Ni—Ti—Nb宽滞后记忆合金的高温拉伸行为

Ni-Ti-Nb宽滞后记忆合金是1986年由美国Rachem公司开发出来的一种新型实用工程记忆合金。该合金的显微组织由三相组成即TiNi基体相,β-Nb相和(Ti,Nb)_2Ni相。β-Nb相为软相。形变时β-Nb相粒子发生塑性变形并松驰了应变马氏体界面能,从而提高应变马氏体的稳定性,合金经适当变形处理后相变滞后(As＇-Ms) 可达150℃,显著高于通常的NiTi和NiTiFe合金(约为30～50℃)。因此,用这种合金制成的记忆合金管接头可以在常温下运输,储     

Nb含量对制氢转化炉管HP合金组织转变规律影响的研究

离心铸造的HP40和HP40-Nb合金被广泛用作制氢转化炉炉管材料,通常管壁温度可高达1000℃。通过观察HP40和HP40-Nb合金在原始铸态和高温状态下的显微组织,研究了不同Nb含量对合金共晶组织稳定性的影响。采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了炉管材料的显微组织和相结构。研究结果表明:在碳含量0.4%左右的HP合金中,Nb含量0.210%~0.357%时主要起到固溶强化作用,共晶碳化物主要是M7C3,仅有少量的富Nb共晶MC散布在晶界上;当Nb含量0.89%~1.55%时,HP40-Nb原始铸态组织中析出了富Cr的M7C3碳化物和富Nb共晶MC。对于高温状态下的HP40-Nb合金,在晶界和枝晶间形成的富Nb共晶的MC提高了原始共晶组织的稳定性,使得炉管材料的使用温度可向高温推移。     

油淬Ni_(64)Al_(36)合金的逆马氏体相变

用内耗试验、差示扫描量热和X射线衍射分析等方法对油淬和炉冷的Ni64Al36(原子分数)合金从室温到400℃的逆马氏体相变过程进行了研究。结果表明:在加热过程中油淬Ni64Al36合金在220℃出现一个内耗峰,冷却时内耗峰的温度移到160℃,而炉冷Ni64Al36合金无内耗峰出现;油淬Ni64Al36合金的内耗峰峰位不随振动频率而变化,但峰高随频率的减小和升温速率的提高而增大;油淬Ni64Al36合金在冷却和加热时出现的两个内耗峰分别是由γ→L10马氏体转变及其逆马氏体转变引起的;在室温到400℃有限次数热循环范围内,热循环次数对油淬Ni64Al36合金正、逆马氏体转变的影响很小。     

不同铸造方法对Mg-10Gd-3Y-0.6Zr合金组织形貌及力学性能的影响（英文）

采用金属型和挤压铸造两种不同铸造方法对铸态和T6态Mg-10Gd-3Y-0.6Zr合金的组织形貌和力学性能进行研究。结果表明,Mg-10Gd-3Y-0.6Zr合金铸态组织主要由α-Mg初生相和Mg24(Gd,Y)5共晶相组成;挤压铸造所得合金晶粒细小,且呈枝晶状形貌,T6态时合金抗拉强度可达285MPa;金属型所得合金晶粒较粗大,共晶相呈网状分布在晶界处,T6态时合金抗拉强度只有250 MPa。     

快速凝固Ti50Ni25Cu25块体合金的形状记忆性能研究

利用铜模喷铸法制备了具有形状记忆性能的高含Cu快速凝固Ti 50Ni 25Cu25合金棒材,并对其铸态和退火态组织进行了分析。详细研究了热处理温度对马氏体相变行为的影响,研究了Ti 50 Ni25Cu25合金棒材铸态和退火态的室温压缩力学行为,并测试了合金的形状记忆性能。各合金表现出良好的形状记忆性能和小的相变热滞。热处理提高了Ti 50 Ni 25Cu 25合金的相变温度和形状回复应变,550℃退火处理后预应变8%的Ti 50Ni 25Cu25合金棒材的形状回复应变约为2.2%。在500℃和550℃之间退火处理,有利于获得具有小相变热滞和优良形状记忆性能的合金棒材。     

