Ti-8.0Si-1.4Zr-xY_2O_3合金的热腐蚀性能

为了拓展钛硅合金材料在航空航天领域的应用,选用Ti、Si、Zr单质元素和纳米Y_2O_3粉末,采用"高能球磨-冷压成形-真空烧结"技术制备Ti-8.0Si-1.4Zr、Ti-8.0Si-1.4Zr-0.1Y_2O_3和Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y_2O_3(质量分数,%)3种合金,在700℃的25%Na Cl+75%Na2SO4混合熔盐内进行30 h的热腐蚀试验,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对表面腐蚀产物、表面形貌及横截面形貌进行分析,研究3种合金的抗热腐蚀性能。结果表明:3种配方试样烧结之后主要由Ti5Si3相、Ti(Si)固溶体及Ti(Si、Zr)固溶体组成,Zr与Y_2O_3都能促进Ti、Si单质间反应,合金化效果增强,大幅度提高其致密性,合金组织均匀;3种合金表面腐蚀层产物主要为金红石TiO_2与SiO_2氧化物相,Si与其氧化物SiO_2能有效避免Ti元素的酸性溶解,同时TiO_2氧化物的体积比PBR(1.95)大于1,氧化膜致密,一定程度上阻挡了熔盐的渗透腐蚀,提高了抗腐蚀性,其中Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y_2O_3合金的抗腐蚀性能最好,其单位面积腐蚀增重(0.740 74 mg/cm2)比Ti-8.0Si-1.4Zr合金的(1.020 7 mg/cm~2)降低了约27.4%;Zr起到较好的固溶强化作用,而Y_2O_3起到弥散强化与细晶强化效果,随Y_2O_3含量升高,腐蚀层厚度减小,故添加0.3%Y_2O_3粉末能够有效提高合金的抗热腐蚀性能。     

SPS制备Ti-18Mo-xSi合金的高温氧化行为研究

采用高能球磨-放电等离子烧结技术制备了Ti-18Mo、Ti-18Mo-0.5Si、Ti-18Mo-1Si和Ti-18Mo-2Si4种合金,研究了Si含量对合金微观结构、相组成的影响及700和800℃空气中合金的氧化行为。结果表明:烧结合金中主要由Ti(Mo)固溶体组成,添加Si元素合金出现了Mo_5Si_3相。在700和800℃空气中分别氧化100 h后,合金表面主要有TiO_2、Ti O、MoO_2和MoO_3相,添加Si元素的合金氧化后还出现了SiO_2相。4种合金在700℃下的氧化增重明显小于800℃下的氧化增重,Ti-18Mo-0.5Si合金在700和800℃下平均氧化速率分别为0.09和0.10 g·(m~2·h)~(-1),其抗氧化性明显优于其他合金。     

Cu含量对(Ti-8Si)-xCu合金摩擦磨损性能的影响

用Ti,Si和Cu等单质粉末为原料,用粉末冶金法制备(Ti-8Si)-x Cu合金(x为质量分数,%。x=0,5,10和20),通过硬度测试、室温干滑动摩擦试验以及对摩擦表面形貌及元素组成的观察与分析,研究Cu含量对Ti-8Si合金硬度与室温摩擦磨损性能的影响。结果表明:添加Cu元素可提高Ti-8Si合金的硬度,其中(Ti-8Si)-5Cu合金的硬度最大,HV达到1 434.4,比Ti-8Si合金硬度(1 021.5)提高40.4%,而(Ti-8Si)-10Cu与(Ti-8Si)-20Cu合金的表面硬度相近,HV分别为1 180.9和1 171.9。添加Cu使合金的摩擦因数从0.36提高至0.60左右,但添加适量的Cu能明显提高合金耐磨性能,其中95(Ti-8Si)-5Cu合金的体积磨损量(0.014 3 mm~3)约为Ti-8Si合金体积磨损量(0.026 2 mm~3)的一半;(Ti-8Si)-10Cu合金的磨损量比Ti-8Si合金降低13.7%;而(Ti-8Si)-20Cu合金的磨损量急剧增加至Ti-8Si合金磨损量的2.5倍。95(Ti-8Si)-5Cu合金的磨损形式以磨粒磨损和粘着磨损为主,伴随轻微的氧化磨损,其它3种合金主要是疲劳磨损和氧化磨损,辅以一定程度的磨粒磨损与粘着磨损。     

