热暴露对Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si-1B合金显微结构及力学性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜以及拉伸和高周疲劳等试验手段研究10 000 h、700℃大气热暴露过程对Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si- 1B合金显微结构和力学性能的影响.结果表明:复合含Nb-Zr的TiAl合金的α2+γ层片组织显示出较高的热力学稳定性,合金的α2+γ层片晶团在热暴露过程中,α2→γ和α2+γ→B...     

热暴露后合金Ti-45Al-8.5Nb(WBY)的显微组织和拉伸性能变化

对Ti-45Al-8.5Nb(WBY)合金在700℃大气环境下分别进行了1000、1700、3000、10000h的热暴露处理.通过扫描电镜及透射电镜研究了系列热暴露对该合金组织稳定性的影响,并进行了室温拉伸测试.研究发现,Ti-45Al-8.5Nb-(WBY)合金在室温下为双态细晶组织.在热暴露1000h后,在α2+γ层片晶团内α2层片通过α2→γ相变发生了平行分解,导致层片细化,这有利于提高该合金的拉伸强度,屈服强度和塑性.在热暴露1700h后,合金开始通过α2+γ→B2(ω)相变生成B2(ω)等轴晶粒.在3000h热暴露后,从α2+γ层片晶团形成的B2(ω)等轴晶粒达到18 vol％,而且其上有针状相广泛析出.经历10000h热暴露形成的B2(ω)等轴晶粒和经历3000h形成的接近,导致该合金的强度和塑性均降低,但在10000h热暴露后,这种力学性能的降低不高于10％.     

Ti45Al8.5Nb0.2W0.2B0.02Y合金热暴露组织及疲劳性能研究

在大气环境下,对Ti45Al8.5Nb0.2W0.2B0.02Y等温锻造合金分别在700℃进行1 000、3 000和5 000 h,900℃进行了100、500和1 000 h热暴露处理。采用光学显微镜和扫描电镜研究了热暴露对合金组织稳定性的影响,并进行了氧化性能和疲劳性能测试。结果发现,该合金等温锻造后为典型的双态组织,经过700℃×5 000 h和900℃×1 000 h热暴露处理后,在α_2+γ层片晶团内α_2层片通过α_2→γ相变发生了一定平行分解,使层片细化,有利于提高该合金的疲劳强度。在700℃和900℃条件下,初始氧化速度均较快,相对而言700℃抗氧化能力较好。热暴露处理后,合金的室温疲劳强度均较原始状态有所提高,疲劳行为相对比较稳定。     

Ti—45Ai—10Nb合金α2＋γ层状结构中的ω相

利用高分辨电镜(HREM)观察了Ti-45Al-10Nb(原子分数,%)合金α2+γ层状结构中的ω相.发现ω相与α2和γ片层存在着取向关系[0001]ω∥(11     

Ti45Al8Nb0.5B0.2C合金的组织及高温氧化行为研究

研究了Ti45Al8Nb0.8B0.2C合金的组织及高温氧化行为。XRD、SEM、TEM及EDS分析表明,合金热等静压后的组织为γ和α2相组成的片层组织,片层团晶粒内部与层片团晶界处存在条状或点状白色相TiB2;高温淬火合金发生α→γm相变,在α+γ两相区时效合金组织由不同取向的细小层片和层片交界处的α2相组成。氧化增重实验及XRD、SEM分析表明,合金在900和1000℃氧化100h,氧化反应常数分别为0.00192和0.31637,幂指数分别为1.1381和2.0076。合金在900℃氧化100h后氧化层厚度大约为4μm,从外到内依次为:不连续的Al2O3层/Al2O3+TiO2混合层/富Nb层/基体。合金在1000℃氧化100h后氧化层厚度大约为5μm,从外到内依次为:TiO2/Al2O3+TiO2/氮化物层/基体。     