GH4720Li合金的枝晶间相与均匀化工艺

GH4720Li合金中Ti、Al含量较高,同时加入了Zr元素。铸态合金在枝晶间存在γ+γ′相共晶、MC型碳化物相、一次η相和Ni5Zr相。合金的凝固顺序为:L→γ;L→MC;L→γ+γ′;L→η;L→Ni5Zr。将铸态合金进行1130℃/20h+1180℃/10h两阶段均匀化处理可以消除枝晶间γ+γ′相共晶、一次η相和Ni5Zr相。     

烧结时间对多孔NiTi形状记忆合金时效时马氏体相变的影响

采用DSC和SEM等研究了采用不封装热等静压法(CF-HIP)在不同烧结时间下制备的多孔NiTi形状记忆合金时效时的马氏体相变行为.结果表明:经1 050℃烧结1 h后,合金中主要含有Ti2Ni相和大块的Ni3Ti相,随着烧结时间的延长,大块Ni3Ti相逐渐消失,Ti2Ni相几乎没有变化;将烧结试样经450℃时效后,随...     

高强高导铜-铬-锆合金的铸态显微组织

采用光学显微镜、场发射扫描电镜及其附带的能谱仪研究了高强高导Cu-0.8Cr-0.2Zr合金的铸态显微组织以及合金中形成的铬锆相。结果表明:合金铸态显微组织为粗大的柱状晶;铬主要以未溶相、初生相、次生相存在于合金中,未溶相以块状存在于晶内,粗大的初生相以颗粒链状形式分布在晶界上,次生相以小颗粒弥散均匀分布于基体内部;锆主要以共晶的α+Cu5Zr形式呈长条状分布于晶界上和以次生相的形式弥散均匀分布于基体内部;合金中还存在少量层片状的铜铬锆三元共晶组织。     

应力约束条件下Ti_(49.8)Ni_(50.2)合金的逆相变行为

对经8.25%预应变后的Ti49.8Ni50.2合金在不同恒应力(10,60,110,160,210,260和310MPa)约束下的逆相变行为进行了研究.结果表明:约束应力使得储存在马氏体中的弹性能释放,导致逆相变温度(A′s,A′f)升高;应力约束条件下马氏体在逆相变过程中,由于发生了塑性变形,引起了回复应变的减少;相变温度的升高和回复应变的减少均与约束应力成线性关系;还推导出了变应力约束条件下逆相变产生的回复应力和马氏体转变量的计算公式.     

低弹性模量Ti-Nb-Zr合金的显微组织与力学性能

为了降低医用植入物材料的弹性模量,通过选取不同含量的铌和锆,采用真空非自耗电弧炉熔炼了四种成分的Ti-Nb-Zr合金:Ti30Nb7Zr(T1)、Ti30Nb13Zr(T2)、Ti40Nb7Zr(T3)和Ti40Nb13Zr(T4);对四种合金进行了锻造处理,然后在β相区进行固溶,对其固溶后的力学性能、显微组织进行了研究.结果表明:T1和T2合金是β相+α',相的两相组织,随着锆含量不同,α'相形貌及数量也各不相同;T3和T4合金是单-β相组织;四种合金的弹性模量均低于80 GPa,其中T2合金的弹性模量为58 GPa,与人体骨骼的弹性模量最为接近.     

不同成分及热处理态无镍钛基合金的物相组成

采用真空电弧炉熔炼不同成分的Ti-Mo、Ti-Nb系合金,研究了铝、铁、锡、铌、钼等元素对淬火态和退火态合金物相组成的影响。结果表明:随钼含量增加,退火态Ti-Mo合金中α相含量减少,β相含量增加,淬火态Ti-Mo合金中依次形成α′、α″和β_M相;铝和锡元素使淬火态Ti-12Mo和Ti-33Nb合金中α″相增加,为α稳定剂;在退火态Ti-12Mo和Ti-33Nb合金中,锡能够抑制β相向ω相的转变,表现出β稳定剂倾向;铝可以使退火态Ti-12Mo合金中α相增加,但在退火态Ti-33Nb合金中却表现出β稳定剂倾向;铁为强β稳定剂,可使Ti-33Nb合金及淬火态Ti-12Mo合金组织中β或β_M相增加,但由于退火态Ti-12Mo-2Fe合金中的β相易发生共析分解,其α相有所增加;铌、钼同样为β稳定剂,作用效果比铁的作用效果弱。     

