钛合金抗热强度的提高

美国“装甲研究院”公司的试验室确定,含7％以下的Al和3％左右Mo的钛合金,在室温和较高温度下,具有非常良好的性能。于是研究成功了添加其它元素的Ti-Al-Mo系合金。 目前,正在研究中的有以下各种成分的钛台金: 6％Al—3％Mo—2％或4％Be;6％Al—3％Mo—4％Sn或4％Zr;6％Al—3％Mo—2％Sn—2％Zr;6％Al—2％Mo—1％Cr或1％Mn或1％V;6％Al—1％     

Microstructures and Mechanical Properties of Vacuum Brazed Ti_3Al/TiAl Joints Using Two Ti-based Filler Metals

Vacuum brazing of Ti3Al-based alloy to Ti Al was firstly carried out by Ti—15Cu—15Ni(wt%) filler metal.A continuous Ti3 Al band, Ti2 Ni and Ti2Cu/Cu3 Ti phases formed and the joint showed a shear strength of53.8–112.4 MPa at room temperature. For the improvement of the joint strength, a new Ti—Zr—Cu—Ni—Fe filler alloy was designed, and its wettability on Ti3 Al and Ti Al substrate was studied with the sessile drop method. After holding for 20 min at 1010 °C the Ti—Zr—Cu—Ni—Fe filler showed a low contact angle of20° and 21° on (Ti)_3Al and Ti Al substrate, respectively. The joint brazed with this novel filler mainly consisted of Ti-rich area, (Ti)_3Al reaction layer and residual filler metal. With the increase of the brazing temperature, the amount of residual filler metal decreased and the (Ti)_3 Al reaction layer thickened. The (Ti)_3Al/Ti Al joint brazed with Ti—Zr—Cu—Ni—Fe filler exhibited a lower hardness than that brazed with Ti—Cu—Ni filler. The corresponding joints brazed at 950 °C for 5 min presented the shear strength of257.6 ± 33.6 MPa at room temperature and 304.8 ± 9.9 MPa at 600 °C.     

镀铜石墨烯增强钛基复合材料的组织及性能研究

本实验通过超声搅拌加球磨的方式制备了镀铜石墨烯(GNPs)增强Ti6Al4V(TC4)钛基混合粉体,将粉体压制后采用微波烧结制备GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度、室温压缩和摩擦磨损等测试手段,研究了石墨烯含量对钛基复合材料微观组织及力学性能的影响.研究结果表明:各石墨烯含量的钛基复合材料均出现Ti2 Cu、TiC相,当石墨烯含量为0.5％时出现GNPs相,且含量越高GNPs相的峰越高.随着石墨烯含量增加,钛基复合材料的相对密度、显微硬度、室温压缩强度和耐磨性先增加后降低,其中石墨烯含量为0.8％时复合材料的性能最好.与未加入石墨烯的Ti6Al4V基体相比,石墨烯含量为0.8％的GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的显微硬度和压缩强度分别提高80.9％、69.9％.GNPs/Ti6Al4V和GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的压缩强度分别比Ti6Al4V基体高33.2％和69.9％.微波烧结制备GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的压缩强度分别比真空烧结和热压烧结高41.6％、22.9％.GNPs-Cu/Ti6Al4V复合材料的磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损共存.     

Cum-Fen/Ti1-xSnxO2复合催化剂的脱硝性能及抗硫活性

采用共沉淀法制备Ti1-x Snx O2复合氧化物,浸渍负载质量分数10％的CuOx和FeOy活性组分,制备一系列Cum-Fen/Ti1-x Snx O2催化剂.探究不同Ti/Sn和Cu/Fe(物质的量比)对Cum-Fen/Ti1-x Snx O2催化剂的NH3-SCR反应活性的影响.研究结果表明,Ti0.67 Sn0.33 O2载体可促进活性组分CuOx和FeOy的相互作用.当Cu/Fe为3:1时,在300℃ 下NOx的转化率达到91.3％;向反应体系通入286 mg/m3 SO2反应3 h后,NOx的转化率仅下降2.6％.X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(NH3-TPD和NOx-TPD)的表征表明,CuOx和FeOy之间存在相互作用,与单一的Cu/Ti0.67 Sn0.33 O2和Fe/Ti0.67 Sn0.33 O2对比,复合催化剂表面吸附氧浓度相对增加15％ ～33％,总酸量增大56％,从而提高了催化剂脱硝活性.     

