相图在硬质合金成分与工艺设计中的应用

介绍了 C- Co- W系相图在硬质合金表面钴梯度材料研究中的应用和在渗碳合金脱碳处理中的应用 ,C- Cr- Ni系相图在制定合金烧结工艺中的应用 ,WC- Ti C- Zr C系相图在高硬度硬质合金成分设计中的应用以及 C- Co- Fe- Ni- W系相图在制定合金热处理工艺中的应用 ,同时还介绍了一种合金相图查找方法。     

贵金属三元及多元合金相图研究的新进展

通过分析《贵金属合金相图数据库》中的资料,评述了目前世界上贵金属三元系合金相图的研究新进展,表明贵金属三元合金相图已成为贵金属合金相图研究的主要组成部分,三元系上的多元系合金相图的研究也取得了很大的进展,指出贵金属合金相图的研究与贵金属材料的研究与开发具有密切的关系。本文还介绍中国贵金属合金相图研究的情况。     

1200℃Mo-Si-C三元系组元化学势稳定性相图

收集并计算了Mo Si C三元系在 12 0 0℃下各组元化合物的热力学数据。利用Mo Si C三元系在该温度下的平衡相图以及收集计算的热力学数据 ,计算了该三元系中各组元的化学势 ,并作出了相应的化学势稳定性相图。讨论了热力学、物质平衡和动力学原则在固态置换反应原位合成复合材料中的应用。对于MoSi2 SiC复合材料的原位合成 ,可以确定反应起始物为Mo2 C和Si。利用Mo Si C三元系 12 0 0℃下的平衡相图和组元化学势稳定性相图分析了固态置换反应原位合成MoSi2 SiC复合材料可能的反应路径。     

1600℃Mo—Si—C三元系组元化学势稳定性相图

收集并计算了Mo-Si-C三元系在1600℃下各组元化合物的热力学数据。利用Mo-Si-C三元系在该温度下的平衡相图以及收集计算的该三元系的热力学数据,计算了该三元系中各组元的化学势并作出了相应的化学势稳定性相图。     

用局部平衡法研究Mn-MnO体系相图

采用一种特殊的局部平衡法测定了Mn-MnO系相图。研究该系统所遇到的一些困难,如Mn的挥发以及Mn与MnO对耐火材料的侵蚀等,在此法中得以避免,测定了氧在Mn中的溶解度和Mn/MnO界面处各相的组成,并由此确定了Mn MnO系的局部相图。     

中国贵金属合金相图研究现状概述

中国贵金属合金相图的研究工作自1980年以来发展迅速。主要工作集中在银合金相图和铂族金属合金相图的研究;预测并合成一些新的金属间化合物:对合金化元素在银中固溶度的亚稳扩展作了系列研究。近年来对贵金属—稀土合金相图研究特别受到重视。已研究的银合金相图包括:Ag-Cu-Me(Me=Al,Cu,In,P,Zr),Ag-Zr,Ag-Al-Sn和Ag-Sb-Sn系。在Ag-Cu-Zr三元系中发现了一个高硬度的三元中间相,成分为Cu_(66.6)Ag_(16.7)Zr_(16.7)。已研究的铂族金属合金相图包括Pd-RE(RE=Ce,Nd,Pr,RE≤50 at％),Pd-Gd-Me(M=Ag、Pt),Ru-Te及Os~-Ru-Te系。合成了一些新金属间化合物并测定它们的晶格常数,它们是:NdIr_3,GdIr_3,DyIr_3,SmPd_5,EuPd_5,PrPd_5,LaPd_5,RuTe_2,M-OsTe_2,GdPtIn_2及RuS·RuS_2·10H_2O。对Pt_(83.34)Cu_(16.66)研究确定,这种合金发生有序Spinodal分解。研究了微量Y在Pt中的固溶度。研究了三类合金化元素在银中固溶度的亚稳扩展,这些元素是:①简单金属,包括Al、Bi、Cd、Ga、Go、In、Pb、Sb、Sn、Zn;②稀土金属,包括Y,La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Er;③过渡金属,包括Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zr。讨论影响亚稳扩展的因素和相图类型的关系及规律。并出版了《贵金属合金相图》(中英文),和行将出版《贵金属合金相图第一补编》(中英文)。     

PHASE BOUNDARIES OF SINGLE-PHASE ε-AND γ′-FIELDS IN Fe-C-N PHASE DIAGRAM

由低温下的溶解度导出氮在α-Fe中的活度数据,求得了Fe-C-N三元系中各二元交互作用系数,并导出了该系中的分配方程组.依此在PDP-11/23计算机上计算了γ′及ε单相区界域.计算结果表明:原Naumann和Langenscheid相图中的γ′相区正确,但ε相区需修正.计算结果与Wells及Bell的大部分实验结果符合.采用石墨为标准态(见附录证明)的计算也得到相同结论.     

