ZrV2合金氘化物的物相分析（Ⅰ）

对制备的ZrV2Dx（0〈x≤3．60）系列化合物，分别进行了X射线粉末衍射分析，获得了相应的晶体结构参数。分析表明：在常温下，x≤3．28时，ZrV2Dx的系列氘化物均保持为C15型的laves结构，随x的增加，晶胞体积增大，空间群为Fd-3m；当x≥3．41时，氘化物的结构由C15型laves相转变为四方bct结构，空间群为I41／a。通过对ZrV2Dx物相的分析，为该合金的应用提供技术基础。     

Er元素对定向凝固Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织和共晶相形貌的影响

采用定向凝固方法制备了Al-Zn-Mg-Cu-Zr-xEr（x=0,0.1,0.2,0.5,质量分数,%）4种合金棒。利用光学显微镜（OM）、电子探针（EPMA）、能谱分析（EDS）和其他方法研究了铸态合金的微观组织和第二相形貌。结果表明：Er元素能增加Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金定向凝固组织的枝晶数量,并能减小合金的一次枝晶臂间距和二次枝晶臂间距。适量Er元素能减少合金第二相的含量并有利于形成圆形第二相。生成的Al₈Cu₄Er相会降低T相（AlZnMgCu）中的Cu含量,起到圆润T相边界的作用,改变了T相的形貌和内部结构,并且Al₈Cu₄Er相能充当T相的形核位置,使得一部分T相围绕该相生长。Er的添加会提高合金的显微硬度。     

稀土改性Fe-Al层表面Al2O3 薄膜的物相分布

在760 ℃下采用稀土改性包埋渗铝以及原位氧化方法制备Fe-Al/Al₂O₃复合涂层,研究了渗铝层和氧化膜的微观组织和相分布。结果表明,稀土改性渗铝层可分为3层：外层渗铝层、过渡层和内扩散层。渗铝层主要由FeAl相和Fe₃Al相组成。FeAl相主要集中在渗铝层的外层,为Al₂O₃氧化膜的选择性氧化提供了有利条件。氧化膜表面呈α-Al₂O₃脊状结构。此外,表面氧化铈的存在是由于氧化初期Ce向外扩散且与O₂的优先反应。氧化膜可分为2层,即纯α-Al₂O₃层和主要由α-Fe(Al)和Al、Fe、Ce的混合氧化物组成的过渡层。     

金刚石合成棒断面的物相结构分析

用X射线衍射方法和Raman光谱技术对合成棒断面的不同位置进行了结构分析。     

镍基高温合金GH202高温氧化后的微观组织演变

研究了镍基高温合金GH202在800~1100 ℃高温氧化后晶粒、碳化物和强化相的演变过程。采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射对其微观结构进行了表征。结果表明：镍基高温合金的硬度随氧化温度的升高而降低,1100 ℃氧化100 h后,硬度降低了43.5%。800和900 ℃氧化后晶粒生长速度较慢,而经900 ℃氧化后晶界碳化物析出显著增加。在1000和1100 ℃氧化后,晶粒尺寸明显增大。氧化过程中晶界迁移是由晶界两侧自由能差决定,温度越高,晶界向曲率中心迁移越快,大量细小晶粒被吞并形成了大晶粒。大块状碳化物（MC）分解成大量的碳原子,与Cr原子结合形成少量的富Cr颗粒状M₂₃C₆。在900 ℃氧化150 h后,M₂₃C₆演化为富Ti的M₆C。随着氧化温度的升高,碳化物在γ相中回熔。在800、900和1000 ℃氧化后,γ′相逐渐长大,在1100 ℃氧化100 h后,完全溶解于γ相。     

