高能球磨工艺对Ti50Ni22Cu25Sn3组织演变的影响

用高能球磨法制备Ti50Ni22Cu25Sn3非晶粉末,并研究球磨工艺参数对Ti50Ni22Cu25Sn3非晶形成过程的影响。结果表明,球磨转速以及磨球直径对Ti50Ni22Cu25Sn3非晶相的形成效率具有十分重要的影响。较高的转速和合适的球径能有效促进该Ti基合金的非晶化,缩短合金非晶化的时间,当转速为400 r/min,球料比为20:1时,球磨时间约为30 h后,可得到完全的Ti50Ni22Cu25Sn3非晶粉末     

机械合金化法制备Ti_(50)Ni_(15)Cu_(28)Sn_7非晶合金粉末

以一定比例配置Ti、Ni、Cu、Sn金属粉末,利用机械合金化方法在转速为300 r/min、球料比为12∶1的条件下制备Ti_(50)Ni_(15)Cu_(28)Sn_7非晶合金。采用XRD和SEM对不同球磨时间混合粉末的物相结构和形貌进行分析。并对合金粉末进行了DSC分析。结果表明:经过不同时间球磨之后,混合的金属粉末开始出现合金化及不同程度的非晶化。随着球磨时间的增加,粉末颗粒逐渐细化。球磨80 h后,合金粉末全部转变为非晶合金,且具有较高的热稳定性和非晶形成能力。     

放电等离子烧结-非晶晶化法合成Ti7oNb7.8Cu8.4Ni7.2Al6.6复合材料

采用机械合金化制备不含和含2%(体积分数)B4C的钛基非晶合金粉末,随后采用放电等离子烧结-非晶晶化法合成不含／含(TiB+TiC)的Ti7oNb7.8Cu8.4Ni7.2Al6.6超细晶／细晶钛基复合材料;运用X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和万能材料试验机等对制备的钛基非晶粉末和超细晶／细晶钛基复合材料进行表征.结果表明高能球磨80h的钛基粉末中主要为非晶相,B4C颗粒的加入对钛基粉末的玻璃转变温度、晶化温度和晶化焓有显著的影响.另外,不含／含(TiB+TiC)的复合材料的显微硬度分别为5.47和5.33GPa;以50K/min升温到1223K并保温10min获得的Ti70Nb7.8Cu8.4Ni7.2Al6.6块体试样的断裂强度和断裂应变分别为2098MPa和11.5%.     

Ta，b和MoTi50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力的影响

利用旋转铜辊急冷法和铜模铸造法制备非晶合金薄带或圆棒，并采用X衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和差示热分析仪(DTA)研究了Ta，Nb和Mo对Ti50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力(GFA)的影响。结果表明，Ta的添加提高了Ti50Ni20Cu25Sn5合金的GFA，Mo的添加降低了该合金的GFA，Nb的添加剂对该合金的GFA没有明显的影响；含Ta合金具有超过60K的宽过冷液态区(△Tx)，且其约化玻璃转变温度因子(Tg／Tm)大于含Nb合金和含Mo合金；采用常规铜模铸造法制备出了直径为lmm的(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2和(Ti0.5Ni0.2Cu0.5Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒；(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2块状非晶圆棒的Tg，△Tx和Tg／Tm分别为678K，84K和0．60，而(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒的Tg，△Tx和Tg／Tm分别为680K，70K和0．60。     

高能球磨形成具有明显玻璃转变的Ti50Cu20Ni24Si4B2非晶态合金

在高能球磨作用下，名义成分为Ti50Cu20Ni24Si4B2的元素粉末混合物可通过固态反应非晶化。差示扫描量热分析（DSC）表明，球磨获得的非晶相在发生晶化转变之前出现明显的玻璃转变。过冷液态温度区的宽度（ΔTx）可达到57K。非晶态Ti50Cu20Ni24Si4B2合金加热时的转变由一步完成。同时形成立方结构的（Ni,Cu)Ti相和其它未知相。为共晶型转变。随后发生晶化产物的进一步晶粒长大。非晶态Ti50Cu20Ni24Si4B2合金的约化玻璃转变温度（Trg)为0．56。     

