热压参数对Laves相TaCr_2合金组织及性能的影响

采用机械合金化+热压工艺路线来制备化学计量比成分的单相Laves相TaCr_2合金。研究了热压烧结温度(1250、1300、1350、1400℃)及保压时间(0.5、1、2、3 h)对合金组织和室温力学性能的影响。结果表明:热压烧结后的合金由Laves相TaCr_2和微量Ta、Cr三相组成。热压温度对Laves相TaCr_2合金晶粒度和致密度的影响大于保压时间。TaCr_2合金的维氏硬度值随保压时间延长而降低,1400℃×1 h热压合金的维氏硬度最大,达9.75 GPa。1350℃和1400℃热压合金的断裂韧性随热压时间延长而减小。1300~1400℃热压烧结下合金的断裂韧性随着热压温度增加呈下降的趋势,1300℃×3 h热压烧结合金断裂韧性值最高,为4.39 MPa·m~(1/2)。     

合金元素Mo对Laves相TaCr_2合金显微组织及断裂韧性的影响

采用机械合金化+热压烧结的工艺路线制备Laves相TaCr_2合金,研究合金元素Mo对其显微组织、力学性能,特别是韧化效果的影响。结果表明:当Mo含量由0增加到5%(摩尔分数)时,Mo取代Laves相TaCr_2中Cr的位置为主。当Mo含量增加到7.6%和10%时,Mo取代Ta的位置更占优势。添加合金元素Mo的Laves相TaCr_2合金较未合金化的TaCr_2硬度略有降低;当Mo添加量≤7.6%,合金的断裂韧性微弱下降,当Mo含量达到10%时,合金断裂韧性要高于Mo添加量小于7.6%时的TaCr_2合金,达到4.26 MPa·m1/2。     

合金元素Al对Laves相NbCr2显微组织及断裂韧性的影响

采用机械合金化+热压烧结的工艺路线制备Laves相NbCr2合金,研究合金元素Al对其显微组织、力学性能,特别是韧化效果的影响.结果表明:合金元素Al主要占据了Laves相NbCr2金属间化合物中Cr原子的晶格位置.添加合金元素Al的Laves相NbCr2合金较未合金化的NbCr2硬度有所提高;当Al含量达到12at%时,断裂韧性要高于未合金化的NbCr2合金,达到了6.8 Mpa√m,远远高于熔铸合金的断裂韧性(1.2 Mpa√m).     

合金元素对Laves相TaCr_2相稳定性影响的第一性原理

采用第一原理计算预测了X(X为Ru、V和Nb)在Laves相C15-TaCr_2中的择优占位,并从电子结构与能态结构上初步分析了合金化后的相稳定性。结果表明,Ru和V原子倾向于优先占据TaCr_2中Cr原子的晶格位置,Nb原子则倾向于优先占据Ta原子的晶格位置;通过分析态密度可知,添加Ru和V元素降低了C15-TaCr_2的相稳定性,而Nb元素则提高C15-TaCr_2相的稳定性。     

合金元素Mo对Laves相TaCr_2合金显微组织及断裂韧性的影响北大核心CSCD

采用机械合金化+热压烧结的工艺路线制备Laves相TaCr_2合金,研究合金元素Mo对其显微组织、力学性能,特别是韧化效果的影响。结果表明:当Mo含量由0增加到5%(摩尔分数)时,Mo取代Laves相TaCr_2中Cr的位置为主。当Mo含量增加到7.6%和10%时,Mo取代Ta的位置更占优势。添加合金元素Mo的Laves相TaCr_2合金较未合金化的TaCr_2硬度略有降低;当Mo添加量≤7.6%,合金的断裂韧性微弱下降,当Mo含量达到10%时,合金断裂韧性要高于Mo添加量小于7.6%时的TaCr_2合金,达到4.26 MPa·m1/2。     

基于第一性原理研究Laves相TaCr_2弹性性质和相稳定性

采用第一性原理方法研究Laves相Ta Cr_2的弹性性质和相稳定性,计算了C15和C14型Laves相Ta Cr_2的弹性性质。结果表明,C15和C14都满足力学性能稳定性的限制条件,且C15比C14更易进行弹性变形;计算了C15和C14型Laves相Ta Cr_2的生成焓与结合能。由计算结果分析可知,C15比C14更易生成,C15比C14稳定;最后计算了C15和C14的电子结构,C15和C14的态密度图均表现出低能成键态和高能反键态区域,但C15的费米能远低于C14,这进一步说明了C15比C14稳定。     

