烧结温度对Mo-10Si-8B-0.6%La_2O_3合金组织与性能的影响

采用机械合金化结合热压烧结技术分别在1400、1500、1600和1700℃下制备Mo-10Si-8B-0.6%La_2O_3合金,研究了不同烧结温度对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,合金内金属间化合物Mo_3Si相和Mo_5Si B_2相含量增多,导致合金的韧性降低,强度升高,但Mo_3Si和Mo_5Si B_2相弥散分布于α-Mo基体中同时也能起到细化晶粒尺寸的作用,从而提高合金的力学性能。烧结温度为1400℃时,合金中α-Mo含量最多,金属间化合物含量较少,此时合金的室温抗弯强度最高,达到238 MPa,但高温压缩强度仅为2247 MPa;当烧结温度为1700℃时,合金中的金属间化合物相含量达到最高值,此时合金的高温压缩强度为2485 MPa,室温抗弯强度则低至173 MPa。     

超重力场辅助燃烧合成钼铜功能梯度材料（英文）

采用超重力场辅助燃烧合成的方法制备了钼铜功能梯度材料。燃烧合成生成的Cu熔体在1000 g超重力场作用下渗透进入Mo粉坯中,随着熔体温度降低及渗透压力减小,沿超重力场方向上形成组分梯度分布的钼铜功能梯度材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品沿超重力场方向的物相组成和微观形貌进行表征,利用激光闪射法、维氏硬度计对样品沿超重力场方向的热扩散系数的硬度值进行测试。结果表明:样品沿超重力场方向钼铜合金组分渐变,Mo含量由75 vol%减小至40 vol%,相对密度相应的由97.6%降低至96.5%。相对密度的降低可能是由沿超重力场方向Cu熔体冷却体积收缩增大造成的。钼铜功能梯度沿超重力场方向的热扩散系数由43.2 mm~2·s~(-1)增加至66.6 mm~2·s~(-1),硬度值由1390 MPa逐渐减小至710 MPa。     

Mo(Si_(1-x)Al_x)_2/Al_2O_3复合材料的制备与强韧化

以Mo、Al、Si和Mo O_34种粉末为原料,通过燃烧合成和真空热压烧结工艺原位制备了(Si_(1-x)Al_x)_2/Al_2O_3复合材料,分析了其燃烧模式、产物相结构、微观组织和力学性能。结果表明:添加Al之后坯体的燃烧合成反应更加剧烈,燃烧模式由螺旋模式转入混沌模式。随着合金化Al含量的增加,基体相结构由C11_b型Mo Si_2转变为C40型Mo(Si,Al)_2,并且在所有复合材料中都可以鉴别出Al_2O_3衍射峰,表明通过燃烧合成技术原位制备了Mo(Si_(1-x)Al_x)_2/Al_2O_3复合材料。复合材料的断裂韧性和抗弯强度最高分别达到4.25 MPa·m~(1/2)和346 MPa,比纯Mo Si_2提高了39%和60%。复合材料的强韧化机制主要有Al合金化强韧化、Al_2O_3第二相颗粒弥散强韧化、玻璃相的消除以及断裂方式的转变。     

钼表面不同Al含量Mo(Si,Al)_2涂层的制备及氧化膜结构

采用16Si-x Al-4NH4F-Bal.Al_2O_3(x=1,2,3,4,%,质量分数)渗剂经1200℃扩散共渗5 h在Mo表面制备了不同Al含量的Mo(Si,Al)_2涂层,分析了渗剂中Al含量对涂层组织及其氧化膜结构的影响。结果表明,不同渗剂所形成涂层均具有多层结构,涂层的外层均由Mo(Si,Al)_2相组成;渗剂Al含量为1和2%时,涂层中间层均为Mo_5(Si,Al)_3相,内层则分别为固溶有少量Al的Mo或Mo_3(Al,Si)相;渗剂Al含量为3和4%时,涂层中间层均由Mo5(Si,Al)_3和Mo_3Al_8相组成,内层则均为Mo_3(Al,Si)相。对含Al为1和4%的渗剂所制备的涂层在1250℃下氧化50 h,前者氧化膜厚度约为3μm,主要由SiO_2组成;后者氧化膜厚度约为10μm,上部由Al_2O_3和SiO_2的混合物组成,下部为Al_2O_3。     

Y对钼合金表面Si-Al共渗层组织结构的影响

通过包埋共渗的方法在钼合金表面分别制备了Si-Al共渗涂层和Y改性Si-Al共渗涂层,采用SEM和EDS分析了渗剂中Y添加量对涂层组织和结构的影响。结果表明:当渗剂中添加的稀土Y较少(0.5wt%~2wt%)时,其相结构与Si-Al共渗涂层类似,均由Mo(Si,Al)_2外层、Mo_5(Si,Al)_3+Mo_3(Al,Si)_8中间层和Mo_3(Al,Si)内层三层组成;当渗剂中添加的稀土Y较多(4wt%~8wt%)时,涂层由Mo(Si,Al)_2外层和Mo_5(Si,Al)_3内层两层组成,涂层总厚度增加但固溶Al含量降低。     

