用正电子湮没技术研究Zr对Ni3Al缺陷态的影响

本文用正电子湮没技术（ＰＴＡ）研究了含不同Ｚｒ量多晶Ｎｉ３Ａｌ的ｅ＾＋寿命谱，结果表明：在Ｎｉ３Ａｌ中加入Ｚｒ，一部分Ｚｒ原子进行原子替位，晶格发生畸变，导致基体中正电子寿命（τ１）增长；另一部分在晶界偏聚的Ｚｒ调整了晶界结构，使平均寿命（τ）下降，当Ｚｒ量为１．２ａｔ－５时，缺陷态的寿命τ２显著增长，表明有自由体积较大的缺陷组态生成。     

Zr对Ni3Al晶界及力学性能的影响

对不同Ｚｒ含量Ｎｉ３Ａｌ的力学性能及晶界的研究结果表明：随Ｚｒ含量的增加，合金的屈服强度和抗张强度不断提高；当Ｚｒ≤０．７ａｔ．－％时，塑性随Ｚｒ含量的增加而提高；但Ｚｒ含量达１．２ａｔ．－％时，Ｚｒ的增塑效果下降．Ａｕｇｅｒ能谱分析表明：Ｚｒ在晶界有偏聚，偏聚因子约为３．断口观察显示：不含Ｚｒ或Ｚｒ含量为１．２ａｔ．－％的Ｎｉ－２４．０Ａｌ合金均为沿晶断裂，其余含Ｚｒ合金的断裂方式为穿晶、沿晶混合断裂．这表明：含Ｚｒ的Ｎｉ３Ａｌ塑性和Ｚｒ在晶界的偏聚有密切关系．     

低温下含Zn，Ag或Sc的8090合金正电子寿命谱分析

在２５—２７５Ｋ范围内，测量了正电子在８０９０合金和含Ｚｎ，Ａｇ或Ｓｃ的８０９０合金的湮没寿命．结果表明，τ１＝１７５—１８７ｐｓ是典型的正电子在共格粒子δ＇（Ａｌ３Ｌｉ）上的湮没寿命；τ２对温度Ｔ有明显的依赖关系．只要同时考虑空位、晶界对τ２的影响，就可以很好地对这四种样品的τ２－Ｔ曲线作出解释，并可对空位的存在形式作出推断．     

用正电子湮没技术研究Zr和Nb在TiAl合金中的行为

测量了ＴｉＡｌ,Ｔｉ５０Ａｌ４８Ｚｒ２和Ｔｉ５０Ａｌ４８Ｎｂ２的正电子寿命谱,并利用正电子寿命参数分别计算了合金基体和缺陷态的自由电子密度。ＴｉＡｌ合金基体的自由电子密度比金属Ｔｉ和金属Ａｌ基体的低,当Ｔｉ和Ａｌ组成ＴｉＡｌ合金时,Ｔｉ原子和Ａｌ原子的部分价电子被局域化,ＴｉＡｌ合金中金属健和共键共存。ＴｉＡｌ合金晶界缺陷的开空间较大,晶界缺陷处的自由电子密度较低,金属键结合力较弱,材料易发生沿晶     

低温下含Zn,Ag或Sc的8090合金正电子寿命谱分析

在２５－２７５Ｋ范围内，测量了正电子在８０９０合金和含Ｚｎ，Ａｇ或Ｓｃ的８０９０合金的湮没寿命。结果表明，τ１＝１７５－１８７ｐｓ是典型的正电子在共格粒子δ＇（Ａｌ３Ｌｉ）上的湮没寿命；τ２对温度Ｔ有明显的依赖关系，只要同时考虑空位、晶界对τ２的影响，就可以很好地对这四种样品的τ２－Ｔ曲线作出解释，并可对空位的存在形式作出推断。     

Mg_3MNi_2(M=Ti,Al)的晶体结构

Ａｌ和Ｔｉ对Ｍｇ２Ｎｉ结构中部分Ｍｇ的取代,得到与Ｍｇ２Ｎｉ晶体结构不同的新型合金．多晶Ｘ射线结构分析表明,其化学式为Ｍｇ３ＭＮｉ２（Ｍ＝Ｔｉ,Ａｌ）,立方晶系,空间群Ｆｄ３ｍ, Ｚ＝１６,４８个Ｍｇ坐落在４８（ｆ）,１６个 Ｍ（Ｍ＝Ａｌ, Ｔｉ）坐落在１６（ｄ）位,３２个Ｎｉ坐落在３２（ｅ）位,Ｍｇ３ＡｌＮｉ２的晶胞参数ａ＝１．１５４７４（２）ｎｍ, Ｍｇ３ＴｉＮｉ２的ａ＝１．１６１７８（２）ｎｍ．与Ｍｇ２Ｎｉ相比,Ｍｇ３ＭＮｉ２合金的晶体密度更大,Ｍｇ－Ｎｉ键长更长,吸放氢温度降低,循环寿命延长．     

