Cu-Ni-Sn三元系相平衡的热力学计算

基于Cu-Ni-Sn三元系的相平衡和热力学的实验信息,采用亚正规溶体模型描述液相和fcc相的Gibbs自由能,为了预测该体系中bcc相的A2-B2有序-无序转变,bcc相的Gibbs自由能采用双亚点阵模型进行描述.利用CALPHAD(相图计算)方法评估了Cu-Ni-Sn三元系各相的热力学参数,计算的富Cu侧相图和热力学性质与实验数据比较一致.并对该三元系中bcc相的A2-B2有序-无序转变及fcc相的溶解度间隙进行了计算.这些计算结果对利用析出强化以及Spinodal分解开发高强度和高导电性的新型Cu基合金的组织设计具有一定的指导意义.     

Al对低中子吸收截面Ti-Zr-Nb高熵合金的微观结构和腐蚀行为的影响

针对Al对低中子吸收截面Ti-Zr-Nb系高熵合金的微观结构和腐蚀行为进行了研究。比较了不含Al和含15at%Al的Ti-Zr-Nb合金的相图、微观结构、氧化行为和腐蚀行为。相图计算结果表明,在熔点下Ti-Zr-Nb三元合金为bcc相,添加的Al会倾向于在合金中形成不同的金属间化合物,而缩小相图中bcc单相区的温度区。XRD和TEM结果表明,熔炼获得的Ti-Zr-Nb三元合金为简单的bcc结构,而Al会导致晶体结构转变为有序的B2结构。通过热重分析和高压釜试验对Ti-Zr-Nb系高熵合金的腐蚀行为进行了研究。结果表明,在腐蚀过程中,Ti-Zr-Nb三元合金的氧化膜容易发生剥落,而添加Al会提高氧化层的稳定性,但不会改变腐蚀氧化层的主要氧化物种类。通过计算反应速率常数和激活能对氧化动力学进行了研究,发现添加Al的Ti-Zr-Nb系合金的高温氧化性能与Zr合金接近。     

激光冲击强化单晶Ni3Al合金分子动力学仿真

镍基单晶高温合金因具有高体积分数的L1₂结构γ’(Ni₃Al)相而具有优异的综合力学性能。为研究激光冲击下γ’相的微观组织演变规律，采用分子动力学方法构建了单晶Ni₃Al分子动力学模型，分析了[100]、[110]、[111]3种不同晶向上的微观组织演变行为。结果表明：[100]晶向冲击时，其塑性变形机制为fcc相向bcc相转变，并随着冲击压力的增大bcc相含量也随之增加；[110]和[111]晶向冲击时，其塑性变形机制为位错滑移，其中[110]晶向滑移系主要为■，而[111]晶向滑移系主要为■产生的位错主要为1/6<112>(Shockley)，但随着冲击压力的增加，塑性变形机制为fcc相向bcc相转变，同时产生无序结构。     

β-γ高Nb-TiAl合金组织转变及拉伸性能研究

本文研究了β稳定元素Cr和Mn的掺杂对高Nb-TiAl合金的组织、相组成、凝固路径及室温、高温拉伸性能的影响。实验结果表明,Ti-45Al-8Nb-0.4B（原子分数,%,下同）合金中分别加入2Cr、2Mn或1Cr1Mn后,铸态组织中B2相逐步增加,而α2相逐步减小。1Cr1Mn合金转变为由γ+B2两相组成的新型β-γ高Nb-TiAl合金。凝固路径由L→β→β+α→α+γ+β→α2+γ+B2转变为L→β→β+γ→B2+γ。Cr和Mn的同时添加具有更明显的β相稳定作用。室温拉伸结果表明,随着B2相含量的增加,合金的强度与延伸率均降低。而在900℃条件下,合金延伸率出现先降低后升高的现象。这说明,高温下合金中β相含量达到一定程度时（本研究为14.4 %）,有利于协调变形。     

