GH742y合金凝固偏析行为

采用组织分析和差热分析相结合的方法系统研究GH742y合金的凝固偏析行为和铸态组织形成规律。GH742y合金枝晶偏析严重,组织析出复杂:Cr、Co、W、V和Al偏析于枝晶干,而Nb、Ti和Mo等元素在枝晶间的富集导致一次和二次γ′相、(γ γ′)共晶、MC碳化物、M6C碳化物、Laves相和δ相的析出;稀土元素La和Ce的偏析导致Ni5Ce相和富氧硫稀土相的枝晶间析出。相分计算表明,严重的元素偏析以及大量富Nb和Ti相的析出是σ相和μ相等有害TCP相析出的主要原因。GH742y合金的凝固顺序为:γ基体、MC碳化物、一次γ′相、(γ γ′)共晶、Laves相、Ni5Ce相和M6C碳化物。     

铸态GH742合金的凝固特点及枝晶偏析

高合金化GH742合金存在严重的枝晶偏析,Nb、Ti大量偏聚于枝晶间,导致MC碳化物、(γ+γ′)共晶、Laves相、δ相等析出;高Mo含量及其枝晶间偏析是析出σ相的重要原因;La、Ce在枝晶间的富集促使含氧硫稀土相和Ni5Ce相的析出。与一般合金凝固特点不同,高含量Al、Ti、Nb导致GH742合金凝固过程中先后发生(γ+γ′)和(γ+Laves)两种类型的共晶反应。结合差热分析技术和凝固组织特点确定了合金的凝固温度区间为1346-1190℃,凝固顺序为γ、MC、(γ+γ′)、Laves、Ni5Ce。     

Ni添加量对Co-Al-W基单晶高温合金凝固特性的影响

基于实验研究、热力学计算与动力学分析,研究了Ni含量对Co-Al-W基单晶高温合金凝固特性的影响。结果表明：无Ni和添加Ni的Co基单晶高温合金均具有典型的枝晶组织,但Ni的添加增大了合金的一次枝晶间距。同时,Ni的添加增大了Al和W元素的显微偏析倾向,降低了Ta元素的显微偏析倾向,但对Ti元素的显微偏析倾向的影响较小。无Ni合金的枝晶间析出相为初生γ′相和(β+γ′)共晶相,而含Ni合金的枝晶间析出相为初生γ′相,即Ni的添加改变了合金的凝固路径与铸态组织。同时,Ni的添加对Co-Al-W基单晶高温合金凝固特征温度的影响不明显。     

高铝钛铸造镍基高温合金的相和组织

高铝钛铸造镍基高温合金有比重小、高温强度高、综合性能好的特点。合金中有γ固溶体、Ni_3(Al,Ti)、TiC、M_(23)G_6、γ′·C等主要相,成分出格或工艺控制不当时,可能出现σ、μ或M_6C相。调整合金元素的种类和数量,对合金的相组织有决定性的作用,影响持久强度等性能和σ相的析出,其中以铬、铝、钛最为关键。如γ′强化相大量析出后,基体中富集易形成σ相的铬、钼、钴等元素,给σ相的形成创造条件。合金中铝钛总量愈高,γ′相愈多,γ基体中铬含量逐渐增多,将促进σ相析出。如铝铬量一定,随着钛的增多,基体中铬、钼和钴趋向增加,也促使σ相析出。铝钛增多,钛的树枝状偏析严重,能引起(γ γ′)共晶增多,σ相往往在时效过程中于(γ γ′)共晶周围析出。经变化合金中铝、钛、铬的含量,研究其持久强度和瞬时性能等的影响,得出一般情况下可用9Cr系,铝钛总量可在10.2至11.4%之间,其900℃,32公斤/毫米~2下的持久时间超过100小时,瞬时性能良好。只要铝保持5.5%,则钛可由4%至5.5%。其它如钼、碳、硼、钴、钒等均分别予以研究讨论。防止析出σ相,除控制铬、铝、钛等的含量合格外,还必须注意铸造工艺,密切注意铸温和造型技术,减少偏析。合金有良好的组织稳定性,不需要热处理,而且冶炼和铸造工艺均不复杂,便利生产。     