机械合金化和放电等离子烧结技术制备Ti基大块非晶合金

将0.075mm的Ti,Cu,Ni,Sn4种金属粉按合金成分为Ti50Cu23Ni20Sn7进行配比,并在行星式球磨机中进行机械合金化(MA)球磨。试验中的球磨机转速为300r/m,球料比为10:1。XRD和DSC分析结果表明,经过30h球磨之后,金属粉末已经全部合金化,并且为非晶态结构。继续进行球磨只能减小粉末颗粒尺寸,却会引入更多的杂质,所以30h是制备Ti50Cu23Ni20Sn7非晶合金粉末最为合适的时间。SEM下观察发现,经机械合金化所获得的非晶粉为层状团聚结构。将所制备的非晶合金粉装入碳化钨模具中,并在放电等离子烧结(SPS)设备中进行快速烧结。其烧结的温度分别为480、490、500和510℃,烧结压力为500MPa,保温时间为1min。从XRD和DSC分析结果可以看出,烧结后的合金基体为非晶结构,并伴有少量晶化相。烧结件放在光学显微镜下观察可以看到少许缩孔和疏松等烧结缺陷。将温度为490℃下烧结的试件破碎,并将断口在SEM下观察可以发现,试件断裂方式为层状脆性断裂。试验结果表明采用机械合金化和放电等离子烧结技术可以成功制备出Ti基大块金属玻璃。     

机械研磨Tix(Cu0.45Ni0.55)94-xSi4B2合金系的玻璃形成范围

利用X射线衍射、透射电子显微镜和差示扫描量热计分析表征了Tix(Cu0．45Ni0．55)94—xSi4B2(x＝50，60，70，75，80)合金粉末高能球磨后产物的相组成．结果表明，合金成分在50≤x≤70范围，球磨产物主要为非晶相，但仍残留有α—Ti纳米晶体，当x＞70％时，机械研磨仅导致初始晶体相的晶粒细化，形成纳米晶结构，未发生非晶化；不同Ti含量非晶相的晶化行为依赖于合金成分；用2％的V，Zr，Nb元素分别部分替代x＝70和x＝75合金中Ti时，对非晶相形成范围的扩展没有明显的作用．     

机械合金化制备Ni-Ti-Ta系非晶态合金研究

用机械合金化方法合成Ni-Ti-Ta系非晶态合金,并利用X射线衍射仪对球磨不同时间的Ni-Ti-Ta系混合粉末进行了分析.结果表明:在Ni-Ti合金中加入Ta可促使其形成非晶;按照(Ni51Ti49)1-xTax(x=0,2,4,10,15,20)配比的混合粉末在一定的机械合金化条件下可获得非晶.     

Sn替代Si和B对Ti50Ni22Cu18Al4Si4B2合金机械研磨非晶化的促进作用

采用Xn替代Ti50Ni22Cu18Al4Si4B2合金中的Si和B1形成Ti50Ni22Cu18Al4Snx(Si0．67B0．33)6-x(x=0，3，6)系列合金．所有的预制合金碎屑经过机械研磨均发生非晶化转变．随着合金中Sn含量的增加，球磨产物中转变未尽的晶体相α-Ti含量减少．由Sn完全替代Si和B的Ti50Ni22Cu18Al4Sn6合金，机械研磨可形成与熔体急冷几乎相同的单一均匀非晶相，过冷液态温度区间可达到66K．     

Sn对Ti-Zr-Cu-Ni系非晶薄带热稳定性及耐蚀性能的影响

通过单辊甩带法制备了Ti40Cu39Zr10Ni11-xSnx(x=0,3,7,11)非晶薄带。运用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、电化学工作站、扫描电镜(SEM)等手段测试了合金的组织与性能特性,研究了Sn替换Ni对合金热稳定性及生物耐蚀性能的影响。结果表明,随着Sn的添加,Ti40Cu39Zr10Ni11-xSnx(x=0,3,7,11)合金试样均表现为完全的非晶结构。与Ti40Cu39Zr10Ni11非晶合金相比,Ti40Cu39Zr10Sn11非晶合金的热稳定性稍有改善,且生物耐蚀性能得到明显提高。因此,不含Be、Ni等对人体有害元素的Ti40Cu39Zr10Sn11非晶合金具有作为生物医用材料的潜力。     