Cu-Zn-Al合金热弹性马氏体稳定化机理的探讨SCIEI

本文研究了快速凝固Cu-Zn-Al合金热弹性马氏体稳定化的机理,认为该合金马氏体稳定化实际上是一个原子组态由有序向无序、马氏体结构由M18R向b/a=1/3^(1/2)的N9R转变的过程,这一过程是由马氏体固有的分解趋势所决定的。     

Cu-Zn合金中β＇→β转变动力学

用DSC法研究了Cu-Zn合金组织中β＇→β转变动力学。结果表明，Cu-Zn合金以10℃／min升温时的β＇→β转变起始温度为446．23℃，结束温度为460．42℃，转变时间为114．84s，合金的转变表观激活能为4147．72kJ／mol；转变体积分数小于50％时，其转变激活能变化不大，然后，随着转变体积分数的增加，其转变激活能逐渐减小。     

（Bal-xSrx）（Zn1／3Nb2／3）O3固溶体系统的晶体结构

XRD分析表明,（Bal-xSrx）（Zn1／3Nb2／3）O3系统中生成了一定的第二相,第二相的形成与ZnO的挥发有关。随着Sr含量的增加,晶体结构由无序的立方相向有序的赝立方相转变。在低角度处出现了1：2超晶格衍射峰,在高角度处衍射峰展宽并右向偏移。（Bal-xSrx）（Zn1／3Nb2／3）O3系统中氧八面体的畸变是相转变形成、有序相产生、晶体结构对称性下降及晶格常数a和c减小的根本原因。     

Co-Cr-W三元系相平衡的热力学计算

用CALPHAD方法评估了Co-Cr-W三元系,计算了1000,1200和1350℃的相平衡。采用亚正规溶体模型描述了液相,fcc相,bcc相和hcp相。σ相,μ相,R相分别用模型（Co,W）8（Cr,W）4（Co,Cr,W）18,（Co,Cr,W）7W2（Co,Cr,W）4和（Co,W）27（Cr,W）14（Co,Cr,W）12来表示;得到了自洽的热力学相互作用参数。计算的1000,1200和1350℃的相图与实验数据吻合。     

Cu-Zn合金中β''→β转变动力学

用DSC法研究了Cu-Zn合金组织中β'→β转变动力学.结果表明,Cu-zn合金以10℃/min升温时的β'→β转变起始温度为446.23℃,结束温度为460.42℃,转变时间为114.84 S,合金的转变表观激活能为4147.72kJ/mol;当转变体积分数小于50%时,其转变激活能变化不大,然后,随着转变体积分数的增加,其转变激活能逐渐减小.     

Ni75AlxV25-x合金中反相畴界有序无序化的微观相场模拟

基于微观相场模型研究了Ni75AlxV25-x合金中L12-Ni3Al相间反相畴界和DO22-Ni3V相间反相畴界的有序无序化过程.结果表明,伴随着Ⅴ的富集,Al和Ni的贫化,L12相间反相畴界(200) L//(200)L·1/2[001]L和(200)L//(200)L均发生有序无序化;DO22相间反相畴界是否发生有序无序化与界面结构有关,伴随着Ni和Al的富集,Ⅴ的贫化,DO22相间反相畴界(001)D//(002)D处发生有序无序化,而反相畴界[100]D·1/2[100]D始终保持有序,且成分演化与(001)D//(002)D处完全相反.有序无序化过程中的反相畴界处的成分演化有利于第二相在界面处形核.反相畴界处无序相的长大伴随着部分晶粒的长大和部分晶粒的消失,反相畴界有序无序化可以视为晶粒粗化阶段的伴随过程.     