高铝钛铸造镍基高温合金的相和组织

高铝钛铸造镍基高温合金有比重小、高温强度高、综合性能好的特点.合金中有γ固溶体、Ni_3(Al,Ti)、TiC、M_(23)C_6等主要相,成分出格或工艺控制不当时,可能出现σ、μ等相.调整合金元素的种类和数量,对合金的相组织有决定性的作用,影响持久强度等性能和σ相的析出,其中以铬、铝、钛最为关键.如γ′强化相大量析出后,基体中富集易形成σ相的铬、钼、钴等元素,给σ相的形成创造条件.合金中铝钛总量愈高,γ′相愈多,γ基体中铬含量逐渐增多,将促进σ相析出.如铝铬量一定,随着钛的增多,基体中铬、钼和钴趋向增加,也促使σ相析出.铝钛增多,钛的树枝状偏析严重,能引起(γ γ′)共晶增多,σ相往往在时效过程中于(γ γ′)共晶周围析出.经变化合金中铝、钛、铬的含量,研究其持久强度和瞬时性能等的影响,得出一般情况下可用9Cr系,铝钛总量可在10.2至11.4%之间,其900℃,32公斤/毫米~2下的持久时间超过100小时,瞬时性能良好.只要铝保持5.5%,则钛可由4%至5.5%.其它如钼、碳、硼、钴、钒等均分别予以研究讨论.防止析出σ相,除控制铬、铝、钛等的含量外,还必须注意铸造工艺,密切注意铸温和造型技术,减少偏析.     

Al对ZG45Cr28Ni48W5Si2合金组织与性能的影响

采用WS-4非自耗电弧熔炼炉熔炼制备了w(Al)为5%～10%ZG45Cr28Ni48W5Si2高温合金样品,用Mef3光学金相显微镜研究了其金相组织,用EPMA-1600电子探针分析了组织中各元素的分布.并研究了合金室温压缩性能和硬度.结果表明:未加入铝时,合金基体为FeCrNi固溶体γ相;当加入铝时,铝元素最初固溶于基体中,当铝含量为7.5%时,在基体中析出大量黑色金属间化合物(Ni,Fe)Al相,基体转变为FeCr固溶体α相,当铝含量增加到10.0%时,基体转变为FeCrNiAl相;随铝含量的增加,合金屈服强度、硬度均大幅提高.     

一种铸造镍基高温合金的凝固行为

M963合金的凝固顺序为：L→L γ→L （γ‘ MC） γ→（γ γ‘) （γ MC） γ→（γ γ‘） （γ MC） γ γ‘；凝固组织呈树枝状结构，由γ固溶体基体。γ‘析出组及分布在枝晶间区的骨架状MC碳化物和（γ＋γ‘）共晶组成；碳降低合金的液相线温度和（γ＋γ‘）共晶温度，提高MC碳化物的形成温度，增加MC碳化物的体积分数，降低（γ＋γ‘)共晶的体积分数；高熔点元素W和Co在枝晶干偏聚，Al,Ti,Nb,Cr和Mo在枝晶间偏聚。     

高Al、Hf含量对Ni_3Al基合金激光焊接性能的影响

为了研究高Al、Hf含量对Ni3Al基合金焊接性能的影响,采用激光焊接3种成分合金,分析焊缝凝固机理,并对比所得裂纹敏感性,同时从预热温度、激光光源性质等方面研究激光焊接工艺。Al元素成分增加,使合金降低了焊缝裂纹中偏析较严重的Mo元素含量,并使凝固过程的脆性温度范围减小,离共晶区较远,致使凝固组织(γ+γ′)共晶相减少。Hf元素含量增加使枝晶间得到良好的填充,使其相变成细密羽毛状(γ+γ′)共晶体,明显降低合金的裂纹敏感性。通过调节母材预热温度,激光波长,在冷却速度较快时能够在一定程度上降低裂纹的敏感性,但仍未完全消除裂纹。而采用波长较短、光斑面积较大的半导体激光焊接得到无裂纹焊缝。     

熔体温度对类K445合金组织及硬度的影响

研究了真空熔炼时熔体温度对类K445镍基高温合金铸态组织及硬度的影响.结果表明,熔体温度对合金的相种类没有影响,均由树枝状y基体、弥散分布于基体的γ'相、晶界和枝晶间的γ γ'共晶、以及γ"、MC碳化物、少量M3B2硼化物等强化相组成;但随熔体温度的升高,枝晶逐渐细化,一次枝晶轴大量熔断;MC碳化物含量逐渐减少,γ γ'共晶和γ"相逐渐增多;同时,随熔体温度的升高,合金的硬度不断提高.在1600℃保温时,合金组织中枝晶最细小、γ γ'共晶和γ"含量最多、碳化物含量最少,且HB硬度达到最高值3.84 GPa.     