NiCuNbCr焊料Ti_3Al/GH4169合金氩弧焊接头的组织及性能

采用钨极氩弧焊方法,使用自行设计制备的NiCuNbCr合金作为焊料,实现Ti3Al基合金与GH4169高温合金异种材料之间的焊接。采用扫描电镜(SEM)及能谱分析(XEDS)等方法对接头横截面的微观组织进行分析。结果表明:GH4169/焊缝界面以及焊缝均主要由Ni元素的固溶体组成,其中固溶了Cu,Fe,Cr,Nb几种元素;而焊缝/Ti3Al界面分为3层组织,其相组成从Ti3Al母材到焊缝方向依次为:固溶了Ni和Cu元素的Ti2AlNb相、Al(Ni,Cu)2Ti金属间化合物及(Nb,Ti,Mo)固溶体;(Ni,Nb,Cr)及Ni(Cu,Ti)固溶体;Ni的固溶体,固溶元素为Cu,Nb和Cr。接头的平均室温抗拉强度为140.7MPa。拉伸试样断裂于被焊Ti3Al母材表面的扩散反应层,它主要由固溶了Ni和Cu元素的Ti2AlNb相与Al(Ni,Cu)2Ti金属间化合物组成,该界面是Ti3Al/GH4169接头的薄弱环节。     

AlNP/Al复合材料与6061Al低温连接组织演变机理及力学性能EI北大核心CSCD

为了防止在高温下连接电子器件发生破坏,并改善常用的低温SnAgCu钎料对母材25%(体积分数)AlNP/Al复合材料与6061Al合金表面的润湿性,对母材表面进行磁控溅射Ni薄层或Ti/Ni双金属薄层的预金属化处理,再用SnAgCu钎料进行连接,可得到结合良好的接头。双金属化后接头两侧界面组成为母材/Ti-Al/Ti/Ti-Ni/Ni/Ni-Sn-Cu/β-Sn+Ag3Sn。不同元素之间扩散速率的差异导致了界面反应层不同位置的物相成分差异,从镀Ni层向焊缝中心方向,反应层的物相呈(Ni,Cu)3Sn,(Ni,Cu)3Sn2,(Ni,Cu)6Sn5,(Ni,Cu)3Sn4的变化趋势。Ti元素的加入可显著提高镀Ni层与母材的结合力,在250℃下保温1-5 min,钎焊双金属化处理后的母材所得接头抗剪强度可达28-35 MPa,断裂发生在β-Sn基体中。     

有色金属电积用钛基氧化物涂层阳极的研究进展

综述了国内外钛基氧化物涂层阳极的研究进展及应用,包括有色金属电积用钛基贱金属氧化物涂层和贵金属氧化物涂层,其中,钛基贱金属氧化物涂层详细阐述了钛基Pb系氧化物涂层、钛基Co系氧化物涂层、钛基Mn系氧化物涂层以及钛基Sn系氧化物涂层电极;钛基贵金属氧化物涂层重点阐述了Ti/Ta_2O_5-IrO_2涂层和Ti/Ru O_2-TiO_2涂层电极。评述了多元化钛基涂层的性能、各种涂层的优势与不足。     

AB2型LaMgNi3.7M0.3(M=Ni、Al、Mn、Co、Sn、Cu)贮氢合金的晶体结构及电极性能

系统研究了LaMgNi3.7M0.3（M=Ni、Al、Mn、Co、Sn、Cu）合金的组织结构和电化学性能。XRD和电子探针显微分析（EPMA）结果表明：该系列合金主相均为LaMgNi4相，其中含Mn、Cu和Co元素在LaMgNia合金相中有一定的固溶度，LaMgNi3.7Sn0.3合金中的Sn元素主要以LaNiSn相析出；XRD全谱拟合分析表明：LaMgNi3.7Al0.3中Al元素主要占据在LaNi5相的3g位置。合会化元素在LaMgNi4相中的固溶度从大到小的顺序是Mn〉Cu〉Co〉Al〉Sn。电化学实验表明，该系列合金经1～3次循环即可活化，最大放电容量由245．2mAh／g（M=Sn）变化至293．2mAh／g（M=Co），但合金电极的循环稳定性均较差。合金电极的高倍率放电性能（HRD900%）从大到小依次为Al〉Sn〉Cu〉Mn〉Ni〉Co，其中氢原子在合金中的扩散时合金电极的高倍率放电性能起主要作用。     

添加微量Ti 元素对Diamond/Cu复合材料组织及性能的影响

分别采用在Cu基体添加0. 1 wt%的Ti 元素形成Cu₂Ti合金和在Diamond 颗粒表面镀钛(DiamondTi) 的方法, 制备了含Diamond 体积分数为60 %的Diamond/Cu₂Ti 复合材料和DiamondTi/Cu 复合材料。对比分析了Ti 元素对复合材料微观组织、界面结合及性能的影响规律。结果表明: 添加0. 1 wt%Ti 元素能改善Diamond与Cu 的界面结合, 在界面处观察到明显的碳化物反应层; 且以Cu₂Ti合金的方式添加Ti 元素改善界面的效果优于在Diamond 颗粒表面镀Ti 的方式。所制备的Diamond/Cu₂Ti 复合材料的热导率为621 W(m·K) - 1, 而DiamondTi/Cu复合材料的热导率仅为403. 5 W(m·K) -1, 但均高于未添加Ti 制备的Diamond/Cu 复合材料。      

