Effects of A1 Additions on Microstructure and Mechanical Properties of MoSi_2

1.IntroductionMoSizandMoSi2-basedcompositespossesssignificalltpoteotialtomeetthedemandsathightemper-atures'intherangeofl2oO"C~16OO"C,inoxidizingandaggressiveenvironments.Theyhaveexcellentox-idationresistanceandhighmeltingtemperature.Inaddition,MoSi2hasalowerdensityof6.24g.cm-'.AtaboutloOO'Citexperiencesabrittletoductiletransitionandexhibitsductilefracture.IthasbeenreportedbysomeinvestigatorsthattheadditionsofSiC,TiBzandAl2O3,etc.toMoSi2canimproveitslnechanicalp..p..ti.s,[1~3].However…     

Al对热压MoSi2材料显微结构的影响

本文研究了添加Al对热压MoSi₂材料显微结构的影响,提出了过渡气相烧结的概念．结果表明,Al可消除纯MOSi₂材料中的SiO₂相,生成Al₂O₃颗粒．Al原子的扩散引起MOSi₂晶格膨胀．由于Al蒸汽排除了孤立气孔内影响烧结的残留气体,从而降低了烧结体的气孔率,同时,MOSi₂晶格畸变也促进了烧结．Al粉添加量为3.5Wt％时气孔率最低．     

铝及热处理对Mg-Al-Mn合金组织及力学性能的影响

在挤压铸造条件下，研究了铝含量及固溶时效处理对AM60B合金的组织及力学性能的影响。实验结果表明，摘要材料的抗拉强度随铝含量的增加而提高，屈服强度变化不大，但延伸率急剧下降；固溶时效使γ-Mg17Al12相呈片状存在于原晶界、或呈粒状弥散分布于晶内，抗拉强度得到提高，延伸率得到改善，但合金的屈服强度变化不大。     

一种新的MoSi2基复合材料显微结构及其对力学性能的影响

本文研究了原位生成的ＴｉＣ／ＴｉＢ_２／ＭｏＳｉ_２三相复合材料的一种新的显微结构及其对力学性能的影响,结果表明,当热压金属Ｔｉ,Ｂ_４Ｃ和ＭｏＳｉ_２的混合粉末时,在ＭｏＳｉ_２的基体内生成由ＴｉＣ和ＴｉＢ_２组成的空心粒子．其中的ＴｉＣ和ＴｉＢ_２粒子均为纳米粒子．具有此新显微结构的复合材料,强度达到４８０ＭＰａ,断裂韧性为５．２ＭＰａ·ｍ^１／２,较单相ＭｏＳｉ_２材料的力学性能有大幅度提高．     

Al-2O-3微粒的尺度律对镁微观组织和拉伸性能的影响

采用混合-压缩-烧结的方法制备了3种不同尺寸且体积分数为1.1%的A12O3微粒增强镁基复合材料.材料微观组织的特征表明:A12O3增强体分布均匀.力学性能特征表明:增强体A12O3微粒的加入显著增加了金属镁的硬度、屈服强度(0.2 %)、极限抗拉强度及韧性;与高体积分数SiC微粒增强镁合金AZ91相比,纳米和亚微米尺...     

塑性变形对Al0.5FeCoCrNi高熵合金组织结构和性能的影响

通过真空电弧熔炼制备了Al0.5FeCoCrNi高熵合金,采用轧制方法获得轧制变形量分别为30%、60%和90%的塑性变形合金,利用金相显微镜、X射线衍射分析仪、扫描电镜及附带能谱分析仪、透射电镜、硬度计和摩擦磨损试验机,研究塑性变形对合金组织结构和性能的影响。结果表明,塑性变形后合金的枝晶相被压扁拉长,枝晶间相沿轧制方向被拉长。合金的加工硬化能力强,轧制变形量分别为30%、60%和90%的合金的显微硬度分别为268.8HV,348.4HV和393.9HV,但耐磨性下降。     

SiCp-WSi2/MoSi2复合材料的室温力学性能

为了提高MoSi2的室温断裂韧性,将Si、Mo、W和C四种粉末混合后通过"原位反应热压"一次热压工艺制备了两种不同体积配比的SiCp-WSi2/MoSi2复合材料试样,测定了复合材料试样和纯MoSi2试样的室温.断裂韧性(KIC)与显微硬度(HV);采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法研究了该工艺下试样的结构、组织以及断口形貌与断裂韧性问的相互关系.结果表明,SiC的复合化和W元素的合金化能使SiCp-WSi2/MoSi2复合材料晶粒细化,硬度、室温断裂韧性比纯MoSi2明显提高,断裂韧性最高值达5.88 MPa·m1/2.并对复合材料的硬化、韧化机理分别进行了分析.     