γ/γ′-αMo定向共晶合金激光快凝的微观组织研究

对γ/γ′-αMo定向共晶合金进行激光快凝实验.结果表明,激光快凝后,合金组织细化,偏析减少,硬度显著提高.在激光脉冲平行于定向共晶生长方向时,熔凝区重新生长出更细密的定向共晶组织;激光脉冲垂直于定向共晶生长方向时,熔凝区由更致密的胞状晶和枝晶组成.在熔凝区的枝晶组织中,枝晶臂由γ固溶体及从该固溶体析出的细小γ′相组成;枝晶间由含有γ′的γ固溶体和富Mo亚稳相的共晶组成,亚稳相包括[αMo（（ordered））],Ni3Mo和[Ni3Mo（（ordered））].     

Mo-Si-B系材料的性能及制备

综述了Mo-Si-B系材料的研究进展。主要就材料在各种环境中的氧化性能、单相和多相材料的力学性能、材料的电学性能和热学性能等方面的研究进展进行了介绍。通过无压烧结方法,在1600℃合成了7种不同原料配比的Mo-Si-B系材料。用X射线衍射仪分析了材料的物相组成,确定了最佳的B与Si的原子比为0．865。但是无压烧结法得到的材料致密度不够,还需要对合成工艺作进一步的研究。     

(0.96Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3~-0.04BaTiO_3)-(0.98K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3~-0.02LiTaO_3)无铅压电陶瓷的结构分析与性能研究

研究了(1-x)(0.96Bi_0.5Na_0.5TiO_3-0.04BaTiO_3)-x(0.98K_0.5Na_0.5NbO_3-0.02LiTaO_3)(BNTBT-KNNLT)体系在0≤x≤0.07这一组分区域的结构和性能.X射线衍射谱发现,这一系列组分在室温下形成纯钙钛矿型固溶体,没有其他杂相产生.(111)峰的峰位和峰形随组分的变化有规律的变化.随着KNNLT组分的加入,压电及介电等性能有比较明显的改变.压电性能随KNNLT的加入出现最大值.当x=0.02时,压电常数d_(33)=125 pC/N.介电常数在室温下随组分的增加而增加.电滞回线的结果显示,尽管在BNTBT中掺杂了KNNLT,这一系列的压电陶瓷仍然具有较大的矫顽场.当x=0.02时,室温下介电常数和剩余极化强度分别为:ε_r=1455,P_r=32.3 μC/cm~2.实验结果表明适量的KNNLT掺杂进BNTBT中可以改善BNTBT的压电和介电性能.     

Synthesis and thermoelectric properties of the quaternary type-I Si clathrates K8-δGaxAlySi46-x-y

The effects of substituting Ga atoms with Al on the thermoelectric properties of the ternary Si clathrate K₈Ga₈Si₃₈ were assessed over the temperature range of 10–700 K. For this purpose, the series of quaternary Si clathrates K_8-δGa_xAl_ySi_46-x-y (x + y ≈ 8; 0 ≤ y < 8) was synthesized by heating mixtures of K, Ga, Al and Si at temperatures between 1223 and 1353 K. The lattice constant of K_8-δGa_xSi_46-x was found to increase with the Al content, y, and Al substitution also significantly changed the transport properties of the clathrate, even though Al and Ga are isovalent. Electrical resistivity measurements showed that the conduction mechanism changed from variable range hopping conduction to metallic conduction with increasing y. The Seebeck coefficient, S, was negative for all of the samples, indicating that the dominant carriers were electrons, while the absolute value of S decreased with y. All specimens had approximately the same value of thermal conductivity, κ, on the order of 1.4 W/Km at 300 K, except for K_7.7Al_7.5Si_38.8. K_7.5Ga_4.8Al_3.0Si_38.7 exhibited the largest power factor, and therefore the highest thermoelectric dimensionless figure of merit, ZT, with a value of 0.066 at 550 K. This value is approximately six times that of the ternary Si clathrate K_7.4Ga_7.7Si_38.9.     

FeCuNbSiB非晶纳米晶带材软磁性能和压磁性能研究

本文主要研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶带材在不同的热处理工艺和压应力条件下的软磁性能变化情况.结果表明:带材在550℃×1h热处理工艺时将晶化成纳米晶材料,此时带材软磁性能最好;纳米晶带材的|μ|,受压应力影响大,尤其是在小于0.2MPa压应力作用下,软磁性能变化非常敏感,|μ|随压力增加而迅速下降;带材Q值在小于0.2MPa压应力作用下变化非常敏感,Q值随压力增加而迅速下降.当压应力大于0.2MPa时,Q值随压应力变化不明显,压应力不影响带材Q值随频率的变化规律.     

