Ni7Hf2／Ni3Al共晶的微观组织特征

针对ＮｉＡｌＨｆ三元系，寻找出形成Ｎｉ７Ｈｆ２／Ｎｉ３Ａｌ共晶成分的合金，结合光学金相、透射电镜、Ｘ射线衍射、电子探针等技术，研究了这种合金的相结构、形态和组成，分析了γ′／Ｎｉ７Ｈｆ２共晶的界面热稳定性，并提出了降低Ａｌ含量，从而消除枝晶间有害相βＮｉＡｌ／Ｎｉ７Ｈｆ２共晶的方法     

定向凝固Al2O3/YAG共晶自生复合材料的组织形态及非规则共晶生长

采用激光区熔定向凝固技术制备了Al2O3/Y3Al5O12(YAG)共晶自生复合材料.利用SEM,XRD,EDS及TEM对共晶形貌特征、相组成、界面结构.组织演化及相析出规律进行了研究;利用分形维数对非规则微观组织形态进行了定量表征.在此基础上,分析讨论了氧化物共晶的非规则共晶生长机制.结果表明: Al2O3/YAG共晶自生复合材料由无规则均匀分布的Al2O3和YAG两相组成,两相之间相互交错,耦合生长,呈象形文字结构;凝固过程中,YAG相作为领先相析出;随扫描速率增大,共晶间距高度细化,最小层间距为0.2 靘;在低扫描速率下,共晶组织属典型的层片状非规则共晶组织,具有明显的分形特征,当扫描速率达到2000 靘/s时,出现胞状和树枝状组织,组织分形特征减弱;共晶两相高的熔化熵及激光快速凝固大的动力学过冷导致的小平面/小平面共晶生长是形成复杂非规则共晶组织的主要原因.     

定向凝固Ni3Al合金高温变形后的显微组织特征

利用金相,扫描电镜和透射电子显微镜研究了定向凝固Ｎｉ３Ａｌ合金高温变形后的显微组织特征。研究结果表明,当变形速率较快时,原始柱状晶晶界无明显变化,晶内无明显结构存在;当变形速率较慢,合金呈现塑变形时,变形初期柱状晶晶界呈现“锯齿状”,后期原始柱状晶界消失,代之以晶粒尺度约为１５ｍｍ的晶粒带,晶粒带中既有小角度晶界,也有大角度晶界。     

定向凝固自生共晶材料Al11La3／Al的制备及凝固特征

利用定向凝固装置,在固-液界面前沿温度梯度很高的条件下, 在生长速度R=6.0-20.0μm/s的范围内制得了定向规则排列的自生复合Al_(11)La_3/Al共晶材料、并测得在此凝固条件下处于极值状况生长的共晶体?/R=1.42×10~(-8)cm~3/s利用TEM对该共晶体的选区衍射表明:共晶两相的择优取向为[100]Al∥331Al_(11)La_3,惯态平面为:(002)Al∥(116)Al_(11)La_3Al_(11)La_3,相生长前沿的(103)晶面孪晶生长,导致Al_(11)La_3相分枝,从而调整共晶片层间距λ     

控制参数对Al—Al3Ni共晶合金间距的影响

在不同温度梯度及生长速度下测量了Ａｌ－Ａｌ３Ｎｉ共晶合金间距选择范围。实验结果表明,在一定生长速度下,共晶间距存在一容许范围。其宽度随生长速度的增加减小,在某一温梯度下,共晶间距与生长速度的关系满足λ＾ｎｕ＝常数ｎ＝１．７－２．０）的关系,温度梯度增加,其最大,最小及平均间距离略有减小。同时,Ａｌ－Ａｌ３Ｎｉ合金的间距选择范围与初始生长速度无关。     

定向凝固NiAl—Cr（Mo）—Hf合金微观结构的电子显微学研究

利用ＴＥＭ研究了定向凝固方法制备的ＮｉＡｌ－２８Ｃｒ－５．５Ｍｏ－０．５ｈｆ（原子分数,％下同）共晶合金的微观组织与结构,以了解其复相强韧化机理,共晶合金呈典型的胞状结构,并由层片状Ｃｒ（Ｍｏ）相,ＮｉＡｌ基体,不连续网状分布的Ｈｅｕｓｌｅｒ相ｉ２ＡｌＨｆ组成,ＮｉＡｌ和Ｃｒ（Ｍｏ）相存在固定的立方－立方取向关系,并共同沿（１１１）方向生长,两相间呈半共格界面,并存在三套规则的界面错配们错网,在     

