Mo含量对（VFe）48Ti26Cr26-xMox（0≤x≤5）合金吸放氢性能的影响

系统研究了（VFe）₄₈Ti₂₆Cr_26-xMo_x（0≤x≤5）合金吸放氢性能及微观组织结构。XRD及PCT测试结果表明,随着Mo含量增加,合金的晶格常数增大,放氢平台压升高,吸放氢量在Mo含量0≤x≤2范围内不出现显著变化,且有效放氢量（质量分数）均能保持在2%以上。当Mo含量为1at%时,合金吸放氢量均达到最大值,吸氢量为3.59%,放氢量为2.08%,室温下的放氢平台压为0.337MPa。SEM与EDS分析表明,不同Mo含量的合金均由bcc主相、Laves相及稀土氧化物相组成,且Mo主要存在于合金的bcc主相中,而在Laves相中分布相对较少。     

Mn含量对(V60Ti22.4Cr5.6Fe12)100-xMnx(0≤x≤3)合金吸放氢性能的影响

系统研究了采用FeV80中间合金制备的低成本(V60Ti22.4Cr5.6Fe12)100-x Mnx(0≤x≤3)合金的吸放氢性能及微观组织结构。XRD及PCT测试结果表明,随着Mn含量的增加,合金的晶格常数减小,放氢平台压先升高后降低;吸氢量随Mn含量的增加不断降低,而Mn含量的增加对放氢量没有显著影响。当Mn含量为2.5 at%时,合金室温下的放氢平台压达到最大值0.14 MPa,吸氢量为3.64%(质量分数,下同),放氢量为2.00%。SEM及EDS分析表明,不同Mn含量的合金均由bcc主相、富钛二相及稀土氧化物相组成,且Mn主要存在于合金的bcc主相中,而在富钛二相中分布相对较少。     

Ti1．0VxMn（2-x）（x=0．6～1．6）合金的微结构和储氢性能

系统研究了V替代Mn对Ti1．0VxMn（2-x）（x=0．6～1．6）合金的相结构及吸放氢性能的影响。研究结果表明：随着X的增加，合金由Laves和bcc两相结构逐渐变化到bcc单相结构，吸氢量也随之增加；当V含量增加到x≥1．2时，合金具有bcc单相结构，合金最大吸氢量达到3．5％（质量分数），但是由于缺少脆性的Laves相，合金的活化性能变差，饱和吸氢时间也有所延长；随着V含量的增加，合金主相bcc相晶胞体积增大，从而导致合金PCT曲线平台压力降低，滞后效应也逐渐增大，但平台趋向于平缓。     

Ti_(0.7)Zr_(0.3)(Cr_(1-x)V_x)_2合金的结构和贮氢性能

采用XRD和SEM分析了Ti0.7Zr0.3(Cr1-xVx)2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的相组成、晶体结构和元素成分;采用Sieverts装置、差热和热重分析仪(DTA-TG)测量了合金的活化性能、吸放氢P-C-T曲线、热力学参数及高温放氢特征.结果表明,合金为多相组织,存在C36(P63/mmc)和C15(Fd3m)2种Laves相和几种晶格常数近似的钒基bcc固溶体相.当V含量较低时,合金主要由C36型Laves相和少量bcc固溶体相组成.随着V含量增加,C36型转变为C15型Laves相,其中第3种(C层)堆垛存在几率增加,而且合金中bcc固溶体相含量增加.合金在2 MPa氢压和常温下能迅速活化;表面氧化后,x=0.1和0.2合金仍表现出优异的活化性能.随着V含量增加,合金的贮氢量增加、平台压力减小.合金氢化的相对偏摩尔焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的变化范围为-7~-28 kJ/mol和-35~-95 J/(mol·K).DTA-TG分析表明,合金氢化物分解主要出现在500~600 K温度区间,并呈现对应不同类型氢化物的2个分解温度,加热到800 K时合金中稳定的氢化物完全分解.     

