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).     

Laves相NbCr_2合金的高温力学性能

Laves相NbCr2合金是一种颇具应用潜力的新型高温结构材料。综述了Laves相NbCr2合金在高温力学性能方面的研究状况,主要涉及该合金的高温变形机理以及合金化、材料制备方法和热处理工艺对合金高温力学性能的影响。最后就当前研究中面临的一些问题和今后的发展方向提出了一些建议。     

采用铸造法和粉末冶金法制备的Al-Si-Cu-Mg合金组织和力学性能的研究

采用铸造法和粉末冶金法制备了Al-7.0Si-1.6Cu-0.45Mg合金,利用SEM、XRD、万能电子拉伸试验机对不同工艺制备的合金显微组织、力学性能及断口进行了检测分析,研究了不同制备工艺对铝硅合金组织和力学性能的影响。结果表明:粉末冶金制备的铝硅合金中,硅颗粒尺寸最小。对铸造合金进行热处理后,共晶硅形貌逐渐由针状转变为球状。热挤压对铸造合金有良好的细化作用。铝硅合金组织有α-Al相、Si相、Q(Al_5Cu_2Mg_8Si_6)相和θ(Al_2Cu)相。与粉末冶金相比,采用铸造法制备的铝硅合金伸长率显著增大。热处理可以提高铸造合金的强度,但是单一热挤压工艺对改善铸造合金的力学性能没有明显的效果。     

合金元素对Laves相增强Nb基合金的相组成

采用机械合金化与热压烧结工艺制备了添加合金元素V和Fe的Laves相增强的Nb基复合材料。研究了添加质量分数4%V和Fe的Nb/NbCr2-4.0V和Nb/NbCr2-4.0Fe配比成分的元素粉,经MA20h后在1250℃热压30min所获得的Nb/NbCr2合金的组织和性能。结果表明:在热压过程中原位合成出细小弥散分布的三元Laves相Nb(Cr,V)2和Nb(Cr,Fe)2,并且V和Fe原子只占据Laves相中的Cr原子位置。制备出的Laves相增强Nb基合金接近全致密,组织细小均匀,晶粒尺寸小于500nm。Nb/NbCr2-4.0V和Nb/NbCr2-4.0Fe合金的断裂韧性分别达到5.3和6.3MPa·m1/2,其中Nb/NbCr2-4.0Fe合金不仅抗压强度达到2256MPa,其屈服强度和塑性应变也分别达到2094MPa和6.03%。     

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.     

Laves相NbCr2高温抗氧化性研究的进展

Laves相NbCr2的高温抗氧化性能限制了其作为高温结构材料在1200℃以上的应用进程.本文对Laves相NbCr2高温抗氧化性的研究进展进行了综合评述,着重介绍了Laves相NbCr2高温抗氧化性的影响因素及提高其抗氧化性的几种方法,包括合金化、稀土元素效应及防护涂层等,并就目前研究进展中的不足以及今后发展方向提出了一些看法.     

粉末冶金Al1CO25Cr18Fe23Ni23Ta10共晶高熵合金摩擦磨损性能研究

共晶高熵合金因其优异的高温性能有望代替传统的高温结构材料,本研究采用粉末热挤压成形成功制备了Al1Co25Cr18Fe23Ni23Ta10共晶高熵合金,对比研究了共晶高熵合金显微组织和力学性能,及其在室温和600℃摩擦磨损性能.研究表明:所制备的粉末冶金共晶高熵合金的显微组织由FCC相与Laves相组成,表面能的降低促...     

机械合金化-热压制备Nb/NbCr2复合材料的组织与性能

采用机械合金化与热压工艺制备以Nb固溶体为软第二相的Laves相Nb/NbCr2复合材料。研究不同成分的Nb、Cr元素粉经20 h球磨后在1 250℃,0.5 h热压工艺下所获得的Nb/NbCr2复合材料的组织和性能。结果表明：随着偏离Laves相化学配比的Nb含量的增大,材料的致密度、抗压强度、塑性应变均增加,而维氏硬度减小。Laves相含量为29%的Cr-77.5Nb合金的组织均匀,Nb固溶体与Laves相间隔分布,晶粒尺寸达到亚微米级,屈服强度为2 790 MPa,抗压强度为3 174 MPa,塑性应变达到5.44%,充分实现了细晶和软第二相综合增韧的效果。     

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.     

相组成对Cr-Nb合金高温氧化行为的影响

采用机械活金化 热压烧结法制备5种不同相组成的Cr-Nb合金,研究相组成对Cr-Nb合金在950～1200℃空气中氧化行为的影响。结果表明,Cr相能显著增加NbCr2合金950℃的抗氧化性能;而Nb相不利于合金高温抗氧化性的提高,甚至发生灾难性氧化。SEM和XRD分析显示,单相Cr-2.5Nb合金发生了Cr的外氧化,只形成单一的Cr2O3膜;而双相Cr-18.5Nb合金和单相Laves相NbCr2合金均发生Cr的外氧化和内氧化,形成两层结构的氧化膜。但随着氧化温度增加到1200℃,由于Cr2O3的挥发,导致Cr-Nb合金高温抗氧化性变差。因此,为满足实际高温应用要求,对富软第二相Cr或Nb的NbCr2基合金实施相应的表面防护是必须的。