合金化元素Ti对Laves相Cr_2Nb力学性能及耐蚀性的影响

采用真空非自耗电弧熔炼工艺制备了Cr2Nb-XTi(X=5,10,15,at%)合金,利用光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD)仪,扫描电镜(SEM)对电弧熔炼态铸锭的组织进行了研究,探讨了合金化元素Ti的含量对Laves相Cr2Nb力学性能及耐蚀性的影响。结果表明:3种成分的电弧熔炼态合金凝固组织主要由C15-Cr2(Nb,Ti)相和六方的β-(Ti,Nb)以及体心立方结构的β-(Nb,Ti)相组成。在5Ti和10Ti合金冷速较小的铸锭上部凝固组织中出现了亚稳相C14-Cr2(Nb,Ti)。通过对合金力学性能研究表明,随合金化元素Ti含量的增加,Laves相Cr2Nb合金的显微硬度逐渐降低,断裂韧性增大,当Ti含量达到15at%时,合金的断裂韧性达到了3.1 MPa·m1/2,比单相Laves相Cr2Nb提高1倍。另外,对腐蚀性能的测试表明,Ti含量增加材料腐蚀性能下降,但15Ti合金仍表现出良好的耐蚀性。     

Laves相Cr_2Nb-20Ti合金定向凝固组织与取向生长

考察了Cr2Nb-20Ti(原子分数,下同)合金在5,10,20,100μm/s 4种定向凝固速率下的组织演变,研究结果表明:各凝固速率下合金的组织均由C15-Cr2Nb枝晶和枝晶间β-Ti构成,高温相β-Ti的形成是由Cr起到稳定化作用所致。随着凝固速率的增加,C15-Cr2Nb板条枝晶逐渐分裂,形貌由粗大板条转变为不规则多边形,同时凝固速率越大,扰动波长越小,枝晶组织越细,枝晶生长方向越偏向择优取向。实验中C15-Cr2Nb的择优生长晶面为(220),因该晶面有较大的裸露键能,生长时处于优势而淘汰其它生长晶面。     

热压烧结对Laves相NbCr2合金组织及高温氧化行为的影响

研究了不同热压温度和时间对Cr-33at%Nb合金显微组织及氧化行为的影响,并用SEM和X射线衍射对合金组织及氧化产物进行了分析。结果表明,热压温度升高有利于组织致密,保压时间延长有利于Laves相NbCr2热反应合成。不同热压条件制备的Cr-Nb合金在1200℃的氧化动力学均近似符合抛物线规律,氧化膜均由两部分组成,外层为Cr2O3,内层为CrNbO4。随着热压温度的升高,合金氧化速率减小;保压时间由15min延长到80min时,合金氧化速率逐渐减小,但当达到120min时,氧化速率又有所提高。     

合金元素对Laves相TiCr2力学性能的影响

研究了合金元素Ｎｂ,Ｍｏ,Ｖ和Ｎｉ对Ｌａｖｅｓ相ＴｉＣｒ２室温力学性能的影响,测量了抗压断裂强度、抗压断裂应变、显微硬度及断裂韧性。结果表明,这些元素都能改善ＴｉＣｒ２的室温力学性能,其中Ｎｂ的作用较小,而Ｖ和Ｎｉ的作用较大,明显地降低抗压断裂强度和显微硬度,提高断裂韧性     

热压时间对Laves相Cr2Nb合金组织与性能的影响

采用机械合金化 热压工艺路线制备化学配比成分的单相Laves相Cr2Nb合金.研究了Cr、Nb元素粉经20h球磨后在1300℃不同时间热压所获得的Laves相Cr2Nb合金的组织性能.结果表明,采用机械合金化 热压工艺可以制备出高致密度的组织细小均匀的Laves相Cr2Nb合金,随着热压时间的延长,合金的致密度、晶粒尺寸和维氏硬度逐渐增大而断裂韧度逐渐减小.1300℃×30min的热压试样的平均晶粒尺寸达到亚微米级,致密度达到98.7%,断裂韧度达到5.07MPa·m1/2,与熔铸法制备的Laves相Cr2Nb相比,室温断裂韧性提高,实现了细晶组织对Laves相Cr2Nb合金的增韧效果.     

W的添加对MoSi2显微组织的影响

以Mo、W、Si粉为原料,采用机械活化结合热压烧结的方法制备了不同W含量的MoSi2合金试样.结果表明,合金元素W加入后,其主要物相为MoSi2、(Mo,W)Si2固溶体及少量Mo4.8Si3C0.6碳化物,引起MoSi2显微应变增大,晶粒尺寸减小,从而细化了晶粒,晶粒尺寸在59.7～78.6 nm之间,具有纳米晶结构,强化了基体;随着W含量的增多,MoSi2合金材料的晶格参数和晶格体积增大,晶格密度减小.     