V40-Fe8-Ti-Cr(Ti/Cr=0.95~1.20)合金的结构与吸放氢特性

研究了V40-Fe8-Ti-Cr(Ti/Cr=0.95～1.20) 四元合金的结构及吸放氢性能.结果表明:不同Ti/Cr比的合金均为bcc单相结构,随着Ti/Cr比的降低,合金的晶格常数降低,平台压升高,吸氢量降低,放氢量先增加后降低;当Ti/Cr为1时,得到合金V40Ti26Cr26Fe8在298 K下具有最大的放氢量2.4%(质量分数),平台压为0.24 MPa.通过计算得到V40Ti26Cr26Fe8的焓变ΔH和熵变ΔS分别为-39.6 kJ·mol-1H和-140.3 J·mol-1·K-1,在423 K下的放氢平台压力可达27.5 MPa.     

TiV0.8-xCr1.2Alx合金的结构与贮氢性能

研究了Al对TiV0.8-xCr1.2Alx(x=0、0.05、0.1、0.15、0.2)合金的结构与贮氢性能的影响.XRD、PCT等测试研究表明:TiV0.8-xCr1.2Alx合金均为单相bcc结构,铸态时主相为树枝状晶组织;随着Al含量由0增加到6.67 at%,合金的晶格常数变大,吸氢量和放氢量减小,氢化物标准生成焓变与生成熵变增大.放氢的平台压随着Al含量的增加而线性增大.TiV0.75Cr1.2Al0.05合金最大吸氢量达3.887%(质量分数),有效吸氢量达2.288%.     

含镁高熵合金MgxTiVNiAlCr储氢性能的研究

通过高能球磨制备了一系列新型含镁高熵合金(HEA)MgxTiVNiAlCr(x=0,0.5,1)并系统研究了其吸放氢性能.采用X射线衍射(XRD)研究了合金的点阵结构,表明该系列合金在吸氢前后均是以体心立方(bcc)以及C14 Laves相为主的简单相结构.在储氢性能方面,Mg含量的变化对其动力学的影响主要通过不同温度...     

Zr含量对（Ti-Cr）45-xV55Zrx（x=1～7）合金微结构及储氢性能的影响

系统研究了Zr含量对（Ti-Cr）45-xV55Zrx（x=1，3，5，7；Ti／Cr=0．7～0．75）合金微结构及储氢性能的影响。XRD及SEM分析表明，当Zr含量x=1时，合金由体心立方（bcc）结构的钒基固溶体主相和微量α-Zr第二相组成；当Zr含量增至x=3～7时，合金由bcc钒基固溶体主相和α-ZrCr2第二相组成。储氢性能测试表明，随着Zr含量的增加，合金的活化性能得到改善：室温最大吸氢量和80℃有效放氢容量均先增后降，并在x=5时达到最高值：P．C-T曲线滞后减小，平台倾斜度增大。在所研究的合金中，（Ti-Cr）40V55Zr5合金的综合性能最佳，经2次吸放氢循环就活化，室温最大吸氢量可达403ml／g，80℃有效放氢容量达到230ml／g。     

La_(1-x)Sc_(x)Ni_(3.5)合金储氢及电化学性能研究

采用真空电弧熔炼炉熔炼储氢合金La_(1-x)Sc_(x)Ni_(3.5)(x=0~1.0),且经真空退火炉1173 K退火1周。研究了Sc含量对该合金相结构、储氢及电化学性能的影响。结果表明,该合金组织均由La_2Ni_7、LaNi_5、LaNi和Sc_2Ni_7等相组成,随着Sc含量的增加,LaNi_5相逐渐减少,La_2Ni_7和Sc_2Ni_7逐渐增加。298 K下合金电极吸放氢平台压力逐渐升高,吸氢量呈先增后减趋势,x=0.3时最大吸氢量(0.651 wt%)、平台压力均适中。随x值增大,最大放电容量C_(max)和100次充放电循环容量保持率S100均呈先增加后减小的趋势.。x介于0.3~0.5时,电极综合电化学性能较好。合适的Sc含量并经退火热处理能有效改善合金电极循环寿命。但掺入过量Sc后,合金易形成难吸氢的Sc_2Ni_7相,这是电极容量不高的主要原因,这与PCT测试结果保持一致。     

