燃烧合成Ni3Al组织结构转变动力学过程分析

采用端部淬火熄火方法分析了自蔓延合成Ｎｉ－２５ａｔ－％Ａｌ合金中的组织结构转变过程。研究表明：合金中的合成反应是从铝熔化后形成富铝合金溶液及富铝化物处开始，然后再通过一系列中间过渡反应逐渐向ｙ＾′－Ｎｉ３Ａｌ产物相转化，其中液态反应物形成及其流动铺展，是形成快速放热反应及其自发扩展燃烧波的主要机制。     

Cu基形状记忆合金的时效

对比研究了时效对亚共析Ｃｕ－１２．０Ａｌ－５．０Ｎｉ－２．０Ｍｎ－１．０Ｔｉ（ｗｔ．－％）合金与Ｃｕ－２０．０Ｚｎ－６．０Ａｌ－微量Ｂ（ｗｔ．－％）合金热稳定性的影响。结果表明，无论在母相状态或马氏体相状态，Ｃｕ－Ａｌ－Ｎｉ合金的时效热稳定性均远优于Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金。Ｃｕ－Ａｌ－Ｎｉ合金母相状态时效伴随着ＤＯ＿３有序畴长大，基体中Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｎ等元素贫化，导致Ｍ＿ｓ点升高，马氏体转变量降低。Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金母相状态时效伴随贝氏体转变，引起基体富Ｚｎ富Ａｌ，导致Ｍ＿ｓ点下降，马氏体量降低。Ｃｕ－Ａｌ－Ｎｉ合金高的时效热稳定性可能来源于Ｎｉ对Ａｌ、Ｃｕ等原子扩散的阻碍作用。     

渗铝NiAl－20％Fe金属间合金的高温热腐蚀

本文研究了在９５０℃空气中，表面涂Ｎａ_２ＳＯ_４盐膜的条件下，ＮｉＡｌ，ＮｉＡｌ－２０％Ｆｅ及渗铝后的高温热腐蚀行为。在热腐蚀过程中，ＮｉＡｌ合金表面能形成Ａｌ_２Ｏ_３膜，显示出一定的耐蚀性能。但Ａｌ_２Ｏ_３膜易开裂，Ａｌ_２Ｏ_３膜的溶解及开裂会引发合金发生快速热腐蚀；２０％Ｆｅ的加入则使ＮｉＡｌ合金的耐蚀性能显著变差，合金表面不能形成单一的Ａｌ_２Ｏ_３膜；渗铝处理可以明显提高ＮｉＡｌ－２０％Ｆｅ合金的耐蚀性能，且渗铝涂层的耐蚀性能优于ＮｉＡｌ合金，这与铝化物涂层中的Ａｌ含量较高，Ａｌ_２Ｏ_３膜的开裂倾向较小有关。     

硼在金属间化合物Ni3Al晶界的平衡偏聚

应用扫描俄歇探针研究了硼在金属间化合物Ｎｉ３Ａｌ晶界的平衡偏聚特性。研究结果表明，硼在Ｎｉ３Ａｌ晶界的偏聚符合Ｌａｎｇｒｎｕｉｒ一ＭｃＬｅａｎ平衡偏聚理论；实验得到硼在Ｎｉ－２４ａｔ．－％Ａｌ合金中晶界偏聚自由能△Ｇ＝－２２１５９－２４．７４Ｔ（Ｊ／ｍｏｌ）：硼在Ｎｉ３Ａｌ晶界的偏聚受晶界结构和晶界化学环境的影响。不同结构的晶界存在着硼偏聚的不均匀性，硼在富镍晶界的偏聚比在富Ａｌ晶界更为显著，合金元素对硼在Ｎｉ３Ａｌ晶界偏聚的影响与其在Ｎｉ３Ａｌ中占据的亚阵位置有关。     