Fe-Co软磁合金磁性能及机械性能的研究

Fe-Co合金是重要的软磁材料,应用广泛.本文综述了化学成分、合金元素、有序度、晶粒尺寸、磁场、杂质和应力对其磁性能和机械性能的影响.并分析了Fe-Co合金的应用前景和发展趋势.     

Sn改性Ti-Zr-Cu-Ni钎料的微观组织和力学性能

采用自制Ti-Zr-Cu-Ni-Sn钎料钎焊TA2钛合金,研究了不同Sn元素含量改性Ti-Zr-Cu-Ni钎料的熔化特性、微观组织及物相、润湿及熔蚀性、接头拉伸强度。研究表明,Sn含量增加,Ti-Zr-Cu-Ni-Sn钎料固、液相线温度基本升高,但温度差值基本变窄,可更好地抑制钎焊界面脆性化合物形成。Ti-Zr-Cu-Ni-5Sn钎料组织由Ti、Zr基体和晶体相构成,Sn倾向与Ti、Zr结合形成Ti₂Sn₃、Ti₆Sn₅、Zr₅Sn₃等低熔点共晶相。Sn≤1.5%时,随Sn含量增加,钎料对TA2钛合金的润湿性逐渐变差;继续增加Sn,钎料润湿性改善,添加5%Sn的钎料对基体润湿最佳。添加5%Sn并降低Cu、Ni总量的改性钎料对TA2钛合金熔蚀减弱。相同钎焊工艺下,添加5%Sn接头的强度和塑性均有提升。钎焊温度升高,Ti-Zr-Cu-Ni钎料产生更多强化物相,致接头强度大幅提升,而Ti-Zr-Cu-Ni-5Sn钎料产生的含Sn物相强化作用对接头强度提升有限;相...     

微量Sr对Al-Mg-Si基合金板材力学性能及成形性能的影响

研究了微量Sr对Al-Mg-Si-Cu基合金力学性能、成形性能的影响。结果表明：在所研究合金中加入Sr能够产生微合金化，改变合金的热力学平衡，使Mg、Si、Cu在合金中重新分布。当合金中Sr的质量分数为0．013％时，与不含Sr的合金相比，其力学性能、成形性能更高，且具有较好的综合性能。当合金中Sr的质量分数为0．093％时，与Sr的质量分数为0．013％的合金相比，其力学性能、成形性能下降，且综合性能较差。     

一维金属纳米材料的研究进展

介绍了一维金属纳米材料如金、银、铜、铁、锡、钨和钯等的主要种类及其最新的研究进展,系统地阐述一维金属纳米材料的两种制备方法:气相合成法和液相合成法;归纳了一维金属纳米材料的主要性能及其应用:光学性能及其应用、电学性能及其应用、热稳定性能及其应用、磁学性能及其应用、气敏性能及其应用;展望了一维金属纳米材料的发展趋势。     

氧化石墨烯对树脂基摩擦材料性能的影响

目的 提高树脂基摩擦材料和对偶件刹车盘的摩擦磨损性能.方法 采用摩擦材料预混料装置,结合犁耙式混料机,将氧化石墨烯(GO)均匀分散到酚醛树脂基制动摩擦材料中.对材料进行物理性能和力学性能测试,采用LINK2900惯量台架试验机进行摩擦磨损研究,采用SEM和EDS进行摩擦界面微观形貌和成分分析.结果 当GO体积分数从0增加到1.00％时,摩擦材料的比热容、摩擦界面切向热导率和剪切模量显著增大,摩擦材料的弹性模量减小.确定了GO的最佳体积分数为0.75％,此体积分数下,名义摩擦系数和一衰系数达到最大,分别为0.437和0.363,摩擦材料和对偶件刹车盘的耐磨性最佳.相比未添加GO配方,摩擦材料的磨损量减小13.70％,对偶件刹车盘的磨损量减小12.32％.结论 适宜体积分数的GO提高了基体树脂的热结构稳定性、耐热性和系数稳定性,摩擦材料和对偶件刹车盘表面发生材料转移形成摩擦层,有效改善了摩擦材料表面裂纹和对偶盘表面孔洞.GO改变了摩擦片和盘之间的热流分配以及垂向传导散热和切向对流散热比例,可有效提高摩擦材料和对偶件的摩擦磨损性能.     

层压复合材料的工艺性能及使用性能

层压复合材料是由若干层薄金属板与粘弹性树脂通过胶接固化而形成的一种特殊的复合材料,是近几年在国外迅速发展的一种新材料.主要研究和讨论层压复合材料的减振性能、成形性能、耐久性能和焊接性能等工艺性能以及其使用性能,重点分析了其减振性能和成形性能,并在此研究基础上,提出了此种复合材料今后研究的内容和方向.