Ni,Cr,Al—TaC自生复合材料的定向凝固组织特性

本文采用高梯度定向凝固装置制备Ni-TaC共晶自生复合材料。系统地研究了凝固速率对凝固组织的影响。随凝固速率增大,固液界面依次呈现平一胞一枝的形貌。TaC纤维增强相的平均间距和截面积随凝固速率增大而减小,其体积分数可在一定范围内调节。与此同时,随凝固速率的增大,γ′相形貌趋于规整,尺寸减小。     

自生复合Cu-0.8Cr合金定向凝固过程研究

研究了非平衡状态下Ｃｒ－０．８ｗｔ％Ｃｒ亚共晶合金的定向凝固过程。结果表明,当温度梯度为３０℃／ｃｍ,生长速度分别为３μｍ／ｓ和３０μｍ／ｓ时,Ｃｕ－０．８ｗｔ％Ｃｒ合金的非平衡凝固组织;当温度梯度为３０℃／ｃｍ时,α枝晶一次间距随生长速度的增大而增大,这与枝晶一次间跨的Ｈｕｎｔ模型在低束祺段的规律一致,而与Ｋ－Ｐ模型的规律相反;Ｃｒ纤维的形成主要与液态Ｃｒ表面张力,Ｃｒ原子在液相中横向扩散能力及     

定向凝固超高强度NiTi基自生复合材料

在NiTi合金中添加少量Al、Nb、Hf强化元素, 采用定向凝固原位自生法制备了一种NiTi基自生复合材料, 并在950 ℃对定向凝固棒分别进行了12 h、50 h及100 h的均匀化热处理, 对热处理后的试样进行了室温抗拉强度测试。结果表明, 定向凝固组织为沿[001]方向生长的细小的棒状胞晶组织, β-Nb相和Ti₂Ni相增强体颗粒沿NiTi胞晶间的[001]方向排列。随热处理时间的延长, 胞晶尺寸逐渐粗化, 两增强相粒子分布更加弥散均匀。热处理后NiTi基自生复合材料的最大抗拉强度达到1972 MPa, 超过了4130和8640超高强度钢, 与4140和4340超高强度钢的强度基本相当, 达到或超过了多种国内外现役的超高强度钛合金。     

高温共晶自生复合材料的研究进展

介绍了高温共晶自生复合材料的应用潜力，分析了自生复合材料的研究热点，指出了自生复合材料发展中存在的问题。     

定向凝固陶瓷共晶复合材料

简述了这向凝固陶瓷共晶和昨合材料的特点，介绍了和生产定向凝固陶瓷共晶材料的方法，描了陶瓷共晶凝固参数一民组织的关系，并列举了一些氧化物、碳化物、硼化物共晶体系的机械性能，同时指出，定向凝固陶瓷共晶和复合材料有希望成为新的超高温材料。     

自生复合Cu08Cr合金定向凝固过程研究

研究了非平衡状态下Ｃｕ０８ｗｔ％ Ｃｒ 亚共晶合金的定向凝固过程。结果表明, 当温度梯度为３０℃／ｃｍ , 生长速度分别为３μｍ ／ｓ 和３０μｍ ／ｓ 时, Ｃｕ０８ｗ ｔ％ Ｃｒ 合金呈（α枝晶＋ 共晶） 的非平衡凝固组织; 当温度梯度为３０℃／ｃｍ 时, α枝晶一次间距随生长速度的增大而增大, 这与枝晶一次间距的Ｈｕｎｔ模型在低速度段的规律一致, 而与ＫＰ模型的规律相反; Ｃｒ 纤维的形成主要与液态Ｃｒ 的表面张力、Ｃｒ 原子在液相中横向扩散能力及α枝晶间Ｃｒ 相的生长环境有关,增强Ｃｒ 原子的扩散能力,减小α枝晶侧向分枝及其间隙尺寸有助于规则Ｃｒ纤维的形成。     