采用(Ti/Ni/Cu)_f多层箔钎焊C/C复合材料与TiAl合金

采用(Ti/Ni/Cu)_f多层箔状钎料进行C/C复合材料与TiAl合金的钎焊,实现了良好的界面结合,保证了接头的高温力学性能。研究结果表明:钎焊过程中,首先在Ti/Ni界面处接触反应形成低熔共晶液相,Cu元素的溶解促进了钎料的完全熔化和扩散,接头组织一般为C/C/TiC/Al_2(Cu,Ni)Ti_3C/Ti(Cu,Ni)+Al(Cu,Ni)_2Ti/Al(Cu,Ni)Ti+Ti_3Al/TiAl,Ti(Cu,Ni)基体相和球状弥散分布的Al(Cu,Ni)_2Ti相是钎缝的主要组成部分。当钎焊温度较低或者保温时间较短时,由于钎缝中生成了大量的脆性Ti2Ni相,降低了接头的力学性能;当钎焊温度较高或保温时间较长时,C/C复合材料母材界面处开裂,且TiC层从母材脱落,也削弱了接头的抗剪强度。当钎焊温度为980℃,保温时间为10 min时,C/C复合材料与TiAl合金的接头室温抗剪强度达到最大值18 MPa,600℃时接头的高温抗剪强度达到22 MPa。     

激光功率对原位反应增材制造Nb-16Si二元合金显微组织的影响

以平均粒径约80μm的纯Nb和纯Si粉末为原料,采用500W、750W、1 000W和1 500W功率的激光束为热源,通过双通道同轴送粉激光熔化沉积(Laser melting deposition,LMD)技术制备了四种Nb-16Si二元合金。利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、X射线能量色散谱仪(Energy dispersive spectrometer,EDS)以及X射线衍射仪(X-raydiffraction,XRD)等手段分析了沉积态合金的宏微观组织演变与维氏硬度。结果表明,随LMD激光功率由500W增至1 500W,沉积试样表面形貌逐渐趋于光滑,相对密度由91.1%增至98.5%。激光功率对沉积态Nb-16Si合金相组成无明显影响,在高能激光束的作用下,纯Nb粉末与纯Si粉末发生原位反应,直接合成了室温亚稳态的Nb3Si相和NbSS(Niobium solid solution,NbSS)相。激光功率强烈影响Nb-16Si合金的显微组织形貌,随激光功率的增加,合金中先共晶NbSS相由枝晶状逐渐转变为细小等轴状,其平均尺寸由约50μm细化至1μm左右,合金中NbSS+Nb3Si共晶组织形态由细小的层片状共晶,逐渐转变为纳米级的NbSS相弥散分布在Nb3Si基体上的不规则共晶。随激光功率增加,合金的维氏硬度由605HV逐渐增加至898HV。     

不同温度淬火后Co_(39)Ni_(34)Al_(27)形状记忆合金的组织与性能

采用金相分析、差示扫描量热分析、循环拉伸及阻尼试验等研究了不同温度(1200~1350℃)淬火后Co_(39)Ni_(34)Al_(27)形状记忆合金的显微组织、马氏体相变、超弹性及阻尼性能。结果表明:随着淬火温度的升高,该合金晶粒发生粗化,γ相含量减少,β相逐渐转变为马氏体相;马氏体相变温度与淬火温度几乎成线性正比关系;1 250℃淬火后的合金具有明显的超弹性性能;1 250,1 320℃淬火后的合金在马氏体相变过程中出现阻尼峰值,分别为0.042和0.035,1 320℃淬火后合金的阻尼性能略低于1 250℃淬火后的。     