Zr替代Ti对Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金的影响Ⅰ:结构及储氢性能

为改善Ti-V基固溶体型储氢合金的电化学性能,使用少量的Zr部分取代Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金中的Ti,并采用XRD,SEM以及PCT等测试手段研究替代前后合金微观结构和储氢性能的变化情况.通过XRD和SEM分析表明,(Ti1-xZrx)19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)合金均是由Ti-V基BCC相和C14 Laves相组成.但Zr的部分替代明显增加了C14Laves相的含量,并使Ti-V基BCC相在减少的同时由树枝状变成了被C14Laves相包围的岛状.PCT曲线显示:随着Zr替代量的增加.合金的吸放氢平台不断下降,而合金的吸放氢量先有所增加后又逐渐减小.这说明适量提高C14 Laves相的含量对增加Ti-V基固溶体型储氢合金的吸放氢能力有一定的促进作用.     

铌含量对Mo-Nb合金单晶高温抗内压蠕变性能的影响

采用内部气体介质对管状样品施加双向载荷对铌含量分别为3%及6%(质量分数,下同)的国产Mo-Nb合金单晶的抗内压蠕变性能进行研究。结果表明,随着溶质原子铌含量的增加,Mo-Nb合金单晶的抗内压蠕变性能增强,稳态蠕变速率及对应力的敏感性降低。随着铌含量的增加,铌的固溶强化作用明显增强,在Mo-Nb合金单晶中形成了更多的位错多边结构使得富铌析出物形状发生变化。这些因素都使得钼基体原子的扩散受到更加明显的阻碍,Mo-Nb合金单晶高温抗内压蠕变性能更加优越。     

Mo-Nb合金单晶的显微组织

通过金相(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等方法,研究了Mo-Nb合金单晶棒材的显微组织。结果表明,电子束悬浮区域熔炼法生长的Mo-Nb合金单晶内部存在丰富的亚晶组织,且随着单晶生长速度增大,单晶内部亚晶尺寸减小。同时,晶体内部出现生长纹线。而Nb元素的偏析度随着单晶生长速度的增大而增大。随着合金元素Nb含量增加,单晶内部亚晶尺寸减小。经过高温真空退火后,单晶内部亚晶尺寸发生改变。     

[111]取向镍基单晶合金的组织结构与蠕变行为

通过蠕变曲线的测定及微观组织形貌观察,研究[111]取向镍基单晶合金在高温低应力条件下的组织结构与蠕变行为。结果表明:经完全热处理后,[111]取向单晶合金的组织结构是立方γ′相以共格方式嵌镶在γ基体中,并沿100方向规则排列;在1 040~1 080℃、137~180 MPa的温度和应力范围内,该取向单晶合金表现出明显的温度和施加应力敏感性。蠕变期间,γ′相沿与应力轴呈一定角度形成筏状组织,蠕变后期在近断口区域筏状γ′相发生粗化和扭折。[111]取向单晶合金在蠕变期间的变形特征是位错在γ基体通道中运动和剪切筏状γ′相,由于形变量较大,较多位错切入筏状γ′相后使其形成亚晶结构,其中,蠕变后期大量位错切入筏状γ′相导致合金的蠕变抗力降低,是合金发生蠕变断裂的主要原因。     

一种含Re单晶镍基合金的组织结构与蠕变性能

通过组织形貌观察及蠕变曲线测定,研究了一种含Re镍基单晶合金在高温的蠕变行为。结果表明,合金经完全热处理后的组织结构是立方γ′相以共格方式嵌镶在γ基体中。在试验的温度和应力范围内,与无Re合金相比较,含Re合金有较好的蠕变抗力及较长的蠕变寿命,并测算出合金在稳态期间的蠕变激活能与应力指数。通过分析位错攀移越过筏状γ′相及影响合金应变速率的因素,研究了合金在稳态蠕变期间的变形机制,其中,元素Re溶入γ基体后可有效阻碍位错运动,降低合金的应变速率,是使合金具有较低应变速率和较长蠕变寿命的主要原因。     

HYDROGEN EFFECT ON DEFORMATION BEHMIOR OF TITANIUM ALLOY AT HIGH TEMPERATURE

1.IntroductionContinuousfiberreinforcedtitaniummatrixcompositeshavepotentialapplicationatelevatedtemperature.Anewmethodhajsbeentriedbyoneofthepresentautho.s[1'21toalleviatethedeleteriousinterfacereactionbetweenthefiberandthematrix,whichislikelytooccurinthiscompositeduringfabrication.Previous.orb[llshowedthattitaniummatrixcompositecanachievefullconsolidationatrelativelylowtemperaturewiththeaidofhydrogenasatemporaryalloyingelement.Furtherstudyalongthisdirectionshouldbebasedonacomprehensiveunders…     

