稀土氧化镧掺杂钼合金的强化机制研究

使用粉末冶金工艺制备了不同体积分数稀七氧化镧颗粒掺杂的钼合金。观察了该合金的显微组织并测试了其力学性能。结果表明，稀士氧化镧掺杂钼合金由于其细小的氧化镧颗粒和细小的晶粒的作用而具有较高的屈服强度。对稀士氧化镧掺杂钼合金强化机制的分析结果表明，钼合金的屈服强度主要来源于三个部分：变形前基体强度、细小稀士氧化镧颗粒贡献的强度和细小钼合金晶粒贡献的强度，并给出了稀土氧化镧掺杂钼合金屈服强度与稀土氧化镧颗粒尺寸、体积分数以及晶粒尺寸之间的定量解析关系。     

Microstructure of La-TZM alloy doped with rare-earth oxide La203

在TZM钼合金的基础上掺杂稀土氧化镧,用粉末冶金法生产出掺镧TZM合金。采用SEM、EDS对不同配方稀土钼合金的微观结构进行了分析。结果表明,掺镧可显著降低合金的晶粒尺寸,合金晶粒尺寸随着掺镧量的增加而减小;合金内第二相弥散颗粒不仅存在于晶界,也存在于晶内,可同时强化晶界和晶粒;间隙元素C、O会在晶界的第二相上富集,Ti在合金中会形成粗大的Ti-Mo固溶体,而C会和Mo形成粗大的Mo2C。稀土氧化镧的掺杂能促进TZM合金弥散分布的细小第二相的析i‰     

掺镧TZM合金的组织结构

在TZM钼合金的基础上掺杂稀土氧化镧,用粉末冶金法生产出掺镧TZM合金。采用SEM、EDS对不同配方稀土钼合金的微观结构进行了分析。结果表明,掺镧可显著降低合金的晶粒尺寸,合金晶粒尺寸随着掺镧量的增加而减小;合金内第二相弥散颗粒不仅存在于晶界,也存在于晶内,可同时强化晶界和晶粒;间隙元素C、O会在晶界的第二相上富集,Ti在合金中会形成粗大的Ti-Mo固溶体,而C会和Mo形成粗大的Mo2C。稀土氧化镧的掺杂能促进TZM合金弥散分布的细小第二相的析出。     

纳米La_2O_3增强Mo-Si-B合金多重强化效果分析

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和压缩试验机等手段研究了纳米氧化镧的添加对热压烧结制备的多相Mo-12Si-8.5B合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,合金的微观组织是La_2O_3和Mo_5SiB_2以颗粒形态弥散分布在具有连续结构α-Mo基体的晶粒内和晶界处。纳米尺度的氧化镧颗粒主要分布在Mo-12Si-8.5B合金中α-Mo的晶粒内,部分存在于和颗粒内。纳米氧化镧颗粒存在同时细化了α-Mo基体的晶粒尺寸和与相的颗粒尺寸,使合金内α-Mo、Mo_3Si和Mo_5SiB_2相的平均晶粒或颗粒尺寸均小于1μm。通过定量分析发现,纳米氧化镧增强Mo-12Si-8.5B合金中细晶强化和颗粒强化是主要的强化机制。     

氧化镧钼板的高温拉伸性能

采用液-液掺杂并结合粉末冶金的方法制备了不同稀土氧化镧含量（0.5%～1.5%）的掺杂钼坯,轧制成钼板材后,研究了钼板高温拉伸性能,并利用SEM、EDS和显微镜对钼合金的组织和断口形貌进行了分析。结果表明：氧化镧不仅细化了钼合金晶粒,还提高了钼板的再结晶温度,在1200℃,纯钼板晶粒基本长成等轴晶,而氧化镧钼板的晶粒细小且长径比大。随着氧化镧掺杂量的提高,氧化镧钼板强度逐渐增大,而伸长率在掺杂量为1.0%时最佳。纯钼板在1000℃之后转成脆性断裂,而氧化镧钼板在试验温度范围内始终是塑性断裂。     

氧化物弥散强化的钼

美国CSM工业公司可提供高温性能优良的氧化物弥散强化(ODS)的钼材,包括薄板、厚板、圆棒和方棒。氧化物弥散强化的钼,大约含有2Vol%La2O3细粒分布在显微组织中。这些氧化镧颗粒稳定了材料的晶粒结构,提高了抗再结晶能力,高温强度高于钼或TZM合金。当这种材料确实发生再结晶时,氧化镧颗粒就促使其生成特别能抗蠕变的细长、联锁晶粒结构。CSM工业公司所用的弥散氧化物颗粒的方法是材料获得优良性能的关键,它不同于这种材料的其它生产者所采用的技术。抗再结晶能力是很重要的,因为它使材料在使用过程中保持高的强度,最终的结果是…     

