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。     

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     

保温时间对氧化锆固体电解质相组成的影响

为了解决高温熔体×10-6级氧含量的测量问题,采用等静压成型的方法,研究保温时间对氧化锆固体电解质相组成的影响.结果表明在相同烧成温度下,保温时间愈长,c-ZrO2和t-ZrO2含量愈大;在相同热处理温度下,保温时间愈长,m-ZrO2含量愈大;而适量细小单斜相的形成有利于材料抗热震性的提高;通过优化热工艺参数可制得抗热震性好、氧电势稳定、响应时间短的Mg-PSZ固体电解质.     

焙烧气氛对Ti-6Al-4V合金微弧氧化陶瓷膜相组成影响

在铝酸钠体系中,利用微弧氧化脉冲电源在Ti-6Al-4V合金表面制备了以Al2TiO5为主晶相的陶瓷膜层.试样分别在1000℃下空气和氩气2种气氛中进行焙烧,通过XRD,SEM,XRF等技术分析了陶瓷膜层焙烧前后不同层面的相组成、表面形貌和元素含量变化情况.结果表明:在1000℃空气气氛下,Al2TiO5分解较快,完全分解时,陶瓷膜外层α-Al2O3和金红石相二氧化钛相比例为44:55.而在氩气气氛下,Al2TiO5分解较慢,随反应的不断进行,Al2TiO5含量逐渐减少,完全分解时,陶瓷膜外层为α-Al2O3.膜层由表及里Al2O3含量降低并有Ti2O3生成.焙烧前后陶瓷膜层的形貌变化也不相同,氩气中颗粒较空气中的均匀、细化、孔隙小.膜内元素Ti,Al,P,O的含量在反应前后略有变化.     

GH4133B合金组织特征及平衡相析出热力学研究

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对GH4133B合金平衡析出相进行模拟计算分析,并进一步对该合金的显微组织特征进行观察分析。结果表明,Ti、Al含量对γ’相析出影响严重,并给出了定量计算结果。C含量能影响M23C6的析出量,对其析出温度没有影响;而Cr含量则主要影响其析出温度,对M23C6的析出量却没有影响。进一步对Ti、Al含量对η相的析出进行了计算分析,实验验证了时效过程中η相的析出及分布形态。     

铁含量对K418合金TCP相析出规律的热力学分析

利用Thermo-Calc软件热力学计算得出铁含量对K418合金的TCP相析出规律的影响。结果表明：K418合金析出相为MC相、M23C6相、γ相、γ′相、σ相、μ相、α-Cr相、M3B2相和液相。随着铁的质量分数从2.5%降至0%,碳化物、硼化物、液相线的含量变化较小,有少量α-Cr相析出。为减少K418合金TCP相析出,铁的质量分数建议控制在1.25%以下,无σ相析出且TCP相含量较少。实际生产中制定K418合金铁含量的目标值还需考虑设备状况和冶炼烧损量。     

热处理对铁铝涂层相组成及滑动磨损性能的影响

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术得到的铁铝金属间化合物涂层 ,研究了 5 5 0℃和 80 0℃热处理对涂层相组成及滑动磨损性能的影响。结果表明 ,涂层的主要组成相是铁铝金属间化合物 (FeAl和Fe3 Al)和α Fe ,另有少量的Al2 O3 和Al。热处理后 ,一部分Fe3 Al将转变成FeAl,对涂层的显微硬度有明显的影响。剥层磨损是铁铝涂层的主要磨损机理。通过热处理提高涂层的显微硬度 ,将有利于提高涂层的耐磨性     

N元素对FGH96高温合金析出相的影响

基于Thermo-Calc热力学计算软件及相应的Ni基数据库,计算了含N与不含N时FGH96高温合金中可能的平衡析出相,并用Scheil-Gulliver凝固模型对两种合金进行了凝固模拟.对两种合金的计算结果进行比较,从热力学角度分析研究了N对FGH96高温合金中析出相的影响.结果表明,N元素主要影响一次碳化物的析出行为,而对其他相的析出影响很小;在含有少量N的FGH96合金中,在液相线温度以上可析出Ti、N为主要成分的M(C,N)相,而不含N时,只有当固相率达到70％时才会从残余液相中析出MC型碳化物.由计算得出的一次碳化物的成分变化结果,并结合扫描电镜图和能谱分析结果可推断出,FGH96高温合金中含有N时,首先从液态合金中析出以TiN为主要成分的M(C,N)相,随后的MC型碳化物会在其表面析出,形成以TiN为核心的一次碳化物.     