合金化Mo-3Nb单晶材料的室温力学性能

采用微型样品测试方法测试了俄罗斯及国产合金化Mo-3Nb单晶的室温力学性能。结果表明：俄罗斯Mo-3Nb单晶屈服强度、抗拉强度、显微硬度比国产Mo-3Nb单晶要高，而延伸率略低；微观分析发现俄罗斯单晶基体Nb含量略高于国内研制的单晶且含有一定数量的棒状强化物。微观组织和成分的差异是引起2种Mo-3Nb单晶力学性能差异的主要原因。     

Mechanical Behavior and Processing of DS and Single Crystal Superalloys

This article examines mechanical anisotropy of single crystals, cold work induced surface recrystallization on directionally solidified (DS) materials, and the effect of temperature gradient in a DS furnace on the fatigue strength of single crystals. It draws attention to the highly anisotropic creep behavior of some modern single crystal alloys showing, in particular, extremely poor creep resistance in the 〈111〉 orientation. Effects of surface recrystallization on the creep strength are evaluated. The present work incites further investigation on heat treatments and alloy chemistry modifications in order to reduce the effect of mechanical anisotropy. Great care should be taken during the “mechanical” handling of DS or single crystal components to avoid surface recrystallization. HIP’ing or high gradient solidification are shown to be two possible ways for enhancing the durability and the fatigue strength of single crystal superalloys. In certain liquid fuel rocket engine applications, where hydrogen embrittlement of single crystal turbopump blades can be of concern, both these techniques can be useful.     

织构对锆合金内压蠕变性能的影响

研究了两种组织形貌相似的锆合金M5TM和N36锆合金核燃料包壳管材的内压蠕变性能,利用X射线衍射仪分析了它们的织构,根据试验数据分析了试验应力水平对蠕变机理的影响,提出用合金在试验条件下的屈服应力作为规一化值建立蠕变速率-规一化应力关系曲线,该法更能够体现合金织构对内压蠕变行为的影响,尤其是蠕变幂函数规律失效的临界转变应力水平.     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能

通过高温蠕变试验并对微观组织及蠕变断口形貌进行了观察,研究了硼酸镁晶须增强镁基复合材料在高温下的蠕变性能.结果表明,高温对AZ91D合金的抗蠕变性能具有很大的影响.硼酸镁晶须增强镁基复合材料在300℃、30 MPa下的蠕变寿命达到了约24 h,而基体合金只有6 h,说明硼酸镁品须对基体合金的增强作用明显.硼酸镁晶须增强镁基复合材料比基体镁合金的蠕变速率低2～3个数量级.发现了沿晶滑移和由于晶须拔出导致与基体结合的松动而产生的部分镁合金整体脱落是复合材料蠕变破坏的主要原因.     

Electrochemical Hydrogen Storage Characteristics of the as-Cast and Annealed La0.8-xPrxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05 (x=0~0.4) Electrode Alloys

研究了Mg-3.8Zn-2.2Ca-xSn(x=0,0.5,1,2,质量分数%)镁合金的铸态组织、抗拉性能和蠕变性能。结果发现:在含Sn合金中会形成CaMgSn相,并且随着Sn含量从0.46%增加到1.88%(质量分数),合金中CaMgSn相的数量增加。同时,合金中Ca2Mg6Zn3相的形貌从最初的连续和/或半连续网状转变为半连续和/或断续状。此外,含Sn合金的晶粒被明显细化,其中含0.90%Sn合金的晶粒最细。与三元合金相比,含0.46%和0.90%Sn合金的抗拉性能和蠕变性能改善明显,而含1.88%Sn合金的屈服强度和蠕变性能虽然得到改善,但其抗拉强度和延伸率减小。在含0.46%、0.90%和1.88%Sn的3个合金中,含0.90%Sn的合金显示了优化的抗拉性能和蠕变性能。