两相同步原位自生型 Ni3Al-Cr7C3 金属陶瓷涂层的 第二相强化机理研究

本文对两相同步原位自生型 Ni3Al-Cr7C3 金属陶瓷涂层中陶瓷相的第二相强化作用开展研究， 将复合材料 经典 Hall-Petch 关系适用范围扩展至金属陶瓷涂层材料， 建立了金属陶瓷样品的硬度随强化相尺寸变化的模型， 并采用粘结相平均自由程和相界面共格的结构取向关系对 Hall-Petch 关系公式进行校准。 研究发现， Ni3Al-Cr7C3 涂层内部的织网结构受粘结相 (Ni3Al) 平均自由程和相界面共格取向关系的共同影响， 符合弥散强化与相界面共 格效应协同作用的强化机理， 接近于第二相沉淀强化的作用。     

Ni_3Al有序金属间化合物的主要特性和应用

Ni_3Al有序金属间化合物由于在高温下具有优异的强度和抗氧化能力而越来越受关注。Ni_3Al金属间化合物的晶体结构为L1_2,是面心立方的有序衍生结构。Ni_3Al具有屈服强度对温度的反常关系。采用硼微合金化能有效减低材料的本征脆性和高温水气环境中的氢脆。应用6%～9%Cr合金化能减轻材料的中温脆性。,它可以应用粉末冶金、铸造和锻压方法进行工业生产。     

激光合成Ni_3Al金属间化合物的腐蚀行为

通过激光技术合成单Ni3Al相金属间化合物,利用电化学方法及盐雾试验研究了Ni3Al金属间化合物在Na Cl溶液中的腐蚀行为特征、耐腐蚀性能及腐蚀机理。结果表明:激光合成Ni3Al金属间化合物在不同浓度的Na Cl腐蚀介质中均能形成保护性钝化膜,当Na Cl溶液浓度低于2%时,钝化膜具有良好的稳定性和耐腐蚀性能。当Na Cl溶液浓度高于3.5%时,钝化膜产生活化溶解,稳定性下降,Ni3Al金属间化合物表面形成点蚀坑,并且随腐蚀介质浓度增大,腐蚀加剧。Ni3Al金属间化合物表面点蚀坑边缘规整、腐蚀界限清晰,腐蚀机制为典型的晶内腐蚀,腐蚀过程中未形成应力腐蚀微裂纹等破坏性缺陷,具备在沿海湿热盐雾环境下使用的潜在价值。     

高温自蔓延过程中的挤压工艺对合成Ni_3Al-B-Cr合金的组织及力学性能的影响(英文)

采用高温自蔓延及挤压工艺制备Ni3Al-0.5B-5Cr合金,研究挤压工艺对合成合金的微观组织及力学性能的影响。结果表明:合成后的挤压工艺可使合成合金进一步致密并能有效地细化其组织。X射线衍射及透射电镜观察发现除了Ni3Al基体外,合金中还含有Al2O3、Ni3B及Cr3Ni2析出相。与无挤压合成的合金有所不同,合金在高温自蔓延合成及挤压过程中经历了大变形和再结晶过程,其促进了组织的细化并降低了晶粒的取向差。此外,合成后的挤压工艺促使Al2O3颗粒重新分布且减少了γ-Ni相。与无挤压合成的合金相比,高温自蔓延合成及挤压工艺制备的合金具有更好的室温力学性能。     

Hot deformation behaviour and grain refinement of intermetallic compound Ni3Al

The paper describes the preparation of Ni₃Al-based intermetallic compounds and investigations of their structures in the ascast, worked, and annealed states. The performed experimental works approved a possibility of hot working of the highly brittle polycrystalline intermetallic compound Ni₃Al with large grain cast structure. The facility of originating the recrystallization seems to be surprising in such a material. On the other hand, the growth of recrystallization nuclei is strongly retarded. The case is further complicated by the fact of heterogeneous deformation in the microvolume. Microalloying with boron or zirconium influenced the original structure parameters as well as the optimum deformation temperature. Simultaneously the probability of a transgranular cleavage fracture increased. For the stoichiometric Ni₃Al intermetallic compound the optimum deformation temperature 1150 °C has been assessed. At temperature 1250 °C, the alloy Ni₃Al + 0,1 at. % B manifested the best plasticity. The special type of rotary working combined with friction heating gave the best results from point of view of obtaining a fully recrystallized region.     

合金元素对Ni3Al（010）面反相畴界能影响的第一性原理研究

采用第一性原理投影缀加波赝势和广义梯度近似方法研究不同铝含量以及主要合金化元素Ti、Mo、Ru、Pd、Ta、W、Re和Pt等对Ni3Al(010)面反相畴界能的影响规律,并结合合金元素与第一近邻原子的相互作用关系对其进行讨论。结果表明:随着铝含量的增加,Ni3Al(010)面的反相畴界能显著升高;在富镍条件下,优先占据Ni3Al镍亚点阵位置的合金元素Ru、Pd和Pt会降低Ni3Al(010)面的反相畴界能,而优先占据Ni3Al铝亚点阵位置的合金元素Ti、Mo、Ta、W和Re则会增大Ni3Al(010)面的反相畴界能;合金元素对Ni3Al反相畴界能的影响既与该合金元素在化合物中亚点阵的优先占位相关,又与该合金元素与化合物中Ni与Al原子的键合强度相关。