fe—Mn—Al三元相图1000和1100℃等温截面的研究

利用扩散偶技术和合金法测定了Fe-Mn-Al三元系1000和1100℃等温截面的Fe-Mn侧的相平衡关系,结果表明1000℃有一(α+y+β)三相区,此外,固/气扩散偶被用来测定相平衡成分,表明这种方法对于具有挥发性组元的体系是可行的。     

STUDY ON α/γ PHASE EQUILIBRIUM IN Ti-Al-Cr-Fe QUARTERNARY SYSTEM

设计了一种简单的扩散偶,用扩散偶－电子探针法,测定了１２００和１２５０℃Ｔｉ－Ａｌ－Ｃｅ－Ｆｅ四元系中Ｘｃｒ≤４％和ＸＦｅ≤１％范围内的α／γ相平衡关系和相平衡成分,绘出了四元系的局部等温正方形,结果表明,在Ｔｉ－Ａｌ－Ｃｒ－Ｆｅ四元系中,Ｃｒ有提高Ｆｅ在α相中的溶解度的作用,Ｆｅ亦有提高Ｃｒ在α相中的溶解度的趋势。     

难熔金属-低熔点金属Hf-Sb二元系局部相平衡研究

Hf-Sb二元系作为热电材料Half-Heusler合金的重要组元,因Hf(2227℃)与Sb(630℃)熔点相差1597℃,为Hf-Sb二元相图的测定带来极大困难。本研究采用螺纹密封在室温下制成固-液Hf-Sb二元扩散偶,在750～950℃五个温度点恒温退火14 d,获得了五组扩散偶样品,并对其进行了相平衡组织分析和成分测定。结果表明：经电子探针组织观察和成分分析,发现了严格计量比化合物HfSb₂、有溶解度范围的(HfSb)和固溶体相(Hf)三个平衡相,获得了相应温度下的Hf-Sb二元系的相平衡关系和共轭平衡成分。其中,化合物(HfSb)成分范围为48.41%～52.23%Sb,随着温度的增高,Hf-Sb互溶范围有扩大趋势;化合物HfSb₂高温下不稳定,在900℃以上发生偏晶分解。     

镁铜扩散偶界面扩散层显微组织研究

采用铆钉法制备了Mg/Cu二元扩散偶,并将其置于管式气氛炉中进行扩散反应,利用SEM和EDS分析研究了扩散层的显微组织特征。结果表明,在430~450℃之间,Mg/Cu二元扩散偶的界面反应层组织包括Mg基体扩散区、Cu_2Mg化合物区和Cu基体扩散区,其中Mg基体扩散区由α-Mg及沿其晶界分布的颗粒状Mg_2Cu组成。485℃热扩散4 h后,Mg/Cu扩散偶的界面反应层组织由Mg基体扩散区、(α-Mg+Mg_2Cu)共晶层和Cu基体扩散层。金属间化合物的厚度随保温时间的增大呈抛物线增长。扩散区硬度明显高于两侧母材,485℃以下时,硬度最大值出现在靠近铜基体一侧,485℃时,扩散区硬度的最大值出现在共晶组织区。     

铸钛叶轮气孔,缩孔缺陷的消除

应用多元扩散偶－电子探针微区成分分析技术，研究了Ｔｉ－Ｎｉ－Ｎｂ三元系相图８００℃下的相平衡关系，确定了该三元系相图８００℃等温截面的１２个单相区，２２个两相区和９个三相区。首次给出了Ｔｉ－Ｎｉ－Ｎｂ三元系相图的８００℃等温截面，此外，还确定了４种三元化合物的存在，其中ＸＢ为作者首次发现，其化学计量式为Ｔｉ３Ｎｉ９Ｎｂ８。     

Co-Ti-Ta三元系富Co区的相平衡

研究Co-Ti-Ta三元系富Co区的相平衡。显微组织和XRD分析以及EDS检测结果表明,在1000～1200℃温度范围内,L12结构Co3Ti相和Laves_36_Co3Ta相与α-Co构成相平衡。Co3Ti相中Ta的固溶度超过10%,Ta的加入使Co3Ti相更稳定。根据实验结果构建Co-Ti-Ta三元系富Co区在1000、1100和1200℃等温截面图。     