Fe-C-N三元相图ε及γ′单相区界域

由低温下的溶解度导出氮在α-Fe中的活度数据,求得了Fe-C-N三元系中各二元交互作用系数,并导出了该系中的分配方程组.依此在PDP-11/23计算机上计算了γ′及ε单相区界域.计算结果表明:原Naumann和Langenscheid相图中的γ′相区正确,但ε相区需修正.计算结果与Wells及Bell的大部分实验结果符合.采用石墨为标准态(见附录证明)的计算也得到相同结论.     

铸钛叶轮气孔,缩孔缺陷的消除

应用多元扩散偶－电子探针微区成分分析技术，研究了Ｔｉ－Ｎｉ－Ｎｂ三元系相图８００℃下的相平衡关系，确定了该三元系相图８００℃等温截面的１２个单相区，２２个两相区和９个三相区。首次给出了Ｔｉ－Ｎｉ－Ｎｂ三元系相图的８００℃等温截面，此外，还确定了４种三元化合物的存在，其中ＸＢ为作者首次发现，其化学计量式为Ｔｉ３Ｎｉ９Ｎｂ８。     

相图计算技术在新型钛合金研究中的应用

介绍了相图计算技术及其在新型钛合金研究中的应用实例.     

钛及钛合金粉末的制备现状

钛及钛合金具有优良的综合力学性能，在航空航天、航海、化工等领域得到日益广泛的应用。用粉末冶金法制造零部件，材料的利用率几乎可以达到100％，是降低钛及钛合金零部件生产成本的重要途径。本文评述了钛及钛合金粉末的制备技术及其现状,指出HDH钛粉和雾化钛粉是当今工业中主要应用的钛粉。伴随着钛粉末制备技术的成熟与发展，还原法直接生产钛粉和新兴的TiO2熔盐电解法生产钛粉，将成为制备低成本、高性能钛粉新的工业生产方法，是降低钛粉末冶金零部件成本的新的发展方向。元素混合法制备钛合金粉，因其较预合金化法成本低廉，工艺成熟。且性能优越，必将成为钛合金粉的主要生产方法。     

颗粒增强钛基复合材料的制备技术及微观组织

综述了近几年自生颗粒增强钛基复合材料的主要制备技术，其制备方法有粉末冶金、熔铸法、XD^TM法、燃烧合成法、燃烧合成-熔铸法、接触反应法、机械合金化法、激光熔覆法等。论述了不同制备方法中分别以碳化物和硼化物为增强相的钛基复合材料的微观组织。碳化物增强相主要有TiC，Ti2AlC，Ti3AlC等。硼化物增强相有TiB2和TiB。分别对增强相的形态进行了分析，并对钛基复合材料的发展提出了展望。     

氢处理技术在钛合金中的应用

氢处理工艺是钛合金的一种特有的热处理方式，用于改善铸造、锻造钛合金件以及粉末冶金件的组织和性能。本文综述了氢处理在钛合金中的一些应用，主要介绍了国外的研究动向。     

钛及钛合金粉末的注射成形

介绍了钛及钛合金粉末注射成形技术的发展、应用现状及制备工艺。指出了钛及钛合金粉末注射成形技术研究方向和扩大应用的途径是：①使用价格低廉的氢化脱氢粉和气体雾化粉混合得到的钛及钛合金粉作为注射成形的原料粉末；②开发新型高效的钛及钛合金粉末注射成形用的粘结剂体系；③优化混炼工艺；④优化注射条件参数以消除注射缺陷；⑤开发先进的脱脂工艺，使脱脂时间进一步缩短并减少脱脂缺陷，以降低成本；⑥研究钛及钛合金烧结工艺以及超小型零件的注射成形工艺，控制产品尺寸精度，提高产品性能。扩大产品的尺寸。     

Recent Development of Effect Mechanism of Alloying Elements in Titanium Alloy Design

钛合金的性能主要取决于合金成分和显微组织两方面,而合金元素的种类选择以及添加量是合金成分设计的主要组成内容,不同合金元素的添加可以一定程度上改善合金的强度,高温性能,蠕变性能以及加工性能等,满足特殊工业需求。主要探讨了合金元素在钛合金设计中的作用以及说明了各合金元素在新合金设计中应注意的一些原则,并对合金元素在钛合金设计中存在的一些问题进行探讨和归纳总结,特别对于合金中不同合金元素之间的相互作用,引起合金组织中位错取向和相组成发生变化,从而影响合金的机械性能。另外,对几种经典合金的合金组成、稳定性以及组织性能之间的相互关联进行研究,希望进一步了解合金元素在钛合金中的影响机理,为新型钛合金设计与研发提供参考。     