Zr-Sn-Nb-Fe合金的第二相颗粒粗化行为

采用SEM-SE及定量金相分析技术研究了不同成品退火温度(450～550 ℃,2 h)的两种Zr-Sn-Nb-Fe合金包壳管第二相颗粒的粗化行为。结果表明,升高温度能促进第二相分布均匀化及尺寸粗化的过程。根据粗化二次动力学方程计算得出Zr-0.3Sn-1.2Nb-0.2Fe合金的第二相颗粒粗化激活能为209 kJ/mol,Zr-0.5Sn-0.2Nb-0.8Fe合金的第二相颗粒粗化激活能为179 kJ/mol。粗化激活能的大小与锆合金中Nb含量的高低存在对应关系。     

双级复相Ni3Al-Ni3V合金时效过程的微观相场模拟

利用微观相场法模拟了新型Ni3Al(L12)-Ni3V(D022)双级复相金属间化合物合金的时效过程。结果表明:高温(1370 K)时效阶段形成上级结构L12+A1(Ni基固溶体),尺度为微米级;共析温度以下(1200 K)时效阶段形成下级结构L12+D022,尺度为亚微米级,两级时效处理后形成L12+(L12+D022)双级复相微观结构。低温时效阶段,在D022相析出所产生的弹性势作用下,D022/L12相界面由{001}转向{011},{011/2}型界面在时效末期数量占优,最终下级复相组织中的D022相与L12相呈层状相间分布。     

U-Nb合金低温分解机制的相场法研究

低温时效处理导致U-Nb合金的力学性能发生显著改变,利用相场法研究了性能变化对应的微观组织演化。结果表明,在较高温度可能发生调幅分解,但必须满足其热力学条件,而且也仅出现在初期。发生普通型析出的范围可能更广,因为合金成分接近于发生结构转变的临界成分,时效对应的母相无论是类高温立方相还是类低温正交相,稳定核胚和母相之间的Nb含量差异都可以相当小。当相界面的迁移率较大而扩散率较低时,处于长大阶段的析出物的Nb含量明显不同于平衡态成分。因此,U-Nb合金的低温时效硬化效应可能是由相分解引起的Nb再分配所导致。     

不同组装方式对PCBN物相的影响

PCBN已成为现代切削加工中不可缺少的重要刀具材料,本文使用石墨罐、石墨罐＋钼杯、石墨罐＋钼杯＋NaCl管三种不同的组装方式在UDS-Ⅱ型六面顶液压机上进行PCBN的合成,合成压力用油表压来标示,烧结温度用温度显示仪来监测,控制在1350℃-1500℃之间,保持该温度5—10min,三种组装方式的合成条件相同。合成后所得的PCBN片经粗磨、抛光后用于金相及X—ray分析测试。结果表明,在三种组装方式下,PCBN生成主要物相均为CBN相及相关的粘结相,在该合成压力、温度范围内也没有发生CBN→hBN的可逆转化,组织结构、性能无明显差异。为简化组装方式、降低合成成本,同时最大限度的防止杂质进入PCBN,合成组装方式可采用石墨罐＋钼杯。     

热爆合成Ni-Al金属间化合物的物相及组织结构

以Ni粉和Al粉为原料,通过热爆反应合成及空冷制备Ni-Al系金属间化合物。利用X射线衍射仪、电子探针和显微硬度计分析了合成试样的物相组成、显微组织及硬度。结果表明:当Ni、Al摩尔比为1∶1时,反应生成物为单一的枝晶状NiAl相;当Ni、Al摩尔比为3∶1时,生成物组织形态复杂,主要由枝晶状β-NiAl、粗大块状和网状γ-Ni3Al、不规则的块状或者短棒状γ’-Ni3Al、板条状和针片状M-NiAl组成。因为γ’-Ni3Al在β-NiAl晶粒内部析出造成的应力场、NiAl中富含大量Ni及非平衡冷却,有利于β-NiAl转变成M-NiAl。     

铝合金化学镀Ni-P、Ni-W-P组织及相转变行为

采用差示扫描热分析仪(DSC)、X射线衍射(XRD)等研究了6061铝合金基体化学镀Ni-P、Ni-W-P合金的组织结构及相转变行为。结果表明,镀态Ni-P、Ni-W-P镀层的结构都是微晶结构；200℃热处理1h后,Ni-P、Ni-W-P镀层仍为微晶,但微晶有所长大；300、400、525和600℃热处理1h后,Ni-P、Ni-W-P镀层析出Ni_3P和Ni晶体,没有其它亚稳相析出；400℃时Ni-P、Ni-W-P镀层硬度达到峰值,其值分别为840HV100和940HV100。     