PHASE EQUILIBRIUM RELATIONSHIPS OF α_2(α)/γ IN THE Ti-Al-Cr TERNARY SYSTEM

采用扩散偶－电子探针法系统测定了Ｔｉ－Ａｌ－Ｃｒ三元系１０００－１３００℃的α２（α）／γ相平衡关系和相平衡成分,给给出Ｃｒ含量小于１０％（原子分数）范围的Ｔｉ－Ａｌ－Ｃｒ三元系局部等温截面和Ｔｉ－Ａｌ局部纵截面相图,明确了Ｃｒ在α２（α）和γ相中分配比的变化规律,研究结果支持Ｃｒ在γＴｉＡｌ相中取代Ａｌ的位置,降低γ－ＴｉＡｌ相中Ａｌ含量的观点。     

Ni-Nb-Ti三元系富Ni侧fcc相的互扩散及原子迁移率参数研究

本研究利用EPMA技术测定了Ni-Nb-Ti三元系富Ni侧合金在1000℃下的扩散数据,并使用Whittle and Green方法计算了Ni-Nb-Ti三元系在1000℃下的互扩散系数。通过DICTRA软件优化得到Ni-Nb-Ti三元系的fcc相的原子迁移率参数,运用优化得到的的原子迁移率计算出的互扩散系数与实验数据具有较好的一致性,从而验证了所得的原子迁移率参数的可靠性。同时通过运用迁移率参数拟合各扩散偶的的浓度-距离曲线和扩散路径,进一步验证了参数的合理性。     

Mg-Gd-Y系合金400℃平衡相图的计算与验证

利用多相平衡计算软件Pandat及镁合金热力学数据库绘制出了Mg-Gd系合金、Mg-Y系合金的计算平衡相图.利用铆钉法制备了Mg-Gd扩散偶、Mg-Y扩散偶,并基于局部平衡原理,将其在400℃进行平衡热处理,处理过后利用扫描电镜自带的能谱仪对其进行EDS分析.结果表明:Mg-Y、Mg-Gd扩散层中有明显的原子扩散浓度梯度,进而确定了扩散层中不同的相组成;Mg-Gd扩散层中共有5个两相区和2个单相区,Mg-Y扩散层共有4个两相区和2个单相区.     

Determination of the Phase Equilibrium of the Ag-Ti Binary System at 980, 1100 and 1200℃

使用纯Ti粉和纯Ag块压制紧密接触的Ag-Ti二元扩散偶，在980，1100和1200℃下分别进行退火处理．通过金相观察和电子探针微区分析，对退火处理后的试样进行相分析和成分测定，从而获得了相应温度下的Ag-Ti二元体系的相平衡关系和共轭平衡成分．特别是针对液相、β(Ti)相和(TiAg)中间相，将实验所得的结果与文献报道的评估数据进行了比较。     

Ni-Ti-Ta三元体系的相平衡关系

采用X射线衍射和电子探针显微分析方法,获得Ni?Ti?Ta三元体系在1000和1200℃的全成分范围内等温截面相图.实验结果显示,Ni?Ti?Ta三元体系的1000和1200℃等温截面相图中均存在一个固溶度较小的三元化合物τ相,且通过相平衡可知,该相在1000℃的成分为(16.3～22.4)％Ta,(15.9～24.1...     

Mo—Ni—Co三元扩散偶在变温条件下的亚稳相关系

继测定Mo-Ni-Co三元系在1000℃等温截面后,采用同一个三元扩散偶试样,经1030℃扩散退火处理后,又测定了该温度时的一个亚稳等温截面。结果表明:三元扩散偶试样在有相变发生的温度区间迭加退火处理后,θ中间相的相转变消长速率不同,反映出θ相的消失滞后于长大。     

Al-Cu扩散偶的界面反应

用"铆钉法"制备了界面为曲面的Al-Cu二元扩散偶,将扩散偶于真空退火炉中在不同工艺条件下进行热处理;利用彩色金相、显微硬度测试方法对扩散偶界面区域进行了观察测试。结果表明,Al-Cu扩散偶在500℃下保温25～125h和520℃下保温25～100h的热处理条件下界面形成了厚度均匀的扩散层,扩散层包括3个亚层;在520℃下保温125h时界面扩散层靠近Al基体一侧形成共晶组织,并迅速向Al基体内部扩展;扩散层的显微硬度明显高于Al、Cu基体,说明形成了脆性的金属间化合物。     