氢化TiCr1.8-xVx合金的相组成及放氢性能研究

采用X射线衍射(XRD)法分析了TiCr1.8-xVx储氢合金氢化并吸氢后的相组成,首次采用热重-差热扫描-质谱(TG-DSC-MS)联用技术对合金随温度变化时的放氢特性及所释放氢的状态进行了研究.根据不同升温速率条件下,合金放氢的DSC测试计算了放氢反应的活化能.     

热力学分析合金元素对7055合金的影响

采用CALPHAD技术及热力学计算软件模拟7055合金的凝固路径、TTT曲线,以及η(MgZn_2)相和S(CuMgAl_2)相生成温度和生成数量随Zn、Mg、Cu含量变化的关系曲线,并进行DTA曲线测试,测试结果与热力学结果相一致。热力学计算结果表明,随Zn、Mg、Cu元素含量增加,液相线温度降低,低熔点共晶相析出温度升高;凝固组织中η相(MgZn_2)的生成温度在408～448℃范围内,生成量为5.7%～6.9%;S相(CuMgAl_2)的生成温度在436～469℃之间,生成量为0.5%～1.9%;随着Mg含量增加,合金的淬火敏感性提高,Zn、Cu元素含量的变化对合金的淬火敏感性影响不大。     

热处理对球磨LaNi5-15%Mg合金相组成及热稳定性的影响

采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、示差热分析仪(DTA)研究了热处理对球磨LaNi5-15%(质量分数,下同)Mg合金的组织形貌、结构变化及热稳定性的影响.结果表明,经250r/min球磨250h,样品由La、Mg、Ni非晶体及微量的晶体Ni、MgNi2组成,其DTA曲线上只出现了一个峰值温度为564.0K的放热峰.球磨粉末为规则的球形或近球形,颗粒直径范围为0.05～9.00μm,其中94%的颗粒尺寸为0.05～1.00μm;经763K×35天热处理后,样品由具有纳米尺度的MgNi2、LaMg2Ni9、Mg2NiLa三相组成,其平均晶粒直径为21.7nm,热处理样品的DTA曲线上没有吸热或放热峰出现,具有较好的热稳定性能.     

快速凝固Ni—Al合金中的组成相

选取了Ai-Al系六种合金成分（Ni25Al75,Ni31.5Al68.5,Ni39Al61,Ni70Al30,Ni72.2Al27.8,Ni74Al26),采用熔体旋铸法分别制备出不同厚度（30－120μm）的条带试样。用XRD的K值法对其组成相作了定量测定。结果表明,快速凝固组成相与常规凝固组成相有较大差异,快速凝固析出的相中,具有较低液相线湿度的化合物相有较大幅度的增加;冷速不同,组成相中各相的含量也不相同。用当前快速凝固的形核理论和枝晶生长模型对实验结果作了理论分析与计算。结果表明, 具有较高液相线温度的化合物是先析出相,而具有较低液相线温度的化合物具有生长速度上的优势。分析认为,凝固的冷却速率和竞争相之间的生长速度的差异是最终相组成变化的主要原因。     

难变形高温合金GH720Li平衡析出相的热力学计算

为了给热处理制度和热加工工艺提供理论依据,采用Thermo-Calc热力学计算软件,对GH720Li合金平衡析出相和非平衡凝固进行模拟计算分析.结果表明,合金凝固过程中Mo、Ti偏析比较严重,并给出Ti、Al含量对γ'相析出温度和析出量的定量计算结果.C含量的增加可以显著提高碳化物的析出量,但对碳化物的析出温度无影响;Cr对M23C6的析出量没有影响,但显著提高其析出温度.进一步对一次碳化物MC的析出温度与合金初熔点的关系进行定量计算.     