Cu-Zn-Al合金马氏体稳定化与母相有序态SCIEI

采用X射线衍射和内耗测量研究了Cu-Zn-Al合金不同热处理条件对马氏体相变和母相有序态的影响。研究表明,“淬火-时效”试样从室温加热到320℃马氏体完全消失为止始终未发生逆相变。分级淬火短期等温试样出现B2?9R和DO_3?18R两种马氏体相变共存。随着等温时间的增长,B2?9R相变消失,与此同时DO_3?18R相变增强。然而,淬火后立即上淬到100—150℃等温的试样只出现B2?9R相变,即使等温时间增长也能继续保持。显然,从高温快冷不能抑制A2?B2有序,却可以抑制B2?DO_3有序。虽然分级和上淬处理时母相所处的湿度相同,但其有序态却各异,足够的空位浓度是发生B2?DO_3有序转变的必要条件。文中讨论了Cu-Zn-Al合金马氏体稳定化的可能机制。     

锇铱铑钌二元合金相图的研究进展(1976～1985)

1.前言在文献[1]中,由Ir、Os、Rh、Ru组成的二元系相图有105个,其中Os二元系只有15个。十年来,铂、钯二元系相图的研究仍然很少。Ir、Os、Rh、Ru二元系相图新增加14个,其研究有所发展的17个,由国际相图协会组织评价的有14个。这些体系的具体分属和文献[1]的比较见表1。     

Ti—Ti2AlNb功能梯度材料的激光立体成形研究

采用激光立体成形技术制备了从Ti到Ti2AlNb成分连续渐变,外形规则、高度为17 mm的梯度材料.分析了梯度材料的组织及相结构演变规律和硬度变化规律.随着Al和Nb成分的提高,Ti-Ti2AlNb功能梯度材料的相呈现α'→α β→α α'→α'→α β→α β/B2 α2→β/B2 α2→β/B2→B2 α2 O→B2的演变过程,实现了由α型钛合金经过α β型及β型钛合金向Ti2AlNb基合金的转变.硬度值HV从底部纯Ti的170连续渐变到顶端Ti2AlNb的470.基于钛合金富Ti区非平衡相图,并结合Al和Nb元索在钛合金中对α,β和α2稳定性的影响分析,对梯度材料在激光立体成形过程中的相演化过程进行了解释.     

Microscopic Phase-Field Simulation of the Structure Transformation from DO22 to L10(M=1) Phase in Ni64Al21V15 Alloy

基于微观相场模型,研究了Ni64Al21V15合金在1150K时效过程中相结构演化。结合微观组织演化图像和各个格点上原子占位几率的演化,分析了DO22结构向L10(M=1)结构转变机制。合金沉淀中期,在相界处析出L10(M=1)结构。研究发现,L10(M=1)结构形成可分为3类:在DO22与L12相界处形核,沿[001]方向排列,向DO22相扩张;在DO22结构90°有序畴界处形核,沿[001]方向排列,向DO22扩张;在2个[100]向排列的DO22结构交界处形核,沿[100]方向排列,向DO22结构扩张。DO22相中,V主要占据β位,Ni主要占据α2和α3位,Al主要占据α1位;随后,V向α2位跃迁,在(002)面富聚且发生有序化,逐渐占据β和α2位,Ni原子发生面间跃迁,由α2位跃迁至α1位,逐渐占据α1和α3位,Al原子向相外扩散。DO22结构最终转变为高度有序的L10(M=1)结构。     

热处理和熔炼方式改变对AlCoCrFeNiTi0.2高熵合金的影响

采用电弧熔炼方法设计制备了AlCo CrFeNiTi_(0.2)合金,发现铸态时的合金形成了B2相和bcc相,且室温压缩性能良好,压缩塑性为32.6%,屈服强度为1530.4 MPa,抗压强度为4035.0 MPa,硬度接近6000 MPa。在550、800和1050℃对其进行热处理,采用水冷的方式以保存高温相,3个温度对应的相组成分别为bcc+B2、bcc+B2+fcc+σ和bcc+B2+fcc,热处理后合金脆性和硬度升高。采用磁悬浮熔炼制备了大块AlCo CrFeNiTi_(0.2)合金,该状态合金成分分布比较均匀,形成了bcc+B2+σ3相,在600℃时压缩塑性为35.0%,且仍能保持1486.7 MPa的屈服强度,耐高温性能较好。     