自生复合材料及其进展

自生复合材料由于其相与相之间无润湿、化学反应等问题,因此其有独特的优点。本文简要介绍了自生复合材料的理论、制备及研究现状和展望。     

Si-TaSi2共晶自生复合场发射材料的定向凝固组织特征

采用电子束悬浮区熔装置（EBFZM）制备了Si-TaSi2共晶自生复合场发射材料,系统地研究了Si-TaSi＋2共晶的定向凝固组织特征.当凝固速率在0.3～9.0mm/min范围内变化时,均可获得Si-TaSi2共晶自生复合材料,具有高精确取向的TaSi2纤维在硅连续基体中均匀分布.随着凝固速率的增大,TaSi2纤维的直径和平均间距减小,面密度和体积分数增大.采用零功率法考察了不同凝固速率时的固-液界面形貌.当凝固速率由0.3mm/min变化到5.0mm/min时,固-液界面经历了平界面→浅胞状界面→胞状界面→平界面的演化过程.     

定向凝固Cu-Cr自生复合材料的微观组织演变

为了研究定向凝固Cu-Cr自生复合材料的微观组织构成及其在不同凝固速度条件下的组织演变,在高梯度定向凝固装置上制备了Cu-1.0%Cr、Cu-1.7%Cr(质量分数)两种成分的Cu基自生复合材料,采用金相显微镜、扫描电镜以及能谱分析进行了微观组织观察和相的成分分析.研究表明:Cu-1.0%Cr亚共晶合金定向凝固组织为初生α相和棒状(或针状)共晶体(α β)的混合组织;Cu-1.7%Cr过共晶合金为α相、初生β相和共晶(α β)的混合组织;随着凝固速度的提高,α相一次胞(枝)晶逐渐细化,晶间距逐渐减小;共晶体(α β)分布在α相胞(枝)晶间,起到强化基体的作用;初生β相呈颗粒状不均匀地分布在α相基体上.     

定向凝固金属间化合物的研究进展

金属间化合物具有高熔点、高强度、良好的抗氧化和耐腐蚀等性能,被广泛应用于航空航天、能源动力、冶金工程等方面,然而金属间化合物的室温脆性限制了其发展及应用。目前常采用热处理、合金化、机械合金化等技术手段解决金属间化合物室温脆性的问题。其中,采用定向凝固技术制备的共晶自生复合材料受到了广泛的关注,该技术通过控制凝固参数,改变材料组织和相组成来提高材料性能。本文介绍了Ni-Al系、Ti-Al系、Nb-Si系、Fe-Al系几种常见金属间化合物,简述了几种常见金属间化合物的性能及特点,总结了定向凝固Ni-Al系、Ti-Al系、Nb-Si系、Fe-Al系金属间化合物的组织特征、性能特点、应用情况,并展望了定向凝固金属间化合物未来的发展方向。     

定向凝固共晶多相复合陶瓷的研究现状

本文评述了定向凝固共晶多相复合陶瓷的制备方法, 并介绍了定向凝固 Ａｌ_２ Ｏ_３/ Ｙ Ａ Ｇ 共晶复合材料优异的高温强度、热稳定性以及抗蠕变性断裂强度达３５０ ～４００ Ｍ Ｐａ , 且从室温到２０７３ Ｋ 基本不变; 在１９２３ Ｋ 以上拉伸试验, 显示出由位错运动引发的塑性形变; 且观察到类似于金属的屈服现象这种复合材料经１９７３ Ｋ/１０００ｈ 空气中热处理后的显微结构也十分稳定有望成为２１ 世纪新的耐热结构材料     

Nb基超高温合金定向凝固组织及其共晶凝固机理研究进展

Nb-Si基共晶体系超高温合金是目前最有希望应用于超高温环境的材料之一.目前的研究还仅仅停留在合金化改善其综合性能及抗氧化涂层的制备等方面,而对其共晶凝固机理等更深层次的研究还较少.从Nb基超高温合金铸态、定向凝固态组织及相组成等角度入手对该合金的微观组织变化规律进行了分析和总结;并对Nb基超高温合金共晶凝固机理的研究进展进行了综述;此外,还讨论了该合金目前仍需解决的问题.     

