三相Cu—Ni—30Cr合金高温氧化行为研究

研究了Cr含量相对较高的Cu—Ni—30Cr合金在700℃-800℃，0．1MPa纯氧气中的氧化行为。结果表明：合金氧化动力学较复杂，其瞬时抛物线速率常数随时间而降低，氧化动力学曲线通常不是由单一的抛物线或直线组成而是由几段组成。Cu—Ni—Cr为三相合金，3相的存在增加了合金表面形成Cr2O3氧化膜所需临界浓度，但30at％Cr足以使合金表面形成连续的Cr2O3外氧化膜。氧化膜内层是合金和氧化物相共存的混合区，被氧化的岛状物是由Cr2O3和Cu，Ni组成。这种混合内氧化机制与经典内氧化明显不同。     

Cu-20Ni-30Cr合金在700℃和800℃纯氧气中的氧化

研究了三元复相合金Cu-20Ni-30Cr（at%）在700℃和800℃纯氧气中的氧化行为，合金由三相组成，具有最大Cu浓度和最小Cr浓度的α相为合金的基体，中间浓度的Ni和Cr的β相和富Cr的γ相以颗粒状态分布在合金基体中。合金在2个温度下的氧化动力学曲线偏离抛物线规律，其氧化增重随时间延长而降低，合金氧化速率随温度升高而加快，合金形成了复杂的氧化膜结构，外层为富Cu氧化物，中间层为尖晶石层，最内层为不规则但连续的Cr2O3膜，合金中的复相组织限制Cr在合金中的扩散，抑制了外氧化膜的形成。     

二元双相Cu-50Cr合金在700─900℃空气中的氧化

Cu－50Cr合金在700—900℃空气中的氧化结果表明,合金的氧化动力学在700和800℃遵循抛物线速度规律,在900℃其瞬时抛物线速率常数随时间而降低．合金氧化外层膜是CuO和Cu2O,内层膜由氧化铜和尖晶石型氧化物为基并嵌有Cr颗粒组成,Cr表面有Cr2O3和Cu2Cr2O4膜。900℃的氧化膜与基体金属界面上可观察到连续的Cr2O3层.合金未形成Cr的选择性外氧化．     

溅射纳米晶Ni20Cr涂层的高温氧化行为

利用溅射法在Ni20Cr合金表面制备相同成分的纳米晶涂层,研究了该合金与纳米晶涂层在空气中1000℃的恒温氧化和抗循环氧化行为.结果表明,纳米晶涂层恒温氧化时生成单层连续氧化膜,氧化产物以Cr2O3为主,有少量的NiCr2O4存在.经1000℃循环氧化,纳米晶涂层生成的氧化物致密且颗粒细小,氧化膜相对较完整.溅射纳米晶...     

纳米晶Cu—Cr合金涂层在不同氧分压下的氧化

溅射纳米晶Cu-Cr合金涂层在700-800℃纯氧和空气中氧化后均形成了单一的Cr2O3膜,但两种气氛下生成的Cr2O3膜的形貌及合金的氧化增重不同,这主要与气氛中的氧分压不同及纳米晶Cr2O3膜的生长机制有关。     

晶粒细化对Fe-Cr、Ni-Cr合金氧化行为的影响

采用机械合金化法制备块体纳米晶Fe-20Cr、Ni-20Cr合金,并研究其在1000℃空气中的氧化行为.结果表明：由于晶粒细化,加快了Cr向合金表面的扩散速度,增加了活泼组元Cr氧化物的形核位置,降低了Fe-Cr、Ni-Cr合金形成单一连续Cr2O3氧化膜所需的临界Cr浓度,故机械合金化Fe-20Cr、Ni-20Cr合金氧化后形成了单一的Cr2O3外氧化膜,且氧化速率明显小于普通晶粒大小的熔炼Fe-20Cr、Ni-20Cr合金.      

纳米晶块体Fe-60Ni-15Cr合金的高温氧化行为

通过热压采用机械合金化(MA)法合成的合金粉末制备纳米晶块体Fe-60Ni-15Cr(MA)合金,并与粉末冶金(PM)法制备的常规尺寸Fe-60Ni-15Cr(PM)合金对比,研究两种合金在700~900℃、0.1 MPa纯氧中的氧化行为以及晶粒细化对其氧化行为的影响。结果表明:Fe-60Ni-15Cr(PM)和Fe-60Ni-15Cr(MA)合金的氧化动力学曲线均偏离抛物线规律。在相同温度下,纳米尺寸Fe-60Ni-15Cr(MA)合金的氧化速率明显低于常规尺寸Fe-60Ni-15Cr(PM)合金的。Fe-60Ni-15Cr(PM)合金表面没有形成保护性的Cr2O3膜,而是形成了由Fe的氧化物组成的外氧化膜和由Fe、Ni和Cr氧化物组成的内层,并有合金和氧化物相组成的混合内氧化形成。相反Fe-60Ni-15Cr(MA)合金表面则只形成了保护性的Cr2O3外氧化物膜。因此,晶粒细化有利于降低合金表面形成连续Cr2O3外氧化膜所需Cr的临界含量,促使合金能在较低的Cr含量下形成连续有保护性的Cr2O3外氧化膜。     

