熔盐电解制备低成本Ti12LC钛合金的研究

利用覆盖渣技术在非真空条件下成功制备出了直径为3 mm的Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金.采用差示扫描量热法(DSC),将Johnson-Mehl-Avrami理论拓展应用于非晶合金的非等温晶化过程研究.结果表明,Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的连续升温晶化过程Avrami指数及形核率随升温速率的升高而呈下降趋势,同时随晶化过程进行呈先增加后减小的规律.Avrami指数最大值出现在晶化体积分数0.3～0.4之间,在低升温速率下Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金部分晶化过程出现三维形核界面控制长大的形式.     

热压纳米晶铝的微观结构和显微硬度

以自悬浮定向流技术制备的纳米Al粉末为原料,采用真空热压技术制得了平均晶粒尺寸为90~123 nm的纳米晶Al块体。通过XRD、SEM和显微硬度测试研究了热压温度和热压压力对纳米晶Al的微观结构和显微硬度的影响。结果表明:各纳米晶Al块体的显微硬度分布在0.8~1.98 GPa范围内。不同的热压温度和热压压力范围内,不同的固结机理主导着纳米晶Al的致密化过程。由于受致密度、晶粒尺寸、微观应变、杂质氧化铝结构等因素的共同影响,纳米晶Al的显微硬度随热压温度的升高先增大后减小,随热压压力的增大表现出先快后慢的增长。低密度块体表现出明显的压痕尺寸效应,而高密度块体并没有表现出这种现象。     

细晶Nb-16Si难熔合金的制备及其烧结-锻造短流程成形

以高纯Nb和Si粉末为原料,通过机械球磨+真空热压烧结制备了高致密度的Nb-16Si难熔合金.利用SEM和XRD分析了球磨后复合粉末的形貌变化以及热压烧结后材料的显微组织和相组成.机械球磨后粉末颗粒获得细化,Si固溶于Nb形成间隙固溶体,烧结后材料由铌基固溶体(Nb_(ss)),Nb_5Si_3,Nb_3Si及少量高Si含量的铌基固溶体(Nb_(ssI))组成,平均晶粒尺寸约为2μm,呈等轴状.烧结材料呈现典型的穿晶断裂模式及韧性相增韧.测定了材料的Vickers硬度及各相的纳米硬度,利用单边切口直通梁法(SENB)测定其室温断裂韧性.利用烧结-锻造技术成形了Nb-16Si难熔合金推力室模拟件,其微观组织与热压烧结材料相似,力学性能较烧结材料有所降低,与金属间化合物的大小有关.     

机械合金化和烧结工艺对Al-Ni-Y-Co-La合金显微组织及力学性能的影响(英文)

通过气雾化方法制备Al86Ni7Y4.5Co1La1.5(摩尔分数,%)合金粉末。首先,将粉末进行不同时间的球磨,然后在不同的烧结温度及保压时间等条件下对粉末分别进行热压烧结和放电等离子烧结。通过X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对粉末和块体材料的显微组织和形貌进行表征。结果表明:在特定球磨参数下球磨100 h以上可以产生非晶,而且通过放电等离子烧结可以得到非晶/纳米晶块体材料,然而这种材料的相对密度较低。通过热压烧结可制备抗压强度为650 MPa的Al86Ni7Y4.5Co1La1.5纳米块体材料。     

机械合金化和烧结工艺对Al-Ni-Y-C0-La合金显微组织及力学性能的影响

通过气雾化方法制备Al86Ni7Y4．5Co1La1.5（摩尔分数,％）合金粉末。首先,将粉末进行不同时间的球磨,然后在不同的烧结温度及保压时间等条件下对粉末分别进行热压烧结和放电等离子烧结。通过X射线衍射仪（XRD）,扫描电镜（sEM）以及透射电镜（TEM）对粉末和块体材料的显微组织和形貌进行表征。结果表明：在特定球磨参数下球磨100h以上可以产生非晶,而且通过放电等离子烧结可以得到非晶／纳米晶块体材料,然而这种材料的相对密度较低。通过热压烧结可制备抗压强度为650MPa的Al86Ni7Y4．5Co1La1.5纳米块体材料。     

等离子喷涂钼基非晶-纳米晶复合涂层的组织与性能

一种多元素钼基非晶-纳米晶合金粉末(含C、Si、B、Cr、Fe、Ni、Mo等)作为喷涂材料,用大气等离子喷涂在316L不锈钢基体上制备涂层,用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪分析测量涂层的组织和性能,并用谢乐公式计算晶粒尺寸。结果表明：所制备的涂层均匀致密,涂层含有非晶和纳米晶,颗粒尺寸为10～50nm;这种非晶纳米晶复合涂层的硬度和弹性模量分别高达1055HV和214．40GPa。     

