Al_(82)Ni_(10)Y_8合金雾化粉末的超高压固结成形及晶化过程

用紧耦合气雾化方法制备了Al_(82)Ni_(10)Y_8合金粉末.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和差示扫描量热(DSC)方法分析了粉末特征.结果表明,粒径＜26 μm的粉末具有非晶和纳米晶结构.在450 ℃对粒径＜26 μm的合金粉末进行了超高压固结,随后在600 ℃对固结块体合金进行了1 h的热处理.利用电子探针分析了热处理后Al_(82)Ni_(10)Y_8合金的晶化过程,根据雾化粉末的XRD分析结果,表明其晶化过程为:非晶→α-Al+非晶→α-Al+非晶+Al_(19)Ni_5Y_3→α-Al+Al_3(Ni,Y)+ Al_(23)Ni_6Y_4 + Al_(19)Ni_5Y_3.     

Cu、Ga和C掺杂对MnAl合金相结构及磁性能的影响

研究Cu、Ga、C元素掺杂的MnAl合金的相结构和磁性能。结果表明:在Cu或者Ga掺杂的MnAl合金中加入C元素,有助于磁性相τ-MnAl的形成。Mn_(50)Al_(47)Ga_3C_3粉末的饱和磁化强度(M_s)随着球磨时间的增加而减小,矫顽力(H_c)随着球磨时间的增加先增大后减小。球磨前Mn_(50)Al_(47)Ga_3C_3合金(1000℃×20 h)样品的饱和磁化强度为89.98 Am~2/kg,约为其理论饱和磁化强度值144 Am~2/kg的62.5%;获得最好磁性能是在粉末球磨1h后,Ms=51.91Am~2/kg,Hc=155.2 kA/m。     

Al_(88)Co_4Y_6Er_2非晶合金的晶化动力学效应

采用单辊旋淬法制备了Al_(88)Co_4Y_6Er_2铝基非晶合金,运用差示热分析技术研究非晶合金晶化动力学性能。采用Ozawa方法计算了Al_(88)Co_4Y_6Er_2非晶合金晶化激活能,得到初始晶化激活能Ex1是370.6kJ·mol-1。同时发现Al_(88)Co_4Y_6Er_2非晶合金的晶化百分比与温度的关系曲线均呈"S"型曲线,并且随着升温速率的增加,对应的非晶合金"S"型曲线依次向高温移动。此外,在初次晶化过程中晶化激活能(Ea)随晶化体积分数(x%)的增加呈线性递减趋势。     

退火时间对Al86Ni6Y4.5Co2La1.5非晶合金中α-Al形成及长大的影响

利用电阻法和差示扫描量热法(DSC)确定了Al_(86)Ni_6Y_(4.5)Co_2La_(1.5)非晶薄带的晶化峰及特征温度值,选择第一晶化和第二晶化之间的温度对合金进行不同时间退火后利用X射线衍射(XRD)以及谢乐方程探索了退火时间对α-Al的形成及长大的影响。结果表明:合金的第一次晶化和第二次晶化分别在525 K和620 K左右,α-Al的析出和长大在第一次晶化之后,淬态核的存在会导致α-Al尺寸的不均匀,在600 K退火2 h时α-Al最为均匀细化,退火4 h后逐渐有脆性金属间化合物析出,确定退火时间为2～3 h最为适宜。     

Al—La—Y—Ni非晶合金的晶化行为及其对力学性能的影响

利用DSC热分析、X射线衍射及透射电镜对真空单辊旋淬法制备的四种新型Al-La—Y—Ni四元非晶合金的晶化行为及其对力学性能的影响进行了研究.结果表明:合金成分不同,其晶化行为也不同;随着合金中稀土含量的增加,其初始晶化温度(T_(xt))有提高的趋势高于T_(xt)合金的强度和韧性就急骤下降对Al_(88)La(3.5)Y_(3.5)Ni_5合金的晶化行为的研究表明,它是以初晶型结晶方式进行转变的。     

紧耦合雾化制备Al86Ni6Y4.5Co2La1.5非晶粉末及其表征分析

利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱分析仪、粒度分析仪、差示扫描热量仪和显微硬度仪对采用紧耦合雾化方法制备的Al_(86)Ni_6Y_(4.5)Co_2La_(1.5)非晶合金粉末的微观结构、表面元素、粒径分布、热稳定性以及显微硬度进行了分析。结果表明,大部分粉末(约为80%)的粒径小于45μm,主要由非晶相和纳米晶化相组成,其晶化演变过程为非晶→非晶′+fcc-Al→fcc-Al+AlNiY+Al_2Y;粉末表面存在厚度约为180.81nm的Al_2O_3氧化层,硬度在3000MPa以上。     