ZrO2+SiC颗粒强韧化MoSi2复合材料的显微组织和性能

通过显微组织观察和力学性能测试,初步探讨了ZrO2+SiC颗粒对MoSi2基体材料的强韧化效果和机制.结果表明,材料复合具有较好的强韧化协同效应,复合材料中ZrO2相和少量SiC颗粒在基体的间层作用,可抑制MoSi2晶粒长大;断口呈现晶粒细小、裂纹扩展曲折和沿晶与穿晶混合型断裂等特征;ZrO2+SiC颗粒通过弥散强化和细化晶粒使复合材料强度提高,通过晶粒细化、裂纹偏转和分支、微裂纹形成等机制的综合作用使复合材料增韧.     

微观组织对2E12铝合金疲劳裂纹扩展的影响

研究室温大气环境下2E12铝合金微观组织与疲劳裂纹扩展行为之间的关系,并分别利用光学显微镜、透射电镜和扫描电镜对合金的微观组织及疲劳断口进行分析。结果表明:合金的疲劳裂纹扩展速率与合金中微米级第二相粒子的体积分数成正比,且随着亚微米级第二相粒子尺寸的增加及晶粒尺寸的减小,合金的疲劳裂纹扩展速率明显降低,尤其是在Pairs区及以后,其值降低30%;在低速扩展区,合金断口呈现脆性的准解理断裂特征,在中速扩展区,合金出现清晰的疲劳条纹。     

ZrO2+SiC颗粒强韧化MoSi2复合材料的显微组织和性能

通过显微组织观察和力学性能测试 ,初步探讨了ZrO2 SiC颗粒对MoSi2 基体材料的强韧化效果和机制。结果表明 ,材料复合具有较好的强韧化协同效应 ,复合材料中ZrO2 相和少量SiC颗粒在基体的间层作用 ,可抑制MoSi2 晶粒长大 ;断口呈现晶粒细小、裂纹扩展曲折和沿晶与穿晶混合型断裂等特征 ;ZrO2 SiC颗粒通过弥散强化和细化晶粒使复合材料强度提高 ,通过晶粒细化、裂纹偏转和分支、微裂纹形成等机制的综合作用使复合材料增韧     

采用EBSD研究高强铝合金的疲劳裂纹扩展行为

通过背散射电子衍射(EBSD)技术对Al-Zn-Mg-Cu合金疲劳裂纹扩展过程的晶体学机制进行分析研究.结果表明,裂纹呈沿晶和穿晶混合扩展方式,相邻晶粒的晶粒取向与裂纹扩展之间的关系遵循于裂纹尖端的晶体塑性变形机制.相邻晶粒的裂纹面间角较小时,裂纹穿越晶界偏转一定的角度扩展进入下一个晶粒.如果相邻两个晶粒间的有效滑移面不能形成小角度的面间角时,裂纹沿晶扩展.在晶内裂纹更容易沿一定的解理面扩展,形成"Z"字形裂纹扩展.     

掺杂方式对Mo-La2O3合金组织和力学性能的影响

分别采用液．固和液．液掺杂方式向钼粉中引入氧化镧，烧结出Mo-La2O3合金，通过扫描电镜和透射电镜观察，研究了不同掺杂方式制备的Mo-La2O3合金中第二相粒子的粒度分布和形貌，分析了第二相粒子在钼基体中的分布规律，检测了钼丝的拉伸性能，通过位错塞积理论讨论了La2O3颗粒形貌和分布对Mo-La2O3拉伸性能的影响机制。结果表明：液．液掺杂方法能够使钼基体中的La2O3粒子均匀分散，细化La2O3粒径；直径0．6mm、液．液掺杂钼丝的拉伸性能优于液-固掺杂钼丝。     

Role of Al2O3 fiber in eutectic Al-Si alloy composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ (ＭＭＣｓ)ｈａｖｅｍａｎｙｉｍｐｏｒｔａｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎａｉｒｃｒａｆｔａｎｄａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｎ ｄｕｓｔｒｙ ,ｆｏｒｔｈｅｙｈａｖｅｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓｓ     

掺镧方式对La-TZM合金性能的影响

采用粉末冶金法在TZM合金的基础上,分别进行固-固掺杂稀土La2O3,固-液掺杂La(NO3)3,经烧结、热轧、温轧、冷轧后得到不同掺杂方式的La-TZM合金板材。用SEM观察粉末形貌、烧结坯组织及板材断口形貌,用粒度分布、EDS分别对合金粉末粒度及合金成分进行分析。结果表明:固-液掺杂La(NO3)3比固-固掺杂稀土La2O3的La-TZM合金板材第二相分布更为均匀、细小;晶粒尺寸较小;且固-液掺杂La(NO3)3合金的抗拉强度比固-固掺杂稀土La2O3也有显著提高,使其提高了10.9%。     

