微量Y对铸造Ni50Al20Fe30合金组织与性能的影响

研究了不同Ｙ含量对铸造Ｎｉ５０Ａｌ２０Ｆｅ３０合金与性能的影响。结果表明,微量Ｙ的加入可以改善Ｎｉ５０Ａｌ２０Ｆｅ３０合金的强强度与塑性。Ｙ含量为０．０５ｗｔ％－０．１ｗｔ％是合金最佳含量范围。微量Ｙ的加入影响合金的共晶区,可明显改变合金的微观组织形态。     

生物体用Ti-5Al-2.5Fe合金的性能

钛因其强度高、耐蚀性好、生物相容性好而广泛用作生物材料,特别是钛合金人工齿根和人工关节作为实用的人体植入材料引人注目.但是小型且形状复杂的人体植入件用钛制造时,不仅材料成本高,而且加工费也很昂贵,对其推广应用是一个重要的问题.一种新的近终形成形技术--金属粉末注射成形法(MIM),可以大幅度地降低加工费用.因此,将MIM技术用于生物钛合金的制造是非常有意义的.     

Mg-3Al-2Zn-2Y合金的动态力学性能研究

在不同应变率压缩与拉伸下,研究了Mg-3Al-2Zn-2Y合金的力学性能,发现2种条件下合金力学性能变化规律不同。压缩情况下,随应变率增大,极限强度与屈服强度先增大后减小,高应变率下(1300～4800s-1)的流变应力大于中低应变率(0.001～1s-1);在0.001～1450s-1拉伸下,随应变率增大,合金的流变应力呈增大趋势,极限强度、屈服强度增大,破坏应变先减小后增大。压缩情况下合金流变应力的应变率敏感性高于拉伸情况。     

喷射沉积连续挤压Al-20Si合金

采用喷射沉积连续挤压工艺制备Al-20Si合金棒料。结果表明不同的雾化颗粒因遗传熔体的不均匀性而出现成分差异,并对沉积坯内初晶硅分布有一定的影响,但是在挤压过程中这种分布不均现象会被消除。初晶硅在挤压过程中被破碎并随基体的流动而扩散;对不同挤压比制备的合金杆料进行微观组织观察,发现随着挤压比的增加,棒料内初晶硅更加细小弥散,尺寸均匀。合金室温抗拉强度也随着挤压比的增加而增加,挤压比为17时Al-20Si合金的抗拉强度达到195.6MPa。     

Ni-25Cr-20Co合金时效组织结构及性能研究

在Thermo-Calc热力学软件模拟计算基础上,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱检测和透射电子显微镜研究了Ni-25Cr-20Co合金在长期时效过程中析出相的变化情况及对性能的影响,理论分析了γ′相颗粒粗化对合金拉伸变形过程中第二相与位错交互作用机制的影响。结果表明:经750℃时效后合金中析出MC、M_(23)C_6和γ′相,γ′相的体积分数约为16%。长期时效后,γ′相颗粒的平均尺寸与时间t符合LSW理论,受溶质原子扩散及γ/γ′界面能的影响。时效后合金的拉伸强度明显增加,随时效时间的延长,拉伸强度逐渐降低。随γ′相的粗化,拉伸变形过程中第二相与位错交互作用的机制由位错热攀移机制→位错切割机制→Orowan绕越机制转变为位错热攀移机制→Orowan绕越机制→位错切割机制。     

93W-5Ni-2Fe高密度钨合金冲击韧性关键影响因素研究

采用真空烧结技术制备了93W-5Ni-2Fe合金,研究了杂质元素、内部缺陷及表面加工应力对钨合金冲击韧性的影响。结果表明:杂质元素氧与钨、铁、镍等发生氧化反应,生成氧化钨和其他氧化物夹杂,破坏母体的连续性,导致钨合金性能的恶化;随着氧杂质元素含量的降低,钨合金冲击韧性得到大幅改善;过高的升温速率,容易在烧结坯内部产生大量的气孔等内部缺陷,严重影响其冲击韧性,采用较低的升温速度(3℃/min),有利于减少试样中气孔等内部缺陷的产生,改善试样的冲击韧性;真空热处理能够很好地消除试样表面的加工应力,提高材料的冲击韧性。     