激光立体成形退火态Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5粉末的晶化行为

将等离子旋转电极法所制Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5(Zr55)粉末在1000 K退火处理后作为沉积材料,应用激光立体成形技术沉积Zr55块体非晶合金,考察工艺参数及退火态粉末尺寸对熔覆层晶化行为的影响。结果表明,不同尺寸退火态粉末组织均由Al_5Ni_3Zr_2、CuZr_2和Al_2Zr_3相组成。以不同激光线能量熔覆后,试样的熔池区主要为非晶,晶化区由熔池底部到热影响区依次分布NiZr2纳米晶、CuZr_2+ZrCu枝状共晶和CuZr_2+ZrCu球粒状共晶,共晶尺寸随着距熔池区距离的增加而减小。当激光线能量较低时,熔覆层均保持较高含量的非晶相。随着激光线能量的增大,尺寸为75~106μm的退火态粉末所制试样的晶化程度无明显加强,而尺寸为106~150μm的退火态粉末所制试样的晶化程度显著加剧。Zr55合金熔覆沉积层的晶化差异受粉末本身相结构影响较小,主要由熔覆不同尺寸粉末时熔池及热影响区的热历史决定。     

快速凝固Al—RE—Ni非晶合金的显微结构及热稳定性分析

采用旋铸急冷工艺直接在大气环境中获得了具有良好韧性的Al_(87)RE_8Ni_5和Al_(92)RE_4Ni_4(at.-%)非晶合金,并对其显微结构及热稳定性进行了分析。结果表明,当急冷条带的厚度为50—60μm时,Al_(87)RE_8Ni_5条带为单一的非晶结构;而Al_(92)RE_4Ni_4条带包括贴辊面区的非晶结构、中心区的“非晶+微晶”和自由表面区的微晶组织。非晶Al_(87)RE_8Ni_5和Al_(92)RE_4Ni_4中的非晶结构都具有高的热稳定性,过冷液体存在温度区间(T_x-T_g)分别为53和83K;并且其玻璃形成能力参量T_g/T_m分别为0.56和0.59。     

冷却速度对B2-NiSc金属间化合物组织的影响

采用真空电弧熔炼水冷铜模吸铸法制备Ni-50%Sc合金(摩尔分数,下同),采用程序计算、光学和扫描电子显微镜分析B2-NiSc金属间化合物急冷快速凝固组织的演化规律,采用XRD和EDS分析合金组织的相组成。结果表明:以名义成分Ni-50%Sc配制合金,真空水冷铜模吸铸成d 2、d 5和d 8 mm急冷试样对应的凝固速率分别为3112、497.9和194.5 K/s。R~o=1.5 mm为临界尺寸,对应着凝固速率的骤然变化。因Sc含量的损失,枝晶间出现了共晶(Ni_2Sc+NiSc)组织;RR~o(d5和d 8 mm试样),凝固组织为粗大枝晶B2-NiSc+共晶(Ni_2Sc+NiSc)组织;RR~o(d 2 mm试样)为细小球状枝晶B2-NiSc+少量共晶(Ni_2Sc+NiSc)组织。经Image-Pro Plus面积分析和计算,合金熔化过程中Sc烧损约为3.25%~3.31%,从理论上,通过亚快速凝固不能获得单相B2-NiSc。急冷快速凝固后组织经(970℃,72 h)均匀热处理后,d 2 mm试样组织为粒状B2-NiSc+球状颗粒Ni_2Sc,d5和d8 mm组织为粒状B2-NiSc+长条颗粒Ni_2Sc。     

循环处理对Fe基非晶合金微观结构、晶化及磁性能的影响

采用XRD、DSC、TEM等检测方法,研究了深冷循环处理、473K退火循环处理及冷-热循环处理对Fe_(68)Ni_1Al_5Ga_2P9 (6.5)B_(46)Si_3C_(6.75)非晶合金的微观结构、晶化过程及磁性能的影响.结果表明:经不同的循环处理后,试样仍然保持非晶结构,发生了结构弛豫,微观结构改变.但与淬态试样相比,玻璃转变温度、晶化温度及晶化峰值温度存在一定的变化.退火品化后,各试样中析出相的种类、数量、晶粒尺寸等有明显的不同.磁性能数据表明:品化后,循环处理的试样其磁性能较淬态有所提高.     