激光区熔定向凝固Al2O3／YAG／ZrO2亚共晶陶瓷的微观组织

采用激光区熔定向凝固技术制备了Al2O3/YAG/ZrO2三元亚共晶自生复合陶瓷,研究了不同激光扫描速率下亚共晶自生复合陶瓷的微观组织,并与激光区熔定向凝固Al2O3/YAG二元及Al2O3/YAG/ZrO2三元共晶自生复合陶瓷的微观组织进行了对比.结果表明,激光区熔定向凝固Al2O3/YAG/ZrO3三元亚共晶由相互交错分布的α-Al2O3、YAG和c-ZrO2三相组成,无其它结晶相和无定形相;随激光扫描速率的增大,凝固组织发生显著变化,出现了由共晶集群到较为规则的树枝状共晶再到杂乱的树枝状共晶的组织转变.初生相的枝晶生长,使得亚共晶陶瓷的凝固组织明显不同于共晶陶瓷的凝固组织;亚共晶凝固组织呈现典型的小平面非规则共晶形貌,凝固组织主要由Al2O3和YAG两相的小平面生长方式决定,第三组元ZrO2相表现出弱小平面生长特征.     

急冷凝固Ni3Al合金中的亚稳相

通过急冷凝固,在Al含量超过化学计量值(25at.—％)的Ni_3Al和Ni_3Al(B)中会出现一种片层状的两相组织。经电子衍射和X射线衍射分析确定为基体γ’相和亚稳相。利用约化胞方法计算表明亚稳相为正交结构(α=0.2355nm,b=0.4157nm,c=0.1683nm),实验结果还表明,硼合金化对片层状组织的形成没有影响。     

定向凝固Al-40%Cu合金三维微观组织重构及共晶间距演变

本文利用连续切片技术研究了定向凝固Al-40%Cu过共晶合金中金属间化合物Al₂ Cu初生相的三维微观组织,以及抽拉速率跃迁下,三维共晶组织形态的演变和间距调整.结果表明:抽拉速率为5μm/s时,初生Al₂Cu三维组织沿生长方向存在棱面和棱角,表现出明显的棱面相生长形态;凝固过程中初生Al₂Cu相释放的结晶潜热使得生长界面发生局部重熔,三维组织中出现孔洞,形成拓扑缺陷.在Al-40%Cu合金三维共晶组织中,Al₂Cu相和Al相的体积分数分别为56.8%和43.2%,且Al₂Cu相的生长方向与试样轴向夹角为5.1°.当抽拉速率从2μm/s突然跃迁到500μm/s时,三维共晶组织形态从层片向棒状转变,这种转变不是由合金中两相体积分数变化造成的.三维共晶组织间距调整机制不同于二维组织中的分叉、内凹和界面重新形核,而是通过三维空间非同一平面连续的分叉、分枝进行,在三维下并没有观察到二维下的重新形核共晶间距调整机制.     

电磁振荡凝固诱导Al—Cu共晶合金宏观和微观组织的细化

通过在Al-Cu共晶合金凝固过程中同时施加稳恒磁场和交变电场的方式.在熔体中产生了电磁振荡,研究了电磁振荡对Al-Cu共晶合金宏、微观组织的影响.结果表明,适当控制电磁振荡过程参数,可使Al-Cu共晶合金中的宏、微观组织同时得以细化,并分析了组织演化的机理.     

原位Al2O3和TiB2粒子增强Al-Cu合金基复合材料的制备和性能

由ＴｉＯ２ＡｌＢＣｕＯ体系制备了原位Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子增强Ａｌ３．２％Ｃｕ和Ａｌ６．０％Ｃｕ合金基复合材料。Ｘ射线衍射分析表明，在两种复合材料中均有Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２生成，没有发现Ａｌ３Ｔｉ相产生。原位生成的Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２粒子为尺寸小于２μｍ的等轴状粒子，在Ａｌ基体中均匀分布。室温拉伸试验表明两种ＡｌＣｕ合金基原位复合材料具有很高的强度，并且随着基体合金中Ｃｕ含量的增加复合材料的强度增加。动态压缩试验表明，这种ＡｌＣｕ合金基原位复合材料的强度对应变速率是不敏感的，这可由不同应变速率变形后的复合材料基体中位错密度大致相同来解释。高温压缩蠕变试验表明，两种复合材料均表现出高的显态应力指数。随基体合金中Ｃｕ含量的增加复合材料的蠕变抗力明显提高。     

