热处理对99.5Ge_(23)Se_(67)Sb_(10)-0.5CsCl玻璃组织和性能的影响

文中运用热处理的方法来提高99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl红外玻璃的力学性能.采用XRD、SEM、FTIR和显微硬度计研究了热处理对99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl玻璃组织和性能的影响.研究结果发现:当保温温度低于310℃时,随着保温时间的延长,99.5Ge23Se67Sb10-0.5CsCl材料析晶数目增多而尺寸变小,材料组织细化;红外透过率缓慢降低而硬度较好.当保温温度等于或高于310℃时,随着保温时间延长,材料内部晶粒粗大,透红外性能急剧变差且硬度变差.当玻璃在290℃下保温40h后,其维氏硬度可达2 121.49MPa,比热处理前提高了20%左右,并且红外透过率在8~12μm波段仍保持在60%以上.     

Sb-Se、Ge-Sb-Te系相变光盘记录介质材料热力学性能参数

利用热差分析(DSC)技术对Sb-Se和Ge-Sb-Te系合金的热力学性质进行了研究。结果表明,Sb-Se系合金的DSC曲线只有一个放热峰,温度为220℃。Sb2 Se3的晶化激活能为3 03ev,SbSe的晶化激活能为1 565ev,SbSe2的晶化激活能为2 1ev。Sb-Se-Te系合金的DSC曲线有两个放热峰,分别是140℃和200℃左右。GeSb2Te4形成亚稳晶态与稳定晶态的激活能分别为1 88ev和2 35ev,GeSb4Te4的分别为2 19ev和2 67ev。向Sb-Se系合金中符合化学计量比的Sb2Se3添加少量的Sb、Se元素,其晶化活化能明显降低。而对GeSb4Te4系合金添加少量Sb元素可抑制稳定晶相的生成,从而兼顾室温稳定性,快速擦除及反复写擦稳定性的多重要求,同时由于Ge、Te元素的玻璃化温度都较高,故而将有力抑制室稳晶化倾向。     

Pb掺杂对Bi0.5Sb1.5Te3热电材料性能的影响

采用真空熔炼、高能球磨、冷压成型和气氛烧结工艺制备了Pb掺杂的P型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3块体热电材料.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、热电参数测试系统(Namicro-3)、激光热导仪(LFA-467)和DSC等测试技术,研究了Pb掺杂对Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3热电材料的物相组成、表面形貌和热电性能的影响.结果表明:Pb掺杂能够抑制单质Te的析出及Pb原子取代Bi/Sb原子的位置,产生空穴,载流子浓度增大,电导率升高,Pb原子半径与Bi/Sb原子半径不同,增加晶格畸变,降低热导率,从而有效提高Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3热电材料的综合性能.在300K时,Pb_(0.003)Bi_(0.497)Sb_(1.5)Te_3的电导率为8.35×10~4 S/m,塞贝克系数为179μV/K,热导率为0.716 W/(m·K),热电优值达到1.122.     

AlMo_(0.5)NbTa_(0.5)TiZr难熔高熵合金微观组织及力学性能研究

为明确AlMo_(0.5)NbTa_(0.5)TiZr难熔高熵合金在铸态条件下的相组成、元素偏析以及室温力学性能,文中通过氩气保护真空电弧熔炼法制备了AlMo_(0.5)NbTa_(0.5)TiZr合金。采用X射线衍射仪(XRD)、热分析仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)分别对该合金进行了物相分析、热稳定性分析以及组织分析。利用显微维氏硬度计测量了合金在室温下的硬度。通过电子万能试验机对合金进行了室温压缩试验。结果表明:铸态AlMo_(0.5)NbTa_(0.5)TiZr合金除bcc相的衍射峰外,无其他相的衍射峰出现,说明合金主要由bcc相组成;在400～1 350℃范围内,合金无吸热或放热现象出现,合金未发生固态相变,具有较高的热稳定性;合金的铸态组织为典型的枝晶状凝固组织,可分为三个微观区域,富Mo-Nb-Ta枝晶心部区域,富Al-Zr枝晶间区域以及富Al-Ti-Zr的枝晶边缘过渡区域;合金室温下的平均硬度可达625HV,抗压强度约为2 100MPa。     

