快速凝固Al—3.18Ti—0.65C合金中TiC相的形成和分布特征

采用快速凝固技术在Ａｌ－３．１８Ｔｉ－０．６５Ｃ（ｗｔ－％）合金中获得了呈弥散分布的单一ＴｉＣ相颗粒，尺寸为３０－１００ｎｍ，原子组成为ＴｉＣ０．７６，结合常规和快速凝固组织的分析对比，并以热力学分析为基础，研究和探讨了ＴｉＣ相的形成过程和机制。     

Al─Ti─C─B中间合金细化剂的研究

研究了新近开发的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金细化剂,检查了其显微组织及细化工业纯铝及含Ｚｒ铝合金的性能,并与Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂进行了对比。结果表明：Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金细化剂含有Ａｌ３Ｔｉ、ＴｉＢ２和ＴｉＣ三种第二相,它们形成尺寸细小弥散分布的多相粒子团,其细化工业纯铝晶粒的能力明显优于Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂,并克服了Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金细化剂易被Ｚｒ原子毒化的弱点。分析认为,Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ－Ｂ中间合金优异的细化性能归功于多相粒子团表面凹陷处的物理化学作用     

快速凝固Al─Fe基合金条带中准晶相的形成及稳定性

对快速凝固Ａｌ─Ｆｅ基合金的原始条带及退火组织进行了透射电镜分析．结果表明．原始条带截面组织按准晶形成可分成三个区域：无准晶区;准晶形成区;准晶分解区,在６９８Ｋ保温１ｈ发现中间区的准晶开始晶化．组织形貌类同铸态组织的准晶分解区,说明准晶的晶化是在凝固过程中进行的、并且始于准晶与基体界面处     

快速凝固Ti－55合金中稀土第二相双模型分布的形成

对快速凝固Ｔｉ－５Ａｌ－４Ｓｎ－２Ｚｒ－１Ｍｏ－０．２５Ｓｉ－１Ｎｄ（Ｔｉ－５５）高温钛合金９８０℃,５ｈ处理样品的透射电镜分析表明,稀土第二相在合金中以双模型分布,较小颗粒尺寸为２０－８０ｎｍ,较大颗粒尺寸为２００－３００ｎｍ．在扩散控制第二相粒子长大动力学方程的基础上,运用扰动理论,分析了第二相颗粒尺寸的定态解的稳定性,并验证了双模型分布．     

快速凝固Al—Ti—Fe系合金的组织演化

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe,Al2.5Ti-2.5Fe-2.5V和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr(at%,下同）合金薄带,利用X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）分析了这些合金的急冷态和退火态组织。结果表明：快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al5Ti2两种初生相,快凝合金经400℃退火10h后,组织中出现了Al13Fe4相,在450℃退火,组织中析出了弥散Al3Ti相;快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金急冷态组织中存在Al11V相和Al80V20相,400℃退火10h后,初生Al11V相转变为Al80V20相,且固溶在α-Al基体中的Ti,Fe以Al23Ti9相和Al13Fe4相的形式析出;快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al13Cr2两种初生相,快凝合金经300℃退火10h后,组织中析出了Al13Cr2和Al3Ti两种弥散相,400℃退火10h时后组织中出现了Al13Fe4相。     

快速凝固Al－Fe－Ti－C合金的显微结构及退火过程中的相变

研究了快速凝固Ａｌ－Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ合金的显微结构及退火过程中的相变。初始快凝态组织由α－Ａｌ微胞晶组成,在胞晶边界分布着较大并拉长的非晶相;在胞晶内部则为细小弥散的球状亚稳Ａｌ_６Ｒｅ相（底心正交结构）,Ｔｉ和Ｃ全部过饱和固溶于α－Ａｌ中。当７７３Ｋ退火５ｈ时,非晶相转变为α_Ｔ－ＡｌＦｅＳｉ相（斜方结构）,Ａｌ_６Ｆｅ相部分转变为片状Ａｌ_３Ｆｅ相（底心单斜结构）,部分长大但仍保持球状和底心正方结构过饱和固溶于α－Ａｌ基体中的Ｔｉ和Ｃ则以ＴｉＣ形式弥散析出。     