热挤压法Zr基多孔块体非晶合金的制备及血液相容性研究

利用非晶合金粉末在过冷液相区的超塑性和预制体盐的混合物在热挤压下制备了Zr55Cu30Al10Ni5多孔非晶合金。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)分析了合金的组织、相结构以及热稳定性。利用动态凝血时间以及溶血率分析了多孔非晶合金的血液相容性。结果表明,热压过程未出现晶化现象,多孔块体合金完全由非晶相组成,只有少于3.5%的残留盐密封在非晶合金中。动态凝血时间长达40min,溶血率为1.85%,这表明Zr55Cu30Al10Ni5多孔块体非晶合金具有良好的生物相容性。     

电脉冲孕育处理对Zr基块体非晶热稳定性及退火晶化的影响

通过先对Zr55Ni5Al10Cu30合金熔体施加脉冲电流处理,再利用非真空吸铸法制备出Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的方式,研究了电脉冲孕育处理对非晶热稳定性及退火晶化的影响。差分扫描量热(DSC)及X射线衍射(XRD)分析结果表明:经电脉冲孕育处理后Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的玻璃转变温度上升,晶化温度降低,过冷液相区变窄,同时玻璃转变激活能和晶化激活能有所减少。电脉冲孕育处理没有改变Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金退火晶化相演变过程,但提高了非晶退火晶化率。电脉冲孕育处理对Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的晶化起到了促进作用。     

Al含量对Mg_2Ni化合物结构和力学性能的影响

采用热压烧结制备Mg2Ni化合物,研究了Al含量对Mg2Ni化合物结构和力学性能的影响。结果表明:采用热压烧结可制备出Mg2Ni化合物,添加10%Al时了生成新AlNi化合物相。随Al含量增加,烧结产物显微硬度增加,Al含量少于10%时显微硬度增加主要由于固溶增强,Al含量高于10%时显微硬度增加主要为化合物增强。烧结产物的弯曲强度随Al含量增加先增大后减小。     

Cu合金过渡层对激光熔化沉积Ni35/AlSi12双性能材料的影响

由于Ni基合金与Al Si12粉末的冶金反应较为显著,使得激光熔化沉积制备Ni35/Al Si12双性能材料时易生成高脆性Ni Al金属间化合物而具有较高开裂倾向。熔覆Cu合金做为过渡层,制备出无裂纹、冶金质量较好的Ni35/Cu/Al Si12双性能样品,使用SEM、EDS和XRD对Ni35/Cu/Al Si12样品各涂层进行微观组织、物相分析,采用HV1000型显微硬度计对其进行硬度测试,使用ANSYS对Ni35/Cu/Al Si12材料进行稳态热模拟分析。结果表明:Cu合金过渡层可抑制Ni、Al金属间化合物形成,能够在一定程度上降低涂层开裂倾向;熔覆材料截面的硬度分布从底部到表面呈阶梯变化,具有良好的力学性能;Ni35/Cu/Al Si12双性能材料较单一Ni基合金具有更加优异的传热特性。     

添加剂对低压烧结Zr50Al15Ni10Cu25非晶态粉末力学性能的影响

以商业纯元素粉末为原料,用机械合金化方法在低真空条件下合成了以非晶态为主的Zr50Al15Ni10Cu25粉末。研究了一定量的外界添加剂C、Si3N4和SiC对体系热稳定性和晶化行为的影响。混合粉末用手工预压成形,然后在氩气氛下进行低压烧结。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、差热分析（DSC）和电子拉伸实验机对粉末样和块状样进行了测试。结果表明,合适的外界添加剂可以提高体系的析晶活化能,增强体系的热稳定性。适量的Si3N4能促进Zr50Al15Ni10Cu25非晶粉末的低压烧结性能,即有助于提高样品的烧结致密度和样品的抗弯强度。     

放电等离子烧结制备Fe75Zr3Si13B9磁性材料

采用机械合金化技术制备Fe75Zr3Si13B9非晶合金粉体,利用SPS放电等离子烧结技术在不同烧结温度下将非晶合金粉体制备成d20 mm×7 mm的块体非晶纳米晶合金。采用XRD和DSC分析了Fe75Zr3Si13B9非晶合金粉体的相组成、玻璃转变温度Tg、开始晶化温度Tx和晶化峰温度Tp。然后利用XRD、SEM、Gleeble3500、VSM分析不同烧结温度下块体的相转变、微观形貌、力学性能和磁性能。研究表明,在500 MPa的烧结压力下,随着烧结温度的升高,非晶相开始晶化形成非晶纳米晶双相结构,同时,样品的致密度、抗压强度、微观硬度、饱和磁化强度均显著提高。最后在500 MPa的烧结压力和863.15 K的烧结温度下,获得密度6.9325 g/cm3、抗压强度1140.28 MPa、饱和磁化强度1.28 T的非晶纳米晶磁性材料。     