固溶处理对挤压态Mg-1.5Zn-0.5Y-0.5Zr合金耐蚀及力学性能的影响

为提高挤压态Mg-1.5Zn-0.5Y-0.5Zr合金的耐蚀性能,研究了不同固溶温度对其耐蚀和力学性能的影响,通过微观组织观察、电化学测试、体外浸泡实验、拉伸实验研究了固溶处理后样品的微观组织与性能。结果表明,固溶处理后合金中的W相减少,耐蚀性能提高,但当温度达到550℃时,会进一步造成晶粒粗化,降低了合金的耐蚀性能。合金的强度和塑性随着固溶温度的升高而降低。综合固溶处理后合金的耐蚀和力学性能,推荐500℃为最佳固溶处理温度。     

n型(AgSbTe2)x(PbTe)1-x热电材料的制备和性能

采用熔融缓冷法制备了组成为(AgSbTe2)x(PbTe)1-x(x=0.04—0.20)的热电材料,研究了AgSbTe2固溶量对材料微观结构和热电传输性能的影响。结果表明,当AgSbTe2固溶量增大时,样品易发生相结构偏析,样品由富Pb和富AgSb的两相组成。样品热导率随AgSbTe2固溶量增加而降低,电性能也有一定程度的降低。样品的无量纲热电优值(ZT)随AgSbTe2固溶量的减小而增加。     

Nd_(8.5)Fe_(84)Nb_(0.5)Zr_(0.5)B_6Cu_(0.5)稀土永磁合金磁性能的研究

采用熔体快淬法制备出了不同快淬速度(铜轮转速)的Nd8.5Fe84Nb0.5Zr0.5B6Cu0.5稀土永磁合金条带,研究了制备工艺和晶化工艺对该合金磁性能的影响.研究结果表明:快淬速度对该合金的磁性能有很大的影响,合金在20 m/s快淬时磁性能最佳;晶化温度过高或者晶化时间过长,都会造成晶粒尺寸过大,其比表面积减小;晶化温度过低或者晶化时间过短,晶化不完全,造成软、硬磁性相析出较少和大量非晶相的存在,都阻碍软、硬磁性之间的交换耦合作用,影响合金磁性能的提高.经最佳晶化工艺处理后合金在20 m/s快淬时具有最佳磁性能,即剩余磁饱和强度Br=0.72 T、矫顽力Hc=380.98 k A/m和最大磁能积(BH)max=103.72 k J/m3.     

Mg-Mn-RE合金铸态及热处理后显微组织研究

研究了Mg-Mn-RE合金铸态及不同热处理工艺下的显微组织。结果表明:Mg-Mn-RE合金铸态下晶粒内部分布着大量细小的合金相颗粒,而且在晶界附近形成了无沉淀相析出区;520℃保温,不同冷却方式下硬度值变化趋势相同;520℃保温7 h,不同冷却方式下合金的晶粒大小差别不大,物相构成没有发生变化,水冷时孪晶数量比空冷时多,且合金相颗粒没有完全分解、固溶。     

一种近α钛合金间隙元素含量和冲击性能关系分析

采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等手段研究了间隙元素含量对一种新型Ti-Zr-Mo-Nb-Sn系近α钛合金室低温冲击性能的影响.结果表明,温度降低,合金冲击值随之降低;间隙元素含量越低,合金的冲击韧性越好,且其对合金低温冲击性能的影响明显强于室温.间隙元素原子固溶到合金中引起点阵畸变会抑制低温下孪生.77K时氧当量为0.15%的试样冲击应变组织变形程度较大且有不同方向存在交互作用的孪晶产生.氧当量0.23%的试样组织变形程度较小,且组织中的孪晶也较少,与低氧当量试样相比,变形孪晶的生长受到限制,孪晶更加细长.为保证合金在超低温下的冲击韧性,必须控制合金中间隙杂质的含量为超低间隙级（ELI）.     

单相镁锂合金塑性失稳机制的研究

在镁锂合金的拉伸曲线中观察到了小锯齿形波动和严重的塑性失稳现象.通过光学显微镜、拉伸试验机和透射电子显微镜等设备,对失稳现象机制进行测试研究.镁锂合金拉伸曲线中出现了两种塑性失稳现象:第一种小锯齿形波动的失稳现象是由固溶原子与位错相助作用引起的,即是"动态应变时效"机制;第二种大锯齿形波动的严重失稳现象是由切变变形孪晶诱发的,这种稳态塑性失稳现象的机制是由变形孪晶所造成的"孪晶稳态塑性失稳"机制.     

