机械球磨对Ti/Al混合粉末组织和热稳定性影响的研究

为了探索一种制备高综合性能TiAl基金属间化合物的新方法，研究了机械球磨对Ti、Al粉末微观组织及其热稳定性的影响，结果表明，在机械球磨的作用下Al粉末晶粒以高于Ti的速率细化，最终形成局部含少量Ti 纳米晶的非晶，但在整个过程中未发现Ti、Al元素相互扩散形成Ti-Al金属间化合物中间相；不同球磨时间作用下的Ti/Al粉末中贮有不同的能量，且随时间的延长而增加，以非晶化粉末最为显著，内能的增加是由于机械合金化过程引入了大量的微观缺陷所致，对不同球磨时间的粉末进行热处理显示，球磨时间的增加可大幅度降低形成Ti-Al金属间化合物的温度，球磨75h的复合粉末甚至在350℃，保温1h即可转变成金属间化合物。     

机械球磨对Ti-Al复合粉扩散反应的影响

研究了粉末烧结制取Ti-Al金属间化合物过程中,机械球磨对Ti、Al混合粉扩散反应的影响.结果表明,机械球磨使Ti、Al混合粉形成具有层片结构的复合粉,且球磨时间越长,层片越薄越均匀.在固相下对不同球磨时间的Ti、Al混合粉压坯试样进行烧结后,通过X射线衍射、扫描电镜及能谱分析,结果表明,球磨时间越长,越有利于Ti、Al之间的扩散反应,越容易形成Ti-Al金属间化合物,并有利于组织的均匀化.     

非晶Ti-Al储氢电极合金的制备及其电化学性能

采用真空感应悬浮熔炼法制备了Ti3Al合金,将合金粉碎后与Ni粉进行机械球磨,从而制得非晶态Ti-Al储氢电极合金。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学测试等方法研究了Ti-Al合金的微结构和电化学性能。XRD分析表明,未添加Ni粉球磨后,Ti3Al合金不发生非晶态转变,而添加Ni粉球磨后,Ti3Al合金由晶态转变为非晶态。电化学测试表明未添加Ni粉的Ti3Al合金最大放电容量仅为100.7mA·h·g-1;当添加Ni粉与合金进行球磨之后,随着Ni粉添加量的增加,合金最大放电容量先增加后减小;当Ni粉添加量为200wt%时,合金最大放电容量达到最大值476.7mA·h·g-1。对Ti3Al+200wt%Ni合金的进一步研究表明,随着球磨时间的增加,其最大放电容量先增加后减小。总之,Ni促进了Ti-Al合金的非晶转变,改善了合金的电化学性能,Ni粉的添加量和球磨时间对合金的电化学性能有显著影响。     

机械合金化制备FeSiAl合金粉末的研究

采用机械合金化的方法制备了FeSiAl合金粉末样品。以硅钢粉和铝粉为原料,按摩尔分数Fe3Si0.4Al0.6配比,研究其机械合金化过程,并对机械合金化的机制进行探讨。用激光粒度仪、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜分析材料的粒度、形貌和结构。研究表明,Fe3Si0.4Al0.6混合粉末球磨30h后,粉末粒径可达18μm;Fe3Si0.4Al0.6混合粉末经高能球磨20h后,形成具有bcc结构的α固溶体;球磨继续进行,合金化的粉末和晶粒不断细化。     

机械球磨Ｔi—Al复合粉扩散反应的影响

研究了粉末烧结制取Ｔi-Al金属间化合物过程中,机械球磨对Ti,Al混合粉扩散反应的影响,结果表明,机械球磨使Ｔi,Al混合粉形成具有层片结构的复合粉,且球磨时间越长,层片越薄越均匀,在固相下对不同球磨时间的Ｔi,Al混合粉压坯试样进行烧结后,通过Ｘ射线衍射,扫描电镜及能谱分析,结果表明,球磨时间越长,越有利于Ｔi,Al之间的扩散反应,越容易形成Ｔi-Al金属间化合物,并有利于组织的均匀化。     