高Mg含量Al-Mg-Sc-Zr合金选区激光熔化成形性及力学性能

基于宽粒径分布粉末(2～46 μm),应用选区激光熔化(SLM)技术制备了高Mg含量Al-14.4Mg-0.33Sc-0.19Zr铝合金.系统研究了不同工艺参数和时效处理条件对合金SLM 成形性、组织和力学性能的影响.结果表明,高激光功率可有效降低细粉飞溅对样品成形性的干扰,SLM 成形样品的最大相对密度为98.6％....     

Ni对Mg-Cu-Tb非晶合金形成及力学性能的影响

利用熔体铜模喷铸法制备出直径为3 mm的Mg65Cu25-xNixTb10(x=0,5,10)非晶合金。利用X射线衍射、差热分析、压缩实验分析和扫描电镜分析了添加Ni元素对Mg-Cu-Tb非晶合金形成能力及力学性能的影响。研究表明:随着Ni含量的增加,合金的玻璃转变温度Tg增大;开始结晶温度Tx降低;过冷液相区宽度ΔTx减小,约化玻璃转变温度Trg从0.562降至0.530,非晶形成能力逐渐降低。压缩实验结果表明:当Ni含量增加到5%时可以明显提高Mg-Cu-Tb-Ni非晶合金的断裂强度。     

Cu47Ti33Zr11Ni8Si块体非晶合金的制备与力学性能

采用差压铸造法制备了Cu47Ti33Zr11Ni8Si块体非晶合金试样，测定了试样的三点弯曲强度。结果表明，该块体非晶合金具有极佳的力学性能，其弯曲断裂强度高达3260MPa，断裂前弹性变形量为2．7％，弯曲模量为101GPa。     

机械合金化制备Ni-B-Si合金粉末

本实验选取成分为92%Ni-4%B-4%Si的混合粉末进行机械合金化,并每隔一定时间定量取粉进行SEM、XRD及DSC分析。实验结果表明,当球磨至30 h时,粉末形貌趋于球状,微量元素B和Si已经完全向镍中固溶,此时起始熔化温度降至1038℃;继续延长球磨时间粉末发生团聚,并在球磨至80 h时,趋于非晶化转变;将球磨40 h的合金粉末与松装镍粉在1100℃进行熔渗烧结时,发现其与镍粉发生冶金结合并形成致密的烧结体。     

Ti12Zr10Si5Fe2Sn非晶合金的制备与力学性能

利用快速凝固法制备Ti12Zr10Si5Fe2Sn非晶合金条带,采用XRD、TEM、SEM及拉伸试验机等手段研究其组织结构和力学性能。结果显示：该非晶钛合金力学性能优良,其抗拉强度高达399 MPa,屈服应力为329 MPa,断裂延伸率为2.5%,弹性模量为39 GPa,较晶态金属更接近于人体骨的弹性模量,另外对其断口形貌进行观察分析。     

高强高韧Mg60Cu16Ni10Nd14块体非晶合金的研究

采用铜模铸造法制备了直径为5mm的Mg60Cu16Ni10Nd14块体非晶合金,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了其组织、相结构和热稳定性。结果表明:合金为完全的非晶结构,且出现了相分离;玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx分别为431和488K,过冷液相区△Tx为57K,表明该合金具有较大的玻璃形成能力。压缩试验表明:合金的压缩断裂强度为653MPa,断口出现的大量韧窝是合金塑性变形量达到2.5%的主要原因。     

等温热处理对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金的组织结构与压缩性能的影响

对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验机研究了不同温度下的等温热处理后合金的组织结构变化、硬度变化与压缩性能变化。该非晶合金出现晶化的温度随热处理时间的增长而降低。在热处理时间相同的条件下，随热处理温度升高，合金的显微硬度有增大趋势。当非晶合金出现相分离或晶化时，其抗压缩强度将急剧下降，断裂方式由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。     

Mg70Al20Ca10合金机械合金化过程中的结构变化

以纯金属Mg、Al和Ca为原料,采用机械合金化的方法制备了Mg70Al20Ca10非晶态合金,分析了球磨过程中粉末试样的晶粒尺寸变化和相结构变化情况.结果表明,球磨过程中形成纳米晶和两种非晶相.Mg-Al-Ca合金在化学驱动力较小的条件下,可以通过机械驱动力的作用提高Ca、Al在Mg中的固溶度,导致非晶转变的发生.