NiAl金属间化合物的制备技术

综述了NiAl金属间化合物的制备技术，包括熔模铸造、单晶制备、定向凝固、热压和热等静压、热挤压、扩散结合、机械合金化和燃烧合成等，并分析了这些制备技术的研究现状、优缺点、存在的问题及可能的解决方法。     

价电子结构与合金元素对NiAl力学性能的影响

运用固体与分子经验电子理论,计算了添加几种常用合金元素M(M=Cr,Mn,Fe,Co,Cu)的合金(NiM)Al相空间价电子结构,并采用相结构因子nA、ρLV表征和评判了合金元素M对NiAl金属间化合物塑性和硬度的影响。研究结果表明,采用宏合金化的方法虽然可以提高合金的硬度,却降低了合金的塑性。合金化后NiAl硬度增加的次序为(Ni0.875Mn0.125)Al>(Ni0.875Co0.125)Al>(Ni0.875Fe0.125)Al>(Ni0.875Cr0.125)Al>(Ni0.875Cu0.125)Al>NiAl,塑性降低次序则与硬度增加次序相反。     

粉末冶金制备B2-NiAl/Fe基合金组织及其高温力学性能

为了满足高功率密度柴油机缸盖低密度高性能的要求,文中通过机械合金化与热压烧结相结合的方法制备了Fe-50%NiAl合金,利用万能试验机对该合金的室温至600℃高温拉伸性能进行了研究。研究结果表明:热压烧结后的Fe-50%NiAl合金的组织主要为Fe相和B2结构NiAl相;该合金的抗拉强度和延伸率均随温度的升高而降低;其室温性能较为优异,抗拉强度为781.72 MPa,延伸率为7.75%;断口分析发现,Fe-50%NiAl合金拉伸断裂过程中,裂纹萌生于NiAl相中,沿着NiAl相和Fe相的界面扩展,终止于Fe基体中。     

定向凝固NiAl-Cr（Mo）-Hf合金的显微组织与力学行为

研究了定向凝固NiAl-Cr（Mo）-Hf合金及其热处理后的显微组织和力学性能。结果表明：热处理后,NiAl基体与Cr（Mo）相中均有第二相析出,胞界上不连续分布的Heusler相（Ni2AlHf）消失,NiAl和Cr（Mo）层片状组织形貌基本没有变化,但Cr相有增厚的趋势。当应变速率为2.78×10^-3 s^-1时,随着温度的升高,DSNiAl-Cr（Mo）-Hf合金的压缩屈服强度降低。     

去合金化制备纳米多孔二元PtCu合金及其催化性能研究

电极材料是质子交换膜燃料电池(PEMFC)应用的关键材料。设计了一种新型的多组分纳米多孔合金电催化剂,并通过调节前驱体合金的成分进一步改善了其电催化性能。采用快速凝固技术与两步去合金化相结合的方法,制备了具有双连续多孔结构的二元Pt₂Cu催化剂。研究结果表明,前驱体合金条带经过两步去合金化处理可获得具有三维双连续韧带通道结构的纳米多孔金属。电化学测试表明,二元Pt₂Cu催化剂比商用PtC催化剂具有更好的催化活性和稳定性,其与Cu合金化可以优化Pt的电子结构,改善催化剂的催化性能。该制备工艺为其他多组分Pt基催化剂的制备提供了有益参考。     

Ni20Zr10Al70非晶合金的制备技术及组织的研究

利用快速凝固单辊平面流铸技术,通过调整各种工艺参数,成功地制备了Ni20Zr 10 Al70非晶合金条带.利用XRD、TEM和SAED等手段对合金的非晶态结构进行了验证,并对不同凝固速率下合金的相组成进行了分析.结果表明:随着凝固速率的提高,Ni20Zr 10Al70合金的凝固首先是NiAl3相与α-Al相的结晶受到抑制;随着凝固速率进一步增大,Ni0.3 Al1.7Zr相的结晶也受到抑制;凝固速率再进一步增大,Ni2Al3相的结晶也受到抑制,最终得到完全的非晶态结构.     

高能球磨在复合材料制备中的应用

机械合金化（MA）技术作为一种制备新材料的有效方法已获得广泛的应用，利用该方法以获得常规条件下很难合成的具体独特性能的新型复合材料，高能球磨是机械合金化技术研究中的最新进展，利用高能球磨可在球磨过程中诱发低温化学反应，可制备性能优异的金属或陶瓷材料，介绍了利用高能球磨进行机械合金化的介面反应机理，固溶分解机理，自蔓延反应机理，高能球磨强度对材料制备的影响,机械合金化在金属基陶瓷复合材料和陶瓷基金属复合材料制备中的应用与发展。     

挤压铸造Al_2O_3／Al─Si合金复合材料的凝固组织与凝固模型

利用挤压铸造技术制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ─Ｓｉ合金复合材料，研究了这种复合材料的凝固组织．结果表明，氧化铝纤维可作为铝硅合金中硅相非自发形核的衬底，但是未观察到纤维对α相的细化作用；氧化铝纤维与浸渗压力影响了复合材料的凝固过程，复合材料具有不同于普通基体合金的最终凝固组织．基于实验结果和凝固理论，提出了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ─Ｓｉ合金复合材料的凝固模型．     

NiAl金属间化合物的韧化方法与机制

综述了NiAl金属间化合物的韧化方法,主要包括合金化、细化晶粒、制备单晶等。同时介绍了这些方法的研究现状,并且分析了每种方法的韧化机制。提出了采用适当的制备方法和加工工艺可以得到综合性能较好的NiAl基金属间化合物。     

