烧结法制备中间合金Al3Ti相

采用TiO2粉、CaO和Al粉为原料,经混匀、压制和烧结后,制备出中间合金Al3Ti相,利用XRD、SEM-EDS、XPS等手段,对反应后样品的物相组成、微观形貌和原子价态进行分析表征。结果表明,在烧结温度1 400 ℃、烧结时间30 min、铝钛比1.3和钙铝比1.6的条件下,烧结产物主要物相为Al3Ti、Al和CaAl2O4,烧结产物形貌呈现相间分布,TiO2存在逐级还原的现象,烧结法制备中间合金Al3Ti相是可行的。     

添加钛控制NiAl/Ni3Al双相合金的显微组织

在过去的研究中发现 ,含钛和碳的 β+γ′合金具有比层状显微组织更细的网状显微组织。本研究揭示合金化元素中的钛有助于细化显微组织。随着钛含量的增加 ,Ni Al的 MS温度迅速降低。这一效应归因于细小显微组织的形成。在低钛含量(<2 .2 at% )的情况下 ,MS温度约在 2 5 5℃以上。当马氏体组织受热时 ,首先出现 β′相转变成 Ni5Al3 的放热反应。因为马氏体孪晶在β′→ Ni5Al3 转变中可以遗传 ,最终形成类似于马氏体板条的层状β+γ′组织。然而在较高钛含量的情况下 ,MS温度降低到足以在发生 β′→ Ni5Al3 转变前先发生 β′→ β…     

定向凝固Ni_3Al工艺参数的特性

巳知微量硼加入到Ni_3Al中由于增加了晶界结合能,可以增加这种合金的延性,加入铪可以增加屈服强度,提高使用温度。另外,从超级耐热合金的经验可知定向凝固法可提高耐热性能。所以,可以预计加入微量B、Hf,用定向凝固法制得的Ni_3Al一定具有优良的高温机械性能。为此,使用了三种成分的Ni_3Al合金作试验。它们的成分(%)为1)Al ll.78,Hf 3.39、B 0.02、Ni余量,2) Al ll.37、Hf5.00,B0.02,Ni余量,3)Al ll.7、Hf3.5、B0.5,Ni余量。在拉拔速度为0～50cm/h的范围内制成定向凝固Ni_3Al。     

Al2O3在钛渣中的行为

针对钛渣电炉建成投产初期生产过程中出现的各种现象，结合有关理论知识，分析了Al2O3在钛渣中的行为。认为当钛铁矿中Al2O3含量偏高时会导致高钛渣粘度增加，熔点升高，炉况恶化以及指标变坏，同时还会影响二氧化钛的富集及氯化工序的正常生产。     

高Al低密度钢的高温氧化行为

为观察Fe-Mn-Al-C系高Al低密度钢在高温下的抗氧化性能,采用氧化增重法测定了4种合金在950~1 100℃下的氧化动力学曲线。通过SEM观察氧化层形貌特征,利用线扫描能谱分析氧化后合金元素的变化,分析了28Mn-10Al合金氧化膜发生膨胀破裂的原因。结果表明,Al元素提高钢的抗氧化性,而Mn元素则降低Al的抗氧化性。抗氧化性较好的28Mn-12Al、20Mn-10Al合金表层未发现Fe的氧化,而氧化严重的28Mn-8Al合金氧化层Fe元素含量较高。28Mn-12Al合金抗氧化性最好,氧化膜的连续性及致密性优于其他3种合金,氧化物连续且晶粒细小,在氧化过程中具有一定的防护作用。     

铈对改善Al—Mg系合金焊接性能的影响

介绍了对Al—Mg基体合金、Al—Mg焊丝合金用添加稀土元素鈰来改善其焊接性能的方法。结果表明,此法可行,其效果与向Al—Mg系合金中联合添加少量钛、锆元素相同,且工艺更简单,成分更准确。     

纳米晶Fe3Al材料的抗腐蚀性能和高温抗氧化性能

通过铝热反应熔化法制备纯纳米晶Fe3Al材料以及添加质量分数分别为10％Ni,10％Cr,10％ Mn,15％ Mo,5％ Cu和10％Cu合金元素的6种块体纳米晶Fe3Al材料;对含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料分别进行600 ℃、1000℃,8h的等温处理.采用质量损耗法测定不同纳米晶Fe3Al材料在质量分数为5％ H2SO4溶液中的均匀腐蚀速率;并研究各纳米晶Fe3Al材料在1200℃空气中的高温氧化性能.结果表明:添加15％Mo和添加10％Cu的纳米晶Fe3Al材料较纯纳米晶Fe3Al材料抗腐蚀性能提高明显;含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料经过600℃ 等温处理后的腐蚀速率略高于未等温处理的材料,而经1000℃等温处理后腐蚀速率明显下降;随着合金元素Ni、Mn、Cr、Cu的加入,纳米晶Fe3Al材料的氧化速度增大,抗氧化性能降低.     