Zr65Al7.5Ni10Cu17.5和Zr65Al10Ni10Cu15合金的非晶和晶态薄带吸氢行为研究

研究两种不同成分具有较大过冷液相区的四元合金Zr65Al7.5Ni10Cu17.5和Zr65Al10Ni10Cu15，非晶和晶态薄带吸氢行为，结果表qt两种薄带的吸氢量均随着温度的升高而增大，非晶薄带的吸氢量要小于同等条件下的晶态薄带的吸氢量且只有在673K吸氢后形成了氢化物，Zr65Al7.5Ni10Cu17.5非晶和晶态薄带吸氢后分别生成了Zr2NiH4.7和ZrH2；而Zr65Al10Ni10Cu15非晶和晶态两种薄带最后生成的氢化物同为ZrH2。     

用机械合金化法制备Al—Y—Ni非晶合金

本文用热力学和动力学分析了Al—Y—Ni合金系在机械合金化过程中实现非晶转变的能力。用机械合金化方法成功地获得了Al—Y—Ni非晶合金粉末,其非晶属性由X射线衍射和热分析实验得到证实。并研究了球磨强度对Al—Y—Ni合金系球磨非晶转变的影响,发现强度过高不利于非晶转变。     

热处理对Co_(38)Ni_(34)Al_(28-x)Cu_x合金组织和显微硬度的影响

在Co-Ni-Al系合金的基础上用Cu部分代替Al,制备4种不同成分的合金,研究热处理对Co38Ni34Al28-xCux显微组织和显微硬度的影响。结果表明,Co38Ni34Al27.5Cu0.5合金经1350℃×2 h加热、冰水冷却至室温处理后,β基体内出现马氏体,而Co38Ni34Al27Cu1则在1350℃×2 h和1300℃×4 h处理时都出现马氏体。随铜含量的增加和铝含量的减少,合金β相晶粒变小,γ相晶粒和含量变大。Co38Ni34Al27.5Cu0.5的显微硬度随温度升高而升高,在β相晶粒内出现马氏体时,Co38Ni34Al27Cu1合金的显微硬度骤降。     

原位富Pb粒子/铝基金属玻璃基体复合材料的设计与制备

在Al-Pb二元难混溶合金的基础上添加其它的合金元素Ni,Y和Co,优化设计了新的Al_(82.87)Pb_(2.5)Ni_(4.88)Y_(7.8)Co_(1.95)多元难混溶合金。开展了该多元难混溶合金的快速凝固实验,对制备的薄带样品进行了结构表征、热稳定性分析以及显微组织形成的研究。结果表明,合金熔体在快速冷却过程中发生了液-液相分离,生成富Al和富Pb两液相;随后,富Al基体液相发生玻璃转变,形成铝基非晶合金基体,而富Pb液相凝固结晶后以球形晶态粒子形式均匀分布于铝基非晶基体中。研究表明,利用难混溶合金液-液相变原理,通过快速凝固技术可以设计和制备原位球晶粒子/非晶合金基复合材料。     

AMORPHOUS ALLOY Al-Y-Ni FORMED BY MECHANICAL ALLOYING

The amorphization transformation of Al-Y-Ni system by mechanical alloying was inves-tigated in both thermodynamic and kinetic aspects.The amorphous powder of Al-richcomposition Al_(80)Y_(15)Ni_5 was formed after 70 h milling.The process of the amorphiza-tion was monitored by X-ray diffraction.The dependence of the amorphization on themilling intensity was also discussed.The results show that over milling with extra-highintensity has an unfavourable effect on amorphization of the system.     

硼对稀土系AB5型贮氢合金微观结构及电化学性能的影响

测试分析了稀土系AB5型贮氢合金MmNi3.8Co0.4Mn0.6Al0.2Bx(x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)的微观结构及电化学性能, 研究了硼含量x对贮氢合金电化学性能及微观结构的影响.结果表明, 铸态贮氢合金具有双相组织, 主相为CaCu5型相, 还有少量CeCo4B第二相, 第二相的相丰度随x的增加而增大.对合金进行了不同淬速的快淬处理, 合金中第二相的量随淬速的增加而减少.硼的加入使合金的电化学容量下降, 但活化性能及循环寿命明显提高.特别是对于快淬态合金, 硼对因促进非晶的形成而显著提高循环寿命.     

快淬纳米晶/非晶Mg2-xLaxNi (x=0~0.6)合金的电化学贮氢性能

用铸造及快淬工艺制备Mg2Ni型Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构。结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构。用DSC研究快淬合金的热稳定性,表明La的含量及快淬对非晶相的晶化温度影响很小。电化学测试结果表明,铸态合金的放电容量随La含量的增加而增加,快淬态合金的放电容量随La含量的变化有极大值。La替代Mg显著地提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性。