Nb-38Ti-11Si-3Al新型高温合金的氧化行为

采用机械合金化制备混合粉末，再通过真空热压法制备具有高致密度、组织性能均匀的Nb-38Ti-11Si-3Al双相合金，并考察其高温氧化行为。利用金相显微镜、XRD、SEM和EDS等手段分析合金成分、显微组织与形貌对合金氧化行为的影响。结果表明：通过高能球磨和真空热压制备Nbss＋（Ti，Nb）5Si3复合材料是可行的，α-Ti片层组织使基体中氧的固溶度大为降低，（Ti，Nb）5Si3相降低了氧在基体中的溶渗度，合金表现出良好的高温抗氧化性能。     

耐热铜合金的机械合金化

在耐热高导铜合金的发展中,有一种新的机械合金化方法可获得优异的特性。机械合金化用于铜基材料,其目的是在固溶和沉淀强化的复合基体中,通过氧化物弥散分布以提高高温性能。初步结果表明,通过高能球磨机的碾磨使细小氧化物在铜基体中达到均匀弥散的分布。     

机械合金化制备Al-Pb粉末

通过X射线衍射(X-ray)、电子扫描电镜(SEM)及点阵常数和晶粒尺寸的计算,分析了互不相溶的Al-Pb混合粉末在机械合金化过程中的微观组织变化。结果表明:机械合金化方法可获得Pb(Al)固溶体;Pb和Al混合粉末颗粒在高能球磨作用下,极度细化成纳米晶,且Pb颗粒在基体中均匀分散,有利于制备高性能Al-Pb系耐磨材料     

碳/铜复合粉末的制备

将粗铜粉和石墨粉按不同配比混合后进行机械合金化,并对机械合金化粉末的物相、合金化特征以及粉末形貌和颗粒度进行了分析研究.实验结果表明.在球磨过程中,随球磨时间延长有越来越多的碳原子溶人铜的晶格,球磨24h时固溶度达到最大值,继续球磨,有部分碳析出.     

Nb在高铝铁素体钢中的固溶析出行为

采用电解相分析方法,结合X射线衍射分析和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对高铝铁素体基体中的析出相颗粒粉末和电解液进行定性定量分析.试验结果表明,试验钢中固态析出相主要为NbC以及少量的Al_2O_3和Al N夹杂.通过扫描电镜观察不同再加热温度下NbC分布状态,发现随着固溶温度的升高,铸态组织中存在的NbC析出逐渐回溶,数量随之减少且发生明显的粗化行为.当温度升高到1100℃,大部分NbC已经回溶到高温铁素体基体中.在利用Thermo-Calc热力学计算软件分析Nb及其碳化物的热力学性质基础上,计算得到Al与Nb的相互作用系数,表明Al能够降低Nb在铁素体基体中的活度,提高其在基体中的固溶度,进一步得到了Nb C在高铝铁素体钢中的固溶度积公式,发展了高温铁素体中的Nb微合金化理论,为进一步的应用提供了理论基础.     

机械合金化诱导难互溶系Cu-Cr合金固溶度扩展的研究

采用机械合金化工艺制备Cu-4%Cr和Cu-7%Cr(原子分数)二元合金粉末,利用XRD,SEM和TEM研究机械合金化过程中粉末的微观形貌和显微组织结构,测量了不同球磨时间粉末的氧含量以及显微硬度.结果表明:在一定的球磨时间内,Cu-Cr合金粉末随着高能球磨的进行,晶粒逐渐细化至纳米尺寸,晶格畸变增加,但进一步球磨会导致铜的晶格常数有所增加,畸变降低.实验证明,在固态下几乎不互溶的Cu-Cr合金,经球磨40 h的机械合金化,Cr在Cu中的固溶度明显提高.     

机械合金化对ODS铁素体钢粉末的微观形貌和结构的影响

研究了不同转速和球磨时间对氧化物弥散强化合金粉末的微观形貌和结构的影响.XRD和SEM结果表明:当转速为380r·min^-1时,既能提高球磨效率,又可避免粉末在球磨过程中发生团聚.机械合金化中晶粒尺寸和平均颗粒尺寸的减小导致XRD衍射峰的宽化.当球磨时间为30h时,粉末平均粒径随着球磨时间的增加而迅速减小至13.4μm,粉末多呈球形,粒度分布较窄.SEM-EDS结果表明,各合金元素在粉末内部分布均匀.     

Nb在高铝铁素体钢中的固溶析出行为

采用电解相分析方法, 结合X射线衍射分析和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对高铝铁素体基体中的析出相颗粒粉末和电解液进行定性定量分析. 试验结果表明, 试验钢中固态析出相主要为NbC以及少量的Al₂O₃和AlN夹杂. 通过扫描电镜观察不同再加热温度下NbC分布状态, 发现随着固溶温度的升高, 铸态组织中存在的NbC析出逐渐回溶, 数量随之减少且发生明显的粗化行为. 当温度升高到1100℃, 大部分NbC已经回溶到高温铁素体基体中. 在利用Thermo-Calc热力学计算软件分析Nb及其碳化物的热力学性质基础上, 计算得到Al与Nb的相互作用系数, 表明Al能够降低Nb在铁素体基体中的活度, 提高其在基体中的固溶度, 进一步得到了NbC在高铝铁素体钢中的固溶度积公式, 发展了高温铁素体中的Nb微合金化理论, 为进一步的应用提供了理论基础.      