含La NiAl合金马氏体相变的研究

探讨了富Ｎｉ的ＮｉＡｌ合金添加一定量稀土元素Ｌａ对马氏体相变的影响。结果表明，添加０．０５￣０．１５ａｔ％Ｌａ能够抑制Ｎｉ３Ａｌ在晶界及晶内的析出，从而提高基体的Ｎｉ含量，使Ａｓ，Ａｆ，Ｍｓ，Ｍｆ明显上升；加Ｌａ后ＮｉＡｌ合金相变潜热较小，Ｎｉ６１Ａｌｘ－０．１Ｌａ合金的马氏体相变和马氏体逆相变潜热分别为０．４９Ｊ／ｇ和１．０１Ｊ／ｇ。     

用机械合金化方法制备Ni-Al系金属间化合物

用球磨机分别对Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ和Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末进行机械合金化，并对Ｎｉ_３Ａｌ预合金粉末进行高能球磨，观察了粉末的金相组织，测定了粉末的硬度、平均直径和晶粒尺寸，并作了ＸＲＤ物相分析结果表明，经３ｈ研磨，Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ混合粉末变成ＮｉＡｌ金属间化合物，其晶粒直径约５ｎｍ；经５ｈ机械球磨，Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末成为无序的亚稳定Ｎｉ固溶体，而Ｎｉ_３Ａｌ预合金粉末由Ｌｌ_２型长程有序金属间化合物转变为ｆｃｃ无序固溶体；球磨更长时间，则形成纳米晶．     

含LaNiAl合金马氏体相变的研究

探讨了富Ｎｉ的ＮｉＡｌ合金添加一定量稀土元素Ｌａ对马氏体相变的影响。结果表明，添加０．０５～０．１５ａｔ％Ｌａ能够抑制Ｎｉ３Ａｌ在晶界及晶内的析出，从而提高基体的Ｎｉ含量，使，Ａｔ，Ｍ，，Ｍｔ明显上升；加Ｌａ后ＮｉＡ１合金相变潜热较小，Ｎｉ６１ＡＩｘ－０．１Ｌａ合金的马氏体相变和马氏体逆相变潜热分别为０．４９Ｊ／ｇ和１．０１Ｊ／ｇ。     

溅射Ni-8Cr-3.5Al纳米晶涂层的抗高温氧化行为

对Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ质量分数,％合金及其纳米晶涂层进行了１０００℃空气中高温氧化研究。结果表明：Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ纳米晶涂层的抗高温氧化性能优于Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金。这主要在于Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ纳变涂层表面生成了具有分层结构含一连续α－Ａｌ２Ｏ３内层的氧化膜,而Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金则生成了由Ｃｒ２Ｏ３内氧化物组成的氧化膜。讨论了涂层氧化膜的生成过程。     

阿尔尼科铝铁镍钴系和铁铬钴系永磁合金

阿尔尼科铝铁镍钴系和铁铬钴系永磁合金阿尔尼科合金和铁铬钴永磁合金是目前常用的典型永磁合金。阿尔尼科铝铁镍钴合金以ＭＫ钢（Ｆｅ—１２Ａｌ－２５Ｎｉ）和新型ＫＳ钢（Ｆｅ—３０Ｃｏ—２０Ｎｉ－７Ａｌ－１Ｔｉ）为基础，现已开发出很多种新合金，包括Ａｉｎｉｃｏ...     

用机械合金化方法制备Ni—Al系金属间化合物

用球磨机分别对Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ和Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末进行机械合金化，并对Ｎｉ３Ａｌ预合金粉末进行高能球磨，观察了粉末的金相组织，测定了粉末的硬度、平均直径和晶粒尺寸，并作了ＸＲＤ物相分析。结果表明，经３ｈ研磨，Ｎｉ－５０ａｔ．－％Ａｌ混合粉末变成ＮｉＡｌ金属间化合物，其晶粒直径约５ｎｍ；经５ｈ机械球磨，Ｎｉ－２５ａｔ．－％Ａｌ混合粉末成为无序的亚稳定Ｎｉ固溶体，而Ｎｉ３Ａｌ预合     

