掺V和Ag的TiAl合金中缺陷和电子密度的正电子湮没研究

测量了Ti50Al50，Ti50Al48V2，Ti50Al48Ag2合金和充分退火的Ti，Al，Ag，V金属的正电子寿命谱，利用正电子寿命参数分别计算了合金基体和缺陷态的自由电子密度。TiAl合金的脆性与其基体和晶界缺陷处的自由电子密度较低有关。在富Ti的TiAl合金中加入V，V原子比Al和Ti原子能提供较多的自由电子参与形成金属键，因而提高了合金基体和晶界缺陷处的自由电子密度；在TiAl合金中加入Ag也有类似的效应。在TiAl合金中加入V和Ag，有利于提高合金的韧性。     

用正电子湮没技术研究Zr和Nb在TiAl合金中的行为

测量了ＴｉＡｌ,Ｔｉ５０Ａｌ４８Ｚｒ２和Ｔｉ５０Ａｌ４８Ｎｂ２的正电子寿命谱,并利用正电子寿命参数分别计算了合金基体和缺陷态的自由电子密度。ＴｉＡｌ合金基体的自由电子密度比金属Ｔｉ和金属Ａｌ基体的低,当Ｔｉ和Ａｌ组成ＴｉＡｌ合金时,Ｔｉ原子和Ａｌ原子的部分价电子被局域化,ＴｉＡｌ合金中金属健和共键共存。ＴｉＡｌ合金晶界缺陷的开空间较大,晶界缺陷处的自由电子密度较低,金属键结合力较弱,材料易发生沿晶     

STUDIES OF Nb–TiAl ALLOY BY POSITRON ANNIHILATION TECHNIQUES

利用正电子湮没寿命谱(PALS)和符合Doppler展宽(CDB)技术研究了Ti51Al49合金中Nb的掺杂效应.结果表明:低含量掺杂时,Nb原子主要偏聚在合金晶界处,提高了晶界位置的自由电子密度,有利于改善合金的室温韧性;而较高含量的Nb掺杂时,由于形成了新的晶体结构,合金基体及晶界处的自由电子密度减少,导致合金的脆性增加.     

用正电子湮没技术研究Cr和Nb对TiAl合金中缺陷和d-d电子相互作用的影响

测量Al,Si,Ti,Cr,Nb等纯元素以及Ti50Al50,Ti50l48Cr2,Ti50Al48Nb2合金的符合正电子湮没辐射多普勒展宽谱和寿命谱,获得金属及合金中d电子和缺陷的信息.结果表明,二元TiAl合金的电子密度和3d电子的信号较低,晶界缺陷的开空间较大.在TiAl合金中加入Cr或Nb,合金中的d-d电子作用增强,基体和晶界处的电子密度均增加.Ti50Al48Cr2合金的多普勒展宽谱的d电子信号高于Ti50Al48Nb2合金.讨论了Cr和Nb对TiAl合金中缺陷和d-d电子相互作用的影响.     

Aluminum Nitride Thin Films on Molybdenum/Polyimide Heterostructure for Bulk Acoustic Resonators

用正电子寿命谱测量方法研究了5种不同化学成分的近等原子比NiTi合金中的微观缺陷和自由电子密度.结果表明,当Ni原子和Ti原子形成NiTi合金时部分3d电子被局域化而形成共价键,导致合金中参与形成金属键的自由电子减少.近等原子比的NiTi合金中的基体和缺陷处的自由电子浓度均随Ni含量的增加而改变,并且当Ni含量为51 at％时达到最大值.研究还发现Ni51Ti49合金含有最少的缺陷,从而有助于马氏体相变的发生,这可能成为Ni51Ti49合金具有最好的形状记忆效应的一个原因.     

近等原子比NiTi合金中微观缺陷和电子密度的正电子湮没研究

用正电子寿命谱测量方法研究了5种不同化学成分的近等原子比NiTi合金中的微观缺陷和自由电子密度。结果表明,当Ni原子和Ti原子形成NiTi合金时部分3d电子被局域化而形成共价键,导致合金中参与形成金属键的自由电子减少。近等原子比的NiTi合金中的基体和缺陷处的自由电子浓度均随Ni含量的增加而改变,并且当Ni含量为51 at%时达到最大值。研究还发现Ni51Ti49合金含有最少的缺陷,从而有助于马氏体相变的发生,这可能成为Ni51Ti49合金具有最好的形状记忆效应的一个原因。     

