相对含量对(AB_(3.5)/AB_5)合金体系储氢性能的影响

将不同含量的AB_5型(LaCePrNd)(NiCoAl)_5合金与(LaPrMg)(NiAl)_(3.5)合金(主相为A_5B_(19)和A_2B_7型相,并含有少量的AB_5和AB_2型相)通过球磨混合,研究了相对含量的改变对(AB_(3.5)/AB_5)合金体系储氢性能的影响。研究发现,合金体系的气态和电化学储氢容量均随AB5型合金含量的增加而减小,但电化学循环稳定性并不随其同步变化,当两种初始合金含量相当时体系的电化学循环稳定性最佳;形貌和腐蚀电化学分析发现虽然AB_5型合金具有更优良的耐腐蚀性,但其含量的提高会使AB_(3.5)型合金的腐蚀加剧,反而导致合金体系的循环稳定性降低。     

镧镨铈混合稀土金属在Al-Si合金中的作用

本文研究了一种新型的镧镨铈混合稀土对铝硅合金中共晶硅的变质作用和铁相的作用。研究证明 ,镧镨铈混合稀土对 Al- Si合金中共晶硅有着比富铈混合稀土更强的变质能力 ,其残余量在 0 .17%和 0 .2 4%之间即可使硅含量接近 12 %的铝硅二元合金得到良好变质 ;镧镨铈混合稀土有促进 Al- Si合金中针状铁相析出的作用 ,为保证铝硅合金中不出现针状铁相 ,镧镨铈混合稀土的加入量以不超过 0 .45 %为好。     

机械合金化MlNi_(3.55)Co_(0.75)Mn_(0.4)Al_(0.3)/Mg复合储氢合金的相结构和电化学性能

采用机械合金化法制备了MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3+x%Mg(Ml=富镧混合稀土;x=3,5,7,10)复合储氢合金。利用X射线衍射和电化学测试方法对MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3铸态合金和MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3/Mg复合合金的相结构和电化学性能进行了研究。X射线衍射结果发现,MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3合金由单一的La Ni5相组成。而MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3/Mg复合合金由La Ni5主相和小量的(La,Mg)2Ni3相组成,且合金中(La,Mg)2Ni3相的含量随镁含量x的增大而增多。此外,当复合合金中镁含量较多(x=10)时,复合合金有非晶化的趋势。电化学性能测试结果发现,当添加镁含量较少(x≤7)时,合金的最大放电容量、放电性能以及循环稳定性都好于MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3合金的相应性能,其中x=5时,合金的综合电化学性能最佳。合金电化学性能的改善得益于合金中形成恰当比例的La Ni5和(La,Mg)2Ni3相。     

Sn对铸态Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机,研究了不同Sn含量对Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金显微组织、力学性能以及拉伸断口形貌的影响。结果表明,铸态Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金主要由基体α-Mg、Mg₅Gd和Mg₂₄Y₅相组成,Sn的添加能够细化合金组织,在合金中生成新相Sn₃Y₅,促进合金中第二相的析出。Mg-5Gd-3Y-0.5Zr-0.5Sn合金中第二相呈现出分布均匀的颗粒状,Mg-5Gd-3Y-0.5Zr-1.0Sn合金中部分区域出现了长条状第二相,Mg-5Gd-3Y-0.5Zr-1.5Sn合金中部分区域出现了方块状第二相。在本文研究范围内,随着Sn含量的增加,合金的抗拉强度、伸长率以及布氏硬度都呈现出先上升后下降的趋势。Sn含量为0.5%时,铸态合金综合性能最好,此时合金的抗拉强度、伸长率以及布氏硬度分别为177 MPa、6.87%和57.47 HBW,与无Sn合金相比分别提高了5.36%、12.25%和11.96%。     

AB5型与AB3.5型贮氢合金的电化学性能对比研究

为了对比研究AB5型与AB3.5型贮氢合金的电化学及动力学特性,以AB5型MlNi3.68Mn0.32Co0.73Al0.27和AB3.5型Ml0.80Mg0.20 （NiMnAlCu）3.6、La0.6 Mg0.4 Ni3.5为研究对象.采用XRD分析了合金的相结构,利用电化学方法测试合金的电化学及动力学特性.结果发现,MlNi3.68 Mn0.32Co0.73Al0.27合金由单相LaNi5相组成,而Ml0.80Mg0.20（NiMnAlCu）3.6、La0.6Mg0.4Ni3.5均有LaNi5相和La2Ni7相组成.AB3.5型合金的放电容量、荷电保持率以及动力学特性高于AB5型合金.     