NiAl－Fe金属间化合物合金的正电子寿命谱

测量了塑性金属间化合物合金Ｎｉ（５０）Ａｌ（３０）Ｆｅ（２０），Ｎｉ（５０）Ａｌ（２０）Ｆｅ（３０）和Ｎｉ（６０）Ａｌ（２０）Ｆｅ（２０）单晶和多晶的正电子寿命谱．基于正电子寿命谱的特征参数引入了正电子双区域捕获模型，并讨论了这些合金微观结构与力学性能之间的关系．     

几种Ni-Cr-Al墓低偏析高温合金的抗氧化性能研究

在１０００～１１００℃之间,对三种Ｃｒ、Ａｌ含量及微量元素Ｓ、Ｚｒ含量不同的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ基合金进行了恒温和循环氧化实验。结果表明,高Ｃｒ（１６Ｗｔ％）,低Ａｌ（３．５Ｗｔ％）、Ｓ（０．００５ｗｔ％）含量,且不含Ｚｒ的合金其氧化膜层主要由连续致密的Ｃｒ２Ｏ３外氧化层和树根状Ａｌ２Ｏ３内氧化层构成,氧化膜的粘附性较好。高Ａｌ（５ｗｔ％）,低Ｃｒ（９ｗｔ％）、Ｓ（０３００５ｗｔ％）含量,且不含Ｚｒ的合金其氧化膜主要由Ａｌ２Ｏ３,ＴｉＯ２,Ｃｒ２Ｏ３构成,氧化膜的粘附性较差,但在该合金中加入０．１Ｗｔ％Ｓ和０．１Ｗｔ％Ｚｒ,氧化膜的粘附性变好,而恒温氧化速率增加。文中对实验结果进行了综合分析。     

两种含硼Ni3Al合金的微观组织与力学性能

本文研究了两种不同硼含量Ｎｉ３Ａｌ合金的微观组织、室温拉伸及高周疲劳性能，Ｎｉ３Ａｌ（０．６ａｔ．－％Ｂ）合金为单相组织，Ｎｉ３Ａｌ（１．０ａｔ．－％Ｂ）合金中除γ相外，还有微量共晶体，虽然Ｎｉ３Ａｌ（１．０Ｂ）的拉伸强度较Ｎｉ３Ａｌ（０．６Ｂ）的高，但在相同的循环应力水平下，后者的疲劳寿命显著高于前者的，疲劳断口观察表明两种合金的疲劳裂纹萌生和扩展行为各不相同。     

Zr65Al7.5Cu17.5Ni10大块非晶态合金的制备及晶化过程

采用直接水淬法成功制备直径５ｍｍ球状Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０大块非晶态合金。Ｘ射线衍射、透射电镜检验证明样品完全为非晶态。采用Ｘ射线衍射、差示扫描热分析仪（ＤＳＣ）分析了Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶态合金的晶化过程,利用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ方程求得Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶合金的晶化表观激活能。Ｘ射线衍射实验结果表明,Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶态合金的晶化是按下面的次序进行的,非晶态合金→体心立方晶相Ｚｒ２（Ｎｉ,Ａｌ）＋非晶相→体心立方相Ｚｒ２（Ｎｉ,Ａｌ）＋体心立方相Ｚｒ２（Ｃｕ,Ａｌ）。     

用正电子湮没技术研究硼在Ni3Al中的存在形式

本文用正电子湮没技术(PAT)研究了不同硼含量的单晶和多晶Ni_3Al中硼原子的存在形式。在Ni_3Al合金中加入少量硼(≤1.37％)时,一部分硼原子以间隙方式溶解到基体中,使晶格发生畸变,导致基体中正电子寿命(τ)增长;另一部分硼偏聚到空位型缺陷上,产生“填充效应”,导致平均寿命■和S参数下降。硼量为2.22at.-％时,缺陷态的τ显著增长,■和S参数增大,表明在晶界成晶内析出硼化物,诱发了较多的自由体积较大的缺陷。     

Study on the recovery of quenched commercial pure Al and Al-1wt.% Mn alloys by positrons

Isochronal annealing of quenched commercial pure Al (99.5%) and Al-1wt.% Mn was performed between room temperature and 560 °C. The annealing of defects was studied using positron lifetime and Doppler broadening techniques. The behaviors can be divided into three stages: recovery, partial recrystallization, and complete recrystallization. The results suggest that a strong interaction between Mn atoms and vacancies in Al would retard the vacancy recovery from quenching. The Mn atoms enhance the nucleation of vacancy clustering in Al.     