Self-propagating High-temperature Synthesis of Al2O3-TiB2 Coatings by Aluminothermic Reactions

The Al2O3-TiB2 coatings were fabricated on Q235 steel by self-propagating high-temperature synthesis(SHS)process using aluminothermic reactions with aluminum,titania,boron oxide and ferric oxide powders.The effect of the content of excessive aluminum in the reactants on Al2O3-TiB2 coatings was studied when only Al-TiO2-B2O3 system was used for preparation of the coatings.The results indicate that the combustion reaction cannot occur when excessive aluminum is over 40wt%and the coating has good quality when excessive aluminum is 20wt%.In order to improve the bonding of the coating and substrate and optimize the ratio of Al2O3/TiB2,composite reaction systems Al-TiO2-B2O3 and Al-Fe2O3 were used for the preparation of Al2O3-TiB2 coatings.The XRD result shows that the coatings contain FeAl intermetallic compound which can improve efficiently the interface bonding of the coating and substrate.The percentage of Al-Fe2O3 system in reactants has only a small effect on the hardness of Al2O3-TiB2 coating,which is about 22000 MPa(Hv),but has an obvious effect on the morphology and interface bonding of the coatings.     

粉体聚集状态对自蔓延高温合成(SHS)反应喷涂Al2O3-Al2Cu3涂层的影响

采用SHS技术和传统氧-乙炔火焰喷涂技术,利用Al与CuO间的高能铝热反应,在钢的表面制备了Al2O3-Al2Cu3复相涂层.研究了粉体聚集状态对SHS火焰喷涂涂层物相组成、组织结构和反应机理的影响,结果表明非团聚CuO-Al粉体分散在气流中缺乏发生SHS反应的条件,而团聚CuO-Al体,经历反应孕育、飞行燃烧、碰撞、结构转变与凝固4个阶段,形成层状结构.     

Al2O3复相陶瓷涂层的SHS反应火焰喷涂过程

基于自蔓延高温台成技术(SHS)的反应火焰喷椽技术，用氧-乙炔火焰引燃Al-Cuo团聚粉，使之发生自蔓延反应．在钢基表面制备了Al2O3复相陶瓷涂层。通过水淬熄试验截取飞行粒子的中间状态，对经水拎后的粒子及喷涂涂层进行物相与组执分析，从而给出了SHS反应火焰喷涂Al2O3复相陶瓷椽层的基本过程．即各团聚颗粒构成独立的徽小反应单元，经历Al熔化和Cuo分解的反应孕育、Al与Cu2O的飞行反应燃饶、与基体碰撞并继续反应、结构转变与凝固4个阶段，最终形喊Al2O3复相陶瓷馀层。     

Microstructures of electron beam welding joint of CNTs/ Al composites

Carbon nanotube(CNT) reinforced aluminum metal matrix composites were welded by electron beam welding and the microstructures of welded joints were investigated.The result showed that the interfacial reaction happened between the CNTs and Al matrix,which resulted in producing brittle Al4C3 compounds in electron beam welds.The extent of interfacial reaction varies gradually in the depth and width direction.The length of the reactants Al4C3 became short duo to the temperature gradient in the molten pool.The quantity and size of Al4C3 compounds increased with the increase of beam current and the decrease of welding speed in the middle zone of weld.However,no needle-like phase Al4C3was observed in HAZ.     

过饱和固溶NiAl合金的机械合金化合成机理研究

采用机械合金化方法,以Ni、Al元素粉末为原料,对四种成分的NixAl100-x(x=25,30,40,50)进行不同球磨时间和球磨转速的机械合金化合成;并对Ni30Al70的合成产物进行热处理.研究了过饱和固溶NiAl的机械合金化合成机理.研究表明:NixAl100-x四种成分的元素粉末通过机械合金化方法均制备出纳米晶NiAl金属间化合物粉末;非化学计量配比成分的Ni-Al粉末通过机械合金化合成NiAl过饱和同溶合金,其机械合金化合成机理为含有以原子扩散为基础的强制同溶的燃烧合成反应.     