TC21两相钛合金片层组织的静态球化行为

对锻态TC21合金在两相区内进行热处理,研究了其片状组织的静态球化行为。结果表明：两相区内随着固溶温度的升高,α相球化率增加的同时其体积含量迅速减少,固溶时间的延长有利于组织的均匀化,但对提高球化率的作用不大;固溶后随着冷却速度的降低α相的球化率增加,TC21合金经925℃保温2h慢冷后α相的球化率达到95％以上。对α相静态球化的原因分析表明：晶界α相自身的形成特点是其球化的根本原因,其与晶内初生α片交接处的存在对晶界α相的球化有一定贡献;晶内α片的球化是一个片状组织粗化的过程,依靠片层界面缺陷处的溶质原子迁移进行。     

强化固溶对7055铝合金力学性能和断裂行为的影响

残余可溶结晶相颗粒是制约高强度铝合金力学性能的重要因素。作者通过改变固溶热处理条件并结合金相组织观察和断口分析研究了强化固溶对提高7055铝合金力学性能的作用。结果表明：采取逐步升温固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高余可溶结晶相的固溶程度和合金力学性能。强化固溶的7055合金的屈服强度和抗拉强度分别达715MPa和750MPa,且延伸率约为10％;微量元系Zr比Cr更有利于提高7055合金的力学性能,且在强化固溶条件下,提高效果更加明显。通过断口分析显示,合金的断裂属晶内韧窝断裂与沿晶断裂的混合断裂;强化固溶后,残余结晶相引起的晶内韧窝断裂减少,沿晶断裂增加。     

固溶处理对Mg-Gd-Y-Zn合金微观组织及硬度的影响

为研究不同固溶温度和时间对Mg-Gd-Y-Zn合金微观组织及时效对其硬度的影响,通过不同的固溶方式对铸态Mg-Gd-Y-Zn合金进行均匀化热处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和高温激光共聚焦显微镜等方法,对Mg-Gd-Y-Zn合金进行了微观组织分析,利用维氏硬度计测量Mg-Gd-Y-Zn合金的硬度。研究结果表明:随着固溶时间的增加,晶界处块状长周期有序结构相增多,晶粒内部针状长周期有序结构相数量随固溶时间延长而增加,晶界偏析减少。固溶处理10h后,晶内针状长周期有序结构相逐渐减少、消失。该合金在560℃/10h的固溶条件下,晶内针状长周期有序结构相最多,晶界处的条状长周期结构相也较多,该合金在200℃/60h时达到峰值时效,峰值硬度为114HV,晶内针状LPSO结构相较多,穿过晶界生长到相邻晶粒内部,显著提高合金性能。     

合金元素对Cu-Te-Cr合金时效组织与性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子能谱(EDS)分析Cu-Te-Cr合金时效析出相的形貌与组成,研究合金元素对Cu-Te-Cr合金时效组织与性能的影响。结果表明,时效过程中Te、Cr以多元化合物或细小的单质Cr析出,合金的硬度明显升高,随时效温度的升高,Cr粒子长大,共格度降低;同时基体晶粒内,部分析出相重溶,使合金硬度下降;由于Cr和Te两种元素互不相溶,其交互作用生成CrxTey化合物,随着Te含量的增加,铸造过程中生成这种化合物越多,减少Cr元素在铜基体的固溶度,从而合金硬度下降,而导电率有所提高。     

RE-Mg-Ni系A_2B_7型合金的循环稳定性及电化学贮氢动力学

为了改善La-Mg-Ni系A2B7电极合金的电化学循环稳定性,用Zr部分替代合金中的La,并采用熔体快淬技术制备了La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)电极合金.用XRD,TEM分析了合金的微观结构,结果表明,快淬不含Zr合金具有完全的纳米晶结构,而快淬含Zr合金中出现明显的非晶相,证明Zr替代有利于提高合金的非晶形成能力.铸态及快淬态合金均具有多相结构,包括两个主相(La,Mg)2Ni7及LaNi5和残余相LaNi2,Zr替代及快淬导致LaNi5相增加和(La,Mg)2Ni7相减少.Zr替代及快淬处理显著提高了合金的电化学循环稳定性,但快淬明显降低Zr0.2合金的电化学贮氢动力学;随Zr替代量的增加,5 m/s快淬合金的电化学贮氢动力学先增加后降低.     