Fe对Ti-6Al-4VELI合金力学性能的影响

研究了Fe含量(0.03%-0.24%,质量分数)对Ti-6Al-4V ELI(TC4 ELI)合金力学性能的影响。利用EBSD对合金显微组织进行了表征,对3种不同Fe含量的TC4 ELI的拉伸性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率(da/d N)、蠕变性能进行了对比分析。结果表明:随着Fe含量增加,在保持断裂韧性不变的同时,TC4 ELI合金的抗拉强度获得提高;3种Fe含量的TC4 ELI合金在室温和200℃时的疲劳裂纹扩展速率相当,而400℃条件下提高Fe含量将增大da/d N;低于350℃时,提高Fe含量能够增强合金的抗蠕变能力,而高于350℃时,Fe的作用相反。分析可知:微量Fe在β相内富集,具有固溶强化作用,从而提高了合金的抗拉强度;高于350℃时,Fe具有加速扩散作用,加速了基体内原子和界面的运动,导致裂纹尖端塑性区内位错运动阻力降低,从而提高了da/d N,并且Fe加快了位错攀移的过程,提高蠕变速率,而低于350℃条件下,扩散运动减弱,Fe主要起到强化作用。     

Y对Mg-14Al-5Si合金性能的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、光学显微镜(OM)及X射线衍射仪(XRD)等手段分析了Mg-14Al-5Si合金的组织和成分,用布洛维硬度计和电子万能试验机测试了这种合金的力学性能,研究了在Mg-14Al-5Si合金中添加不同量的Y元素对其组织和力学性能的影响。结果表明：在Mg-14Al-5Si合金中分别添加0.5%、0.8%、1.0%和1.5%(质量分数,下同)的Y元素,使合金中的Mg₂Si相由粗大的树枝状变为多边形和圆形,共晶β-Mg₁₇Al₁₂相由粗大的连续网格状变为细小的网格状和孤岛状。Y的添加量为1.0%时改性效果最佳,Mg₂Si相的平均尺寸由42.21 µm减小到8.15 µm,此时合金的力学性能最佳,硬度为135 HB,抗拉强度为147 MPa,屈服强度为76 MPa,伸长率为5.04％。在Y的添加量为1.5%的合金中发现白色块状的Mg-Si-Y化合物。Y元素能促进Mg₂Si相形核、抑制其各向异性生长,并在β-Mg₁₇Al₁₂相的生长前沿偏析形成过冷结构,抑制其生长。     

Y，La改性Ni-10Cr-5Al合金的循环氧化行为研究

通过添加0.1%(质量分数)的单一稀土La和复合稀土Y-La,研究了两种含稀土的Ni-10Cr-5Al(质量分数,%)合金在1 100℃和1 200℃下的高温循环氧化行为。采用热重法并结合X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪等,研究了合金的循环氧化动力学、氧化物的物相和组织成分等演变规律,分析了含稀土Ni-10Cr-5Al合金的氧化膜粘附性能在不同氧化温度下的差异及机制。结果表明,在1 100℃时,Ni-10Cr-5Al合金中添加0.1%(质量分数)的La或Y-La,不仅减少了氧化膜的厚度,而且因形成"钉扎"作用提高了氧化膜的粘附性,从而改善了合金的抗循环氧化性能。且复合添加Y-La的效果优于单一添加La的效果。但在1 200℃时,合金沿晶界的内氧化加快,反而恶化了合金的抗循环氧化性能。     

Ni-12Fe-1Mn-0.3Al和Ni-2.7Mn-1.7Al-1.1Si-0.8Co合金的热电特性

研究了有特殊要求的火警信号系统用Ni-12Fe-1Mn-0.3Al和ni-2.7Mn-1.7Al-1.1Si-0.8Co合金的热电特性,分析了合金化元素对热电特性的影响.     

Mechanisms of yttrium on the wettability,surface tension and interactions between Ni-20Co-20Cr-10Al-ξY alloys and MgO ceramics

The mechanisms of Y on the wettability,surface tension,and interactions between the Ni-20Co-20Cr-10Al-ξY alloys and MgO ceramics at 1873 K were investigated by sessile drop experiments.The results of nonlinear fitting showed that the equilibrium contact angles and Y concentrations were approximately in accord with the log-normal distribution law.The equilibrium contact angles changed from 101.5 to 140.5° with Y increasing from 0 wt.％to 1.23 wt.％.Cross-sectional microstructure observations revealed that the thermal dissociation of ceramics occurred and the released[O]atoms can react with Y to pro-duce Y2O3 reaction layer along three-phase interphase area.Wetting kinetics analyses indicated that surface tension of the melt droplets had been positively correlated with the Y concentrations,and it increased from 737.8-1045.1 mN/m.Meanwhile,the pinning effect of the rough substrate surface on the three-phase line hindered the spreading of the liquid on ceramics.The change in total free energy of the alloys/ceramics system was considered as the key factor affecting the wettability.Moreover,the surface morphology and thermodynamic stability of ceramics also had some influence on the wettability.     