Ti-43Al-4Nb-1.5Mo合金包套锻造与热处理过程的微观组织及高温拉伸性能

对Ti-43Al-4Nb-1.5Mo合金进行包套锻造和后续热处理实验,考察了该过程TiAl合金的热变形行为、流变软化机制以及热处理参数对微观组织和力学性能的影响。结果表明,TiAl合金包套锻造过程的高温流变软化以β相协调变形、片层相变分解、g相内位错滑移以及孪晶诱导的动态再结晶为主,最终组织为残余α_2/γ层片和等轴α_2、γ、B2相的混合组织。随热处理温度的升高,热变形组织由残余α_2/γ层片和多相混合组织转变为α_2/γ层片+γ相组织,在较高的温度下(1300℃)转变为全层片组织。其中,B2相随着溶质扩散程度的增加逐渐消失,残余层片组织发生分解转变为等轴α_2/γ层片团,同时发生γ→α转变,形成全层片组织。对热等静压、锻态和热处理试样的高温(800℃)拉伸性能进行比较,经热处理后获得的全片层组织具有最佳的综合性能,抗拉强度为663 MPa,延伸率达到26%。分析该样品的断裂行为可知,由于存在层片扭曲拉长、微孔钝化以及裂纹曲折延伸的断裂机制,全层片组织具有良好强度-塑性的综合力学性能。另外,热加工过程中(高温)bcc结构B2相能够协调变形,但服役条件下硬脆的B2相作为裂纹源容易引起裂纹萌生,对力学性能极其不利。因此,TiAl合金在热变形和服役过程中需要对组成相进行严格控制,从而获得良好的力学性能。     

Y对Ti-45Al-6Nb合金组织结构和高温氧化性能的影响

研究了Y对电弧熔炼Ti-45Al-6Nb合金组织结构和高温氧化性能的影响。结果表明,不同Y含量的Ti-45Al-6Nb合金均主要由γ+α_2片层组织、B_2析出相和少量Y_2O_3组成,微量Y对合金的相组成没有明显的影响,但能够显著细化合金的α_2+γ片层组织。高温氧化结果表明,Y能够明显改善Ti-45Al-6Nb合金的高温抗氧化性能,且Y含量为0.3%时效果更优:Ti-45Al-6Nb-0.3Y合金在1 000℃空气中的氧化速率为3.26×10~(-2) mg~2/(cm~4·h),分别是Y含量为0.1%和0.9%时合金氧化速率的41.3%和26.1%,较不含Y合金低约1个数量级。     

含钨/铌TiAl合金热稳定性研究

研究了700℃长期大气热暴露对含钨/铌铸态TiAl合金的组织和力学性能的影响。研究发现,在长期的高温热暴露过程中,晶团中的γ板条显示出相当稳定的特征,没有发现任何回复、再结晶和断开现象,而亚稳定的α2板条发生了α2→α2+γ的分解,并且导致合金的脆化。α2板条发生"平行分解"后,合金的抗拉和抗疲劳性能有提高的趋势,而发生"垂直分解"后,对合金的抗拉性能是有害的。钨/铌等重元素的添加会减缓α2板条的"垂直分解"。     

V和B元素对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金显微组织及热变形机制的影响

为了探究V和B元素复合添加对β型γ-TiAl合金的显微组织和变形机制产生的影响,本工作针对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金和Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金,进行了不同温度和应变速率条件下的高温热压缩实验,利用SEM-BSE和TEM对组织进行表征,对比分析了其变形后的显微组织,研究了添加V和B对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金的显微组织及热变形机制的影响。结果表明,2种Ti Al合金的显微组织差异较大,添加V和B可以显著改变TiAl合金对热变形的敏感性。Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金高温变形能力明显优于Ti-44Al-5Nb-1Mo合金。Ti-44Al-5Nb-1Mo合金的高温热变形以难变形片层团的偏转、变形带的产生为主,温度为1250℃时,其变形组织表现出较高的温度和应变速率敏感性,极易形成尺寸不均匀的近片层组织;对于Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金而言,升高变形温度或降低应变速率,既可以促进片层团内部的变形诱导L(α/γ)→α+γ+β/B2和γ→α相变,又可以促进α和β/B2相的球化/动态再结晶,从而大幅提高该合金的组织均...     