球磨时间对石墨烯/ODS铜基复合材料组织与性能的影响

在铜粉中加入0.1%氧化石墨烯与0.5%超细氧化铝颗粒(均为质量分数)进行混合机械球磨,然后真空热压致密化,并同时实现氧化石墨烯的热还原,从而在ODS(oxide dispersion strengthened,氧化物弥散强化)铜基复合材料中引入石墨烯作为第二增强相,制备出石墨烯/ODS铜基复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman spectra)、力学和物理性能测试等,研究球磨时间对复合粉末及其烧结后的组织与性能的影响。结果表明,随球磨时间增加(0~8 h),复合材料的力学性能和物理性能都提高。当球磨时间为8 h时,石墨烯在铜基体中有较好的结合与分布,材料综合性能最佳,石墨烯/ODS铜基复合材料的压缩屈服强度为324 MPa,比ODS铜合金的屈服强度(250 MPa)提高29.6%;抗弯强度为621 MPa,非常接近ODS铜合金(629 MPa),弯曲断口为韧性断裂;维氏硬度(HV)为100;电导率达到87.23%IACS;热导率为385 W/(m·K)。     

机械合金化制备Fe-Co系非晶合金

在高纯氩气保护下采用高能球磨法对原子组成为Fe44Co44Zr3.5Nb3.5B4Cu1的混合粉末进行机械合金化(MA)实验,成功地制取了非晶合金粉末.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DTA)对其进行测试,结果表明:Fe-Co系的混合粉末在MA过程中,通过原子之间的相互固溶、扩散可形成非晶态.此非晶合金的形成是晶粒细化、球磨过程中的缺陷、应力和致密堆垛结构等多种因素综合作用的结果,这与机械合金化的合成机理之一的扩散型机制相吻合.用非晶化的热力学条件判据和动力学条件判据对此合金进行计算,其结果也表明此合金已非晶化.     

含氮ODS-310奥氏体钢粉末机械合金化的研究

以雾化预合金粉(成分为Fe-25Cr-20Ni)、Ti粉和纳米Y2O3为原料(成分配比为Fe-25Cr-20Ni+3%Ti+3%Y2O3),通过在氮气气氛中高能球磨的方式实现了原始粉末的机械合金化。在球磨转速、球料比、球磨气氛不变的情况下,研究了球磨时间对机械合金化效果、粉末微观形貌及氮含量的影响。球磨后的粉末在900、1 100和1 200℃下做退火处理,研究了退火温度对粉末析出相的影响。实验结果表明球磨50h后的氧化物弥散强化(oxide dispersionstrengthened,ODS)-310奥氏体钢粉末有非晶相生成。     

粉末冶金制备的Ti35Nb2．5Sn5HA生物复合材料的组织与性能研究

采用高能机械球磨和脉冲电流活化烧结方法制备了一种新型的不含Al、V等有毒元素的口钛合金基体的Ti35Nb2．5Sn5HA生物复合材料。研究了不同机械球磨时间球磨的Ti35Nb2．5Sn5HA粉末以及用这几种粉末烧结制备的样品微观组织和显微硬度变化,球磨时间对烧结复合材料的微观组织和性能的影响。结果表明：随着球磨时间的增加,Ti35Nb2．5Sn5HA粉末的颗粒尺寸逐渐减小,Nh和Sn开始与Ti发生固溶,形成Ti的过饱和固溶体,而且α-Ti也开始向β-Ti转化。当球磨时间达到12h,球磨粉末中α-Ti完全转化为β-Ti,粉末颗粒的平均尺寸为500nm左右。12h球磨的粉末烧结制备的复合材料具有超细晶粒尺寸,晶粒平均尺寸为200nm,这种复合材料的维氏显微硬度可以达到10187．3MPa。     

机械合金化制备高纯NiAl粉末

采用机械合金化方法制备NiAl粉末,用XRD和SEM对合成样品进行物相组成和形貌分析,研究了球磨时间和转速对NiAl粉末合成的影响规律.结果表明:球料比6:1,转速500 r/min时,球磨5h后NiAl合成反应基本完成,但由于铝粉的损失,导致合成粉末物相不纯,有少量Ni3Al存在;转速影响机械合金化方法制备高纯NiAl粉,选择合适的转速(365 r/min)可以制得纯NiAl粉.     