轴尖用Ni-40Cr-3.5Al-1.0Nb-B合金的性能和组织

介绍了高硬度轴尖用Ni-40Cr-3.5Al-1.0Nb-B合金的性能,研究了该合金加工工艺、热处理工艺对硬度的影响,分析了合金的相组织和时效强化机理.     

固溶强化型高温合金Ni-20Cr-18W-Mo的性能研究

检测了50kg铸锭级别的固溶强化型镍基高温合金Ni-20Cr-18W-Mo的弹性模量、泊松比、热膨胀系数、热导率、比热容等热物特性以及拉伸、抗氧化、高温蠕变等力学性能.通过对比分析发现Ni-20Cr-18W-Mo在高温条件下的热膨胀系数优于Haynes230等合金;1100℃时抗拉强度/延伸率可达到131MPa/66.2％,与公布的Haynes230合金最高强度值基本相当;1100℃时氧化速度为0.064g/(m2·h),为完全抗氧化级.     

新型含铝奥氏体耐热合金Fe-20Cr-30Ni-0.6Nb-2Al-Mo的动态再结晶行为

在Gleeble-3500热力模拟试验机上对一种新型奥氏体耐热合金(Fe-20Cr-30Ni-0.6Nb-2Al-Mo)进行单道次热压缩实验,结合OM、EBSD及TEM等表征手段,研究了该合金在950~1 100℃和0.01~1s-1热变形参数下的动态再结晶行为,采用回归法确定了合金的热变形激活能和表观应力指数,并以此构建其高温本构模型。实验结果表明,新型奥氏体耐热合金的应力水平随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而升高;动态再结晶行为更易发生在较高变形温度或较低应变速率下。采用lnθ-ε曲线的三次多项式拟合求解临界再结晶拐点的方法,较准确地预测了合金的动态再结晶临界点。此外,归纳出该合金在动态再结晶过程中的形核机制,主要包括应变诱导晶界迁移、晶粒碎化以及亚晶的合并。     

Mg对共晶Al-2％Fe合金显微组织的影响

为了消除粗大针状富铁相对Al-Fe合金组织和性能的不良影响，在金属型铸造共晶Al-2％Fe合金中添加了质量分数为0．2％～0．8％的合金元素Mg，利用光学显微镜和电子探针研究了Mg对共晶合金组织以及富铁相形态的影响．研究结果表明：共晶Al-2％Fe合金组织为针状Al3Fe相与（α-Al）相所组成的非规则共晶组织；添加Mg后，合金组织转变为由树枝状初生（α-Al）和枝晶间网状分布共晶体所组成的亚共晶组织，富铁相尺寸显著降低；随着Mg添加量的增加，初生（α-Al）枝晶二次枝晶间距增大，一次枝晶出现熔断。     

Co对Al-5％Fe合金铸态组织的影响

研究了Co对Al-5％Fe(质量分数，下同)合金中Al3Fe相形貌的改善作用。合金中加入Co后可以在很大程度上改善Al3Fe相的形貌：未加Co的Al-5％Fe合金中的Al3Fe相大多为粗大的针状和片状；Co的加入量为O．2％时，Al3Fe相的形貌为小花朵状和细小条状；Co的加入量在0．2％～1．0％时，细化效果较好，但尤以0．2％为最好，Co的加入量超过1．0％后，Al3Fe相开始略微粗化。在对Co元素的面扫描时发现其大多固溶在Al3Fe相内。X衍射分析发现，Co的量为0．2％和1．0％时合金中只存在Al和Al3Fe相，并未发现其它相。     

氮化Y2Fe17和DY2Fe17C合金的结构和磁性研究

本文用磁测量和穆斯堡尔方法研究了Y_2Fe_(17)和Dy_2Fe_(17)C合金及氮化后的结构和磁性。Y_2Fe_(17)和Y_2Fe_(17)N_ε(ε<3)具有六方结构,Dy_2Fe_(17)C和Dy_2Fe_(17)CN_ε为菱形结构。Y_2Fe_(17)氮化后的居里温度增加363K,Dy_2Fe_(17)C氮化后的居里温度增加201K。氮化后的合金中铁原子的平均磁矩和超精细场显著增加;同质异能移位略有增加。本文还探讨了氮化后合金磁性改善的原因。     

微量氢对Ti-6Al-4V合金断裂韧性的影响

一、前 言 工业用Ti-6Al-4V合金在其生产和使用过程中无疑会带入微量氢。按照传统的材料性能试验(拉伸试验)和力学分析方法,微量氢对其性能并无多大影响。只有当其含量较高(超过125ppm)时,其性能才会显著降低。然而,近年来,Ti-6Al-4V合金在使用过程中,人们发现尽管微量氢的存在并不使其常规性能下降,却有可能引起脆断事故的发生。这样,使得人们开始采用新的力学性能试验方法—断裂力