喷射沉积Al-Si-Ni-Cu-Mg合金的显微组织和相组成

利用喷射沉积技术制备了Ａ１Ｓｉ２０Ｎｉ４Ｃｕ３Ｍｇ合金,分析了合金沉积态、挤压态和Ｔ６热处理态的微观组织,结果表明,组织中存在三种含Ｎｉ的金属间化合物,在挤压和Ｔ６热处理时,它们能够有效地阻碍Ｓｉ原子的扩散,抑制初晶Ｓｉ的长大。此外,起常常强化作用的Ｃｕ与Ａｌ,Ｓｉ一起形成的金属间体例物,影响了合金在Ｔ６热处理时的沉淀强化作用。     

稀土对ZA27合金组成相的影响

研究了稀土对ZA27合金力学性能和组成相的分布、形状及数量的影响.结果表明,稀土能细化晶粒,提高力学性能,使树枝状的α相变成杆状分布,ε相呈弥散分布,α相数量变少,ε+η相数量增多.     

高能高速等离子喷涂NiCoCrAlY涂层抗燃气热腐蚀性能

目的研究NiCoCrAlY涂层抗高温燃气热腐蚀性能。方法采用高能高速等离子喷涂工艺在Ni_3Al基高温合金IC6基体表面制备NiCoCrAlY涂层,测试了涂层与基体间的结合强度以及涂层和IC6基体在900℃高温环境下的抗燃气热腐蚀动力学曲线。并借助扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析燃气热腐蚀试验前后涂层的显微组织和物相结构组成。结果高能高速等离子喷涂工艺制备的NiCoCrAlY涂层致密性高,孔隙率≤3%;涂层与基体结合状态好,平均结合强度达到62 MPa;涂层中氧化物和夹杂含量少。经100 h燃气热腐蚀后,基体和涂层的腐蚀速率分别为8.09 g/(m2·h)和0.50 g/(m~2·h)。结论 NiCoCrAlY涂层显著提高了IC6合金的抗燃气热腐蚀性能。涂层表面生成了以Al_2O_3和Cr_2O_3为主要成分的完整致密的氧化膜,Al_2O_3抗氧化性能好,Cr_2O_3抗腐蚀性能好,在两者共同作用下,腐蚀气氛向涂层内部的侵蚀被有效地阻挡或延缓;同时涂层内孔隙、氧化物夹杂等缺陷含量少,腐蚀气氛的扩散通道被阻隔或延长,降低了腐蚀速率,使得涂层对基体合金起到了很好的保护作用。     

一种超超临界电站用镍铁基高温合金凝固和析出相的热力学评估

利用热力学计算软件JMat Pro和镍铁基合金数据库,计算分析了一种新型γ′相强化镍铁基高温合金的凝固特征温度和热力学平衡相的析出行为;评估了调整γ′相形成元素Al、Ti,抗蚀元素Cr和C含量对合金凝固特征温度和相析出行为的影响。结果表明:合金主要相组成为γ、γ′、MC和M_(23)C_6;随着Ti和Al含量的提高,γ′相的析出温度和含量增加,Ti元素的影响更显著;Cr含量的增加会降低合金液相线、固相线和M_(23)C_6相的析出温度并致M_(23)C_6相的析出含量先增加后减小;增加C含量会减小合金的结晶温度间隔、提高MC和M_(23)C_6相的析出温度和析出含量。本模拟研究结果将为合金的优化设计提供参考。     

Re和Ru对镍基单晶高温合金组织偏析的影响

通过对4种不同Re（3%—6%,质量分数,下同）和Ru（0%和3%）含量的镍基单晶高温合金铸态和热处理态组织的观察和成分分析,研究了Re和Ru对元素偏析以及热处理过程中组织演化的影响.结果表明,Re和Ru均会加剧铸态试样中的元素偏析,但经过固溶处理后,Ru对合金元素的残余偏析的影响不大.随着Re含量的增加和Ru的加入,热处理态组织中γ’相尺寸减小,形貌的立方程度明显增加.电子探针（EPMA）对成分的测量结果显示,Al,Ia和Ni偏析于γ;沉淀相,Re和Cr强烈地偏析于γ相,而Ru和W向γ相的偏析程度则相对较低.Re含量的增加明显增大了Re₁Cr,Co和W等元素向γ相的偏析,而Ru的加入则使得这些TCP相形成元素向γ相的偏析程度略有降低.