铸态Cr_xNbTiZr高熵合金的组织与性能研究

根据相形成准则设计了混合强化型Cr_xNbTiZr高熵合金,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能材料试验机等研究了Cr对Cr_xNbTiZr高熵合金的显微组织与力学性能的影响。结果表明,Cr_xNbTiZr高熵合金由BCC相和部分Cr_2M(M=Nb,Ti,Zr)型Laves相金属间化合物组成,合金具有典型的树枝晶形貌,第二相不连续分布于枝晶间。Cr的固溶强化和Laves相第二相强化使得Cr1.0合金屈服强度提高到1 401 MPa,抗压强度提高到1 677 MPa,合金断裂应变降至13.30%。断口形貌分析显示该系列合金具有延性与脆性混合型断裂特征。     

熔盐电解SiO2/TiO2制备硅钛合金的研究

采用熔盐电解法通过直接电解SiO2、TiO2混合物料来制备硅钛合金。热力学计算结果表明,在700℃下,SiO2和TiO2的理论分解电压分别为1.28V和1.37V,生成的单质硅和钛在高温下能够自发进行合金化反应,生成硅钛系列合金,且容易倾向于生成稳定合金相TiSi2合金。研究表明,以摩尔比50∶1的SiO2/TiO2混合物料为原料,在等摩尔比的CaCl2-NaCl混合熔盐中,在700℃、2.4V槽电压下,经过5h电解后,制备得到TiSi2/Si合金,微观形貌为粒径0.2~2.5μm的多孔颗粒堆积,单质硅颗粒覆盖在TiSi2合金颗粒表面。     

稀土对Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2合金相结构和电化学性能的影响

通过XRD, SEM-EDS等方法及电化学测试研究了稀土对Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2合金的微观结构和电化学性能的影响. 结果表明, Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2和Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2RE0.01 (RE分别代表La, Ce, Pr, Nd和混合稀土)合金均由主相为体心立方结构的钒基固溶体相和少量TiNi基第二相组成. 稀土元素加入后, 合金bcc相的晶格参数略有增加; 镧在合金中发生偏析, 形成新相. 添加稀土元素能够加速合金的活化. 303 K温度下基准合金和含Pr合金电极实际测定的理论放电容量大致相等, 约为364 mAh·g-1. 合金的放电容量对温度的变化比较敏感, 高温有利于合金放电. 稀土对合金电极的荷电保持率产生不利影响; 混合稀土的添加能够改善合金的倍率放电性能.     

Al–5Ti–1B合金显微组织与细化机理

采用粉末混合+热挤压和粉末混合+气雾化+热挤压两种工艺制备了Al–5Ti–1B合金杆,研究了两种工艺制备Al–5Ti–1B合金的显微组织,并进行了晶粒细化性能评定。结果表明:两种制备工艺均可以使TiB₂粒子均匀分布,并抑制TiAl₃相的长大。在7050铝合金熔体中分别添加质量分数为0.2%的两种工艺制备的Al–5Ti–1B合金,添加粉末混合+热挤压工艺制备的Al–5Ti–1B合金后,7050铝合金晶粒细化效果不明显,铝合金晶粒尺寸仍达1400 μm;添加粉末混合+气雾化+热挤压工艺制备的Al–5Ti–1B合金后,7050铝合金晶粒细化效果非常好,铝合金平均晶粒尺寸仅有176 μm。根据此实验现象,对Al–5Ti–1B合金晶粒细化双重形核机理提出新的解释。     

AB4相对A5B19型稀土镁镍系合金储氢性能的影响研究

以A₅B₁₉型超晶格结构La_0.60Sm_0.15Mg_0.25Ni_3.60Al_0.12储氢合金为研究对象,采用电感耦合等离子体(ICP)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试对合金组成和相结构进行了表征,并对比研究了Pr₅Co₁₉型单相合金和Pr₅Co₁₉+AB₄两相共存合金的电化学和气固储氢性能,探究了AB₄相第二相的生成对A₅B₁₉型稀土镁镍系合金储氢性能的影响。研究结果表明,相比于单相Pr₅Co₁₉型合金,合金中AB₄相第二相的出现对合金最大放电容量影响不明显,两种结构合金的放电容量均为～370 mAh·g^-1,但含AB₄相合金的高倍率...     

