Ti6Al4V合金相变及吸氢热力学研究

在823~1023 K的氢化温度范围内对Ti6Al4V合金进行了压力-成分等温线测试,研究了Ti6Al4V合金的相变和吸氢热力学。结果表明,当Ti6Al4V合金在不同的氢化温度下进行置氢处理时,氢压随着氢含量的增加而逐渐升高。由于Ti6Al4V合金中原始β相的存在,在置氢处理过程中,每个压力-成分等温线只有一个倾斜的压力平台。根据Vant''s Hoff定律,压力平台区的焓变值和熵变值分别为 -50.7±0.26 kJ/mol和-138.4±0.69 J·K^-1·mol^-1。随着置氢温度的升高,Sieverts常数呈先增大后逐渐减小的趋势。分析了Ti6Al4V合金在置氢处理过程中的相组成和相变。     

铝合金熔体吸氢特性的研究

运用减压凝固法,研究了环境湿度和浇注温度对铝合金熔体中氢含量的影响.试验结果显示,环境湿度一定时,浇注温度越高,熔液氢含量越高;浇注温度一定时,环境湿度越高,熔液氢含量越高.同时根据相关理论估算出对应环境湿度和温度下的氢分压,然后结合试验结果得到实际氢分压,从而得出氢气进入熔液的比例(即溶氢率);此外,根据试验结果拟合得出A356熔体中氢含量公式为lgCB= ,并对该公式的有效性进行讨论.     

氢在铝合金熔体中的溶解度

氢在铝-铜、铝-锂、铝-镁和铝-硅合金熔体中的溶解度可用氢在纯金属中的溶解度以及二元金属相互作用参数而推算出。对铝-铜合金而言,推算值和实测值相符。可按氢在铝-硅合金中的溶解度数据推算出氢在液态硅中的溶解度。     

铝合金熔体的除气

结合为美国波音飞机公司试生产航空材料用铝合金铸锭的实践,用Telegas和RH-402氢分析仪检测了2024、7075合金经各种除气工艺后的氢含量,并对影响除氢的多方面因素进行了分析和讨论.证明了:工业生产中,在保证精炼气体质量的前提下,炉内精炼结合炉外双级在线除气的工艺,能稳定地控制熔体含氢量,并满足航空材料的要求.为研制高效率的国产化除气装置提供了依据.     

ScMn1.6V0.4合金吸氢热力学和动力学研究

利用XRD研究了ScMn1.6V0.4合金及其氢化物的晶体结构,利用氢气反应装置测量了合金的吸放氢性能.结果表明:ScMn1.6V0.4合金为理想的密排C14型Laves相结构.合金在实验条件下生成的氢化物晶体结构与原始合金相同,体积膨胀28％.合金在115 kPa和298 K条件下可快速吸氢,孕育期非常短,表现出优异...     

在线式连续测氢仪在铝熔体表面吸氢特性研究中的应用

介绍了国内最新在线式连续测氢仪（ELH-IV）的测氢原理和结构。利用ELH-IV型快速测氢仪可在线连续测氢的特点,测量不同的熔体温度、保温时间以及熔体初始氢含最等工艺参数条件下铝熔体的表面吸氧情况,并分析了各参数对铝熔体表面吸氢特性的影响。     

铝熔体除氢精炼工艺的研究

建立了气泡浮游法除气的数学模型,分析了模型中参数对除气效果的影响,用Hyscan Ⅱ测氢仪现场试验研究了数学模型中的参数对除气效果的影响,比较了氮气和氩气的除气效果。试验发现,氩气的除气效果好于氮气的除气效果,浮游法除气后的最佳静置时间为30min左右,铝熔体的最佳浇注温度为680～685℃。     

铝合金熔体中氢溶解度的计算模型

基于Sieverts定律和多元合金组元活度系数计算模型,建立了一个计算氢在多元合金熔体中的溶解度的计算模型,该模型只需要氢在纯金属熔体中的溶解度参数,为预测多元合金熔体中氢含量提供了有效的途径.以此计算了氢在多种铝合金熔体中的溶解度随温度变化的情况,计算结果与实验值吻合较好.     

5356铝合金熔体复合净化技术研究

本试验采用软接触电磁连续铸造法制备5356铝合金,并通过XRF、OM、SEM-EDS和氢含量测定等分析测试方法,研究了C2Cl6和C2Cl6-TiO2复合熔体净化技术对5356铝合金氢含量的影响。研究结果表明,选用不同成分配比的除气剂:1.00 wt.%C2Cl6和0.85wt.%C2Cl6+0.55 wt.%TiO2(占炉料),均可使5356铝合金电磁连铸铸锭氢含量控制在0.15μg/g,熔体具有较高的洁净度,显微组织中未发现有害的粗大杂质相、明显气孔和其他氧化物夹杂。     

液态ZL101A1合金吸氢我的研究

根据Ｓｉｅｖｅｒｔｓ定律,研制了检测液态Ａ１合金吸氢量计算机辅助实验系统,应用该系统实验研究了国际ＺＬ１０１Ａ１合金液态下的吸氢特性。实验结果表明,融体温度和铝液与水蒸气时间是决定铝液吸氢量的关键因素,并且试块上气孔面积率随两的增强而急剧增加,实验系统测量循环时间为７０ｓ,测量温差小于０．０ｃｍ＾３／１００ｇ,可以在生产中用于在线检测。     