球磨条件对Sn-0.7Cu合金形成的影响

通过对Sn、Cu混合粉末的机械球磨,利用X射线衍射仪、差热热分析仪和扫描电镜对粉末进行了检测与分析,研究了不同球磨条件对Sn-0．7Cu合金形成的影响。结果表明,电压、球料比及球磨时间对Sn-0．7Cu合金的形成有很大影响。对于Sn-Cu二元系,其机械合金化反应机制是通过机械诱发原子扩散,使原子间发生置换固溶和晶界溶解,而逐渐形成Cu4Sn5等合金相的。     

Ti基非晶及准纳米晶材料制备技术研究

用Al、B取代Ti50Ni15Cu25Sn3Be7中有毒的Be元素,采用真空甩带及铜模吸铸法制备名义成分为Ti50Ni15Cu25-Sn3Al6.9B0.1的非晶合金。对制得的合金经热处理制备准纳米晶体。采用SEM观察组织及晶粒大小。XRD分析结果表明,铜模吸铸法所制得的合金为晶态加少量非晶。DTA分析表明,合金存在三个相变转变点,转变温度分别为Te1=350℃、Te2=430℃和Te3=510℃。合金经800℃油淬10min、350℃回火12h后晶粒细化,晶粒尺寸在1μm以下,其中析出相的晶粒尺寸已是准纳米级或纳米级尺度。回火24h后晶粒明显长大,晶粒平均尺寸在10μm左右。     

BSTUDY ON Ni_(25)Ti_(50)Cu_(25) SHAPE MEMORY PARTICLE/Al MATRIX COMPOSITE

ＳＴＵＤＹＯＮＮｉ_（２５）Ｔｉ_（５０）Ｃｕ_（２５）ＳＨＡＰＥＭＥＭＯＲＹＰＡＲＴＩＣＬＥ／ＡｌＭＡＴＲＩＸＣＯＭＰＯＳＩＴＥＬ．Ｓ．Ｃｕｉ；Ｍ．Ｑｉ；Ｐ．Ｓｈｉ；Ｆ．Ｘ．ＣｈｅｎａｎｄＤ．Ｚ．Ｙａｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥ?..     

Zr44Ti11Ni10Cu10Be25块体非晶合金与金属铝箔的扩散连接

采用铜模吹铸法制备出Zr44Ti11Ni10Cu10Be25块体非晶合金,并在真空扩散焊设备中与铝箔进行扩散焊接,研究了锆基非晶合金与Al箔进行超塑性扩散焊连接工艺及其连接界面的原子扩散情况。结果表明,元素的扩散情况与试样的变形量有关,但变形量又不完全影响元素的扩散,而是当变形量达到一定值时,温度越高,元素扩散程度越高。当温度达到713K、变形量达到26%时,元素的扩散程度最高。     

激光熔覆Ni_(59.35)Nb_(34.45)Sn_(6.2)非晶复合涂层组织与性能研究

为了达到研究预置激光熔覆可以在45钢上制备Ni基非晶合金涂层的目的,采用非晶形成能力三判据原则及非晶成分团簇线定律法则,选择了采用常规非晶合金制备方法中具有极大玻璃形成能力(GAT)的Ni_(59.35)Nb_(34.45)Sn_(6.2)合金粉末,在保护气氛下,制备非晶涂层,并对不同输出功率下得到的涂层进行微观组织和结构表征及性能测试.结果表明:激光熔覆Ni_(59.35)Nb_(34.45)Sn_(6.2)涂层中除含有非晶相外还含有Nb_3Sn、Nb_2Ni、Ni_3Sn_2及Ni和Sn的氧化物相.当激光功率为3300 W时,熔覆层表层显微硬度值最大为1638.1 HK;涂层由于非晶相的存在耐蚀性有明显提高,在该功率下致盹电流密度和维钝电流密度都达到最小,分别为1.3537 mA/cm~2和0.2652 mA/cm~2.     