AB5-AB2复合合金电极的微观结构和活化性能

根据AB5型稀土基合金的活化性能优良及对氢化和氢化物分解过程具有催化作用的特点 ,将Zr0 .9Ti0 .1 (Mn0 .35Ni0 .6 5) 2 AB2 型Laves相合金与AB5型混合稀土合金进行机械球磨处理 ,制备了AB5 AB2 复合合金。研究了复合合金的微观结构和电化学性能 ,结果表明 :在AB5 AB2复合合金中 ,AB5粒子与AB2 粒子在表面处相互镶嵌在一起 ,并仍保持原来的晶体结构。复合合金电极的活化周期从AB2 合金的 11周减少到 4周 ,最大放电容量从 14 1mAh·g- 1 增加到 2 18mAh·g- 1 ,而且在活化初期表现出协同效应。     

基于W-Fe-Cr混合粉末中间层的钨/钢连接研究

以质量百分数组成为90W-8.5Fe-1.5Cr的W-Fe-Cr混合粉末为中间层,纯铜箔为钎料,采用1 120℃保温60 min并加压5 MPa的工艺参数,对纯钨和0Cr13Al钢进行真空连接。利用激光粒度分析仪、SEM、EDS和电子万能试验机等手段研究了W-Fe-Cr混合粉末形态、粒度分布以及接头的微观组织、成分、机械性能、剪切断口特征。结果表明,接头由钨母材/W-Fe-Cr高密度合金层/钢母材三部分组成,其中W-Fe-Cr高密度合金层由W-Fe-Cr混合粉末中间层固相烧结形成;W-Fe-Cr高密度合金层/钨母材界面通过极薄的钎缝实现钎焊连接;W-Fe-Cr高密度合金层/钢母材界面则通过先钎焊再固相扩散焊的机制连接。高能球磨制备W-Fe-Cr混合粉末对较小连接压力下生成均匀化、致密化的W-Fe-Cr高密度合金层具有关键作用。钨/钢接头剪切强度为41 MPa,断裂发生在W-Fe-Cr高密度合金层/钨母材结合界面,断面呈现为脆性断裂特征。本研究为线膨胀系数可调且不含活性元素Ni的钨/钢连接中间层设计提供了新思路,为进一步提高钨/钢连接结构在核聚变堆中的适用性进行了有益探索。     

ZK60合金粉末烧结和热挤压后的组织与性能

采用雾化法制得ZK60合金粉末,并用掺胶法制备ZK60合金棒材,研究热挤压后ZK60合金的微观组织、相组成及力学性能.结果表明:合金粉末主要由α-Mg固溶体构成,呈枝晶与等轴晶混合组织,晶粒尺寸5～10μm;在后续热挤压过程中粉末之间结合良好,晶粒进一步细化,同时合金基体中大量析出MgZn_2球形纳米颗粒;经T5(175℃保温12h)热处理后,析出相密度呈增加趋势.挤压变形后材料的屈服强度(σ_(0.2))、最大抗拉强度(σ_(UTS))和伸长率(δ)分别为286.3MPa、337.7MPa及5.6%;随后T5处理可进一步提高强度((σ_(0.2))=300.1MPa,σ_(UTS)=340.5 MPa),增加塑性(δ=12.3%).     

SPS原位碳化合成WC-6Co硬质合金

以钨粉、钴粉、炭黑、有机碳为原料,研究了W、Co和C混合粉末在放电等离子烧结系统中碳化反应快速烧结制备WC-6%Co硬质合金的原位碳化烧结工艺。系统研究了配碳量、烧结温度、保温时间和加压方式对硬质合金的显微组织结构和性能的影响。结果表明:碳含量为理论值1.2倍时合金物相为纯WC和Co相,无脱碳相,也未发现游离碳;烧结温度在1 250℃时,WC晶粒均匀且无异常长大;保温时间设置为5 min时,合金性能较为理想;在W、Co和C混合粉末烧结初期施加30 MPa压强,待温度升到800℃时再将压强加到50 MPa制备的合金孔隙较少,致密化程度高。本工艺较传统制备工艺具有流程短,成本低的特点,可为硬质合金工业生产提供参考。     

La15Fe77-xNixMn5B3（x=55,60,65,70,75）储氢合金的结构与电化学性能研究

用熔炼-快淬工艺制备La15Fe77-xNixMn5B3(x=55,60,65,70,75)储氢电极合金。采用XRD、SEM、EDS及电化学方法研究合金的组织结构、放氢平台特性和电化学性能。研究结果表明,La15Fe77-xNixMn5B3(x=55,60,65,70,75)合金均为多相结构,主相是LaNi5相,另外还有(Fe,Ni)相和La3Ni13B2相。随Ni含量增加,合金电极的最大放电容量逐渐增加,活化次数明显减少,放氢平台特性变好,高倍率放电性能明显改善。     