电场对电磁冷坩埚定向凝固磁场与温度场研究

脉冲电流作用定向凝固不仅能影响晶体的生长,还可调控凝固组织,从而影响合金的性能。为进一步研究其作用机理,采用ANSYS有限元软件模拟脉冲电流作用下合金熔体的电磁场分布以及对TiAl基合金连续凝固温度场的影响。结果表明：脉冲电流作用下的合金熔体表层磁感应强度最大,径向随着与表层距离的增大,磁感应强度下降。随着脉冲电流强度的增大,由于脉冲电流产生的集肤效应与焦耳热效应,使温度场与电磁场整体提高,轴向感应线圈中部温度最高,径向合金熔体与表层温差值逐渐减小、温度分布更均匀,侧向散热减弱,定向凝固趋势提升。     

凝固偏析对氧化铝/铝-铜合金复合材料性能的影响

利用挤压铸造技术制备氧化铝／铝-铜合金复合材料，研究了凝固偏析对复合材料机械性能的影响．结果表明：复合材料在凝固过程中由于选择结晶，基体中的溶质元素偏聚在纤维／基体界面或晶界上；纤维加速了复合材料的时效强化过程，随着纤维体积分数的增加，复合材料的硬度、强度、弹性模量增大，而塑性下降；随着预制件预热温度的升高，冷却速度减慢，凝固偏析加剧，复合材料的机械性能下降．     

高速钢的回火组织与性能及二次硬化机制的探讨

利用电子显微分析及X射线衍射分析等手段,揭示了不同温度回火给高速钢带来的组织变化,并从组织方面分析了高速钢材料的强韧性随回火温度的变化规律。研究发现,低温回火组织的高塑性决定了组织的低硬度和高抗弯强度及冲击韧性。而高温回火时特殊碳化物的析出等过程降低了回火组织的塑性,因而回火组织有很低的冲击韧性和很高的硬度及抗弯强度。同时分析认为,固溶强化是一个不容忽视的二次硬化过程中的强化过程。另外碳化物析出可能是残余奥氏体催化的重要原因。     

热穿-热轧法生产的新型贝氏体中空渗碳钢的组织和性能

用热穿-热轧法制备了新型贝氏体中空钢．研究了热处理对新型贝氏体钢和渗碳处理对中空钢组织和性能的影响．结果表明：新型贝氏体钢正火＋低温回火热处理后的组织为贝氏体铁素体和奥氏体,淬火＋低温回火后的组织由马氏体、贝氏体和奥氏体组成;正火或淬火＋低温回火后,新型贝氏体中空钢具有良好的强韧性．正火＋低温回火后,中空钢的组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织．新型贝氏体中空钢渗碳后空冷,渗层的组织为高碳马氏体和残余奥氏体组织,非渗层为贝氏体铁素体和残余奥氏体组织,实体中空钢具有较好的强韧性和渗碳效果．     

稀土微合金低镍奥氏体不锈钢定向凝固组织的研究

采用电磁感应定向生长炉制备稀土微合金低镍奥氏体不锈钢定向凝固组织,系统地研究凝固速度和稀土元素Ce对不锈钢凝固时界面形态以及枝晶间距的影响。研究发现,在特定温度梯度下,随着凝固速度的增加,定向凝固的固液界面由胞状晶转变为树枝晶。凝固速度和稀土元素Ce的增加使得定向凝固组织的枝晶形貌逐渐细化,枝晶间距减小。     

钢纤维混凝土弯曲韧性实验研究

为探讨钢纤维掺量对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响，按照美国材料与试验协会(ASTM)定义的弯曲韧性指数试验方法．测试了钢纤维混凝土的挠度、初裂强度和抗压强度，计算了钢纤维不同掺量下混凝土的弯曲韧性指数值．钢纤维的掺入，使混凝土的破坏形式由脆性破坏变为延性破坏，并具有一定的残余强度．在一定范围内，钢纤维混凝土的弯曲韧性与钢纤维掺量成正比，钢纤维掺量达到90kg／m^3时，混凝土的弯曲韧性指数已接近理想弹塑性材料．掺量在30～90kg／m^3范围内，钢纤维混凝土的初裂强度变化不明显．     

铸态铁素体球铁的模拟焊接热影响区组织与力学性能

系统地研究了铸态铁素体球铁的模拟焊接热影响区组织与力学性能，揭示了铸态铁素体球铁的高硅低锰特性对组织与力学性能的影响。指出热影响区的高碳马氏体使其塑性与韧性严重下降，预热４００℃可消除马氏体，并使热影响区的力学性能显著改善。     

Microstructure and mechanical properties of submicron-grained NiAl-Al2O3 composite prepared by pulse current auxiliary sintering

Dense and submicron-grained NiAl-Al2O3 composite was fabricated by pulse current auxiliary sintering(PCAS).Its microstructure was analyzed by XRD,SEM and TEM,and its mechanical behavior was evaluated through compression test and fracture toughness test.The average grain sizes of NiAl and Al2O3 are about 200 nm and 100 nm respectively.The Al2O3 particles dispersed in NiAl matrix,forming intergranular structure and intragranular structure.During sintering,Al2O3 particles were remarkably spherized due to the unique sintering mechanism of PCAS,which is beneficial to the improvement of toughness.The NiAl-Al2O3 composite exhibits high compressive yield strength,whether at room temperature or elevated temperature.Its room-temperature(23 ℃) and elevated-temperature(1 200 ℃) compressive yield strength are up to 2 050 MPa and 140 MPa,respectively.Meanwhile,its fracture toughness is significantly enhanced,which is up to 8.2 MPa?m1/2.It is suggested that the main strengthening-toughening mechanisms are grain refinement strengthening and Al2O3 dispersion strengthening.The fracture of larger NiAl grain is the transgranular cleavage and this is induced by crack tip deflection and grain boundary weakening which are caused by intergranular and intragranular Al2O3 particles,respectively.