SPS制备Ti-18Mo-xSi合金的高温氧化行为研究

采用高能球磨-放电等离子烧结技术制备了Ti-18Mo、Ti-18Mo-0.5Si、Ti-18Mo-1Si和Ti-18Mo-2Si4种合金,研究了Si含量对合金微观结构、相组成的影响及700和800℃空气中合金的氧化行为。结果表明:烧结合金中主要由Ti(Mo)固溶体组成,添加Si元素合金出现了Mo_5Si_3相。在700和800℃空气中分别氧化100 h后,合金表面主要有TiO_2、Ti O、MoO_2和MoO_3相,添加Si元素的合金氧化后还出现了SiO_2相。4种合金在700℃下的氧化增重明显小于800℃下的氧化增重,Ti-18Mo-0.5Si合金在700和800℃下平均氧化速率分别为0.09和0.10 g·(m~2·h)~(-1),其抗氧化性明显优于其他合金。     

MoSi_2-WSi_2复合体系的自蔓延燃烧合成

利用自蔓延燃烧合成法制备了 Mo Si2 - WSi2 复合粉体 ,并对合成产物进行了 X射线衍射分析。研究表明 ,通过自蔓延燃烧合成反应既可实现 Mo Si2 与 WSi2 的复合 ,又可通过调整反应物 Mo,W,Si的比例 ,在 Mo Si2 中引入 WSi2的同时还能引入足够量的 Mo5 Si3- W5 Si3相。W量的增加使体系的绝热温度降低 ,对自蔓延燃烧合成反应产生影响。研究还表明 Mo Si2 - WSi2 和 Mo5 Si3- W5 Si3均以固溶体的形式存在。     

Si含量对铸造Mg-Gd-Y-Zr合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及室温拉伸等手段,研究元素Si对铸造Mg-Gd-Y-Zr合金组织与力学性能的影响。结果表明:Mg-10Gd-1Y-xSi-0.5Zr(x=0,0.5,1,1.5,2)合金的铸态和固溶时效态显微组织均由α-Mg、Mg_5Gd和Mg_(24)Y_5相组成,Si的加入产生新相Mg_2Si。随着Si含量的增加,铸态合金中枝晶状组织明显减少并逐渐消失,晶粒细化,合金的析出相增多。时效态合金中当Si含量增加至1 mass%时,合金组织化学成分最均匀,析出相呈颗粒状和棒条状分布于基体中。在室温下,铸态和时效态合金的抗拉强度,均随着Si含量的增加先升后降,Mg-10Gd-1Y-1Si-0.5Zr合金的抗拉强度最高,时效态合金强度达到最高为256.2 MPa,比Mg-10Gd-1Y-0.5Zr合金高出将近40 MPa。合金的伸长率随Si含量的增加而减小,其断裂方式都属脆性断裂。     

采用红土矿和海砂矿制作的Mg O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的结构和性能

以红土矿和海砂矿作原料,通过加热至1 200℃保温1 h随后加热至1 500℃保温2 h炉冷的高温还原工艺制备了Mg O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃和Ni-Fe合金。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计等研究了源于海砂矿的Ti O_2含量对MgOAl_2O_3-SiO_2微晶玻璃的结晶行为、主晶相、微观结构和性能的影响。结果表明:随着每100 g红土矿中TiO_2含量从0增加到2 g,微晶玻璃中逐渐析出堇青石相,其密度和维氏硬度逐渐提高;含2 g Ti O_2的微晶玻璃的密度和维氏硬度最高,分别为2.896 g/cm~3和8.456 GPa;当Ti O_2含量增加至2 g以上时,微晶玻璃中开始析出假蓝宝石相并逐渐成为主晶相,其密度和维氏硬度随之下降。此外,Ti O_2含量不同的微晶玻璃的耐酸、耐碱度均达到了99%以上。     

La2O3含量对Mo2NiB2金属陶瓷微观组织及断裂性能的影响

采用真空热压烧结工艺制备了不同La_2O_3含量(0,0.3,0.6,0.9,1.2 mass%)的Mo_2NiB_2金属陶瓷材料,用电子万能材料试验机测定材料的弯曲强度与断裂韧性,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)观察分析材料的物相和组织结构。结果表明:随着La_2O_3含量的增加,Mo_2NiB_2金属陶瓷断裂韧性逐渐下降,当La_2O_3含量为0.6 mass%时,其弯曲强度值达到最大,为1050.36 MPa;Mo_2NiB_2金属陶瓷断裂的断裂方式表现为:Mo_2NiB_2相呈现脆性解理断裂,Ni基固溶体相主要为韧窝延性断裂。     