Y, Nb对快速凝固TiAl合金组织和性能的影响

研究了元素Y和Nb对用熔体快淬法制备的TiAl基快速凝固合金组织及性能的影响。发现添加Y的快速凝固TiAl合金主要为等轴晶,主要组成相为α2和少量的γ相。随着Y含量的增加,γ相的含量增加,快速凝固TiAl合金的组织逐渐细化。不同Nb含量的快速凝固TiAl合金的组织为块状结构和层片状结构,主要由γ和α2两相组成,层片间距显著细化,为15～17nm。快速凝固TiAl合金的硬度比其铸态合金显著提高。     

快速凝固Al—4Cr—4Zr—2Ti合金的时效特性

利用透射电镜观察了Al-4Cr-4Zr-2Ti（原子百分比）合金的显微组织,并测定了相应的显微硬度。结果表明：快凝合金在400℃,4h时效达到峰值硬度,Hv达2420MPa,此时的析出相为Al13Cr2和与基体共格的亚稳相Ll2-Al3Zr。合金经400℃,96h时效后的显微硬度与急冷态硬度和峰值硬度相比仅分别下降10％和14％。而500℃,4h时效后,由于Ll2-Al3Zr转变为DO23－Al3Zr并且析出相粗化,导致合金硬度急剧下降。     

SrxBa1-xBi4Ti4O15陶瓷及SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15复合材料的性能研究

采用固相烧结工艺制备了SrxBa1-xBi4Ti4O15铁电陶瓷和SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15铁电复合材料。在固相反应过程中，680℃时SrBi4Ti4O15或BaBi4Ti4O15开始生成：800℃时材料主晶相基本形成，但是还有微量焦绿石相存在；850℃时SrBi4Ti4O15或BaBi4Ti4O15的主要衍射峰全部出现。随着Ba含量的增加，SrxBa1-xBi4Ti4O15陶瓷的居里温度逐渐降低。Sr0.5Ba0.5Bi4Ti4O15，陶瓷的介电常数峰在高频时较宽，在100Hz时，介电常数峰被随温度升高而逐渐增大的介电常数所“屏蔽”，材料介电损耗随温度升高而增大，但在低频下增加得更快，这是高温下由氧空位引起的电子松弛极化造成的。将预烧后的SrBi4Ti4O15和BaBi4Ti4O15粉体分别造粒后冉均匀混合，压片成型，经烧结制得的SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15复合陶瓷其相变弥散特性明显优于SrxBa1-xBi4Ti4O15的相变弥散特性。     

Al4SiC4陶瓷的高温氧化行为

从高温氧化动力学、组织的微观进化及高温氧化机理3部分对Al4SiC4陶瓷在1200℃-1700℃的高温氧化行为进行了系统的研究。研究结果表明，Al4SiC4陶瓷具有优异的高温抗氧化性能。氧化动力学符合抛物线规律，其氧化活化能经计算为220kJ／mol。XRD及SEM研究结果表明：Al4SiC4陶瓷在1200～1500℃的氧化表面物相为Al2O3和铝硅酸盐玻璃；而高温氧化表面（1600℃～1700℃）的物相由Al2O3，莫来石和铝硅酸盐玻璃构成。由氧化试样横截面观察得知氧化层按其特征的不同分为3个部分：具有较多细小尺寸孔洞的反应层；具有较大尺寸孔洞的中间层和致密的外氧化层。在高温抗氧化机理部分中首先从热力学上计算了氧化过程中各反应的生成焓和吉布斯自由能；然后对高温氧化过程进行了推理和分析；最后根据上述试验及推理结果建立了Al4SiC4陶瓷的高温抗氧化模型。     