电子封装用金刚石/铜复合材料界面与导热模型的研究进展

金刚石/铜复合材料具有高热导率、高强度、热膨胀系数可调的优点,是极具发展潜力的新一代电子封装材料。针对复合材料两相界面结合较差的问题,目前主要采用添加活性元素在界面处生成碳化物层的方法来改善。论述了活性元素添加的两种手段,即基体合金化和金刚石表面金属化的研究进展,并归纳了金刚石/铜复合材料导热模型的发展情况,最后提出了金刚石/铜复合材料在界面研究中面临的挑战和其未来努力的方向。     

Cu元素对Ti-16.28Si合金在900℃下氧化机制的影响

采用高能球磨一冷压一真空烧结工艺制备了Ti-16．28Si、Ti-15．46Si-5Cu和Ti-14．65Si-10Cu3种合金，并在900℃下空气气氛中对其进行高温氧化实验。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）以及x射线衍射仪（XRD）对烧结和氧化后合金样品的形貌、微区成分及物相组成进行分析，研究Cu元素对Ti-16．28Si合金在900℃下氧化机制的影响。结果表明：烧结后3种样品中主要含有Ti、Ti，Si3、Ti，Si4相，含Cu元素的样品中则出现了Cu，Si相且致密度随Cu含量升高而升高。900℃下氧化80h后，合金样品表面的主要物相为TiO2，同时含有少量的SiO2、Ti3O5、CuO或Cu2O等相。3种合金中，Ti-16．28Si合金的氧化膜表层基本上都是TiO2，抗氧化性能最好；其余2种合金的抗氧化性能稍低，Cu元素的加入降低了合金在900℃下的抗氧化性能。     

固溶-大应变-后续热处理态AZ31镁合金的组织和性能

以AZ31镁合金为试验对象,探索固溶-大应变-后续热处理工艺路线制备高强镁合金的可行性.研究表明:固溶-大应变(强烈压缩)可以大幅度提高镁合金的强度(屈服强度约330 MPa);后续适当的时效可以进一步提高镁合金的强度(时效强化),其屈服强度约为370 MPa;后续再结晶处理可以在保持固溶态合金强度的同时大幅度提高其塑性.大应变样品显微组织中存在着大量的孪晶(内有亚晶存在)和位错.研究结果发现固溶-大应变-后续热处理是制备高强高延性镁合金的有效途径.     

Cu元素对Ti-16.28Si合金在900℃下氧化机制的影响

采用高能球磨-冷压-真空烧结工艺制备了Ti-16.28Si、Ti-15.46Si-5Cu和Ti-14.65Si-10Cu 3种合金,并在900℃下空气气氛中对其进行高温氧化实验。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)对烧结和氧化后合金样品的形貌、微区成分及物相组成进行分析,研究Cu元素对Ti-16.28Si合金在900℃下氧化机制的影响。结果表明:烧结后3种样品中主要含有Ti、Ti5Si3、Ti5Si4相,含Cu元素的样品中则出现了Cu3Si相且致密度随Cu含量升高而升高。900℃下氧化80 h后,合金样品表面的主要物相为Ti O2,同时含有少量的Si O2、Ti3O5、Cu O或Cu2O等相。3种合金中,Ti-16.28Si合金的氧化膜表层基本上都是Ti O2,抗氧化性能最好;其余2种合金的抗氧化性能稍低,Cu元素的加入降低了合金在900℃下的抗氧化性能。