机械合金化制备Al-10Pb纳米相复合结构的热稳定性

利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜,研究机械合金化制备的Al-10%Pb(质量分数)纳米相复合结构的热稳定性。结果表明Al-10%Pb纳米相复合结构中Pb相的长大可以用LSW理论描述。但是Pb相的长大激活能显著低于常规多晶材料中溶质原子(Pb)在溶剂基体(Al)晶格中扩散的激活能,而接近于溶剂基体(Al)的晶界自扩散激活能。这主要是由于纳米相复合结构中Pb相的长大机制与常规两相合金不同所致。在纳米相复合结构中,溶质原子的迁移以沿溶剂基体的晶界扩散为主,纳米相基体高的晶界分数可促进扩散的进行。     

机械合金化制备Al-Pb粉末

通过X射线衍射(X-ray)、电子扫描电镜(SEM)及点阵常数和晶粒尺寸的计算,分析了互不相溶的Al-Pb混合粉末在机械合金化过程中的微观组织变化。结果表明:机械合金化方法可获得Pb(Al)固溶体;Pb和Al混合粉末颗粒在高能球磨作用下,极度细化成纳米晶,且Pb颗粒在基体中均匀分散,有利于制备高性能Al-Pb系耐磨材料     

Al-Pb粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变

采用XRD，SEM，TEM和粒度分析仪对Al-15％Pb和Al-15％Pb-4％Si—1％Sn—1．5％Cu(质量分数，％)混合粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变进行了研究。结果表明：混合粉末经球磨后都可以获得纳米晶，球磨对Pb的细化明显大于对Al的细化作用；在相同的球磨时间下，添加有Si，Sn，Cu混合粉末的Al，Pb晶粒更小，其获得纳米晶的时间更短。由于冷焊与断裂在MA不同阶段的主导不同，Al-15％Pb-4％Si-1％Sn—1．5％Cu粒子经历了快速长大、快速减小和慢速减小3个阶段；而Al—15％Pb粒子细化则是增大-减小的反复过程，在球磨过程中Si作为硬度高的脆性粒子难于完全实现合金化，而Sn，Cu合金化速度较快。     

用Vogit函数法测定Al-Pb纳米相复合结构中Pb相的晶粒尺寸和点阵畸变

用Vogit函数法测定高能球磨制备的Al-Pb纳米相复合结构中Pb相的晶粒尺寸和点阵畸变,并与透射电镜(TEM)观察结果进行比较。结果表明,Vogit函数法测定Pb相的晶粒尺寸与TEM观察结果相一致。这说明Vogit函数法的分析结果可靠,可用于常规分析。     

机械合金化制备W-Ni-Cu纳米复合粉末的研究

采用机械合金化(MA)制备W—Ni—Cu纳米复合粉末，对粉末的晶粒尺寸、粒度、松装密度、振实密度进行了测定和分析，并研究了过程控制剂(PCA)对粉末性能的影响。     

机械球磨制备Al-Pb合金

通过对Al-Pb混合粉进行不同时间的机械球磨，采用扫描电镜、电子探针对混合粉颗粒的形貌和组织结构进行了观察，并测试了球磨粉末的显微硬度和致密性能，结果表明：在机械球磨过程中，Al-Pb混合粉的颗粒尺寸初期增大，随后逐渐减小，最后趋于稳定；Al-Pb混合粉形成了层片状的复合粉，随球磨时间延长，层片变薄，最后层片组织断裂为细小弥散的颗粒；随球磨时间延长，Al-Pb复合粉的硬度增大，压制密度降低。最后将球磨6小时的Al-20Pb复合粉用挤压比为4的模具进行包套挤压，得到了高致密度的Al-20Pb合金材料，其孔隙度只有3％左右。该合金中Pb相的尺寸平均只有几个微米，且分布比较均匀。     

热机械合金化法制备纳米晶W-Cu复合粉末

采用热机械合金化制备纳米晶W-Cu复合粉末。通过XRD、SEM、激光粒度测试等方法对球磨后的粉末进行表征。结果表明:随球磨时间延长,W的晶粒尺寸不断减小,球磨30 h后W的平均晶粒尺寸为41 nm左右;球磨初期,粉末迅速细化;随球磨时间延长,粉末粒度有所增加;进一步增加球磨时间,粉末粒度减小。球磨粉末还原后有较高的烧结活性,1 200℃烧结后相对密度可达97%以上。烧结材料的组织非常均匀,且晶粒细小。     

高能球磨制备Al-5%Pb纳米复合结构中第二相Pb的长大行为

采用高能球磨法制备Pb质量分数为5%的纳米Al-5%Pb复合粉末,经过单轴向冷压成形后,于573~723K温度范围内在氩气保护下进行不同时间的等温退火处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等分析与观察复合粉末的物相组成与显微形貌,研究弥散分布在纳米晶Al基体上的纳米相Pb的长大行为。结果表明,尽管组成相Al和Pb的尺寸均在纳米级,Al-5%Pb复合结构中第二相Pb的长大仍遵循传统两相体系中第二相的长大规律,即纳米相Pb尺寸的三次方与退火时间呈线性关系。但纳米相Pb的长大激活能接近基体相Al的晶界自扩散激活能,其长大是通过Pb原子沿Al基体的晶界扩散实现的。     

