金化对MoSi2组织结构、室温硬度及断裂韧性的影响.结果表明,2at%Al、4at%Al和2at%Cr三种合金均得到了单一四方C11b相;6at%Nb合金因Nb含量高,导致部分四方C11b相转变为六方C40相,合金出现灰色C11b基体相与亮白色层片状C40第二相双相组织,部分C40相中存在几乎平行排列的宽度贯穿裂纹.Nb、Al、Cr合金化都降低了MoSi2的维氏硬度,提高断裂韧性,其中2at%Nb、4at%Al合金的断裂韧性最高,达到了5.90 MPa·m1/2,提高了69%.     

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

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Nb5Si3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Mo Si2涂层,且涂层与基体呈冶金结合,结合较好。     

机械化学还原法快速制备Mo5Si3-Al2O3纳米复合粉体（英文）

以MoO3粉、Mo粉、Si粉及Al粉为原料,采用机械合金化法合成了纳米Mo5Si3-20%Al2O3(质量分数)复合粉体。采用XRD、SEM、TEM和DTA等对复合粉体在球磨过程中结构变化进行了研究。结果表明:球磨10h后合成的Mo5Si3-20%Al2O3复合粉体,反应以爆炸模式进行。球磨30h后,Mo5Si3和Al2O3的晶粒尺寸分别为36.3nm和21.9nm。随着球磨时间的延长,Mo5Si3和Al2O3的晶粒尺寸变小,衍射峰宽化程度降低。DTA和XRD分析结果表明,复合粉体具有好的热稳定性,球磨30h后再在1000℃退火1h后复合粉体没有发生物相转变。     

热处理对(Mo0.85Nb0.15)Si2单晶显微结构的影响

电弧熔炼制备的(Mo0.85Nb0.15)Si2合金为MoSi2(C11b结构)和NbSi2(C40结构)两相组织.以电弧熔炼得到的合金为母合金,通过光学悬浮区域熔炼法,选择适当的生长速度4 mm/h制备了(Mo0.85Nb0.15)Si2单晶,单晶结构为C40结构.对单晶在1 200～1 700℃进行不同时间的退火处理.研究了不同热处理制度对合金显微结构的影响规律.结果表明:经1 600℃,6 h退火处理后,在合金中形成了排列紧密、方向取向相同的全片层状结构,片层间距为200～300 nm.经EDS分析,这种片层结构由贫Nb的C11b相和富Nb的C40相组成.     

合金化和热处理对难熔金属硅化物基合金组织和性能影响的研究现状

综述了合金化和热处理对硅化物基合金组织和性能的影响。在铌硅化物基合金中添加Mo，W或Al后，电弧熔炼态组织中的硅化物相为βNb5Si3；添加Cr或者V后，硅化物相为αNb5Si3：加入Ti后，硅化物相是Nb3Si。添加Ti，Hf和B可提高铌硅化物基合金的室温断裂韧性，添加W或Mo后合金的高温强度显著提高，而添加Cr，Al和Ti明显改善其高温抗氧化性能。在MoSi2中加入W，Nb和Ge等合金化元素后分别形成（Mo，W）Si2，（Mo，Nb）Si2或Mo（Si，Ge）2等硅化物，但在钼硅化物基合金中添加B后生成α—Mo，Mo3Si和T2相（MoSiB2），并且T2相所占的体积百分比与B的含量成正比。α-Mo相的含量对合金的断裂韧性和抗氧化性有重要影响。Nb或Mo的硅化物基合金的热处理温度都比较高，经过再结晶退火后合金中的组成相及其所占的体积百分比均发生变化，并且组织粗化，但分布更加均匀，从而对力学性能有显著的影响。     

难熔（Mo1-x,Nbx）5Si3合金的制备与组织性能

为改善Mo5Si3的本征脆性,采用电弧熔炼/高温退火技术制备了(MO1-x,Nbx)5Si3)(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)合金,并结合X射线衍射(XRE))、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计等分析设备,对合金试样进行了分析测试.结果表明,Mo有助于高温相β-Nb5Si3的稳定;合金更倾向形成(Mo,Nb)5Si3及β-(Nb,Mo)5Si3固溶体,能谱分析表明有少量Mo3Nb2Si3三元相生成;Nb在Mo3Si3中的固溶度远大于在MoSi2中的固溶度;随Nb含量的增加,合金硬度呈现先增高后降低的抛物线规律,最高硬度(HV)达1 616.7,试样退火后的硬度高于退火前的硬度;压痕断裂韧度较低,合金韧性没有明显改善.     

高温Mo-12Si-8.5B合金制备工艺和性能

采用粉末冶金技术制备Mo-12Si-8.5B(at%)合金,对制备材料的微观组织形貌进行观察。结果表明:合金的微观组织为Mo-Mo3Si-Mo5SiB2,与Mo-Si-B相图预测一致;Mo-Si-B合金中新相(如Mo3Si,Mo5SiB2等增强相)的出现取决于Mo-Si-B合金中Mo、Si、B组分的相对含量以及制备工艺条件,符合相图的变化规律。断裂韧性和抗氧化性测试表明:制备材料的抗氧化性明显优于文献值;断裂韧性稍好于MoSi2。其机制可能为Mo-12Si-8.5B合金材料是富Mo(体心立方结构)的Mo-Si-B合金,并且Mo能够与Mo3Si、Mo5SiB2形成低共熔的微结构,合金设计的假设是体心立方Mo固溶体的存在将改善多相合金的性能。     

机械合金化反应烧结制备SiC／MoSi2复合材料

对机械合金化SiC／MoSi2的先驱粉体及随后反应烧结制备SiC／MoSi2复合材料工艺研究表明：经机械合金化的先驱粉体主要成分为MoSi2。反应烧结温度在Si的熔点以上时，由于Si在MoSi2颗粒的表面的润湿铺展，导致烧结1h后的产物为Mo5Si3C，MoSi2，SiC和单质Si；在Si的熔点以下时，对过渡相Mo5Si3C的产生有一定抑制作用，反应烧结过程中只有少量过渡相Mo5Si3C出现；通过1600℃真空热处理2h可以基本上消除Mo5Si3C相，得到只有MoSi2和SiC两相的均匀材料。     

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.     

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.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.