Cu系列记忆合金的记忆效应

本文研究了Cu—Al、Cu—Zn—Al、Cu—Al—Ni、Cu—Sn等Cu合金的记忆效应、热循环对记忆性能的影响和双向记忆效应的恢复率;讨论了合金工艺及其变形对Cu—27％Zn—4％Al、Cu—22％Zn—4％Al、Cu—12.5％Al、Cu—13.3％Al合金的单向、双向记忆效应的影响;研究了热循环中合金记忆效应减弱至一定程度后趋于稳定的现象,并指出这些现象与位错亚结构的出现、马氏体状态时效、有序母相转变等有关。文中指出,采用150℃等温淬火和淬火马氏体150℃母相状态时效的工艺,均可使Cu—Zn—Al合金热弹性马氏体的双向记忆效应稳定,恢复率达16％。     

含Mn中间层钛基二氧化锡电催化电极的性能

采用高温热氧化方法制备了含Mn中间层的钛基二氧化锡电催化电极Ti/Mn/SnO2.采用SEM、EDX以及XPS等检测方法对电极表面涂层的形貌、元素组成及元素化学态进行了分析,研究了所制备Ti/Mn/SnO2电极电催化氧化降解苯酚的性能.结果表明,Mn中间层的引入降低了电极对苯酚的电催化降解活性,使电极的使用稳定性大为提高.含Mn中间层的存在,可防止电化学反应过程中析出的氧向基体的扩散,离子对Mn2 /Mn4 与Sn2 /Sn4 的存在改变了SnO2电极表面催化剂的组成和结构,导致电极性能变化.     

钕在Ti—Al—Sn—Zr—Mo—Si—Nd耐热钛合金中的存在形态

在采用常规冶金工艺的Ti—Al—Sn—Zr—Mo—Si—Nd合金中,绝大部分钕是以富钕第二相存在的。SEM、TEM、X射线衍射、能谱分析和电子探针试验表明:富钕第二相呈球形或椭球形,其成分由Nd、Sn和O组成,Nd和Sn的原子含量比约为3:2,其结构为体心立方,而且与基体非共格。     

层状结构TiAl合金钎焊组织及性能

目的揭示层状结构Ti Al合金薄板采用钎料Ti-Zr-Cu-Ni时,在钎焊过程中的扩散行为,以及钎焊后的组织和力学性能。方法对焊缝及周边区域进行电子扫描(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD),明确钎焊过程中的扩散行为以及钎焊接头组织;对钎焊后的层状Ti Al合金进行剪切试验和纳米压痕试验,评价焊缝的力学性能。结果采用Ti-Zr-Cu-Ni钎箔钎焊Ti Al合金板材,Al元素为主要扩散元素,从母材向焊缝进行扩散,在Ti Al合金与钎料界面处生成Ti_3Al金属化合物,在焊缝处生成(Ti,Zr)_2(Cu,Ni)(s,s),Ti_2(Cu,Ni)(s,s),(Ti,Zr)_2Ni(s,s)和α-Ti。焊后接头的剪切强度为252 MPa,裂纹在母材处生成,穿过焊缝扩展到另一侧母材区域发生断裂,焊缝区硬度值高于母材,为12.8 GPa。结论选用Ti-Zr-Cu-Ni钎料在930℃下进行钎焊,能够获得质量良好的接头。     

微量硼对Ti-Fe-Cu-Sn-Nb合金力学性能的影响

基于细晶强化和第二相强化原理,通过在一种近β钛合金中加入微量硼(B)元素,以强化该合金.首先设计不同含硼量的Ti85 Fe6 Cu5 Sn2 Nb2合金,并用真空非自耗电弧炉制备,随后对合金在800℃下进行多道次热轧及最终淬火.通过组织观察、拉伸力学性能测试、断口观察及透射电子显微分析,考察不同硼含量对Ti85 Fe6 Cu5 Sn2 Nb2合金组织及力学性能的影响.结果表明,微量硼元素可以使合金的晶粒细化,强度明显提高,但伴随着塑性下降.添加质量分数为0.15％硼可以使合金具有较好的综合力学性能(σ0.2=1105 MPa,δb=4.5％).随着硼含量的增加,合金的强度升高,最高可达1156 MPa.硼的加入在合金中形成正交结构的TiB相,分布于β钛基体中.变形过程中,TiB断裂、TiB割裂基体及其与基体脱粘,产生裂纹源,导致合金塑性下降.     