Phase diagrams of Li2MoO4-Na2MoO4 and Na2MoO4-K2MoO4 systems

The phase diagrams of the Li2MoO4-Na2MoO4 and Na2MoO4-K2MoO4 systems have been reassessed using differential thermal analysis together with high-temperature and room-temperature X-ray diffraction analysis. The results showed that the compound Li2MoO4.6Na2MoO4 did not exist; however, it confirmed the existence of the compound Li2MoO4.3Na2MoO4 in the Li2MoO4-Na2MoO4 systen＇ls. With regard to the system of Na2MoO4-K2MoO4, we could not confirm the results reported by Bukhanova who claimed that the system was eutectic type with 1：1 and 1：2 intermediate compounds, refuting the statement of Amadori who thought there was an apparent phase boundary at high temperature in α-solid solution region of the Na2MoO4-K2MoO4 binary system. The revised phase diagrams of these systems are illustrated in this article. These experimental results are in agreement with the computerized prediction using the support vector machine-atomic parameter method for the assessment of phase diagrams.     

以NH4FePO4·H2O为前驱体微波法合成LiFePO4及其性能研究

用FeSO4、H3PO4、(NH4)2HPO4、NH3·H2O为原料合成NH4FePO4·H2O前驱体,再与LiCO3和蔗糖均匀混合,烘干后埋入活性炭粉中,在最大功率为800 W的家用微波炉中以320～640 W功率加热一定时间,获得LiFePO4.用扫描电镜和X射线衍射分析对NH4FePO4.H2O和LiFePO4的形貌结构进行了表征.研究了微波输入功率、加热时间对LiFePO4结构和电化学性能的影响.研究表明,在320 W下微波加热15 min得到的LiFePO4材料,具有良好的电化学性能.在0.05 C放电倍率下可达到156 mAh/g的放电比容量,在0.5 C放电倍率下仍可达到115 mAh/g的放电比容量.     

Stress-Corrosion Cracking of Alpha Brass in CusO4/(Nh4)2SO4 Solution

Abstract

The role of different variables on stress-corrosion cracking of alpha brass in copper sulphate/ammonium sulphate solution (Mattsson's solution) has been investigated with annealed directly loaded wires. Composition, pH, ageing and other variables of the solution have been found to play an important part in controlling cracking susceptibility. The results are discussed in terms of the chemistry of the system based on the potential/pH diagram.     

以NH4FePO4·H2O制备LiFePO4及其性能研究

用FeSO4,H3PO4,NH3·H2O为原料合成NH4FePO4·H2O前驱体,再与Li2CO3和蔗糖均匀混合,通过高温固相反应法合成了LiFePO4正极材料.用X射线衍射和扫描电镜分析对NH4FePO4·H2O和LiFePO4的结构进行了表征.研究了不同含碳量对LiFePO4晶体结构和电化学性能的影响.结果表明,NH4FePO4·H2O前驱体和LiFePO4具有结构相似性,在高温固相反应时NH4FePO4·H2O与Li2CO3发生置换反应.材料具有较好的电化学性能.     

Complex magnetic properties of Ho3Cu4Sn4

The Ho₃Cu₄Sn₄ compound exhibits multiple magnetic transitions below its Néel temperature of 7.6 K. As the holmium ions occupy two different crystallographic positions (2d and 4e) a complex magnetic phase diagram was expected. Former neutron diffraction measurements revealed the existence of at least three different magnetic phases. In order to investigate the phase diagram of the Ho₃Cu₄Sn₄ compound in more detail magnetometric, specific heat, transport and high-resolution neutron diffraction measurements were carried out. The specific heat data indicate the occurrence of five magnetic transitions at temperatures of 2.3 K, 3.3 K, 4.4 K, 5.5 K and 7.6 K, which turned out to be in a strict agreement with our new neutron diffraction data. The 2d and 4e rare-earth sublattices order independently at 7.6 K and 3.3 K, respectively. The sublattices are described by different propagation vectors which change with the temperature.