Ti-6Al-2Zr-15Ni合金固溶过程中Ti2Ni相的形貌变化

利用光镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射术观察和分析了Ti-6Al-2Zr-15Ni合金在不同温度固溶处理后的显微组织．该合金的铸态组织由枝晶和枝晶间共晶组成,枝晶为Ti2Ni纤维和仅基体组成的共析组织,枝晶间共晶由棒状α相和Ti2Ni基体组成．固溶处理时Ti2Ni相的形貌和尺寸发生了明显变化．850℃以下固溶,随固溶温度的升高,纤维状的Ti2Ni发生了熔断,粒化和粗化等过程．900℃固溶时,枝晶内仪相转变为β相,Ti2Ni溶解,枝晶间α/Ti：Ni共晶组织转变为半连续Ti2Ni相分布于晶界．随温度的升高,晶界Ti2Ni球化,并在960℃时发生多边化,970℃时多边形Ti2Ni的棱角钝化．     

Mn对Mg-5Sn-2Al-Zn合金组织及力学性能的影响

利用纯镁锭、锡锭,纯铝粒、锌粒及含锰10%的镁锰中间合金制备Mg-5Sn-2AlZn-xMn合金(x=0、0.2、0.5及0.8),对Mn的含量进行调整,通过光学显微组织分析、XRD分析、扫描电镜(EDS)以及室温抗压强度测试,研究不同Mn含量对合金铸态、固溶后组织及力学性能的影响。结果表明:Mg-5Sn-2Al-Zn合金组织主要由α-Mg相、Mg_2Sn相以及较少量的β-Mg_(17)Al_(12)相组成;Mn含量的增加促进了Mg_2Sn相和β-Mg_(17)Al_(12)相在枝晶间的析出分布,并使枝晶细化;对不同Mn含量的合金进行室温压缩实验,表明当Mn含量在0.2%和0.5%时室温力学性能较好,固溶态合金的抗压强度由不含Mn时的355MPa分别提高到370MPa和360MPa,铸态合金也由不含Mn时的350MPa提高到360MPa;当含Mn达到0.8%时,颗粒状的第二相分布明显增多,其力学性能也急剧下降。     

热处理工艺对电弧增材制造ZL114A铝合金耐蚀性能的影响

为了研究热处理工艺对电弧增材制造ZL114A铝合金耐蚀行为的影响,采用光学显微镜和附带能谱仪的扫描电子显微镜分析了第二相的形貌及成分,并采用电化学工作站测试了铝合金的腐蚀行为.结果表明：经过固溶和时效处理后,ZL114A铝合金的组织主要由α-(Al)基体、共晶Si和Mg₂Si相组成.当在540℃固溶处理时,随着固溶时间从2 h增加到14 h,合金中共晶硅相逐渐转变为球状.经过14 h的固溶处理后,合金表现出很强的钝化能力.合金经过时效处理后,随着时效时间从4 h增加到12 h,晶内析出的共晶硅和Mg₂Si相数量逐渐增多,合金耐蚀性能降低.     

热处理工艺对K445抗热腐蚀高温合金中γ相的影响

针对燃气轮机叶片的材料、制造工艺对燃气轮机的影响问题,研制了一种新型抗热腐蚀高温合金K445,它可作为燃气轮机的叶片材料.在研究中主要探讨了固溶处理及时效处理对γ相尺寸、形态和分布的影响.结果表明,随固溶处理温度的升高,γ相尺寸增加,长大激活能为162kJ/mol.合金中枝晶间γ相的固溶温度高于枝晶干γ相的固溶温度.当固溶温度达到1160℃时,枝晶干γ相开始固溶,当温度达到1200℃时,二次γ相完全溶解;固溶保温时间为1～3h时,γ相出现分裂花样,4h时γ相发生定向排列;二级时效使γ相尺寸和数量增加,而一级时效后γ相呈双态分布.通过调整热处理工艺,可改变γ相的尺寸、形态和分布,改善合金性能,进一步发挥合金潜力     

ZA27合金中杂质对合金耐蚀性能的影响

根据分子动力学理论建立了熔体ZA27合金的原子集团，结合计算机编程构造出ZA27合金α相与熔态合金共存时的原子模型及α相大角度晶界模型.利用递归法计算了杂质Cd、Pb、Sn元素固溶于晶粒内，处于固体/熔体相界面及其在α相晶界处的环境敏感镶嵌能.研究结果表明：杂质Cd、Pb、Sn处于固体/熔体相界区的能量最低，固溶于晶粒内的能量最高，说明杂质Cd、Pb、Sn在α相内溶解度很小，结晶时富集于固体/熔体相界前沿熔体中，从而导致凝固结束后杂质Cd、Pb、Sn元素偏聚于晶界，这会降低合金的耐蚀性.