TiAl涂层对Ti3Al合金的热腐蚀防护

利用磁控溅射的方法在Ti3Al合金上溅射Ti-48Al-8Cr-2Ag涂层,研究涂层对Ti3Al合金热腐蚀行为的影响。热腐蚀采用浸盐法,在900℃25%Na2SO4+75%K2SO4熔盐中进行,利用带能谱的扫描电镜(SEM/EDX)对腐蚀膜进行观察分析。结果表明,在熔盐热腐蚀中,Ti3Al合金表面发生大面积脱落,而涂层试样表面腐蚀膜结合牢固。涂层对基体具有很好的防护作用。     

Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al合金研究

研究了Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的冷轧变形、热处理及其对合金组织和性能的影响。试验结果表明:该合金具有优异的冷轧变形能力,当冷轧变形量达70%时,板材边缘仍无裂纹产生。800℃固溶处理不同冷轧变形程度的板材,拉伸强度无明显变化,而对延伸率有一定影响,当变形量达30%以上时,延伸率增至稳定值。该合金的β转变温度约为750℃,当在此温度以上固溶处理时,晶粒尺寸随温度提高而长大,但长大速度甚缓。时效温度对Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的拉伸性能影响显著,合金强度随时效温度提高而降低,延伸率则提高。测试了Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的高温拉伸性能和300℃的热稳定性能,说明该合金可在时效状态下长期使用。     

Mg-8Li-3Gd-3Y-0.6Al镁合金的均匀化研究

为了提高Mg-8Li-3Gd-3Y-0.6Al合金铸锭的力学性能,对合金进行了均匀化退火处理。通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度测试、X射线衍射、拉伸力学性能测试等手段,研究了均匀化条件对Mg-8Li-3Gd-3Y-0.6Al合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金经773K 8h的均匀化处理后,铸态时的网状相完全溶解到基体中,第二相弥散分布在基体中,同时退火态合金的抗拉强度达到了154 MPa,比铸态合金提高了23%。合金最佳的均匀化退火工艺是773K 8h,此时该合金具有较好的综合力学性能。     

超塑性变形Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al合金的室温机械性能

亚稳β型Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al合金(Ti—15—3)即使原始晶粒粗大(15～170μm),在β相变点附近也可出现超塑性\ 现象,但超塑变形中几乎见不到普通超塑合.金常见的空穴的形成.一般认为,这是因为在β相交点附近变形时优先产生动态回复,形成亚晶粒组织,晶界滑移作用较小所致.这种回复组织通过时效处理,室温抗拉强度可达1900MPa,延伸率也有10%.因此有望通过起塑性变形提高合金的室温机械性能.下面研究Ti—15一3合金超塑变形后的机械性能.     

碳化铬/Ni_3Al复合材料的室温微动磨损性能

对比研究了碳化铬/Ni3Al复合材料和传统高温耐磨材料Stellite 6合金和T800合金的室温耐微动磨损性能。结果表明,碳化铬/Ni3Al复合材料具有优异的耐微动磨损性能,与GCr15对磨时,其室温相对耐磨性分别是Stellite 6和T800合金的5.5倍和2.6倍。通过分析微动磨损机制认为,碳化铬/Ni3Al复...     

Al-Fe-Si合金基体及强化相Al12(Fe,X)3Si价电子结构分析

基于EET理论,计算了Al-Fe-Si合金基体与强化相Al12Fe3Si,Al12(Fe,X)3Si的价电子结构,探讨了价电子结构与合金强化、合金相稳定性的关系及合金元素X对强化相稳定性的影响.结果表明:与基体α-Al相比,强化相Al12Fe3Si,Al12(Fe,X)3Si的n(A)值分别增强了248%,208%～231%,位错运动阻力分别增大2.48倍和2.08～2.31倍,从合金相价电子结构参数n(A)看,溶质原子固溶强化作用弱于析出相的强化作用;合金元素V,Cr,W,Mo,Mn的加入改变了Al12FeSi的价电子结构,使其原子状态组数σ(N)增加了2个数量级,使合金相的稳定性增强,进而延缓了粗化速度;V,Cr,W,Mo,Mn对Al12Fe3Si相稳定性影响的强弱顺序为Cr(Mn)→W(Mo)→V.     