Crystallography of Mg2Sn precipitates in Mg-Sn-Mn-Si alloy

The microstructures of a Mg-Sn based alloy with trace additions of Mn and Si after various ageing heat-treatments were investigated. The alloy was found to contain mostly Mg2Sn（fl） precipitates. The morphology and orientation relationships（OR） of Mg2Sn precipitates were analyzed by using TEM. The Mg2Sn precipitates mainly exhibit three shapes： lath, polygon and plate. Four ORs between Mg2Sn precipitates and Mg（a） matrix are repeatedly detected, and two of them have never been reported before. Most of the lath-shaped fl precipitates exhibit two OR. One is （0001）α/（110）β, [11^- 20]α//[001]β （OR-I）, with the long axis along [11^-20]α//[001]β; and the other is （0001）α/（110）β, [1^-100]α//[31^1]β （OR-2, a new OR）, with the long axis along [1^100]α//[31^-1]β. The polygonal β exhibits （0001）α/（111）β, [2^110]β//[^-110]β（OR-3）, with several pairs of facets. The plate-shaped fl exhibits （0001）α/（111）β, [2^-11 0]α deviates by about 9 from [^- 110]β （OR-4, a new OR）.     

马氏体转变（十五）

5．6．2．2TiNi合金的马氏体转变路径 不够致密排列的bcc结构的母相B2具有本征的点阵不稳定（Zener不稳定）。Zener1947年指出,在不够致密BCC的B2结构中,原子堆垛处于亚稳定状态,     

Ti2AlNb基合金热处理中的相结构与相变预测

运用相图计算技术,预测了名义成分为Ti-22aAl-27Nb的Ti2AINb基合金在热处理过程中的相结构与相转变,得到了该合金的相转变温度、相比例和各相的成分等重要信息,将材料热力学中的亚晶格模型和第一性原理总能计算相结合,对Ti2AlNb基合金中的主要组成相-O相(有序正交相)中的合金元素在各个亚晶格上的占位分数和有序化行为进行了深入研究,表明O相的有序.无序转变属于具有连续变化特征的二级相变,预测结果与现有实验结果相当吻合.     

钛硅铝碳层间固溶体陶瓷的超结构现象

研究了钛硅铝碳（ Ti3Siy-xAlxCz）层间固溶体陶瓷材料的超结构现象。结果发现，用热压Ti、Si、Al和C（石墨）混合粉末原位反应合成的Ti3Si0．9Al0.3C1.93和Ti3Si0.8Al0.4C1.93层间固溶体块体样品的X射线衍射（XRD）谱中[00L]晶面的衍射峰极其微弱，只有[008]面有一个小的衍射峰，[002]、[004]和[006]面几乎没有衍射峰存在，而该块体样品的粉末的X射线衍射谱中所有[00L]晶面的衍射峰均存在。这种超结构现象表明，用热压原位反应合成的Ti3Si0．9Al0．3C1.93和Ti3Si0.8Al0.4C1.93实为层间无序固溶体。由于内应力的释放，取自该块体样品的粉末发生了从无序到有序的转变，所以粉末的X射线衍射谱中显现出强的[00L]面衍射峰。这种超结构相可能对Ti3Si0.9Al0.3C1.93和Ti3Si0．8Al0．4C1.93块体的性能产生重要影响。     

Ni—Al-V合金有序畴界面结构的微观相场模拟

利用微观相场动力学模型模拟了Ni-Al-V合金沉淀有序相之间界面的微结构及其演化过程。研究结果表明，Ll2相之间形成3种类型的畴界结构，界面宽度较小，其中一种界面处Al原子占位几率基本达平衡值。D022相根据投影后[10]和[01]两个不同取向的结合，形成8种类型的畴界结构，相同取向的畴界较宽，不同取向的畴界处V原子占位几率较高。两种不同有序相形成4种类型畴界，由于后析出相在先析出相的界面形核长大，界面处相应原子占位几率达平衡值，两相界面处连续过渡。D022有序相[01]方向形成的界面随沉淀过程进行，由无序变为有序窄界面，之后界面处又发生分解成为无序相。