锆合金中第二相的研究

将几种Nb、Fe含量不同的锆合金样品在1050℃保温0.5h后水冷,在560℃回火10h,用带能谱分析(EDS)的透射电子显微镜研究它们的第二相粒子.结果显示:随着合金样品中Nb元素含量的提高及Nb/Fe比的增加,第二相从Zircaly-4合金中密排六方结构的Zr(Fe,Cr)2向密排六方的Zr(Nb,Fe,Cr)2转...     

铝合金化学镀Ni-P、Ni-W-P组织及相转变行为

采用差示扫描热分析仪（DSC）、X射线衍射（XRD）等研究了6061铝合金基体化学镀Ni-P、Ni-W-P合金的组织结构及相转变行为。结果表明，镀态Ni-P、Ni-W-P镀层的结构都是微晶结构；200℃热处理1h后．Ni-P、Ni-W-P镀层仍为微晶，但微晶有所长大；300、400、525和600℃热处理1h后，Ni-P、Ni-W-P镀层析出Ni3P和Ni晶体，没有其它亚稳相析出；400℃时Ni-P、Ni-W-P镀层硬度达到峰值，其值分别为840HV100和940HV100。     

Ni-P化学镀层的冲击磨粒磨损性能研究

利用单摆划痕法的冲击加载特性,研究了Ni-P化学镀层的冲击磨粒磨损性能.用单摆划痕法测定的比能耗（材料产生单位体积划痕所消耗的能量）可作为材料耐冲击磨粒磨损性能的评价指标,材料的比能耗越大,其耐冲击磨粒磨损性能越好.试验结果表明,提高热处理温度可增加Ni-P镀层的比能耗,但当磷含量增加时,镀层因发生塑脆转变,比能耗趋于减少.含磷量（质量分数,下同）为4.5%的镀层经600 ℃保温1 h热处理后其比能耗最大,耐冲击磨粒磨损性能最好.当热处理温度较高时,含磷量分别为4.5%、8.2%和10.8%的镀层的摩擦系数μ趋于一致.在冲击加载条件下,切向动态硬度和法向动态硬度与比能耗有较好的相关性,它们在评价材料耐冲击磨粒磨损性能方面比显微硬度更加可信.     

铝合金多道次热变形过程的动态与静态软化

在Gleeble1500热力模拟机上，采用双道次间隙式等温热压缩试验，对1050、5182和7075铝合金多道次热变形过程中动态与静态软化特性进行研究，变形温度为300℃和400℃，应变速率为0．5s^-1，两道次间隙时间在30－120s内变化，每道次应变控制在0．4。结果表明，在400℃时，1050和7075铝合金流动应力由于结构软化而存在相当强的动态软化和奇异的静态软化，导致第二道次的起始流动应力比前一道次的起始流动应力低；对于所有合金，静态软化随着变形温度和道次间保温及停留时间的增加而增加，但是在同一变形条件下，5182铝合金的静态软化速率比1050和7075铝合金高。     

化学镀法制备Ni-P包覆SiC复合粉

用次亚磷酸钠作为还原剂,采用化学镀的方法制备表面包覆Ni-P镀层的Si C复合颗粒,其表面形貌、成分、结构、电磁波吸收性能分别利用SEM、EDS、XRD及矢量网络分析仪进行了研究。结果表明:经二次镀镍后Si C表面形成了一层连续且致密的Ni-P合金镀层,并且没有引入其它杂质元素。随着施镀时间的延长镀层不断增厚。化学镀镍工艺显著改善了Si C对电磁波的吸收能力,镀后复合颗粒在4~22 GHz频段范围内,超过-5 d B的吸收带宽高达11.8 GHz,最大吸收出现在17.7 GHz处,衰减值为-9.9 d B。     