力学失配FSW接头拉伸变形的光学原位分析

采用光学原位拉伸试验对2A12-T4和2A12-O铝合金搅拌摩擦焊接头在拉伸变形过程中的微观损伤演变进行了观察,并分析了失配接头的裂纹扩展路径. 结果表明,2A12-O高配接头拉伸试验断裂于母材,2A12-T4低配接头断裂于近HAZ区;高配和低配接头第二相粒子与母材晶粒性能均不匹配,导致低配接头裂纹多萌生于第二相粒子,且较大的第二相粒子开裂程度明显大于较小第二相粒子和基体,而高配接头裂纹多萌生晶粒内;高配接头和低配接头裂纹扩展路径均以穿晶扩展为主,高配接头中的微裂纹、大角度晶界和第二相粒子对裂纹的扩展起到阻碍作用,低配接头破裂的第二相粒子对裂纹的扩展起到促进作用.     

Effect of microstructural feature on the tensile properties and vibration fracture resistance of friction stirred 5083 Alloy

In this study, 5083 Al-Mg plates were friction stirred at optimal rotation speeds to investigate the tensile properties and vibration fracture resistance. As a result, grain refinement could be observed at the stir zone with 7 μm average grain size and fine particles could be observed as well. The tensile strain-elongation curves reveal that the tensile strength and elongation tended to increase as the microstructure was refined in the friction stirred sample. The D-N curves of the specimens recorded under an identical initial deflection show that there was a slight difference between the parent metal and the friction stirred sample. A refined grain size is partially responsible for an improvement in vibration fracture resistance; however there is another factor which plays a role too. It should be noted that the deterioration of vibration fracture resistance is a consequence of fine particles stirred into a softened matrix. From the crack propagation results, an intergranular crack propagation feature can be recognized in the friction stirred specimen, and it is reasonable to suggest that the fine particles played an important role in the deterioration of the vibration fracture resistance.     

ZrO2对钼铼合金微观组织与性能的影响

钼铼合金具有优良的力学性能和机加工性能,是电子、核工业等领域关键的结构材料。在钼铼合金中加入氧化锆,形成弥散强化作用,并结合形变强化来提高材料的力学性能。研究发现,合金粉粒度随着ZrO₂含量的增加而减小,在含量为0.7%时晶粒尺寸最细小均匀;ZrO₂颗粒在合金的变形和断裂过程中表现出钉扎效应,显著提升合金的抗拉强度、屈服强度和断后延伸率等力学性能;ZrO₂强化钼铼合金的抗拉强度和断后延伸率在ZrO₂含量为0.7%时达到最高值,随后减少;ZrO₂基本弥散分布在晶界处并与钼基体形成良好结合界面,可以抑制晶界的迁移,提高钼合金的变形抗力。     

稀土La及Sn对铸造铝合金组织、力学和阻尼性能的影响

研究了稀土La对含质量分数4%Sn铸造铝合金组织、阻尼和力学性能的影响,从La对Sn的形态和分布、La对Sn和铝合金基体润湿特性的影响等方面探讨了阻尼提高机制。结果表明,La含量为0.2%时,4%Sn的AlMgMnSi合金晶粒尺寸得到细化,β-Sn由大颗粒状变为细小、弥散分布,继续提高La含量至0.83%,晶粒变大,且在晶界处出现块状稀土化合物。La的加入可以有效提高含4%Sn铸造铝合金的阻尼性能,当La添加量为0.2%时,含4%Sn的AlMgMnSi和ZL102合金分别比不添加La的提高了约70%和100%。La改善了β-Sn与铝基体的润湿性,使β-Sn呈弥散、细小分布,从而有利于提高相界面阻尼,是本试样具有较高阻尼性能的主要原因。     

液-液掺杂钼镧合金中的稀土相研究

采用液-液掺杂方式及溶胶-凝胶技术制备出稀土镧掺杂钼粉,经等静压、烧结制成掺镧钼坯。利用XRD、SEM、EDS、TEM等检测手段对不同加工态下材料的组织、形貌及稀土相进行了分析。结果表明：硝酸镧La(NO3)3溶液与仲钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O溶液发生化学反应生成钼酸镧La2(MoO4)3,经焙解和还原,稀土相以La2O3的形式存在于Mo粉中,并起到细化钼颗粒的作用;烧结成坯后,La2O3弥散分布在钼基体中