Nb含量对机械合金化Cu-Nb合金晶粒细化和力学性能的影响（英文）

采用机械合金化法制备了质量分数x=0%～30%的Cu-xNb合金粉末,通过X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察和显微硬度测量分析了Nb溶质含量对粉末晶粒细化过程以及力学性能的影响。结果表明,尽管Nb与Cu的平衡固溶度接近为0,经100 h球磨后,Nb在Cu中的最大固溶量可达约11%。随着Nb含量的增加,Cu-Nb合金粉末的晶粒细化能力提高。这是由于随着偏析至位错处的溶质原子数量增加,合金的回复过程得到抑制,因此有利于晶粒尺寸的减小。Cu-30%Nb合金球磨100 h后Cu相平均晶粒尺寸减小至约6 nm。此外,球磨Cu-Nb合金粉末的显微硬度随着Nb含量的增加而提高,其强化机制主要为细晶强化和固溶强化。     

Microstructure evolution in nanocrystalline Cu-Nb alloy during mechanical alloying

The microstructural evolution of nanocrystalline Cu-10%Nb（mass fraction） alloy during mechanical alloying （MA） was investigated by using X-ray diffraction, optical microscopy（OM）, scanning electron microscopy （SEM） and transmission electron microscopy （TEM） observation. Upon milling of Cu-Nb powders with coarse grains, the grain size is found to decrease gradually with lengthening milling time, and reach the minimum value （about 9 nm） after 100 h milling. The microstrain and the microhardness of the powders increase during the grain refinement. And Cu lattice parameter increases steadily over 100 h milling. The mechanisms of solid solution extension during milling were discussed. The results show that up to 10%Nb can be brought into solid solution by MA. The extension of solid solution is found to relate closely with the formation of nanocrystalline.     

大塑性变形工艺制备纳米晶过饱和固溶体的研究进展

合金在大塑性变形过程中能够形成纳米晶过饱和固溶体,呈现出不同于传统粗晶材料的微观结构和独特性能。近年来,纳米晶过饱和固溶体的形成机制及其热稳定性已成为国内外的一个研究热点。综述了大塑性变形工艺(如机械合金化法、高压扭转法等)制备纳米晶过饱和固溶体的研究概况,着重讨论分析了大塑性变形诱导纳米晶形成和固溶度扩展的几种机制及其局限性,简要介绍了纳米晶过饱和固溶体的热稳定性及其影响因素,最后对该领域今后的研究方向做出了分析和展望。     

低浓度Cu-0.5%Nb纳米弥散强化铜合金退火行为的研究

为了获得具有高强、高导及良好抗高温软化性能的铜合金,用机械合金化法制备了Cu-0.5%Nb纳米弥散强化铜合金.采用力学、电学性能测量、金相、透射电镜观察对该合金退火行为进行了研究.研究表明:随着退火温度的升高,合金硬度呈下降趋势,在900 ℃以下退火以回复过程为主.该合金相对电导率随退火温度升高而升高,400 ℃时达到峰值89%IACS;随后不断降低,到800℃时由于Nb的回溶量增加,其降低速率开始加快.TEM观察表明,该合金冷轧态位错密度很高,随退火温度升高不断降低.纳米Nb粒子可强烈阻碍晶界和位错运动,900 ℃退火后基体仍以亚晶组织为主,合金抗高温软化性能较好.     

氧化物着色剂对3Y-TZP陶瓷色度及力学性能的影响

在钇稳定四方相氧化锆(3Y-TZP)粉体中分别添加不同质量分数的Fe_2O_3、Pr_6O_(11)、Er_2O_3、CeO_2等氧化物着色剂粉体,在1 500℃保温2h烧结制备3Y-TZP陶瓷,分析了不同氧化物着色剂对3Y-TZP陶瓷着色效果及力学性能的影响.结果表明:添加氧化物着色剂后,陶瓷的主晶相仍均为四方相氧化锆,晶粒紧密堆积,平均晶粒尺寸为200~500nm;随着着色剂添加量的增加,陶瓷的抗弯强度均下降,但均保持在800 MPa以上,满足牙科口腔修复材料的要求;添加4种氧化物着色剂后,陶瓷表面色泽均匀、正反面色差小,添加Fe_2O_3、Pr_6O_(11)、CeO_2的陶瓷均呈黄色,添加Er_2O_3的陶瓷呈粉红色;Fe_2O_3与Er_2O_3的添加对陶瓷的a*值影响较大,而Pr_6O_(11)和CeO_2的添加对b*值影响较大.     

Effect of cold rolling on properties and microstructures of dispersion strengthened copper alloys

Mechanical properties and microstructures of unidirectionally and tandem rolled alumina dispersion strengthened copper（ADSC） alloys under different conditions were investigated by tensile test, optical microscopy（OM）, transmission electron microscopy（TEM） and scanning electron microscopy（SEM）. For unidirectionally rolled ADSC alloys, their strengths and elongations in the longitudinal direction are higher than those in the transverse direction under both cold rolling and annealing conditions. Once fracture appears in their longitudinal stress--strain curves, sudden reduction of overall stress level before complete fracture can be observed in the transverse tensile curves. The anisotropy of mechanical properties for the ADSC alloy can be greatly improved by tandem cold rolling. And no sudden reduction of overall stress level appears in the stress--strain curves for tandem rolled ADSC alloys. The differences of their microstructures and tensile fractures were analyzed. In order to compare the differences of tensile fracture mechanism in different directions, longitudinal and transverse fracture models for unidirectionally rolled ADSC alloys were also introduced.     

机械合金化制备Cu—Nb纳米弥散强化铜合金的研究

介绍了机械合金化制备Cu-Nb纳米弥散强化铜合金的研究情况，重点论述了机械合金化的制备原理、过程参数和后续处理工艺对合金综合性能的影响，并简单介绍了材料的应用前景。     

形变复合法制备高强高导纳米Cu-Nb合金的研究进展

介绍了形变复合法制备高强高导纳米Cu-Nb合金的研究情况,重点论述了形变原位和非原位复合法对合金综合性能和组织结构的影响,指出形变复合Cu-Nb合金因其优异的力学及电学性能,具有广阔的应用前景,它代表了高强、高导铜基导电材料的发展方向.     

纳米晶体材料热稳定性的研究进展

纳米晶体材料独特的结构特征使其具有不同于传统多晶材料的优异性能,如何提高纳米晶体材料的热稳定性,避免其过度粗化,是近年来材料领域研究的热点课题。本文综述了国内外对纳米晶体材料热稳定性的研究进展,简要介绍了纳米晶体材料的微观结构特点,着重分析了溶质原子、第二相颗粒和微观应力等因素对纳米晶体材料晶粒长大的影响规律,介绍了纳米晶体材料的热力学和动力学稳定机制。     

机械合金化法制备Cu-Nb合金过程中的形变孪生特性

采用机械合金化法制备纳米Cu-10%Nb合金,通过显微硬度测量以及高分辨透射电镜观察,对该合金粉末在室温球磨过程中的微观结构演变和形变孪生特性进行研究;利用局部应力集中模型分析形变孪晶的形核机制。结果表明:随着球磨时间的增加,该合金硬度(HV)不断升高,球磨120 h后可达4.8 GPa;该合金在球磨初期以位错胞结构为主;球磨50 h后,Cu平均晶粒尺寸减小至约50 nm,部分区域出现纳米形变孪晶;继续增加球磨时间,孪晶数量增加,孪晶界强化效果显著;由于孪生将促进纳米晶粒的进一步细化,球磨120 h后,纳米晶尺寸减小到20 nm以下。