晶粒尺寸对Cu-60Ni合金高温氧化行为的影响

研究了铸态Cu-60at%Ni(CACu-60Ni)和机械合金化制 备的纳米晶Cu-60at%Ni(MACu-60Ni)合金在800℃空气中的氧化行为.结果表明：CACu-60Ni 合金的氧化动力学偏离抛物线规律,形成外层为CuO,内层为疏松、多孔的Cu2O和NiO混合 氧化物层,同时沿合金基体发生了Ni的内氧化;MACu-60Ni合金的氧化动力学近似遵循抛物 线规律,合金表面氧化膜外层为很薄一层CuO,内层为较厚,且均匀致密的NiO层.晶粒细化 明显促进了由Cu2O和NiO混合氧化膜向单一连续NiO膜的转变.讨论了合金的氧化机制.     

纳米化对K38G合金900℃涂盐热腐蚀行为的影响

通过磁控溅射方法在K38G合金上沉积了一层与其同成分的纳米晶涂层。研究了铸态肥8G合金及其纳米晶涂层在900℃的涂盐(盐的成分为75％Na2SO4 25％K2SO4)热腐蚀行为。结果表明：当涂薄盐膜时(0．8mg／cm^2)，纳米晶涂层表面生成一层连续的Al2O3膜，消除了内硫化；当涂厚盐膜时(3mg／cm^2)，纳米晶涂层表面氧化产物为Al2O3、Cr2O3和TiO2混合氧化物，虽然没有消除内硫化，但纳米晶涂层仍然提高了合金的抗热腐蚀性能。并讨论了纳米晶涂层的抗热腐蚀机理。     

溅射纳米晶IN738合金的恒温氧化行为

利用磁控溅射方法在IN378合金上制备了同成分的纳米晶涂层,研究了该合金与纳米晶涂层在800℃、900℃和1000℃ 的怛温氧化行为。结果表明：纳米晶涂层在900℃和1000℃氧化时能形成双层的外氧化膜,表层为TiO2和Cr2O3为主的混合氧化物层,内层为连续的AI2O3层,没有内氧化及氮化,但在800℃氧化却不能形成连续的AI2O3内层。讨论了纳米晶的氧化机理。     

Pd20Pt20Cu20Ni20P20 high-entropy alloy as a bulk metallic glass in the centimeter

A Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀ bulk metallic glass (BMG) with a high-entropy (HE) alloy composition and a maximum diameter of 10 mm was fabricated by fluxed water quenching. The system and composition of the Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀ alloy were determined from a prototype ternary Pd₄₀Ni₄₀P₂₀ BMG in accordance with two strategic alloy designs of (1) HE alloy defined by an equi-atomic alloy with five or more elements and (2) exchangeability of the constituent elements with a similar chemical nature in the periodic table. Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀ HE-BMG had a supercooled liquid range of 65 K and a reduced glass transition temperature of 0.71. Successful formation of Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀ HE-BMG is significant to develop new alloys for HE alloys and BMGs.     

Mechanical properties of Nb25Mo25Ta25W25 and V20Nb20Mo20Ta20W20 refractory high entropy alloys

Two refractory high entropy alloys with compositions near Nb₂₅Mo₂₅Ta₂₅W₂₅ and V₂₀Nb₂₀Mo₂₀Ta₂₀W₂₀, were produced by vacuum arc-melting. Despite containing many constituents, both alloys had a single-phase body-centered cubic (BCC) structure that remained not only stable after exposure to 1400 °C, but also disordered, as confirmed by the absence of superlattice reflections in neutron diffraction data. Compressive flow properties and microstructure development of these alloys were determined from room temperature up to 1600 °C. Limited compressive plasticity and quasi-cleavage fracture at room temperature suggest that the ductile-to-brittle transition for these alloys occurs above room temperature. At 600 °C and above, both alloys showed extensive compressive plastic strain. The yield stress of both alloys dropped by 30–40% between room temperature and 600 °C, but was relatively insensitive to temperature above 600 °C, comparing favorably with conventional superalloys.     

Experimental and theoretical study of Ti20Zr20Hf20Nb20X20 (X = V or Cr) refractory high-entropy alloys

We investigated the microstructure and mechanical properties of Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₂₀X₂₀ (X = V or Cr) high-entropy alloys (HEA), produced by induction melting and casting in inert atmosphere. The structures of these alloys were studied via X-ray diffractometry and scanning electron microscopy. Results show that Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₂₀V₂₀ has mainly the body centered cubic (BCC) structure, whereas the BCC matrix of Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₂₀Cr₂₀ contains small amount of Cr₂Nb and Cr₂Hf intermetallic compounds. Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₂₀V₂₀ alloy shows the high strength and the homogeneous deformation under compression at room temperature. The strength and hardness of Ti₂₀Zr₂₀Hf₂₀Nb₂₀Cr₂₀ alloy are further enhanced by the Cr-containing Laves phases segregated during casting. The structural and mechanical properties remained almost unchanged after a short time (10 min) heat treatment at 573, 773, 973 and 1173 K indicating the resistance to working temperature peaks for these two alloys. Ab initio calculations predict ductile behavior for these and similar refractory HEAs. The theoretically calculated Young's modulus E is in good agreement with the experimental ones.     