二元互不溶体系合金机械合金化的热力学研究进展

二元互不溶体系合金在机械合金化的非平衡态过程中能够形成过饱和固溶体、非晶和纳米相复合结构等亚稳相,并表现出与其微米尺度结构合金所不同的性能。综述了Alonso热力学模型和机械合金化在二元互不溶体系合金中制备亚稳相的热力学计算。     

机械合金化制备γ-TiAl+Ti2AlN纳米复合材料

研究了Ti₅₀Al₅₀混合粉末在氮气氛的机械合金化过程。球磨30h后Ti₅₀Al₅₀混合粉末已形成非晶合金;经适当的热处理,可原位形成纳米复合材料γ-TiAl+Ti₂AlN。     

机械合金化Mg-LaNi5合金的研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热分析(DTA)等测试方法研究了新型材料Mg-69％LaNi5(质量分数)的组织形貌及热稳定性能等。结果表明：该合金在转速为280r／min的条件下球磨250h后形成了短程有序或无序的镧、镁、镍等非晶及MgNi2纳米晶(3nm)组织；所得样品的颗粒形状主要为规则的球形或近球形，还有少量多角形等不规则形状。球磨样品在763K温度下保温35d，得到热稳定性较好的具有纳米尺度(2．5nm)的Mg2NiLa，Mg2Ni，MgNi2三相合金。     

机械合金化制备Co80Zr20非晶合金粉末

采用行星式高能球磨机，通过室温下球磨纯元素混合粉末制备出原子数分数比为Co80Zr20的非晶合金粉末。应用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热分析仪（DSC）、扫描电镜及透射电镜对不同球磨时间的混合粉末进行了研究。结果发现，球磨时间对混合粉末的结构及颗粒形貌存在显著影响。原始混合粉末由密排六方的β-Co和α—Zr组成，经过0．5h球磨，β—Co转变为同素异构的面心立方的α—Co，随着球磨时间的增加，Co、Zr颗粒都发生严重塑性变形，并且通过冷焊团聚起来，形成具有层状结构的复合颗粒。球磨导致基体元素Co品格中的晶体缺陷密度大大增加，使得合金元素Zr原子向Co品格中扩散迁移，扩散迁移到Co晶格中的Zr原子数量随球磨时间的增加而增加，导致Co元素的品格常数单调增大。当球磨时间达到8h时，形成Co80Zr20固溶体，继续球磨至10～20h，固溶体转变为非晶。球磨20h得到的非晶粉末的玻璃化转变温度为759K，它可以在840K通过单一放热过程或者继续球磨至40h而发生晶化反应，这两种不同晶化工艺所得到的晶化产物完全相同，均为面心立方的Co23Zr6。     

机械合金化制备Fe-Co系非晶合金

在高纯氩气保护下采用高能球磨法对原子组成为Fe44Co44Zr3.5Nb3.5B4Cu1的混合粉末进行机械合金化(MA)实验,成功地制取了非晶合金粉末.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DTA)对其进行测试,结果表明:Fe-Co系的混合粉末在MA过程中,通过原子之间的相互固溶、扩散可形成非晶态.此非晶合金的形成是晶粒细化、球磨过程中的缺陷、应力和致密堆垛结构等多种因素综合作用的结果,这与机械合金化的合成机理之一的扩散型机制相吻合.用非晶化的热力学条件判据和动力学条件判据对此合金进行计算,其结果也表明此合金已非晶化.     

Fe-Si机械合金化过程的研究

采用高能行星球磨的方法研究了原子配比3：1的Fe、Si混合粉末的机械合金化过程。用XRD、TEM、SEM及EPMA对球磨不同时间粉末的结构、组织、形貌、截面进行了分析。结果表明：Fe75Si25混合粉末在球磨的过程中出现两种形态变化，一种是Fe与Si形成层状形态，另一种为Si及Fe—Si合金包覆Fe形成包覆形态；球磨至30h，合金化基本完成；球磨产物为α—Fe（Si）固溶体，颗粒粒径约为1～20μm。利用一个简单的模型来对Fe75Si25混合粉末合金化过程进行了描述。     

互不溶体系轴承合金的机械合金化研究进展

综述了近年来互不溶体系轴承合金机械合金化的研究进展,着重介绍了机械合金化过程中纳米相复合结构的转变机制和具有纳米相复合结构的互不溶体系轴承合金的热稳定性和力学性能。     

Al-Pb系合金的制备方法与应用

Al—Pb合金系是典型的非溶混体系，用常规技术难以制备这种偏晶合金。对六种Al—Pb系合金的制备方法及各自的特点进行了详细的介绍，并对铝铅系合金的发展及应用进行了综述。     

Microstructure and properties of CrMnFeCoNi high-entropy alloy prepared by mechanical alloying and spark plasma sintering

The equiatomic ratio CrMnFeCoNi high entropy alloy (HEA) was prepared by mechanical alloying (MA) and spark plasma sintering. This paper reports the behaviour of MA, the phase formation, microstructure and mechanical properties of CrMnFeCoNi HEA. With the increase of milling time, solid solution with single FCC phase was gradually formed. The single FCC phase remained as matrix after SPS at 1373?K and 50?MPa. Ultrafine-grained microstructure and good mechanical properties were obtained: At room temperature, the as-sintered bulks exhibit an excellent combination of high compressive strength (2390?MPa) and high fracture strain (47%).