Nb-Ni-Ti系低Ni侧1000℃相平衡研究

利用SEM、EPMA、XRD、DSC对Nb-Ni-Ti系低Ni侧1000℃的液相相关相平衡进行了研究。结果表明,1000℃时,在Nb-Ni-Ti系低Ni侧存在着一个可与(Nb,bTi)连续固溶体和TiNi化合物相平衡的液相区;该液相区源自Ti-Ni二元系,延伸至Nb含量3.7%(原子分数)。而二元化合物TiNi在1000℃时则可以溶解约8.0%Nb。1000℃时,Nb-Ni-Ti系低Ni侧等温截面相图中存在2个三相区Liquid+(Nb,bTi)+TiNi和(Nb,bTi)+TiNi+XB,XB是成分为34.0Nb-44.9Ni-21.1Ti的六方结构化合物;这2个三相区之间则是宽阔的(Nb,bTi)+TiNi两相区。在该两相区内,连续固溶体(Nb,bTi)中的Ni含量变化不大、约为3%,Ti含量的变化范围为6.6%~39.9%。而3.7%Nb的溶入未能使二元化合物Ti_2Ni相的稳定存在温度提高到1000℃。     

Ti-Ni固相相界面的扩散研究

采用"铆钉法"制备了界面为曲面的Ti-Ni二元扩散偶,并将扩散偶置于真空退火炉中进行热处理。利用彩色金相技术观察在500~700℃范围内真空烧结不同时间时界面的扩散情况。结果表明,扩散层的厚度随烧结温度的提高和保温时间的延长而增厚;扩散层由不同的亚层组成。     

Ni-Cr-Mo三元系1358 K等温截面的测定

应用三元扩散偶技术测定了Ni-Cr-Mo三元系1358 K的等温截面,借助电子探针微区成分分析方法分析了Ni-Cr-Mo三元扩散偶的相区成分,并对其相关系进行了研究.测得Ni-Cr-Mo三元扩散偶在1358 K下存在一个中间化合物NiMo,Cr和Mo在扩散偶中形成连续固溶体,Ni和（Cr,Mo）有限固溶,扩散偶中未发现三元中间化合物.实验发现Ni-Cr-Mo三元系1358 K的等温截面存在一个三相区：Ni＋NiMo＋（Cr,Mo）.     

PHASE EQUILIBRIUM RELATIONSHIPS AND INTERDIFFUSION COEFFICIENTS OF β,α ANDγIN THE Ti-Al BINARY SYSTEM

用扩散偶－电子探针法测定了Ｔｉ－Ａｌ二元系的局部相平衡关系和成分，并用Ｍａｔａｎｏ法计算了β，α，γ相的互扩散系数。     

Ti-Zr-Si合金中硅化物形成机制研究

通过Si/Ti-Zr扩散偶在900 ℃,保温时间分别为96 h、480 h的扩散实验,结合SEM和EDX对扩散偶的形貌、组织和成分分析,研究了Ti-Zr-Si合金中硅化物的形成机制.研究结果表明,Si/Ti-Zr扩散偶在经过96 h处理后,Si元素能够较快地扩散,而Zr元素的扩散非常缓慢,因而Si元素是组元扩散的决定因素相,形成钛基二元相;Si/Ti-Zr扩散偶经过480 h处理后,锆元素非常明显地参与进来,形成丰富的二元和三元物相层,慢扩散元素锆成为三元相形成的控制元素;Zr元素的引入在实验中生成了大量的(Ti,Zr)Si的三元相,首次给出了该三元相中Ti与Zr的物质的量比范围为1.849～2.657.初步证明了在850～900℃内能够长期稳定存在的三元物相为(Ti,Zr)Si,给出了Si/Ti-Zr扩散偶处理后各相的形成序列.     

Nb—Ti—Si三元系1473K等温截面的测定

运用扩散偶技术结合电子探针微区成分分析方法对Nb-Ti-Si三元扩散偶进行相分析，测得Nb-Ti-Si三元系1473K下所生成的7个扩散层，分别是TiSi2,TiSi,Ti5Si3,Nb5Si2和M3Si，此扩散偶中未发现三元化合物，并根据扩散偶中的相区分布和相图中相区分布的关系，得出Nb-Ti-Si三元系1473K下的等温截面。     

后处理对多弧离子镀NiCoCrAlY涂层高温氧化性能的影响

用多弧离子镀在镍基高温合金K417G上制备了NiCoCrAlY涂层,对涂层进行了1050℃真空退火4小时、粉末包覆渗铝、1100℃下预氧化1小时等后续预处理;研究了涂层在1000℃下的高温氧化行为.结果表明：真空退火处理使涂层组织更致密,涂层形成β+σ+γ/γ′多相平衡组织,轻微降低了涂层退化倾向;渗铝处理基本消除了涂层内孔洞,降低了表面粗糙度,使涂层表面Al含量大幅增加,形成β相/扩散过渡层/β+σ+γ/γ′三层结构,并延长了涂层的寿命;1100℃短时间预氧化使涂层表面形成了α-Al2O3薄层,阻碍了亚稳态氧化铝膜的形成,从而进一步提高了涂层的抗氧化性能,延迟了涂层退化.