新型NixTi24Zr12Nb10Ta12Mo5W5高熵合金含能结构材料的组织及力学性能

设计并使用真空电弧炉制备了Ni_xTi₂₄Zr₁₂Nb₁₀Ta₁₂Mo₅W₅(x=5, 10, 15, 20, 32, 35)高熵合金含能结构材料。采用XRD、EPMA、万能试验机等手段研究了不同Ni含量下合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明,随着Ni含量增加,合金的微观组织由BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown四相结构转变为BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown+FCC五相结构;当x=20时合金呈现出最佳的强塑性匹配,屈服强度为1 653 MPa,压缩伸长率约为19%;随着Ni含量增加,合金硬度先升高后降低,当x=20时合金硬度(HV)达到最大值为592。     

铝合金层状复合材料连铸技术及界面特征

介绍了制备3xxx/4xxx铝合金层状复合方坯、圆坯及管坯的连续铸造技术,使用金相显微镜、电子探针,力学性能测试等手段对不同形状的层状复合铸锭界面进行了系统研究。试验结果表明连续铸造方法可以成功制备不同形状的3xxx/4xxx层状复合铸坯,且界面无气孔、夹杂等缺陷,两种合金之间属于冶金结合。电子探针分析结果表明不同形状3xxx/4xxx铝合金层状复合铸锭的合金溶质元素间发生了相互扩散,形成厚度约为40μm的扩散层。     

水平连续铸造工艺对3003/4045复层管界面特征的影响

采用水平连续铸造技术制备3003/4045铝合金复层管坯,探讨了铸造速度、外层合金浇注温度和气体保护对复层管界面结合质量的影响,并对结合界面的形貌、元素分布和结合强度进行分析。结果表明,当铸造速度为180 mm/min、外层合金浇注温度为700℃并对内层管坯施加气体保护时,可成功制备出界面实现连续均匀冶金结合的复层管。拉伸剪切实验中变形与断裂发生在界面附近强度较低的3003合金侧,表明界面剪切强度大于3003合金的剪切强度。     

复合电磁场作用下高温合金锭的真空熔铸技术研究

系统研究了在K417高温合金真空熔铸过程中施加由工频交流电磁场和恒稳直流电磁场组成的复合电磁场对高温合金铸锭凝固组织的影响。实验结果表明:在浇注完毕后同时施加60 A旋转电磁场和290 A恒稳直流电磁场的工艺条件下,由于恒稳直流电磁场在金属液面处产生的电磁制动效应可以抑制施加旋转电磁场所引起的金属液面的波动,不仅避免了因金属液面波动太大而使铸锭缩孔恶化的情况出现,而且大幅提高了旋转电磁场在金属液凝固过程中的作用范围和效果,最终得到细小等轴晶比例达到96%、缩孔明显改善的优质高温合金铸锭。     

工艺参数对Zn-4.5Cu-0.2Mn-0.3Bi合金水平连铸坯反偏析及凝固组织的影响

研究了锌铜合金在电磁场下水平连铸坯的初生坯壳前沿位置变化规律,考察了铸坯横截面宏观组织、微观组织形貌及合金元素的分布。试验结果表明,坯壳前沿的位置是随着拉坯速度、浇注温度和电流强度的变化而变化的,其中尤以拉坯速度对其的影响最为明显。只有根据电流强度和浇注温度相对应调整拉坯速度才能达到改善组织和偏析的效果。较大的电流和拉坯速度促使坯壳前沿后移。当液-固界面位于冷却水套和搅拌器的交界处时,反偏析得到有效抑制。电磁场消除了普通水平连铸坯横截面组织不均匀、最后凝固点上移的现象。搅拌后上边缘和心部深灰色树枝状的富铜相并没有完全消失,只是尺寸略微变大,但边部和心部组织差异很小。当拉坯速度3 m/h、电流100 A时,边部和心部组织最为均匀细小,其他电流和频率时组织变化不大。Ti没有起到细化作用和抑制反偏析作用,反而使得液体变得粘稠,流动性变差。     

应用电磁感应造渣法去除冶金级硅中杂质硼(英文)

提出一种新的提纯工艺即通过造渣与电磁感应熔炼相结合的方法来去除冶金级硅中的杂质硼。采用自行设计的真空感应熔炼炉进行不同造渣系条件下除硼的研究。结果表明,SiO2-CaO-Al2O3渣系的除硼效果优于其它渣系,在1823K经过2h精炼后,冶金级硅中的硼含量由原来的1.5×10-5降到0.2×10-5。同时冶金级硅中的Al,Ca和Mg杂质得到了精炼,去除率分别达到85.0%,50.2%和66.7%。表明电磁感应造渣法是一种非常有效的去除冶金级硅中的硼和其他一些金属元素杂质途径。     

难熔高熵合金在反应堆结构材料领域的机遇与挑战

传统反应堆结构材料性能已趋于极限,亟需开发新型材料。难熔高熵合金是以多种难熔元素作为主元的新型金属材料,具有独特的力学、物理和化学性质,尤其在高温力学、抗辐照等方面表现出优异的性能。难熔高熵合金在第4代核裂变反应堆包壳材料、核聚变堆面向第一壁材料等关键领域具有广阔的应用前景。本文结合具有代表性的文献,围绕难熔高熵合金的力学性能、抗辐照性能、抗氧化性能阐述了其强化机制与抗辐照机理,梳理了难熔高熵合金的发展脉络,在此基础上展望了难熔高熵合金在反应堆结构材料领域的应用前景。     

电磁场对C3604铜合金水平连铸坯宏观偏析和挤压产品性能的影响

本文研究了C3604铜合金在有无电磁场下水平连铸铸坯横截面宏观偏析和加工性能。试验结果表明,在C3604铜合金水平连铸的过程中施加电磁场能有效抑制合金元素Pb的宏观偏析,并且切削性能和挤压产品的强度均得到提高。     

新金刚石

新金刚石是具有面心立方(Fcc)结构的金属性碳，其空间群为Fm-3m，晶格常数为0．3594nm。尽管新金刚石和金刚石的结构不同，但其某些晶面衍射峰与金刚石一致，1991年被日本科学家Hirai命名为新金刚石(New-Diamond，Ndjamond)。2001年Konyashin用实验证实新金刚石为面心立方结构的碳。在此以前，新金刚石在许多的实验过程中也曾获得过。     

40CrMnSi多元低合金钢的稀土净化研究

采用金相显微镜、扫描电镜、温度记录仪等分析测试手段研究了不同稀土加入量对40CrMnSi元低合金钢的纯净度、过冷度以及晶粒度的影响。研究结果表明，稀土夹杂物以Ca、Al高熔点氧化物为核心聚集长大。适量稀土加入后，钢中夹杂物含量减少，纯净度提高，过冷度增加，晶粒明显细化，当稀土加入量为0．85％时，过冷度达到最大值27．6K。