生物医用植入钛及钛合金的力学性能研究及进展

生物医用植入纯钛具有低密度、优越的耐蚀性、无致敏性和良好的生物相容性，而医用植入钛合金还具有高比强度、较低的弹性模量及易加工等优良特点。所以生物医用植入钛及钛合金已成为外科植入件优选的替代材料。本文重点介绍了人体硬组织修复与替换材料新型钛合金的生物相容性、力学性能、合金添加元素对力学性能的影响和最新研究进展，并指出了未来研究的发展方向。     

泡沫或多孔钛的制备进展

泡沫或多孔钛是近年来快速发展起来的一类新型钛合金材料。它们兼具结构和功能的双重属性,在航空航天,生物医学,潜艇,汽车和环保等领域有着广阔的应用前景。本文综述了泡沫或多孔钛制备方法的最新进展。这些方法可以归纳为两类：第一类是基于粉末冶金,而第二类是基于物理或化学合成。详细介绍了每种方法的制备过程、工艺特点、所制备泡沫或多孔钛的孔结构特征和性能参数。通过比较分析,最后指出了泡沫或多孔钛制备方法的发展趋势。     

TC4钛合金阳极氧化着色膜显色规律探讨

目的在不同电解液、电压等工艺参数下对TC4钛合金进行阳极氧化,获得彩色膜,分析探讨着色膜颜色随不同工艺参数变化的显色规律,并通过该显色规律分析着色膜显色机理。方法分别选用NaOH电解液、H3PO3电解液、Na2SiO3盐溶液对Ti6A14V钛合金进行氧化着色。通过金相显微镜、SEM、XRD、AFM和3nh色差仪等测试方法,分析氧化膜层显微组织、形貌特征、物相成分、膜层厚度与颜色变化。结果3nh色差仪测得膜层颜色值(L^*、a^*、b^*)随电压具有周期变化规律。在电压参数为120 V左右的起弧电压之前,三种电解液阳极氧化着色膜均是由非晶态的钛氧化物组成,显色规律一致,氧化膜层致密均匀,只是生长速率稍有不同。膜层显色是干涉加强光色与干涉减弱光色的互补光色的共同作用。通过钛合金氧化膜干涉光程差公式修正,推导出了薄膜厚度的理论计算公式,且AFM测试结果与理论计算得出的膜厚基本一致。随着电压继续升高,电解反应剧烈,宏观表面观察到微弧放电现象,电解过程过渡到微弧氧化阶段。结论在低电压阳极氧化阶段,TC4钛合金着色膜层是由致密均匀的非晶态钛氧化物组成,膜层生长方式是随电压均匀层状生长,显色原理主要是薄膜干涉原理。通过控制电压参数,可控制膜层厚度,继而得到理想的颜色。在Na2SiO3盐溶液中的膜层生长速率为1~1.7 nm/V。     

高推重比航空发动机用新型高温钛合金研究进展

综述了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况．针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,重点介绍了TiAl合金和SiC纤维增强钛基复合材料2种关键的新型高温钛合金国外研究进展和应用情况。目前我国航空发动机主要应用的是α＋β型钛合金,工作温度均在500℃以下,在更高温度使用的近α型钛合金（如600℃高温钛合金）尚处于研发阶段。国外对TiAl合金的研究已近20年,在航空发动机领域已公开报导了10多种TiAl零部件,并且完成了地面装机试验,试验结果非常理想。SiCf／Ti复合材料在航牵发动机上的典型应用是叶环类和轴类零件,美、英等国均研制出了多个零部件,并进行了发动机考核试验。TiAl和SiCf／Ti复合材料将是新一代高推重比航空发动机用的2种关键结构材料。     

我国航空用变形钛合金材料

钛合金材料作为一种20世纪中叶出现并发展起来的新兴结构材料,因其具有优异的耐腐蚀性、高的比强度以及无磁性等一系列独特的优点,在航空航天等高端工业部门获得了广泛应用,目前飞机机体结构中的隔框、大梁、起落架以及航空发动机压气机匣、轮盘、叶片等承力部件大量使用钛合金材料制造。在上世纪60年代,美国、英国、前苏联等工业发达国家就已经在弋机及航空发动机制造中大量使用钛合金材料。我国钛合金材料在航空工业中的应用起步较晚,上世纪80年代开始才陆续在飞机及航空发动机制造中少量使用钛合金材料,但是进入21世纪之后,我国航空工业钛合金材料的应用水平大幅度提升。对我国目前已经进入工业化生产并在航空工业中获得工程化应用的变形钛合金材料进行了系统阐述。