Effect of infiltrating time on interfacial reaction and properties of tungsten particles reinforced Zr-based bulk metallic glass composites

The tungsten particles reinforced Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5) (Vit 1 alloy) bulk metallic glass composites (BMGCs) were prepared by the melt infiltrating casting method with the infiltrating time of 1,5 and 10 min,respectively.The changes of interfacial reaction and compression properties of the bulk metallic glass composites with different infiltrating times were studied.Results show that with the increase of infiltrating time,tiny nanocrystals are generated at the interfacial boundary of tungsten particles and the amorphous matrix,and the size of tiny crystals increases with the infiltrating time.When the infiltrating time is 10 min,polygonal crystals with a larger size are also generated within the amorphous matrix.The compressive strength of the composites also increases with the infiltrating time.When the infiltrating time is 10 min,the compressive strength of the composite reaches 2,030 MPa and the compression strain is 44%.The fracture morphology of the composite materials is in a vein-like pattern and the melting phenomenon is found on the fracture surface.In addition,the density of the shear bands during the compressive tests of the composite materials increases with the infiltrating time.     

纳米晶Mg2-xTixNi0.8Cr0.2四元合金的气态储氢性能

纳米晶Mg2-xTixNi0.8Cr0.2(x=0.05,0.10,0.15,0.20)四元合金由纯Mg,Ti,Ni,Cr粉在773 K经4h烧结后机械球磨而成.该合金具有良好的活化性能和吸氢动力学性能.合金在393 K,4.0 MPa氢压条件下,2min内便可以完成总吸氢量的75%(质量分数)以上,Mg1.95Ti0.05Ni0.8C0.2最大吸氢量可达到3.35%.在493 K,0.1 MPa条件下可快速放氢,Mg1.80Ti0.20Ni0.8Cr0.2在18 min内便可完成放氢过程,总放氢量为2.17%.所有合金具有良好的低温吸氢性能,353 K时Mg1.85Ti0.15Ni0.8Cr0.2合金最大吸氢量可达到2.08%.XRD分析结果显示,Ti替代Mg后,合金中主要存在Mg2Ni与Ni两相,另外,还有微量的Mg与TiNi相,TiNi相弥散分布在合金中,对合金的吸放氢性能有一定的催化作用.     

预退火时间对Pd40Cu30Ni10P20玻璃转变及晶化的影响

采用示差扫描量热(DSC)分析方法,测定了大块非晶合金Pd40Cu30Ni10P20经523 K((Tg-100 K)＜7＜Tg)不同时间(0～64 h)预退火后的玻璃转变温度7g、玻璃转变峰温度TM、起始晶化温度Tx、晶化峰的峰温Tp、晶化焓以及在玻璃转变过程中的比热容增量,并根据Kissinger公式计算了晶化的表观活化能.同时,测量了不同时间预退火后样品的显微硬度.结果表明:在玻璃转变温度以下的预退火处理使Pd40Cu30Ni10P20大块非晶合金的微观原子组态发生变化,从而影响了其随后的玻璃转变行为,但对晶化的影响不大.其显微硬度随预退火时间的延长而逐步增加后趋于稳定.并利用结构弛豫理论分析了预退火对玻璃转变、晶化和显微硬度的影响.     

Zr65Al7.5Ni10Cu17.5和Zr65Al10Ni10Cu15合金的非晶和晶态薄带吸氢行为研究

研究两种不同成分具有较大过冷液相区的四元合金Zr65Al7.5Ni10Cu17.5和Zr65Al10Ni10Cu15，非晶和晶态薄带吸氢行为，结果表qt两种薄带的吸氢量均随着温度的升高而增大，非晶薄带的吸氢量要小于同等条件下的晶态薄带的吸氢量且只有在673K吸氢后形成了氢化物，Zr65Al7.5Ni10Cu17.5非晶和晶态薄带吸氢后分别生成了Zr2NiH4.7和ZrH2；而Zr65Al10Ni10Cu15非晶和晶态两种薄带最后生成的氢化物同为ZrH2。