JOINING OF Ni_3Al BY PRESSURIZED COMBUSTION SYNTHESIS USING GLEEBLE 1500 TEST SIMULATOR

1.Orderedintermetalliccompoundsandintermetallic--Inatrixcompositeshaveemergedasanewclassofadvancedmaterialsforstmctundapplications.AInongthesecompounds,nickelaldrinideNi,hi,whichhastheLI,--typeofferedcrystalstructurebelowitsmeltingpoint(1395t),isanattractivematerialforuseatelevatedtemperatures['J.UnfortUnately,theweldabilityOftheseintermetalliccomPOundsbyconventionalfusionweldingp~essesisgenerallyverylicitedbecauseoftheirhighsusceptibilitytohotcrackingbothintheheat--affectedzoneandinthefus…     

Combustion synthesis of metallic foams from nanocomposite reactants

Highly porous intermetallic alloys were created through self-propagating high-temperature synthesis. The reactants are composed of nano-scale particles of nickel (Ni), micron-scale particles of aluminum (Al), and nano-scale Al particles passivated with a gasifying agent, C₁₃F₂₇COOH. The concentration of nano-Al particles present in the reactant matrix was controlled according to the wt% gasifying agent. Flame propagation was observed to transition from normal to convectively dominant burning as more gasifying agent became present in the reactants. Ignition delay times were reduced by two orders of magnitude when only 2.24 wt% nm Al particles were present. The product alloy expanded by a factor of 14 in the axial direction with 1.6 wt% nm Al (corresponding to 10 wt% gasifying agent). The total porosity of the pellets increased by a factor of 8 (i.e., from 10 to 80% porosity for 0–14 wt% gasifying agent).     

燃烧合成TiAl合金结构转变动力学的端部淬火熄灭法分析

采用端部淬火熄灭法分析了蔓延工燃烧合成了Ｔｉ－５０ａｔ％Ａｌ合金中的组织结构转变动力学过程,发现合成反应从铝粉熔化处开始,合成反应表现为Ｔｉ＋Ａｌ→１／３ＴｉＡｌ３＋２／３Ｔｉ→ＴｉｘＡｌ＋（１－ｘ）Ｔｉ→ＴｉＡｌ等一系列过渡反应过程,这些反应的前期是可依赖液态反应物流动铺展进行质量传递的快速液－固型反应,可使试样温度迅速升高,为后续固－固型反应奠定良好扩展条件,由于扩散质量传递速度明显代于液相流     

采用自蔓延高温合成技术连接TiAl合金

采用自蔓延高温合成技术实现了TiAl合金的连接。在连接过程中采用了具有很高放热量的Ti-Al-C中间层以及外加电磁场辅助连接。连接接头包括3个典型的反应区域,靠近TiAl母材界面处发现了深灰色的TiAl,反应层,在中间层内观察到了TiC颗粒以及Ti-Al系化合物。直接连接时由于产物和反应物之间的比热差,杂质的气化和孔隙中束缚气体的释放而导致孔隙无法避免。为了提高致密度,在粉末压坯和TiAl母材之间添加了Ag-Cu钎料箔。在SHS反应过程中熔化的钎料改善了中间层对TiAl母材的润湿同时填充到了中间层反应产物的孔隙中,采用这种方法能够提高反应产物的致密度和连接质量。     

Electrochemical Synthesis and Physicochemical Properties of Nanostructured Al2O3–ZrO2–MgO Oxide Systems

Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces - Based on the use of electrogenerated reactants, a method for producing Al2O3–ZrO2–MgO oxide systems has been proposed. Their...