银含量对多孔镁银合金组织和耐腐蚀性能的影响

研究了银含量对粉末冶金技术制备的多孔镁银合金显微组织、物相组成和耐腐蚀性能的影响。SEM分析表明在多孔镁基体中加入银元素后,多孔合金孔壁的晶粒细化,致密度增加。XRD和EDS分析表明多孔Mg-3%Ag合金由单相α-Mg固溶体组成,而Mg-4%Ag合金由α-Mg和Mg4Ag两相组成,具有阴极强化性质的Mg4Ag相呈网状分布在晶界上。耐腐蚀性测试表明,多孔镁银合金比纯多孔镁的耐腐蚀性好。多孔Mg-3%Ag合金具有最佳的耐腐蚀性能,其自腐蚀电位(-1.4073 V)最大、维钝电流密度(3.4169×10-4 A·cm-2)最低,在人体模拟体液中浸泡48 h后腐蚀速率(0.162 mm/a)最低,腐蚀后其表面仅有少量的腐蚀产物。     

Gasar多孔合金研究进展

Gasar是一种基于气体在金属固/液两相中的溶解度差而发展起来的制备多孔金属的新工艺。如何获得气孔结构规则的多孔合金,是当前Gasar多孔材料大规模应用的技术瓶颈和研究热点之一。造成多孔合金气孔结构规则性难以控制的主要原因有：合金凝固时其界面前沿“糊状区”的影响,以及合金元素加入后,固-液界面失稳而导致的凝固模式改变;前期研究主要从制备技术改进和合金成分设计（微合金化）这两个角度,来弱化以上两个因素对气孔定向生长的影响。从制备技术发展（简单模铸法→连续区域熔炼法→连续铸造法）的角度,综述了国内外Gasar多孔合金的研究进展,总结了影响多孔合金气孔结构规则性的主要因素,分析了现有研究的不足,并对今后的发展方向进行了展望。     

Zr-xNb-yCr合金在模拟失水事故下的高温蒸汽氧化行为

锆合金在失水事故（Loss of Coolant Accident, LOCA）下的高温蒸汽氧化行为是需要重点关注的问题之一。本文熔炼了Zr-xNb（x=0.5、1.0、1.5,wt.%）合金和Zr-1Nb-yCr（y=0.05、0.2）合金并制备成板状样品。采用同步热分析仪研究了5种锆合金在模拟LOCA工况下900~1200 ℃蒸汽中的氧化行为,利用金相显微镜观察分析了氧化样品横截面的显微组织,使用显微硬度仪研究了氧化前后样品的显微硬度。结果显示：在900~1100 ℃蒸汽中氧化时,Zr-xNb合金的抗高温蒸汽氧化性能不随Nb含量变化呈单一变化规律,且随温度升高发生变化,添加Cr使Zr-1Nb合金的抗高温蒸汽氧化性能变差,且影响复杂,不随Cr含量的增加呈单一变化规律;在1200 ℃蒸汽中氧化时,添加Nb和Cr对锆合金的抗高温蒸汽氧化性能影响不大;5种合金的氧化动力学规律随温度升高发生变化,总体由抛物线→直线规律转变,还会发生多次转折。从O在Zr基体中的固溶含量以及Zr基体α?β和氧化膜单斜(m)?四方（t）相变的角度探讨了Nb和Cr影响锆合金高温蒸汽氧化行为的机理。     

钯铁合金有序化转变与性能研究

采用特制的冷却结晶器制备出了细小等轴晶的钯铁合金铸锭,利用差热分析研究了钯铁合金的有序化转变规律,以及有序化转变对合金电学性能的影响,结果表明,Fe含量为15%~25%的PdFe合金中存在Pd3Fe有序相,合金在750~850℃范围内发生有序相转变,保温9 h有序化转变基本完成,Φ0.02 mm的Pd3Fe有序相合金细丝的电阻温度系数高达(6150~7650)×10-6/℃。