超固相烧结Fe—Cr—C合金的研究

Fe—Cr—C合金钢和合金铸铁作为结构、工具、耐磨、耐热及耐蚀材料,已得到广泛的应用和取得良好的技术效果。本文作者采用粉末冶金超固相烧结工艺,对Fe—Cr—C合金进行了研究。超固相烧结Fe—Cr—C合金的制造工艺是,将铁粉,铬铁粉、石墨粉经配料混合、压制成形、真空烧结,再经空淬处理然后进行性能检测。研究了合金的含碳     

化学计量比对稀土-镁基合金结构和性能的影响

文章研究不同化学计或比的稀土-镁基贮氢合金Mn0.9Mg0.1(NiCoMnAl)5x(x=0.75,0.80,0.85,0.90)相的结构和电化学性能.研究表明,Mn0.9Mg0.1(NiCoMnAl)5x合金的主相均由LaNi5相和LaNi3相组成.但当x≤0.80时,合金中还有LaNi2.28相析出.合金电极的最大放电容量和高倍率性能都随着x值的增大先增加后减少,当x=0.80时,都达到最大值;合金电极在243 K时的放电容量随着x值的增加有显著提高;合金电极的循环稳定性随着x值增大而提高.     

NdFeB/SmCo_5复合永磁体界面反应规律研究

对NdFeB/SmCo_5复合永磁体界面反应可能生成的合金相及其形成能力进行了分析,以控制NdFeB和SmCo_5两硬磁相间的界面反应,有效改善复合磁体的磁性能。利用Miedema理论和几何外推模型,计算了NdFeB/SmCo_5复合体系可能反应生成的系列合金相的形成焓,分析了2∶14∶1和1∶5两硬磁合金相的元素替代规律,得出了NdFeB与SmCo_5间的界面反应热力学规律。结果表明:2∶14∶1和1∶5合金相的形成焓随稀土元素改变而变化,且1∶5合金相的形成焓更负;SmCo_5合金相较Nd2Fe14B合金相更稳定,但是稀土含量为33.3%的SmCo_2合金相的形成焓更负,其形成能力优于SmCo_5合金相;Nd(或Pr)或Fe取代SmCo_5合金相中的Sm或Co后增大了其形成焓,降低了1∶5相的形成能力;然而,Sm或Co取代Nd_2Fe_(14)B合金相中的Nd或Fe反而使2∶14∶1相的形成焓更负,增强了其形成能力。Nd_2Fe_(14)B合金相转变成Nd_2Co_(14)B合金相的热力学驱动力要显著高于其转变成Sm_2Fe_(14)B合金相的,使得Nd_2Fe_(14)B合金相优先发生界面反应形成Nd_2(Fe,Co)_(14)B合金相,而SmCo_5合金相则倾向于形成更稳定的SmCo_2合金相。     

稀土对20MnCrNi2Mo铸钢粒状贝氏体脱溶平衡相的影响

针对未加与添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo低合金耐磨铸钢的粒状贝氏体组织,设计650℃保温1h的高温回火处理,采用JEM-2100F透射电镜(SEM)观察回火后的显微组织,利用非水溶液电解液通过实行低温电解、采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定稀土的固溶量,采用物理化学相分析方法对析出相进行定性与定量分析,采用VASP(viennaab-initiosimulationpackage)软件包对稀土原子在平衡态碳化物中的存在状态进行第一性原理理论计算,研究镧、铈混合稀土对20MnCrNi2Mo耐磨铸钢粒状贝氏体脱溶平衡相的影响,探讨稀土的作用机制。结果表明,20MnCrNi2Mo耐磨铸钢粒状贝氏体回火过程中的脱溶平衡相为合金渗碳体,镧、铈混合稀土不改变其回火脱溶平衡相的类型,但是能够取代平衡态碳化物合金渗碳体中的Fe原子而固溶于合金渗碳体中。回火脱溶过程中,以固溶态存在的稀土原子会阻碍合金元素原子向θ-渗碳体的扩散富集形成平衡态碳化物合金渗碳体的过程。     

预混合法和预合金法制备Cu-Sn粉末的显微组织和烧结性能

使用预混合法和预合金法制备了Cu-Sn粉末,研究了Cu-Sn粉末在烧结过程中的显微组织和物相变化规律,同时测试了Cu-Sn粉末在不同温度条件下的烧结性能。实验结果显示,通过预混合法制备的CuSn10、CuSn20粉末烧结态组织由α相和α+δ共析组织组成,而预合金法制备的CuSn10粉末烧结态组织则由单一的α相组成。两种方法制备的粉末在相同条件下烧结后,预混合Cu-Sn粉末的烧结体相对于生坯产生了膨胀,预合金铜锡粉末烧结体则表现为收缩,且预合金Cu-Sn粉末烧结后的断裂强度、含油率和有效含油率均高于预混合粉末。