Al—Li合金中缺陷和电子密度的正电子寿命谱

在深低温到室温不同温度下，测量了不同时效状态的Ａｌ-Ｌｉ-Ｃｕ-Ｍｇ-Ｚｒ合金和含Ｚｎ、Ａｇ或Ｓｃ的合金的正电子寿命谱。分析表明：峰值时效使热空位大量回复并使基体电子密度提高。在深低温下，空位主要以单空位形式存在且随温度升高而激活并运动复合成多空位。Ｚｎ和Ａｇ对空位的运动有束缚作用，Ｓｃ有助于空位的运动。样品在低温下基体电子密度升高，对合金低温强度产生重要影响。     

INVESTIGATION OF BEHAVIOUR OF B IN Ni_3Al ALLOYS BY POSITRON ANNIHILATION TECHNIQUE

The behuviour of B atoms added to mono-and poly-crystalline Ni_3AI alloys has been investi-gated hy positron annihilation technique(PA T).If the additive of B was less than 1.37 at-%,some of B atoms solid-solutioned interstitially into matrix and distorted the lattice,thus thelifetime (τ) of positron (e~+) Or matrix dilated:the others of them segregated on vacancy-likedefects and formed "filling effect",thus the mean lifetime (τ)and S parameters decreased.If Badded was increased up to 2.22 at-%,more defects having larger free volume were inducedby horide eutectic occurred along grain boundaries and grain interior,thus the τ invacancy-like defects.τ and S parameters increased remarkably.     

Role of vacancy–solute complex in the initial rapid age hardening in an Al–Cu–Mg alloy

We have investigated the origin of the initial rapid hardening of an Al–1.3 at.% Mg–1.7 at.% Cu alloy by coincidence Doppler broadening of positron annihilation radiation and positron lifetime spectroscopy. Quenched-in vacancies are bound to Mg atoms rather than Cu atoms initially and the vacancy–Mg complexes easily migrate to vacancy sinks at 150°C. Vacancy–Mg–Cu complexes form during the initial 1 min aging at vacancy sinks, meanwhile vacancy density decreases rapidly. These results support that the dislocation–solute interaction is the origin of the initial rapid hardening.     

STUDIES OF Nb–TiAl ALLOY BY POSITRON ANNIHILATION TECHNIQUES

利用正电子湮没寿命谱(PALS)和符合Doppler展宽(CDB)技术研究了Ti51Al49合金中Nb的掺杂效应.结果表明:低含量掺杂时,Nb原子主要偏聚在合金晶界处,提高了晶界位置的自由电子密度,有利于改善合金的室温韧性;而较高含量的Nb掺杂时,由于形成了新的晶体结构,合金基体及晶界处的自由电子密度减少,导致合金的脆性增加.     

正电子湮没技术研究Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金的结构自由体积

采用X射线衍射(XRD)仪、正电子湮没光谱(PAT)研究Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金的结构特性。结果表明:原始制备的Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金其正电子湮没寿命为176ps(大于正电子在纯铁中点阵空位上湮没的寿命τVFe=165ps)。在过冷液区(T=400℃)等温退火中,正电子湮没寿命随着退火时间的增加而减小。在过冷液区退火,导致Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金的结构更致密。     

Application of positron annihilation spectroscopy to study the recovery of commercial pure Al and Al-0.96 wt.% Si alloys

Isochronal annealing of quenched commercial pure Al (99.95%) and Al-0.96 wt.% Si was investigated between room temperature (RT) and 550 °C. The annealing of defects was studied using positron lifetime and Doppler broadening (DB) techniques. The retardation of annealing defects in the two alloys is interpreted in terms of precipitation of impurities and Si atoms, as well as defect properties (size and concentration) in the framework of the two state trapping model.     

掺V和Ag的TiAl合金中缺陷和电子密度的正电子湮没研究

测量了Ti50Al50，Ti50Al48V2，Ti50Al48Ag2合金和充分退火的Ti，Al，Ag，V金属的正电子寿命谱，利用正电子寿命参数分别计算了合金基体和缺陷态的自由电子密度。TiAl合金的脆性与其基体和晶界缺陷处的自由电子密度较低有关。在富Ti的TiAl合金中加入V，V原子比Al和Ti原子能提供较多的自由电子参与形成金属键，因而提高了合金基体和晶界缺陷处的自由电子密度；在TiAl合金中加入Ag也有类似的效应。在TiAl合金中加入V和Ag，有利于提高合金的韧性。