钛合金表面激光熔覆材料研究进展

研究了Ti-45Al-5Nb（at％）和Ti-45Al-5Nb-0．3Y（at％）合金的铸态显微组织。结果表明：稀土Y的添加改变了Ti-45Al-5Nb合金的铸态显微组织，促进了等轴晶粒的形成，极大地细化了晶粒；稀土Y主要富集在等轴晶粒的晶界处，并呈断续网络状分布，还有极少量的稀土呈小颗粒分布在晶粒内部；与Ti-45l-5Nb合金相比，Ti-45Al-5Nb-0．3Y合金除了γ和α2相外，还形成了富集Al和Y的富稀土 相-YAl2相；在合金凝固过程中，稀土Y能够提高TiAl合金的形核率，同时稀土Y在固液界面前沿的富集抑制了初生声相的生长，并且后者对晶粒的细化起主要作用。     

Ni-Al涂层对Ti-22Al-26Nb合金抗氧化性能的影响

采用爆炸喷涂技术在Ti-22Al-26Nb(原子分数,％)基体上制备了Ni-68．5Al(原子分数,％)合金涂层,涂层在退火后与基体结合良好．XRD分析表明,退火后涂层主要由β-NiAl以及少量Al3Ti和Al3Nb组成．研究了Ni—Al涂层对Ti-22Al-26Nb合金在800℃静态空气中氧化性能的影响．Ti-22Al-26Nb合金氧化后主要生成了疏松多孔的TiO2,其抗高温氧化性能很差．施加Ni—Al涂层后,高温下生成了一层致密的Al2O3,氧化动力学曲线满足抛物线规律,抗氧化性能显著提高．     

Fe-40Al及Zn-40Al合金中微观缺陷和高动量电子行为的正电子湮没研究

测量了Fe、Zn和Al单晶,Fe-40Al、Zn-40Al合金以及冷轧Fe、Zn、Al和Zn-40Al合金的符合正电子湮没辐射多普勒展宽谱和寿命谱。实验发现,在二元Fe-40Al合金中,Al原子的3p电子与Fe的3d电子形成了局域的共价键,正电子与Fe的3d电子湮没概率较低。当Zn和Al原子形成Zn-40Al合金时,Zn原子和Al原子间主要以金属键结合。铸态Fe-40Al合金中的结构空位浓度较高,且存在开空间大的晶界缺陷。轧制铝的商谱明显低于单晶铝的商谱,冷轧Zn-40Al合金商谱略低于铸态Zn-40Al合金商谱,而单晶锌和轧制锌的商谱几乎重叠。Al、Zn金属和Zn-40Al合金经冷轧后,由于样品中产生了缺陷,而导致正电子平均寿命增加:轧制铝的增幅最大,轧制Zn-40Al合金增幅次之,而轧制锌的增幅最小。     

NiTi合金的电子结构及缺陷作用的符合正电子湮没研究

利用双探头符合系统，测量了纯金属Si、Ni、Ti以及5种不同成分的NiTi合金的正电子湮没辐射Doppler展宽谱，计算了NiTi合金的形参数。结果表明，当Ni原子和Ti原子形成NiTi合金时，两原子中均有部分3d电子被局域化并形成共价键，导致合金基体中参与形成金属键的自由电子减少。在NiTi合金中金属键和共价键同时存在。成分为Ni-49at％Ti合金的W参数最高，表明该成分的合金中所含的缺陷数量最少，这可能是该成分合金形状记忆效应较好的原因。     

Fe-Al系金属间化合物中的微观缺陷和电子密度

对二元Fe-Al合金，含Cr和Si的Fe3Al合金的正电子寿命谱测量表明：随着二元Fe-Al合金中Al含量的增加，空位浓度增加，微孔洞的开空间增大。在Al含量高于40％原子分数）的B2－FeAl合金中存在着较高的空位浓度和开空间相当于Fe中的10－15个空位聚集体的微空洞。在B2－FeAl和D03－Fe3Al合金中，晶格中最邻近的Fe-Al原子对之间发生Fe-d-Alp杂化使用。Al的3p电子与Fe的3d电子被局域化并形成共价键。导致合金中的自由电子密度降低。二元Fe-Al合金中的平均电子密度随着Al含量的增加而下降。用Cr元素对Fe3Al进行合金化。合金基体和晶界处的自由电子密度均增加；而加入Si元素，合金基体和晶界处的自由电子密度均减小。讨论了Fe-Al合金的微结构对其力学性能的影响。     