Al对Pb-Mg合金组织与力学性能的影响

通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和力学性能测试研究了Al对Pb-Mg合金组织与力学性能的影响.结果表明,添加5%～10%的Al后,合金组织中出现了胞状Mg+Mg_(17)Al_(12)相,对其它组织的生长起到了关键的制约作用,合金的显微组织得到细化,且Al含量越高,合金组织越细;随Al含量的增加,合金的硬度与抗拉强度也提高,Al含量为10%时合金的硬度与抗拉强度分别达到156HB和300MPa.     

MoSi2基复合材料组织性能的研究进展

讨论了目前MoSi2基复合材料的主要体系、显微组织与力学性能、界面问题、氧化行为以及MoSi2基复合材料的应用,并对其研究进行了展望.     

氦离子注入对Ti6Al4V合金组织和力学性能的影响

在室温和400～700℃条件下,采用 1×1017ions/cm2注入剂量和200keV加速电压对 Ti6Al4V合金进行了氦离子注入.分别采用纳米硬度仪和X射线衍射方法对Ti6Al4V合金的氦离子注入表面层(≤700nm)进行了纳米硬度、弹性模量测试和物相分析.结果表明:在室温至600℃范围内,氦离子注入温度越高,Ti6Al4V合金注入层的硬度也越高,而其弹性模量则变小.氦离子注入温度为700℃时,Ti6Al4V合金发生了软化,其弹性模量也有所提高.氦离子注入引起的硬化现象与点缺陷和Ti6Al4V合金中β相的析出有关,而软化现象则与β相的粗化和γ-TiH相的形成有关.     

添加La2O3对Mg2TiO4陶瓷的显微结构与微波介电性能的影响

采用传统烧结工艺,制备了具有不同La₂O₃含量的镁钛镧陶瓷,并研究了La₂O₃组份对材料晶相构成、晶粒、晶界的演变、介电常数和品质因数的影响.结果表明,不含La₂O₃的钛酸镁陶瓷主晶相为Mg₂TiO₄,其平均晶粒尺寸>60μm;引入La₂O₃后,出现新晶相La_0.66Ti_O2.99,材料的晶粒尺寸明显下降;随La₂O₃含量的增加,材料的介电常数线性增加,材料的品质因数Q在10GHz出现最大值(16558).     

不同基底上SiO2薄膜的显微结构和力学性能

用电子束蒸发技术在K9玻璃及两种不同取向的钇铝石榴石(Y₃Al₅O₁₂, 简称YAG)晶体上沉积了SiO₂薄膜, 采用X射线衍射仪和纳米划痕仪对薄膜显微结构和力学性能进行了研究。实验结果表明: 薄膜在K9 、YAG(100) 和YAG(111)基底上分别呈现非晶态和多晶态; 沉积在不同基底上的薄膜的弹性模量并无明显差异; SiO₂薄膜在K9和YAG基底上呈现不同的划痕破坏模式, 并且YAG晶体上薄膜的粘附失效临界附着力远远小于SiO₂薄膜与K9基底的附着力。本文从薄膜的结构和弹性模量两方面分析解释了不同基底上薄膜的力学行为。     

氢处理对Ti3Al金属间化合物组织和性能的影响

对一种Ｔｉ３Ａｌ基合金（Ｔｉ－２４Ａｌ－１４Ｎｂ－３Ｖ－０．５ＭＯｒ（％）进行了氢处理，研究了合金的吸氢行为和组织变化，并对未渗氢和渗氢的试样进行了高温压缩试验，结果表明，合金的吸氢量在８００℃达到峰值，渗氢使合金中的Ｏ相体积分数下降，并可显著降低热压压缩变形的流变应力。     