时效对Ni_(53)Ga_(27)Fe_(15)Co_5铁磁形状记忆合金阻尼性能的影响

采用低频扭摆仪研究了时效对Ni_(53)Ga_(27)Fe_(15)Co_5铁磁形状记忆合金阻尼性能的影响。结果表明:时效前后,当应变振幅小于4.0×10~(-5)时,该合金的阻尼性能都依赖于频率,当应变振幅大于4.0×10~(-5)时都取决于应变振幅;经700℃时效4 h后该合金的马氏体相变温度降低,逆相变温度升高,相变潜热减小,其阻尼性能约为铸态时的两倍,最大阻尼值达0.139。     

锻造温度对TA15钛合金显微组织及抗拉强度各向异性的影响

在(α+β)相区对TA15钛合金棒进行锻造,研究了t_β-15℃、t_β-30℃和t_β-50℃(t_β为β相变温度)3种锻造温度对合金显微组织和抗拉强度各向异性的影响。结果表明：随着锻造温度降低,TA15钛合金中初生α_p相含量增加,片层状α相含量减少,厚度和长宽比减小,抗拉强度提高;TA15钛合金在t_β-50℃温度锻造后沿流线方向的抗拉强度可达973 MPa, 3个方向抗拉强度的极差随锻造温度的降低而减小;TA15钛合金锻造后的拉伸断口均为韧性断口,锻造温度越低,初生α_p相含量越高,断口韧窝越深,而含有较多较细长片层状α相时,断口韧窝较浅。     

DSC在Ti-Ni形状记忆合金相转变中的应用

论述了德国耐驰公司的差示扫描量热仪（DSC200PC）在研究Ti—Ni形状记忆合金相转变过程中的具体应用。结果表明：DSC200PC能够方便快捷的测定Ti—Ni形状记忆合金的相转变。为了节约测试成本，需要厂家对仪器冷却控制系统的电磁阀进行改进。同时，给出了Ti—Ni合金的马氏体起始温度Ms，马氏体结束温度Mf，奥氏体起始温凡和奥氏体结束温度Ar，并对其相变过程进行了判断。     

Al_xFeCoNiCrTi合金的抗氧化性能及其退火态的组织和硬度

利用XRD、SEM、DSC和TG等方法研究了AlxFeCoNiCrTi(x=0.5,1,1.5)高熵合金铸态和不同温度退火后的显微组织、相结构、硬度及其抗氧化性能。结果表明:随着退火温度升高,Al0.5FeCoNiCrTi合金和Al1FeCoNiCrTi合金在785℃左右退火会析出Fe2Ti型的Laves相,合金中的fcc和bcc2相除了长大外,形态基本没有变化;而Al1.5FeCoNiCrTi合金基本保持铸态组织不变;铸态及退火态合金硬度较高(约60 HRC),具有非常强的抗回火软化能力以及一定的高温应用价值;该系合金具有优越的抗氧化性能,尤其Al0.5FeCoNiCrTi合金的抗氧化性能最佳。     

快速凝固态Sn2.5Ag0.7Cu钎料钎焊接头的显微组织

采用单辊法制备了快速凝固态Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金,在相同钎焊工艺条件下,用扫描电镜及能谱仪、拉伸试验机研究了普通和快速凝固态钎料对紫铜板钎焊接头的组织、断口形貌、界面化合物和接头性能。结果表明:与普通钎料相比,快速凝固态钎料钎焊接头组织细化,初生β-Sn相尺寸减小而数量增多、共晶组织明显减少,并且初生相与共晶组织界线变得模糊;剪切断裂时形成的韧窝更多,钎焊接头的韧性得到提高。     

Nb3Si对Nb-18Si原位复合材料微观组织的影响

用真空电弧熔炼方法制备了处于共晶区的Nb 18Si复合材料,用背散射电子相(BEI)和X射线衍射(XRD)分析了铸态和1 200℃×100h退火后复合材料的微观组织形貌和相组成,并进行了断口形貌分析.结果发现退火可以促进亚稳定相Nb3Si分解成Nb5Si3+Nb.延性相Nbss粒子尺寸和体积分数的增加影响材料的断口形貌,铸态的断口完全呈解理断裂,退火以后断口中出现界面脱离.脆性相对延性相的约束程度对材料的韧性影响很大.