两相区退火温度对高强冷轧DP980显微组织力学性能和断裂行为的影响

研究了两相区退火温度对高强冷轧DP 980显微组织和力学性能的影响,并通过断口形貌分析以及拉伸前后的照片对比,分析了高强冷轧DP 980变形和断裂特性。结果表明,两相区退火温度通过影响双相钢中马氏体的碳含量、马氏体和铁素体的晶粒尺寸来影响其力学性能。实验所获得双相钢均为微孔聚集型的韧性断裂。     

合金化对ZrMn2基Laves相贮氢合金相组成的影响

研究了Ni、V、Cr、Co、Fe、Cu和Ti等合金化元素取代ZrMn2 基Laves相贮氢合金的B侧或A侧对合金相组成的影响。结果表明 ,采用不同的元素对A侧或B侧进行部分取代 ,将引起ZrMn2 基合金相组成的变化。采用Ni取代Mn后 ,ZrMn2 合金的主相结构转变为C15型Laves相 ,表明Ni为C15相稳定元素。对Zr Mn Ni三元合金 ,V为C14相稳定元素 ,而Co、Fe、Cu则为C15相稳定元素。取代量较少时 ,Cr为C15相稳定元素 ,取代量增加时 ,C15相稳定作用减弱。Ti元素为C14相稳定元素 ,Ti对Zr的部分取代将导致合金主相结构转变为C14型Laves相。合金化元素对ZrMn2 合金的相组成的影响与元素的电子浓度和原子尺寸不同有关     

Laves相TiCr_2的相变特征

用Ｘ射线衍射仪分析了Ｔｉ６４％Ｃｒ（摩尔分数）合金在经过不同的热处理后的相结构,使用ＴＥＭ分析了该合金的亚结构。结果表明：Ｌａｖｅｓ相ＴｉＣｒ２的Ｃ１４→Ｃ１５相变速度很慢,室温下得到的是Ｃ１４和Ｃ１５混合相结构。Ｃ１５ＴｉＣｒ２的亚结构由细微的孪晶组成,这些孪晶是在Ｃ１４→Ｃ１５相变过程中由于产生了切变而形成的。Ｌａｖｅｓ相ＴｉＣｒ２的Ｃ１４→Ｃ１５相变是切变型相变,通过热处理引进过饱和空位和残余应力可以加快ＴｉＣｒ２的Ｃ１４→Ｃ１５相变速度。     

低温退火温度对Laves相Cr2Nb固相热反应合成的影响

研究了退火时间为3h时，退火温度对Cr-Nb机械合金化（MA）粉的Laves相Cr2Nb固相热反应合成的影响规律，获得了30hMA粉在退火时间为3h时能使Laves相Cr2Nb固相热反应合成充分进行的最低退火温度。优化出的cr2Nb固相热反应合成低温退火温度，可为通过MA＋热压（或烧结）工艺路线制备具有微／纳米晶结构的高强高韧Cr2Nb合金或Cr2Nb基复合材料提供理论指导。     

合金元素对Laves相NbCr2基化合物物理冶金及力学性能的影响

拓扑密排结构的金属间化合物是潜在的高温结构材料,Laves相金属间化合物是其中最大的一类.而Laves相NbCr2基化合物已成为高温结构材料研究中的一个热点.该化合物具有较高的熔点、较低的密度和比较好的抗氧化性.综述了合金元素对Laves相NbCr2基化合物的晶体结构、缺陷、相稳定性等物理冶金特性以及硬度、强度和延性、高温流变性能、断裂韧性等力学性能方面的影响,介绍了微量合金元素所产生的掺杂效应,并就目前研究中的不足以及该研究领域的发展方向提出了一些看法.     

焊后冷却速度对Nb—V—Ti微合金钢热影响区组织和韧度的影响

研究了焊后冷却速度对Ｎｂ－Ｖ－Ｔｉ微合金钢热影响区组织和韧的影响。研究结果表明，Ｎｂ－Ｖ－Ｔｉ微合金钢母材为Ｆ＋Ｐ，焊后冷速较小时ＨＡＺ组织为Ｂ＋Ｆ＋Ｐ，冷速较大时组织为Ｂ，冷速过大时，组织为Ｂ＋Ｍ。冷速过大或过小都会降低ＨＡＺ韧度。     

Ni含量对MgCu2型Laves相的结构和力学性能影响

采用机械活化+热压烧结制备Laves相Mg(Cu1-xNix)2(0≤x≤0.35),对热压产物进行物相、显微组织及力学性能分析。结果表明:MgCu2中的部分Cu被Ni替代,晶体结构并未改变,主相仍为C15结构的Laves相。随Ni替代量增多,整个XRD衍射峰向高角度偏移量增大,点阵常数减小;Ni加入使组织均匀、细小,晶格畸变和晶粒尺寸增大,致密度提高,显微硬度增大,抗压强度和抗弯强度先增大后减小。