Ti20Zr20Hf20Cu20Be20高熵非晶合金应力弛豫行为研究

高熵非晶合金力学弛豫行为的研究,对于理解玻璃转变、塑性变形、弛豫机理等科学问题和拓展其工程应用极为关键。本文采用应力分析方法对Ti20Zr20Hf20Cu20Be20高熵非晶合金条带进行了研究,旨在揭示高熵非晶合金应力弛豫行为。通过分析其在恒定应变下较宽时间窗口和温度窗口内的应力衰减过程,发现在低于Tg的玻璃态下,高熵非晶合金中存在着弛豫解耦现象,分别是慢弛豫和快弛豫过程。其中慢弛豫呈现扩展指数衰减模式,弛豫时间存在对温度的Arrhenius动力学依赖关系,与长程原子重排运动有关,快弛豫过程对应于微观局部内应力的逐步消散过程。不论该高熵非晶合金变形处于弹性阶段还是发生了屈服,应力弛豫过程受应变的影响都较小。本研究揭示了高熵非晶合金中新的弛豫解耦现象和与之相关的独特动力学机制,拓宽了我们对高熵非晶合金弛豫动力学过程以及其本征特性的认知。     

20CrNiMo

<正>是中国国家标准规定的一种合金结构钢的牌号。统一数字代号:A50202,执行标准GB/T3077—1999。20CrNiMo钢的淬透性较高,无回火脆性,焊接性相当好,形成冷裂的倾向很小,可切削性及冷应变塑性良好。一般在调质或渗碳淬火状态下使用。20CrNiMo钢原系美国AISI、SAE标准中的钢号8720。淬透性能与     

Pd20Pt20Cu20Ni20P20 高熵金属玻璃的热稳定性和热塑成形性

采用差示扫描量热法、X射线衍射和热力学分析研究了Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀高熵金属玻璃（HEMG）的热稳定性和热力学性能。结果表明,与其他经典贵金属基金属玻璃相比,Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀ HEMG具有相当的性能和鲜明的特点。     

三元Cu60Ni20Cr20合金的制备及其显微组织

采用机械合金化,随后在750℃、58 MPa 下热压制备了致密的块体纳米晶Cu60Ni20Cr20合金,用x射线衍射仪、扫描电子显微镜等分析手段对比研究了不同晶粒尺寸的Cu60Ni20Cr20合金的显微组织.结果表明:随着球磨时间的延长,由于晶粒的细化和应变的结果,衍射峰偏移并有明显的宽化产生,Cr在Cu中的固溶度明显增加,在球磨40 h后,合金已由双相变成亚稳态的单相.由于机械合金化的粉末处于非平衡态,其过饱和固溶体随热压和真空退火过程的进行会慢慢分解,合金由单相变成两相,a-Cu和γ-Cr两相颗粒均成倍长大,但仍保持纳米级尺度.扫描电子显微镜(SEM/EDX)观察表明,合金致密度很高且显微组织均匀.讨论了晶粒细化对合金显微组织的影响.     

高弹性Cu—20Ni—20Mn合金

合金中Ｎｉ和Ｍｎ的各自含量不低于１５％，另加少量的Ａｌ和Ｔｉ。中频或高频炉熔炼，石墨坩埚，熔炼温度１２５０～１３５０℃，浇注温度１１００～１２００℃，８００～８５０℃热轧，６５０～７００℃中间退火，冷加工率达８０％。淬火温度６５０℃，时效温度４００～４５０℃。最佳性能σｂ＝１４７０ＭＰａ，σ０２＝１３７２ＭＰａ，ＨＶ＝４８０，δ≥２％，Ｅ＝１５３ＧＰａ，ρ＝５４×１０－６Ω·ｃｍ。在４００℃温度下σｂ＝１０００ＭＰａ，σ０２＝８８２ＭＰａ，Ｅ＝１４３ＧＰａ，δ≥２％。弹性后效小于铍铜ＱＢｅ２。时效时进行“Ｓｐｉｎｏｄａｌ”分解，形成调幅结构。经定量分析，析出是属于原子由低浓度区间向高浓度区间的上坡扩散过程。因此，析出相难以聚集长大，故不易产生过时效，解释合金耐高温工作的机理     

20NiCrMoH钢的应用

引进产品关键部件差速器、变速箱齿轮、花键轴等诊碳件均采用20NiCrMoH钢制造。检测表明,该钢渗碳时碳化物容易控制,淬火后硬度均匀,热处理变形小,综合性能好,且热处理工艺过程简单。适合用来制造结构复杂、精度要求高的中、小模数渗碳齿轮等零件。