烧结温度对20%ZrO_2(3Y)/Al_2O_3复相陶瓷力学性能和微观结构的影响

20%纳米ZrO2(3Y)粉末加入到高纯亚微米Al2O3粉中,采用高压干压成型方法和恒速升温多阶段短保温烧结方法制备出不同烧结温度下的复相陶瓷。研究烧结温度对复相陶瓷力学性能的影响,通过XRD,EDS和SEM对复相陶瓷进行元素组成和微观结构分析。结果表明:烧结温度在很大程度上影响着复相陶瓷的力学性能和微观结构,常压烧结1600℃保温8h时,相对密度、维氏硬度和断裂韧性达到最大,分别为98.6%,18.54GPa和9.3MPa·m1/2,而基体晶粒尺寸为1.4~8.1μm,ZrO2相变量为34.6%。1600℃下复相陶瓷具有优质的微观结构,断裂方式为沿晶-穿晶混合断裂模式。ZrO2(3Y)粉体的加入,从相变增韧、内晶型颗粒增韧和裂纹偏转等多个方面提高了复相陶瓷的断裂韧性。     

Al、Mn元素对Mg-2.5Sn-3.5Ca合金微观组织与力学性能的影响

目的 研究Mg-Sn-Ca-Al系合金的力学性能与微观组织之间的关系,以期开发一种新型的高性能、低成本的非稀土镁合金材料。方法 在非稀土Mg-2.5Sn-3.5Ca合金中添加Al和微量Mn元素,制备出了Mg-2.5Sn-3.5Ca-xAl合金（x=1,5;分别标注为TXA341,TXA345）以及Mg-2.5Sn-3.5Ca-5Al-0.5Mn合金（标注为TXAM3450）,并对其铸态、均匀化态以及挤压态合金的微观组织与力学性能进行系统研究。结果 TXA345合金兼备高的强度和优良的塑性,其屈服强度、抗拉强度和塑性分别为~340 MPa,~350 MPa,~9.6%;TXAM3450合金表现出更高的屈服强度（~360 MPa）和抗拉强度（~375 MPa）,但是其塑性仅有~3.5%;TXA341合金的屈服强度、抗拉强度和塑性分别为~215 MPa,~298 MPa,~4.3%。高Al含量的TXA345合金表现出较高屈服强度,是由于合金内部形成了高密度的G.P.区,并直接导致其再结晶晶粒可细化至~0.8 μm。继续在TXA345合金的基础上添加微量的Mn元素,TXAM3450合金内G.P.区的析出密度继续提高,并且会伴有条带状Al2Ca微米第二相的出现,因此其屈服强度进一步升高,然而该条带状微米相在室温下的塑性较差,因此直接导致TXAM3450合金低的伸长率。结论 相关结果对于设计高强塑兼备的非稀土变形镁合金具有较好的指导意义,为非稀土镁合金在结构材料中的广泛应用提供了可能。     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头力学性能及显微组织

目的 对0.2 mm厚的TC4和2A12薄板进行微电阻点焊研究,并确定最佳工艺参数。方法 通过测量接头剪切强度以及观察接头横截面形貌,研究工艺参数对接头拉剪力的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对点焊接头的连接特征及断裂行为进行深入研究,借助金相显微镜对接头微观组织进行分析。结果 焊接时间对接头的抗拉剪力没有显著影响,当焊接电流为4.2 kA,电极压力为110 N,焊接时间为10 ms时,取得最大剪切强度125.82 N。接头有两种断裂方式,分别为沿熔核中心断裂和纽扣状断裂。沿熔核中心断裂的断口呈现脆性断裂的特征,钮扣状断裂的断口熔核中心处呈韧性断裂特征,其热影响区呈脆性断裂特征。结论 实现了Ti/Al薄板的微电阻点焊,并通过改变工艺参数获得良好的剪切性能。观察焊缝的显微组织发现,远离熔核中心、靠近铝母材侧的区域,由于铝侧母材散热较好,组织为等轴晶以及细小的柱状晶,晶粒较小。靠近熔核中心的区域为组织较为粗大的柱状枝晶。     

Ti_3Al和Ti_2AlNb合金扩散连接界面的组织及力学性能

采用直接扩散连接Ti3Al和Ti2AlNb合金,研究了连接压力、连接温度、保温时间等工艺参数对接头界面组织形貌及性能的影响。利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法观察分析了界面组织结构,并测试了接头的力学性能。结果表明:直接固相扩散连接接头的典型组织为Ti3Al/O相+α2相过渡层/富B2层/Ti2AlNb。当连接温度为1000℃,保温时间60min,连接压力为5MPa时获得的接头室温抗剪强度为635MPa,室温抗拉强度为795MPa,均断裂于Ti3Al母材一侧。经1000℃/60min热循环后Ti3Al母材的抗拉强度下降至原始母材的76%。连接温度低于950℃或保温时间小于60min会导致未焊合等缺陷;温度高于1050℃或保温时间超过120min则导致Ti3Al发生相变。