非晶SiO_2涂层的制备及其对Ti-22Al-26Nb合金的高温防护

:以商业硅胶为原料,采用溶胶-凝胶法在Ti-22Al-26Nb合金表面浸涂制备非晶氧化硅涂层.涂层样品和空白样品在800和900 ℃静态空气中进行等温氧化实验,900 ℃静态空气中进行循环氧化实验.采用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对结果进行分析,研究涂层对Ti-22Al-26Nb合金氧化行为的影响.结果表明:涂层样品的氧化抛物线速率常数较空白样品降低,涂层提高了合金在空气中的抗氧化能力.合金表面生成氧化膜主要由TiO2,Nb2TiO7和AlNbO4组成,涂层抑制了氧化物的生长.探讨了涂层的作用机制.     

一种Nb-Ti-V钢在奥氏体相区中的应变感生析出特性

用透射电子显微术和原子探针研究了奥氏体相区中的变形过程是如何影响一种Nb（0．041重量％）、Ti（O．11重量％）、V（O．018重量％）微合金化钢的应变感生析出特性。在1250℃固溶退火后，几乎所有的Nb和V都已进入固溶体。Ti并未进入固溶体，而是以TiN析出物的形态稳定地存在着。在冷却到变形温度的过程中，这些TiN析出物成了Nb和V的形核点，形成了富含TiN的心部和富含V的外壳的析出物，Nb均匀地分布在整个析出物中。在变形后，产生了应变感生析出物，这些应变感生析出物主要由Nb和V组成，Ti的量很少。较小的应变感生析出物中N含量比C含量高，随着析出物的增大，C的含量也随之增加。     

Cu-C-Ti系和Cu-CuO-Al系合金粉末的机械合金化

将CU-C3.3%-Til3.3%和CU-Cu02.5%-Al11.1%(质量分数)二合金粉末分别进行机械合金化,结果发现,经20h球磨后,C的衍射峰已经消失,Ti、Al、CuO的衍射峰强度显著降低;60h球磨后,二合金粉末都形成了Cu基过饱和固溶体;100h球磨后,部分Ti、C、Al、O溶质元素脱溶析出,并反应生成TiC和Al₂O₃。机械合金化导致粉末细化、亚晶界和位错等缺陷产生是形成过饱和固溶体和促进第二相析出的重要原因。     

纳米结构9Cr-ODS钢的制备工艺

本文对利用雾化法直接制备出Y、Ti过饱和固溶的粉体合金,经短时机械合金化和热等静压成型制备纳米结构9Cr-ODS钢技术进行了研究.采用扫描电镜和X射线衍射研究雾化合金粉与短时球磨后雾化合金粉的形貌特征与组织的演化.通过高分辨透射电镜和电子背散射衍射研究热固化成型后ODS钢的微观组织.测试了雾化粉和球磨8 h合金粉热固化成型样品的应力-应变曲线.结果表明,用短时球磨雾化粉制备的ODS钢晶粒尺寸更加细小、形成高密度纳米尺寸的析出相.与常规方法制备的ODS钢相比,抗拉强度略高、塑性显著提高、球磨时间大幅缩短.     

急冷条件下Nb对高磁感取向硅钢中抑制剂析出行为的影响

以工业高磁感取向硅钢的化学成分为基础,采用真空感应炉冶炼了两炉试验钢,其中-炉为基体钢未添加微合金元素作为对比钢,另-炉钢中添加了微合金元素Nb以形成新型抑制剂.采用石英管直接伸入钢水吸取少量钢水后迅速插入水中进行急冷.电子显微镜的分析结果表明,试样中的大型夹杂物为MnS与Al2O3,和/或Mgo的复合物.基体钢以及Nb微合金化试验钢急冷样品中都弥散分布着细小的析出物,这些细小析出物的直径约为几个纳米.Nb微合金化的高磁感取向硅钢中,不仅有Mns和AlN的细小析出物,还有大量细小的Nb(C,N)析出颗粒.采用Nb微合金化有望降低取向硅钢的板坯加热温度,还可能会进-步增强抑制剂的抑制效果.     

碳/铜复合粉末的制备及其SPS烧结工艺的研究

将粗铜粉和石墨粉按不同配比混合后进行机械合金化,并对机械合金化粉末的物相、合金化特征以及粉末形貌和颗粒度进行了分析研究;利用放电等离子烧结技术研究了制得粉末的烧结行为.实验结果表明,在球磨过程中,随球磨时间的延长有越来越多的碳原子溶入了铜的晶格,球磨24h时固溶度达到最大值,继续球磨,有部分碳析出.机械合金化可以使晶粒细化,有利于原子扩散形成过饱和固溶体;应用烧结技术,可以得到均匀、致密的组织.     

镍基高温合金粉末的高能球磨工艺研究

本研究采用机械合金化方法制备氧化物(Al2O3)弥散强化镍基高温合金预合金粉末.通过改变球磨工艺参数,分析了球磨转速和球料比对机械合金化过程的影响,对球磨后的粉末进行SEM分析、XRD分析、粒度测试和松装密度测试,得出最佳的球磨工艺参数。实验结果表明:Al2O3 弥散强化镍基高温合金机械合金化粉末尺寸随球磨转速的增加先减小后增大,当球磨转速为400rmp,球料比为20∶1时,合金粉末有较高的松装密度和较小的粉末粒度。