各向異性柱状晶永磁体

本文是关于高钴、高钛柱状晶Alnico合金的制造。发现,在下列成分范围内添加0.5％～3.0％Te是比较台适的(％):Al6.5～8.5、Ni12.0～16.0、Co 33.0～43.0、Cu 2.0～4.5、Ti6.0～9.0、Nb0.8～3.0、Si≤0.5、余Fe和夹杂。     

Ti-2Al-2.5Zr合金在300℃碱性水中氧化的表面分析

利用原位 AES深度分析 ,XRD,和 XPS方法研究了 Ti- 2 Al- 2 .5 Zr合金在 30 0℃碱性水中氧化 130 0 0 h所形成的氧化膜的结构、成分和价态 ,及其随深度的变化。结果表明 ,氧化膜是由板钛型 Ti O2 、Al2 Ti O5(Ti O2 ·Al2 O3) ,Ti3O5,Ti2 O3和 Ti O所组成 ,氧化膜由表面到基体基本是按以上顺序交迭构成。通过 XPS和原位 AES分析发现钛合金表面形成由 Ti O2 ,Al2 Ti O5(Ti O2 ·Al2 O3) ,Ti3O5组成的较为稳定的厚约 80 0 nm的 Ti4 + (Ti O2 )层 ,随深度的增加出现了 Ti3+ (Ti3O5,Ti2 O3)和 Ti2 + (Ti O) ,直至基体 ,氧化膜总厚度约 30 0 0 nm。     

Ti/Al异种材料真空扩散焊及界面结构研究

采用钛板表面渗铝工艺成功地实现了Ti/Al的扩散连接,通过扫描电镜(SEM)、显微硬度、X射线衍射等,对Ti/Al扩散焊接头区的组织结构进行了分析.试验结果表明:Ti/Al扩散焊接头区由钛侧界面、扩散过渡区、铝侧界面组成;在Ti/Al扩散焊界面附近的过渡区中可能形成Ti3Al、TiAl和TiAl3金属间化合物.控制工艺参数能够减小生成的金属间化合物层的厚度.距扩散焊界面较远铝基体一侧的显微硬度为30～40HM,钛基体和过渡区界面附近没有明显的脆性相.     

合金元素在Al基牺牲阳极中的作用机理

电容量大、电流效率高的Al合金具有很大潜力发展成为理想的牺牲阳极。但是,Al金属表面极易生成致密钝化膜,严重影响Al基牺牲阳极的功效。Al合金中的一些合金元素具有破钝化的作用,能够促进Al基体的活性溶解,提高Al基牺牲阳极放电量,因此学者们对合金元素在Al基牺牲阳极中的活化机理开展了广泛而深入的研究。合金元素对Al基牺牲阳极的活化机理主要包括:(1)溶解-再沉积作用;(2)表面自由能吸附理论;(3)第二相优先溶解原理;(4)离子电阻降理论;(5)电位负移理论;(6)非常价态理论等。众多理论的核心思想均是通过机械分离破坏Al₂O₃钝化膜的完整性,亦或是产生阳离子空位造成氧化膜缺陷。常见的合金元素主要有Hg、In、Sn、Ga、Zn、Mg、Mn、Ti、Zr、Cd、Si、Fe、Bi、Cu及稀土(RE)元素等。合金元素在Al基牺牲阳极活化过程中的作用机理复杂,且存在协同活化作用,合金元素的活化机理尚不十分清晰。因此,本文在查阅大量文献的基础上,重点梳理了Al基牺牲阳极的活化机理,并归纳整理了各合金元素在Al基牺牲阳极中的作用。本文将有助于进一步全面深入...     

专利信息

一种含Cu、Mg、Zn、Mn和Cr的铝合金磁盘基片材料于1993年7月9日获日本专利,专利号为JP 93045659-B。 该合金的成分(wt％)为:Cu 0.01～0.03、Mg2～6、Zn0.05～2.0、Mn0.01～0.05、Cr 0.01～0.05。杂质元素分别为:Si0.1％、Fe0.1％、Ti0.02％,其它不可避免的杂质含量不大于0.02％。     

快速凝固高温铝合金显微组织及热稳定性研究

本文研究了快速凝固Al90.5Fe4.0Cu2.0Ce1.0Zr0.5Ti0.5V0.4Si1.1(at%)高温铝合金的显微组织及其热稳定性.结果表明,合金存在三种基本组织,即胞晶和显微胞晶组织、共晶组织、弥散析出相.350℃等温退火后,胞晶组织发生分解,弥散强化相Al12(Fe,V)3Si和Al17Cu5Ce2Fe的数量明显增多,并有一定数量的Al3(Zr,Ti)相析出.400℃以上温度热处理时,弥散相Ai17Cu5Ce2Fe发生部分分解,形成Al7Cu2Fe相.