低压冷喷涂热处理复合处理制备Ni2Al3金属间化合物涂层及其滑动磨损特性研究

为制备出以Ni₂Al₃为主相的金属间化合物涂层，将Ni粉、Al粉和Al₂O₃粉按质量比20∶6∶5混合均匀，利用低压冷喷涂方法将混合粉体喷涂到45钢基体表面，制备Ni-Al预涂层，再将预涂层在520℃氩气环境下保温12 h,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对涂层组织和物相进行了分析与表征，测试了涂层的结合力和滑动摩擦磨损特性。结果表明：预涂层经热处理转变为Ni₂Al₃金属间化合物涂层后，表现出良好的减摩、耐磨性能。涂层中Ni和Al固相转变为金属间化合物的驱动力是热处理提供的热能和粉体强烈塑性变形后的形变能的共同作用。     

过程控制剂对机械合金化Fe-48Al粉末特性的影响

研究了过程控制剂(PCA)-无水乙醇和硬脂酸对机械合金化Fe-48Al(Al原子分数为48%,下同)粉末特性的影响.利用激光粒度仪、扫描电镜和X射线衍射仪分别研究了球磨粉末的粒度、形貌和热处理前后物相结构的变化规律.结果表明,以无水乙醇作PCA时,Fe-48Al的机械合金化速度较快,粉末粒度较小呈不规则薄片状;以硬脂酸作PCA则有利于球磨粉末形态向厚片状或近球形转化.两种粉末经12h球磨后,仍保持固溶体结构;经1100℃真空热处理后,两者均可转变为FeAl(B2)金属间化合物,但无水乙醇作PCA的球磨粉末中Al2O3生成量相对较多.     

感应加热辅助自蔓延高温合成NiAl金属间化合物的组织与性能

目前,关于感应加热电磁场对Ni/Al粉末混合物加热机制以及原料粒度对合成产物微观形貌和性能的影响报道较少。采用电磁感应加热的方式对Ni粉和Al粉压坯进行点火触发自蔓延合成反应,生成Ni Al金属间化合物。利用XRD、SEM、EDS、纳米压痕等测试技术分析了生成物的相组成、微观结构和力学性能。结果表明:在原料中Al粉的粒径足够大时,电磁感应加热辅助自蔓延合成Ni Al金属间化合物能够实现全液相合成Ni Al单相,持续加载的电磁场、较大的线圈电流可能会抑制晶粒的长大,提高合成产物的力学性能。     

机械合金化制备NiAl(Cr,Nb)粉体

采用机械合金化的方法制备NiAl(Cr,Nb)金属间化合物粉末。以Ni、Al、Cr和Nb的粉末为原料,按原子分数Ni-38Al-5Nb-5Cr配比,研究其机械合金化过程,并采用XRD,SEM,DSC等分析手段对粉末的结构、颗粒形貌及热稳定性能等进行表征。结果表明:复合粉末在球磨10h后初步合成了NiAl(Cr,Nb),随球磨时间的延长,粉末有细化的趋势,最终产物多为规则的近球形。     

硬质相对冷喷涂FeAl金属间化合物涂层性能的影响

FeAl金属间化合物具有优良的物理性能和力学性能,但其室温塑性和断裂韧性低,限制了其工程应用.利用机械合金化制备了Fe(Al)固溶体合金粉末及Al2O3,WC硬质相增强的复合合金粉末,通过冷喷涂沉积涂层并结合后热处理原位反应制备了FeAl金属间化合物涂层及其复合涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度仪等研究了硬质相对球磨粉末组织结构、冷喷涂FeAl金属间化合物涂层组织结构及性能的影响.结果表明.硬质相可显著加速球磨粉末内部层状结构的细化程度,喷涂态涂层具有不同于传统热喷涂涂层的层状组织结构,热处理可实现喷涂态涂层中Fe(Al)固溶体向FeAl金属间化合物的原位转变,致使层状结构消失,获得无粒子界面的FeAl金属间化合物涂层,弥散分布的硬质相可显著提高冷喷涂FeAl金属间化合物涂层的强化稳定性.