钛渣电铝热还原一步合成Ti-Al-xFe-ySi多元合金热力学分析

从理论上分析了钛渣铝热还原制备Ti-Al-xFe-ySi多元合金的可行性,计算并分析了钛渣中金属氧化物与铝还原过程中可能的化学反应,讨论了钛渣中氧化物还原反应顺序的优先程度。结果表明,钛渣铝热还原制备钛铝基多元合金是可行的。从热力学分析了制备的合金中可能出现的二元合金相,主要为Ti5Si3、TiAl3和TiFe,其中Ti5Si3最易生成,研究结果较好地满足了热力学分析结果,制备的合金主要物相为Al2.68Mn0.32Ti和Al3Ti0.75Fe0.25,还有少量的TiFe和Ti3SiC2相。     

Ti3Al基超α2合金的镦粗热锻

由于超a2(Ti—25Al—10Nb—3V—1Mo)合金的密度小和强度大,所以它在航空与航天用途中很有潜力.另一方面,因为成本高和加工困难,人们对于利用锻造工艺将这种高技术材料加工成为近净形零件等产生了极大的兴趣;据认为,这样可使后续的机械加工和材料损失都减少到最低程度.采用锻造方法加工超α_2合金还可以提高它在工程用途中的效益.为了改善Ti_3 Al基超α_2合金的机械性能(尤其室温塑性),大量地研究了热形变处理工艺.     

Inconel718高温合金电渣重熔铝钛元素烧损热力学分析

 为了研究Inconel718高温合金电渣重熔过程中渣系各组元对合金中易氧化元素铝、钛的影响，以五元渣系CaF2-CaO-Al2O3-MgO-TiO2为基，通过分子与离子共存理论，根据渣金界面中各组元的平衡反应和物质守恒，建立了Inconel718高温合金电渣重熔过程中渣金界面铝、钛元素氧化反应的热力学模型。通过分析该模型并对模型结果进行渣金平衡验证试验，验证了模型的有效性。研究结果表明，渣中CaF2、MgO质量分数的变化对合金中铝、钛元素的影响很小；渣中Al2O3有烧钛增铝的作用，TiO2有烧铝增钛的作用，CaO能够抑制铝元素的烧损；能够有效减少Inconel718高温合金电渣重熔过程中铝、钛元素烧损的渣系配比为CaO质量分数为20%～25%、TiO2质量分数为4%～6%、MgO质量分数为1%～4%、CaF2质量分数为50%～60%、Al2O3质量分数为15%～20%。     

熔铸法原位自生Al2O3-TiC/ZL109复合材料高温压缩变形行为研究

利用熔铸技术制备了原位自生Al2O3-TiC/ZL109复合材料.借助SEM,TEM和高温材料实验机等仪器,对铝硅合金ZL109和Al2O3-TiC/ZL109复合材料的高温压缩变形行为和机制进行较为深入的探讨.结果表明,材料的流变应力随压缩变形温度的上升而下降,高的应变速率将提高流变应力的整体水平.ZL109铝硅合金在523～723 K,Al2O3-TiC/ZL109复合材料在523～623 K温度区间以晶内位错运动为主要特征;在623～723 K压缩温度区间Al2O3-TiC/ZL109复合材料以晶内位错运动和晶界滑移并存为主要特征.     

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的高温变形行为

Ti-6Al－4V合金的热加工性能好，但冷加工性能差，没有机械加工就难以制成高精度产品．而卢钛合金在固溶态的户单相具有优良的冷加工性，通过时效处理拆出。相，可得到比Ti-6Al－4V更高的强度，如Ti－15V－3Cr－3Sn－3Ai（Ti－15－3）合金经轧制、锻造已用于航空部件、高尔夫球     

Fe3Al合金的冲击韧性

研究了不同温度下Fe3Al基合金冲击韧性的变化规律，确定了冲击载荷下该合金的韧－脆转化温度，考察了冲击载荷下该合金的断裂方式，晶粒组织和位错运动的变化情况。     

Al对含钛430不锈钢夹杂物的影响

在实验室条件下考查了Al含量对含钛430不锈钢的Ti/Al夹杂物的影响,发现随着Al含量增加,夹杂物尺寸增加,并且从含Al高的钢样中观察到了Ti2O3与Al2O3固溶体;通过计算Ti2O3与Al2O3之间的错配度,证明了Ti2O3很容易依附于Al2O3形核,为了防止大颗粒夹杂物的生成,从热力学角度分析了Al对含钛氧化物...