Ti对Al—Si合金快速凝固组织的影响

本文探讨了Ti对Al-Si合金快速凝固组织特征的影响,结果表明,Ti引入Al-Si合金以后,降低了合金的过冷能力,使合金在较小的初始过冷度下即开始凝固,从而使合金快速凝固条带的起始凝固组织粗化,胞晶间Si的偏析程度加剧。     

TiC/Ti3AlC/Ti3Al三相自生复合材料热应力分析

根据TiC/Ti3AlC/Ti3Al三相自生复合材料的结构,建立了热应力分析的4层嵌套模型,推导了热应力计算公式.并利用该模型计算了TiC/Ti3AlC/Ti3Al三相复合材料的热应力.计算结果表明各相及对应界面的法向应变和切向应变均较TiC/Ti3Al两相结构材料有所降低,这有利于防止材料发生界面脱粘损坏;在Ti3AlC界相中只产生较小的切向压应力,可大幅度降低Ti3Al基体相中的切向压应力,有利于防止Ti3Al基体发生拉裂破坏.对具有包覆结构的TiC/Ti3AlC/Ti3Al合金的显微力学性能进行了测试,Ti3AlC界相的存在,使增强体中心到基体的显微硬度和弹性模量呈梯度变化,有利于应力传递.     

快速凝固Al－TiC自生复合材料的显微组织和力学性能

将常规熔铸工艺与快速凝固技术相结合，成功地制备出Ａｌ－ＴｉＣ自生复合材料．常规熔铸Ａｌ－ＴｉＣ自生复合材料中ＴｉＣ的体积分数为１４．５％，颗粒尺寸为０．２－１．０μｍ，一般呈聚集态分布；与类似工艺条件下的人工复合材料相比，业已表现出较好的综合力学性能．快凝及热挤成型以后，ＴｉＣ的体积分数约为１３．５％，颗粒尺寸减至４０－８０ｎｍ，并弥散分布于晶粒尺寸为０．３０－０．８０μｍ的α－Ａｌ基体上，室温拉伸强度增加了约１００ＭＰａ，表现出良好的高温力学性能．     

原位生成TiC对快凝Al—Fe—V—Si合金中“块状相”生成的影响

对含有原位生成TiC粒子的快凝Al-Fe-V-Si合金中的显微结构进行了电镜观察。结果表明：在Al6Fe相形成的温度范围内,TiC粒子消除了初生Al6Fe块状相,诱发了初生AlmFe相,AlmFe相以包裹TiC粒子的形成生长成类球状形貌,消除了边角效应。并用连续冷却方式下的形核理论对TiC粒子的原位生成对合金中各相的形核动力学影响进行了分析与计算,与试验结果有较好的吻合。     

Al—Ti—C中间合金的相组成及其细化特性

用专利方法制备出各种成分的Al-Ti-C中间合金作为铝及铝合金的晶粒细化剂。对该系列中间合金的组织和物相分析表明：在制备中间合金过程中,C与Ti反应充分,生成TiC和TiAl3两种管二相,且TiAl3析出量取决于中间合金的Ti含量和Ti/C含量比。用于纯铝的晶粒细化试验表明：与Al-Ti-C中间合金相比,Al-Ti-C中间合金的晶粒细化效率更高;Al-Ti-C中间合金只有在组织中TiC与TiAl3保持适当比例时,才能对纯铝产生良好的晶粒细化效果,不含TiAl3的Al-Ti-C中间合金的晶粒细化作用很微弱;用Al-Ti-C中间合金细化纯铝晶粒时,响应时间短,但衰退较快,且不能通过熔体搅拌法予以消除。分析和探讨了Al-Ti-C中间合金的晶粒细化机理,认为“碳化物理论” 不能充分解释Al-Ti-C的晶粒细化机理,提出“Ti在TiC或TiAl3颗粒表面富集引发包晶反应”的晶粒细化机制。     