Ni3Al含量对热爆合成Ni3Al／TiC复合材料的影响

研究了Ｔｉ－Ｃ－Ｎｉ－Ａｌ系统的燃烧合成过程。热爆的发生首先取决于升温速度，其次取决于系统的热放量，产物的密实度也随Ｎｉ３Ａｌ含量变化，Ｎｉ３Ａｌ的质量分数为４０％时达到最大值，借助ＳＥＭ分析了Ｎｉ３Ａｌ含量对产物显微结构的影响。     

Effects of laser processing parameters on solidification microstructures of ternary Al2O3/YAG/ZrO2 eutectic in situ composite and its thermal property

Rapid surface resolidification with a high powered CO₂-laser was performed in preparing directionally solidified Al₂O₃/YAG/ZrO₂ ternary eutectic ceramic in situ composite. The effects of laser processing parameters on the solidification microstructure characteristics and thermal properties were studied by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffractometry (XRD) and synthetically thermal analysis (STA). Detailed investigations of the influence of laser power and scanning rate on the preparation and microstructural parameters of the ternary eutectic were presented. Moreover, the eutectic phase separation rule at high temperature was discussed. The results indicate that solidification microstructure of the ternary eutectic composite is greatly influenced by the laser processing parameters. The synthetically thermal analysis shows that the eutectic temperature of ternary Al₂O₃/YAG/ZrO₂ composite is 1 738 °C, well matching the phase diagram of Al₂O₃-Y₂O₃-ZrO₂.     

Al2O3/Al合金复合材料的蠕变与回蠕变行为

研究了挤压铸造Al2O3短纤维(体积分数为15%)增强Al合金Al-Si12-Cu1-Mg1-Ni1复合材料的变载荷蠕变和回蠕变行为.结果表明,复合材料在主应力作用下蠕变当载荷突然降低后,表现为瞬态大应变量收缩以及随后的回蠕变研究表明初始瞬态收缩完全是复合材料的弹性应变,有别于前人采用复合材料或纯金属、合金所得到的数倍于弹性应变结果.实验结果经数值回归得出回蠕变速率εbc(t)=Atn,回蠕变应变εbc(t)=A 1n t+C.指数n在任一主应力应变阶段均接近于-1,系数A取决于降载前复合材料积累的主应力蠕变状态,并随降载前主应力蠕变程度的增加而增大,表明复合材料回蠕变行为受到降载前主应力蠕变状态的制约.     

DZ125合金表面碳化铬／Ni_3Al堆焊涂层显微组织

采用药芯焊丝法制得Ni—Al-Cr3C2复合焊丝,将该焊丝堆焊于DZ125合金表面．在氩弧物理热的作用下,Ni与Al化合成Ni3Al并释放大量反应热;Cr3C2发生分解,并在随后凝固过程中重新析出细小的富Cr的M3C2和M7C3相．受冷却速率的影响,靠近母材区域的碳化物尺寸小于外层区域．母材合金元素进入焊接熔池中,发生一系列碳化和氧化反应,生成的化合物按自由能高低随温度降低顺序析出,导致在焊接熔合区形成大量富Hf,Ta,Ti和W的MC复合碳化物和少量氧化物,距焊层表面越近,数量越少直至消失．     

Al_2O_3短纤维/ZA22合金复合材料凝固的方式及组织

采用扫描电镜及能谱仪等测试手段研究了挤压铸造Ａｌ２Ｏ３短纤维增强ＺＡ２２合金复合材料的凝固方式及组织特征。结果表明：在该复合材料中,短纤维呈准二维随机分布,ＺＡ２２合金基体初晶在纤维间隙中生核长大,纤维周围被低熔点物质环绕。压力、纤维及稀土铈的存在均使ＺＡ２２合金组织细化。在复合材料制备过程中,纤维预制块对大块稀土化合物或其它杂质有阻挡作用。