铝合金熔体中夹杂物与含氢量的关系

采用英国ＨＹＳＣＡＮⅡ测氢仪研究铝合金熔体中夹杂物与含氢量的关系，结果表明：在夹杂沾污度超过２．５％时，熔体含氢量会增另３倍以上；同时也研究了夹杂物尺寸和熔炼温度对含氢量的影响。     

铝镁合金熔体中氢含量的测定

通过用HYSCANⅡ测量不同过热度和镁含量的铝镁合金熔体中的氢含量，研究了铝镁合金熔体过热度、镁元素和氢含量的关系。试验结果表明，铝镁合金熔体中的氢含量随温度的升高而增加；氢在铝镁合金熔体中的存在形态不同，其可逆性也不同；通过热速处理可大大减少过热铝镁合金熔体中的氢含量；铝镁合金液吸氢的程度主要取决于镁对铝液表面氧化膜性质的改变。     

铝、镁合金中氢含量检测方法研究进展

由于铝合金及镁合金熔体熔炼过程中的大量吸氢而会严重影响到合金的组织和性能,因此,测定铝合金以及镁合金熔体中的氢就是必须解决的问题.详细总结了铝合金、镁合金中氢含量的检测手段,包括取样法、直接测定法和其他方法,并比较了每种方法的优缺点.提出了铝合金、镁合金中氢检测的发展方向:镁合金的测氢将是未来的热点之一.开发一种炉前能够快速、准确、简单的镁合金测氢仪是镁合金测氢的未来发展趋势,而铝液中直接测氢代替取样法也是未来发展的趋势之一.     

镁合金熔液含氢量的炉前快速检测研究

在提出了镁熔体含氢量测定的数学模型的基础上,采用微型计算机及控制电路,开发出适合于炉前使用的镁合金熔液快速测氢系统。利用该装置,对AZ91镁合金熔液进行了含氢量的炉前快速检测试验研究。结果表明,AZ91镁合金熔液在气体保护熔炼条件下,每100g镁熔液含氢量在6~14cm3范围内,并随温度的增加而提高。     

冷却速度与氢含量对AlSi25合金细化的影响

通过HYSCANⅡ测氢仪和阶梯试样研究了冷却速度和氢的含量对过共晶铝硅合金细化效果的影响。结果表明，熔体中氢的含量和冷却速度对初晶硅的细化效果的影响是相互促进的过程。砂型铸造中，当每100g熔体的氢含量小于0.2mL，试样厚度小于50mm（冷却速度约为0.144K/s）时，初晶硅细化效果不受含氢量与冷却速度的影响，细化效果稳定，平均粒度大约为18μm。     

Zr－1Nb合金吸氢性能研究

研究了１３种不同加工热处理制度的Ｚｒ－１Ｎｂ合金在堆外高压釜内３６０℃、１９ＭＰａ水中的吸氢性能，对其影响因素和吸氢机理进行了分析，并讨论了吸氢动力学，建立了吸氢动力学方程，计算了吸氢动力学参数。     

精炼处理对Al-Si-Mg合金熔体中TiB2粒子的影响

加入Al-5Ti-1B中间合金的Al-Si-Mg合金熔体,经N2气精炼处理后试样的晶粒尺寸较精炼处理前明显粗化,即精炼处理显著削弱了Al-5Ti-1B中间合金对Al-Si-Mg合金的细化效果。分析认为,精炼过程中一部分TiB2粒子及其聚集团极易被N2气泡捕获并游离出熔体,使异质形核衬底数目大幅减少。针对精炼对细化效果的不利影响,提出了两种解决方案,即采用Al-5Ti-0.6B-0.2C中间合金或先精炼后添加细化剂的操作工艺。     

挤压铸造压力对铝合金铸件微观孔洞影响的研究

使用LECO RHEN602测氢仪检测了A356铝合金熔体的氢含量,并对不同挤压压力下(40、60、80 MPa)凝固的挤压铸造试样进行了图像分析,测得试样不同部位的微观孔洞的尺寸和体积分数.对比分析结果表明,试样整体微观孔洞的尺寸和体积分数均随挤压压力的增大而减小.     

熔体混合处理对A356铝合金组织的影响

采用熔体混合技术处理A356铝合金,并通过再次重熔加热研究熔体混合处理细化效果的稳定性。利用光学显微镜观察合金组织,用Image Pro金相分析软件测定了初生α-Al相的平均直径。结果表明,熔体混合技术能较好地细化A356铝合金中的初生α-Al相,且A356铝合金的熔体混合处理在650℃下具有较好的一次重熔稳定性。     

Ti含量对电解低钛ZL108合金耐磨性的影响

用原位钛合金化的电解低钛铝合金熔配了内燃机活塞用ZL108合金,对不同Ti的质量分数的ZL108合金进行了拉伸和磨损试验,用扫描电镜进行了拉伸断口和磨面形貌观察.试验结果和回归方程表明,在w(Ti)=0.11%～0.16%时,材料的拉伸强度最高,磨损失重最小.