快速凝固Al88Cr2Ni10-xMnx(x=0，5，7 或10) 合金准晶相的形成

采用Edmund Buhler超快速急冷液淬装置, 结合X射线衍射(XRD)和透射电子显微技术(TEM), 研究了Al88Cr2Ni10-xMnx(x=0, 5, 7 或10)合金在快速凝固条件下的准晶相形成规律。 结果表明, 随着Mn含量的提高, 合金的非晶程度逐渐减 小,直至完全消失; 准晶含量逐渐增加, 当x=10时, 准晶含量约为50％。在Al88Cr2Ni10合金中, 准晶晶粒细小, 没有充分长大 。 随 着Ni含量的减小,初生相准晶已经充分长大, 呈规则的菊花状。 Ni和Mn的含量对晶态α-Al影响不大。     

Al-Ti-C系中TiC形成的热力学与动力学研究

研究了在用熔体反应法制备Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金过程中ＴｉＣ形成的热力学与动力学,实验结果表明：在８５０℃的Ａｌ熔体中,石墨颗粒周围的Ｋ２ＴｉＦ６与Ａｌ发生剧烈的化学反应放出大量的热,在熔体中形成大量的局部高温微区。在这些高温微区内,熔体中的Ｔｉ或ＴｉＡｌ３达到了与Ｃ形成ＴｉＣ的热力学条件,从而在石墨颗粒周围生成大量ＴｉＣ粒子,根据熔体化学反应的热力学条件,提出了８５０℃下在Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金中     

PREPARATION AND CRYSTALLINE MICROSTRUCTURE OF RAPIDLY SOLIDIFIED NEW AMORPHOUS Al－Fe－V－Si－Mm ALLOY

ＰＲＥＰＡＲＡＴＩＯＮＡＮＤＣＲＹＳＴＡＬＬＩＮＥＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＲＡＰＩＤＬＹＳＯＬＩＤＩＦＩＥＤＮＥＷＡＭＯＲＰＨＯＵＳＡｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ－ＭｍＡＬＬＯＹＷａｎｇＪｉａｎｑｉａｎｇ；ＧｕＴａｏ；ＺｅｎｇＭｅｉｇｕａｎｇ；Ｃｈｅｎ...     

快速凝固Ni-Al合金中的组成相

选取了Ai-Al系六种合金成分（Ni25Al75,Ni31.5Al68.5,Ni39Al61,Ni70Al30,Ni72.2Al27.8,Ni74Al26),采用熔体旋铸法分别制备出不同厚度（30－120μm）的条带试样。用XRD的K值法对其组成相作了定量测定。结果表明,快速凝固组成相与常规凝固组成相有较大差异,快速凝固析出的相中,具有较低液相线湿度的化合物相有较大幅度的增加;冷速不同,组成相中各相的含量也不相同。用当前快速凝固的形核理论和枝晶生长模型对实验结果作了理论分析与计算。结果表明, 具有较高液相线温度的化合物是先析出相,而具有较低液相线温度的化合物具有生长速度上的优势。分析认为,凝固的冷却速率和竞争相之间的生长速度的差异是最终相组成变化的主要原因。     

快速凝固Al—8.3Fe—1.9V—2.1Si合金的相转变

借助扫描电子显微分析、Ｘ射线衍射技术、差热分析手段研究了快速凝固Ａｌ－８．３Ｆｅ－１．９Ｖ－２．１Ｓｉ合金的相组成及相转变温度。结果表明,合金中的相组成为αＡｌ＋Ａｌ１３（Ｆｅ,Ｖ）３Ｓｉ相;在６３８℃－６４５℃温度范围内,立方结构的Ａｌ１３（Ｆｅ,Ｖ）３Ｓｉ相向六方结构的Ａｌ３（Ｆｅ,Ｖ,Ｓｉ）相转变。钒添加至Ａｌ－Ｆｅ－Ｓｉ合金中,提高了快速凝固Ａｌ－８．３Ｆｅ－１．９Ｖ－２．１Ｓｉ合金粉末的     

快凝合金Zr（Ni0.55Mn0.3V0.1Cr0.05）2.1的相结构与储氢性能

在快冷（冷却速度１０＾５－１０＾６Ｋ／ｓ）Ｚｒ（Ｎｉ０．５５Ｍｎ０．３Ｖ０．１Ｃｒ０．０５）２．１合金中观察到一种高温条件下丰碑 纳米晶Ｃ１４Ｌａｖｅｓ相,其丰度随冷凝速度下降明显减少。