铸态Mg-Li-Al-xSi合金微观组织和力学性能

本文通过真空熔炼炉在氩气保护下制备了Mg-9Li-3Al-xSi(x=0,0.1,0.5,1.0 wt%)合金。实验使用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),力学性能测试和X射线衍射(XRD)研究合金的微观组织和力学性能。实验结果表明：铸态Mg-9Li-3Al合金组织中主要由α-Mg、β-Li、Mg₁₇Al₁₂相组成。加入Si后,合金中出现了新相Mg₂Si,晶粒得到了明显细化;当合金中的Si含量过高时,α-Mg相粗化,且会在相界处出现块状和汉字状的Mg₂Si相。合金的强度随着Si含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Si含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当合金中Si含量为0.1%时,抗拉强度达到最大值182.5MPa,延伸率为12.1%,相比未添加Si的Mg-9Li-3Al合金,抗拉强度提高了59.6%。     

含碲钴基高温合金熔盐腐蚀行为

非真空环境下烧结不同Te含量的钴基合金粉末,研究其在静态800±5℃,75%Na_2SO_4+25%NaCl下的高温熔盐腐蚀行为,采用OM、SEM和XRD分析了合金金相组织、腐蚀产物形貌和物相组成。结果表明:随着钴基合金中含Te质量分数的增加,合金的高温熔盐腐蚀速率逐渐降低;当Te含量为1.6%左右时,合金基体表面形成均匀、致密的Cr_2O_3氧化保护膜及弥散在基体中的新相(CoTeO_3、Fe_2TeO_5)抑制Co原子向晶界扩散,延缓合金基体元素溶解,平均腐蚀速率由不含Te的4.0483 mg/(cm~2·h)降低至0.216 mg/(cm~2·h),提高合金耐热腐蚀性能。     

镁合金体育器械的表面喷涂与性能研究

采用氧乙炔火焰喷涂法在体育器械用AZ91合金表面制备了Al-(Al_2O_3+Al B_(12))复合涂层,研究了Al_2O_3+Al B_(12)复合粉体含量对涂层显微形貌、物相组成、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性的影响。结果表明,不同含量Al_2O_3+Al B_(12)复合涂层的主要物相都为Al、Al_2O_3、Al B_(12)和Mg_(17)Al_(12)相;该涂层的显微硬度高于AZ91合金基材,且随着Al_2O_3+Al B_(12)含量的增加,该涂层的显微硬度逐渐提高;该涂层的耐磨性能都优于AZ91合金基材。Al+12%(Al_2O_3+Al B_(12))复合涂层具有最佳的耐磨性;基材和涂层的耐腐蚀性从低至高的顺序为:基材Al+4%(Al_2O_3+Al B_(12))Al+8%(Al_2O_3+Al B_(12))Al+12%(Al_2O_3+AlB_(12))。     

Zr-Si合金的显微组织与力学性能

选用真空钨极纽扣熔炼炉制备Zr-xSi(x=0,2,3.3,4,7 mass%)合金。采用光学显微镜(OM),X-射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)对合金退火态的显微结构进行研究。结果表明:铸态纯Zr的物相为α相,添加Si元素后,合金中出现了Zr5Si3和Zr_2Si相的衍射峰,当Si含量为7%时,可明显看到Zr_2Si相的衍射峰强度增加;四边形块状、长条状为初生的硅化物Zr5Si3,颗粒状化合物为Zr_2Si,随着Si含量增多,硅化物的数量也明显增多;当Si含量为4%时,四边形块状的Zr5Si3相及颗粒状的Zr_2Si分布均匀。力学性能及断口研究表明:铸态Zr-4Si合金的抗压强度最高,约1154 MPa,屈服强度为845 MPa,伸长率为10.3%,展示了良好的综合性能;合金断口中的裂纹被清楚的观察到,且为脆性断裂,表明塑性较低。     

超重力场与钠盐变质对Al-12Si合金共晶组织及硬度的影响

利用离心机研究了超重力场对未变质及经钠盐变质的Al-12Si合金共晶组织及显微硬度的影响。结果表明,超重力场可使未变质Al-12Si合金心部共晶Si显著细化和颗粒化,且在4 000g(g=9.8 m/s~2)超重力场下凝固时效果最好,此时心部共晶Si大部分呈颗粒状,直径约为0.7μm;而经钠盐变质合金在超重力场下凝固时,心部共晶Si细化和颗粒化程度更高,且在超重力场达到3 000g时效果最佳,此时心部共晶Si基本为颗粒状,直径约为0.3μm;随重力场加大,未变质合金心部硬度(HV)逐渐提高,在4 000g时达到最大值72;而经钠盐变质合金在超重力场下凝固时心部硬度(HV)提高更为明显,且在3 000g时达到最大值88。     