双步球磨与放电等离子烧结制备细晶TiAl合金

采用双步球磨法和放电等离子烧结(SPS)技术制备细晶Ti-47Al(at%)合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪以及透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段对球磨后的粉末形貌结构、相组成以及烧结块体的显微组织结构进行观察和分析。结果表明:双步球磨粉末的颗粒形状较规则,其颗粒尺寸在20~40μm之间,内部结构均匀,主要由TiAl和Ti3Al相组成。放电等离子烧结后的块体主要由主相TiAl和少量的Ti3Al相及Ti2Al相组成,随着烧结温度的升高,Ti3Al相含量有所增加。当烧结温度为1000℃时,烧结块体获得的主要是等轴晶组织,等轴晶粒尺寸大多数在100~250nm之间。当烧结温度为1100℃时,烧结块体致密、无孔洞,等轴晶粒有明显长大的现象,显微组织主要由等轴状的TiAl相和片层状的Ti3Al相组成。     

不同SPS烧结温度Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金的显微组织及力学性能(英文)

采用高能球磨和放电等离子烧结(SPS)技术,制备成分为Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)的TiAl合金块体,随后对TiAl合金进行热处理。研究在不同SPS烧结温度下制备的TiAl合金经过热处理后的显微组织和力学性能。结果表明:高能球磨后的合金粉末形状不规则,粉末颗粒尺寸大约为几十微米。XRD分析表明,机械球磨后的粉末由TiAl和Ti3Al两相组成;烧结后的Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金块体主要是TiAl相,以及少量的Ti3Al和TiB2相。当烧结温度为900°C和1000°C时,合金的显微组织为双相结构,并伴随有一些细小的等轴γ晶粒和细小的针状TiB2相。当烧结温度从900°C上升到1000°C时,Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金的显微硬度变化不大,抗压强度从1812MPa提高到2275MPa,压缩率从22.66%增加到25.59%,合金的断裂方式为穿晶断裂。     

复相Al3Ti—8Mn基合金的显微组织

在Ａｌ－Ｔｉ－Ｎｂ－８Ｍｎ四元系邻近Ｌ１２型Ａｌ３Ｔｉ－８Ｍｎ成份区合金中,随Ｎｂ含量变化,其显微组织发生明显变化。通过对不同合金的微观组织的考察,进一步确认了在Ａｌ６７Ｍｎ８Ｔｉ２５基金中加Ｎｂ并相应调整Ａｌ和Ｔｉ含量可形成ＤＯ２２型Ａｌ３（Ｔｉ,Ｎｂ）,Ｌ１０型ＴｉＡｌ和Ｇａ２Ｈｆ型Ａｌ２Ｔｉ３种类型的第二相。本文列举了Ａｌ６７Ｍｎ８ｔＩ２３Ｎｂ２,Ａｌ６５Ｍｎ８Ｔｉ２６－５Ｎｂ０．５,Ａｌ５     

Phase-field simulation of solidification dendritic segregation in Ti-45Al alloy

The microstructures and mechanical properties of Ti Al alloys are directly linked to micro-segregation which cannot be avoided during solidification. So a thorough understanding of the micro-segregation should be a great help to further enhance the mechanical properties of the cast products. Theoretical analysis and experiments have been used to predict the micro-segregation, but it is very difficult to observe and determine the dendritic segregation in the micro region. Phase-field method has been employed for the simulation of dendritic growth. However, due to the complicated quasi-sub regular solution model for Ti-45Al(at.%) alloy, the classic phase-field models have difficulty to deal with the free energy. In this work, a phase-field model by linking thermodynamic calculation was used to simulate solidification dendritic segregation of Ti-45 Al alloy for Liquid→Liquid+β(Ti). The free energies of solid phase and liquid phase for Ti-45 Al alloy were calculated by Thermo-Calc and then coupled with the phase-field equations. The simulation results show the dendritic morphology and Al content variations between liquid and growing solid phase for Ti-45 Al alloy. With the growth of the β(Ti), dendritic segregation is formed in the liquid and solid phases due to the solute partitioning and rejection into the liquid. As a result, the dendrite arms are depleted of Al element, while the inter-dendrites are enriched. The dendritic tip growth velocity decreases with the progress of solidification, whereas the segregation ratio increases.