定向凝固NiAl-Cr(Mo)共晶复合材料的研究进展

综述了定向凝固NiAl-Cr(Mo)共晶自生复合材料的凝固组织特征和力学性能,探讨了添加微量元素如Hf、Ti和Ho等对复合材料组织和力学性能的影响。就目前合金在实际应用中的不足之处提出了改进方法,如提高温度梯度和改变合金成分,试图制备含大体积分数强化相的细密、连续、规则的层片组织以提高其综合力学性能。     

氧化物共晶陶瓷定向凝固研究进展

定向凝固氧化物共晶自生复合陶瓷具有优异的高温强度、抗氧化性、抗蠕变性以及良好的高温结构稳定性,被认为是新一代在高温氧化性气氛中长期工作的首选超高温结构材料之一。回顾了氧化物共晶自生复合陶瓷的发展历史,总结了目前定向凝固氧化物共晶陶瓷凝固组织和力学性能方面的研究现状,同时结合作者在本领域的研究,着重分析了高温度梯度定向凝固条件下氧化铝基共晶陶瓷的组织特征、凝固特性、力学性能以及增韧机制。最后展望了定向凝固氧化物共晶陶瓷的发展趋势。     

Ni3Al+Ni7Hf2定向共晶合金的凝固行为

研究了Ni3Al/ Ni7Hf2定向共晶复合材料的组织和凝固行为。结果表明, Ni- 5.8Al-32Hf 和 Ni-4Al-26Hf-8Cr-4W 合金是这类Ni3Al/ Ni7Hf2定向共晶复合材料的合适成分。这两种合金在铸态下存在Ni3Al和Ni7Hf2相。缓慢凝固时会出现少量β-NiAl相。三元合金和五元合金的凝固范围分别为41℃和57℃,临界G/R值分别为5×105和7×106℃*s*cm－2 。对三元合金在温度梯度G=250℃*cm－1 和生长速率R=5μm*s－1,对五元合金在G=350℃ cm－1和R=1μm*s－1 条件下制备了平行于生长方向定向排列Ni3Al/Ni7Hf2片状共晶材料。     

定向凝固TiAl合金成分−组织−性能研究进展

TiAl合金由于其低密度和高比强度,在航空材料中展现出良好的应用前景。通过定向凝固控制TiAl合金晶体取向,有助于大幅提升合金高温性能和服役温度,促进TiAl合金在新一代航空发动机上的应用。综述了近年来TiAl合金定向凝固的研究方法和成分?组织?性能关系的研究进展,总结了国内外定向凝固TiAl合金的主要研究单位及研究主题,简要介绍了定向凝固方法与模壳材料的应用情况。从合金成分角度,分析并总结了α、β相稳定元素和其他常见元素对定向凝固组织和性能的作用;从力学性能角度,介绍了定向凝固高Nb?TiAl合金在高温拉伸、蠕变、高周疲劳性能上的优势及相关机理;从定向凝固工艺角度,归纳了生长速率和温度梯度对合金凝固路径、片层取向及宏观、微观偏析的影响。展望了定向凝固TiAl合金的未来发展方向。     

合金化对定向凝固Ti-AI-Nb合金微观结构与力学性能的影响

采用定向凝固方法制备了Cr/Mo微合金化高Nb Ti-Al合金,并考察了其微观结构和力学性能.结果表明,两种合金都呈现出层片状微观组织.尽管温度梯度受限,抽拉速度较高,但与Ti-16A1-12Nb相比,Ti-16A1-12Nb-3Cr-1Mo合金中的片层倾向于与抽拉方向呈更小角度生长,在室温和650℃时的拉伸强度和塑性...