难熔（Mo1-x,Nbx）5Si3合金的制备与组织性能

为改善Mo5Si3的本征脆性,采用电弧熔炼/高温退火技术制备了(MO1-x,Nbx)5Si3)(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)合金,并结合X射线衍射(XRE))、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计等分析设备,对合金试样进行了分析测试.结果表明,Mo有助于高温相β-Nb5Si3的稳定;合金更倾向形成(Mo,Nb)5Si3及β-(Nb,Mo)5Si3固溶体,能谱分析表明有少量Mo3Nb2Si3三元相生成;Nb在Mo3Si3中的固溶度远大于在MoSi2中的固溶度;随Nb含量的增加,合金硬度呈现先增高后降低的抛物线规律,最高硬度(HV)达1 616.7,试样退火后的硬度高于退火前的硬度;压痕断裂韧度较低,合金韧性没有明显改善.     

原位颗粒增强A357复合材料的制备及组织性能

以A357-Na_2B_4O_7-K_2ZrF_6体系与A357-KBF_4-K_2ZrF_6体系合成原位颗粒增强A357铝基复合材料。结果表明,增强相含量小于1.5%,仅合成Al_3Zr一种增强相,增强相含量为2%时,ZrB_2与Al_3Zr增强相同时合成;A357-K_2ZrF_6-KBF_4体系合成原位颗粒增强复合材料时ZrB_2颗粒为增强相;A357-Na_2B_4O_7-K_2ZrF_6体系合成复合材料的抗拉强度随增强相含量的增加呈先增加后减小的趋势,最大值为182 MPa,是基体的1.17倍;反应体系A357-K_2ZrF_6-KBF_4合成复合材料抗拉强度随增强相含量增加而呈上升趋势,最大值为192 MPa,是基体的1.24倍;两种复合材料断口上存在大量韧窝,表明断裂方式均为塑性断裂。     

铸态Mg-Li-Al-xSi合金微观组织和力学性能（英文）

实验铸造了Mg-9Li-3Al-x Si(x=0,0.1,0.5,1.0,质量分数,%)合金并通过OM,SEM,XRD和力学性能测试对其进行了研究。结果表明:铸态Mg-9Li-3Al合金组织中主要由α-Mg、β-Li、Mg_(17)Al_(12)相组成。加入Si后,合金中出现了新相Mg2Si,晶粒得到了明显细化,且Si能够抑制Mg_(17)Al_(12)的形成;当合金中的Si含量过高时,α-Mg相粗化,且会在相界处出现块状和汉字状的Mg_2Si相。合金的强度随着Si含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Si含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当合金中Si含量为0.1%时,抗拉强度达到最大值182.5 MPa,延伸率为12.1%。     

Y改性的MoSi_2-MoB_x复合涂层制备及氧化行为

通过两步包埋法在钼表面制备了Y改性的Mo Si_2/Mo B_x复合涂层。采用SEM、EDS和XRD分析了渗剂中Y添加对渗B过程影响及Y改性的Mo Si_2/Mo B_x复合涂层的组织结构与氧化行为。结果表明:在渗B过程中,涂层表层的主要物相为β-Mo B_2;添加稀土Y能增强B元素的向内扩散,并起到催渗作用;Y改性的Mo Si_2/Mo B_x外层为固溶了部分Mo B的Mo Si_2,内层为Mo B与Mo_2B混合相;在1150℃下循环氧化20 h后,Y改性的Mo Si_2/Mo B_x复合涂层的外层生成了Si O_2层,且Mo Si_2发生了扩散,生成了Mo_5Si_3,但Mo B_x层能有效阻止Mo Si_2的扩散。     

Co-Mo-Cr-Si合金组织及其耐铝液腐蚀性能

通过扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)以及X射线衍射仪(XRD)等研究不同含量的Mo、Cr和Si对Co-Mo-Cr-Si合金的组织及其700℃耐铝液腐蚀性能的影响。结果表明:在实验范围内,当w(Si)2.8%时,基体为FCC-Co;而当w(Si)≥2.8%时,基体转变为HCP-Co。随Mo和Si含量增加,Laves相比例增加。在本工作中CoMo4Cr23.8Si0.6合金耐腐蚀性能最好,但由于是单一的固溶体相,基体很软。具有高硬度的CoMo28.5Cr16.7Six合金随着Si含量的增加,其硬度随之增加,耐腐蚀性也随之提高,腐蚀产物主要是(Co,Mo,Cr)2Al9和(Cr,Mo)7Al45。Mo含量较多时主要生成(Mo,Cr)Al5,Cr元素含量较多时主要生成(Cr,Mo)2Al13。