含镁高熵合金MgxTiVNiAlCr储氢性能的研究

通过高能球磨制备了一系列新型含镁高熵合金(HEA)MgxTiVNiAlCr(x=0,0.5,1)并系统研究了其吸放氢性能.采用X射线衍射(XRD)研究了合金的点阵结构,表明该系列合金在吸氢前后均是以体心立方(bcc)以及C14 Laves相为主的简单相结构.在储氢性能方面,Mg含量的变化对其动力学的影响主要通过不同温度...     

Mg-Y-Ce阻燃镁合金表面膜的阻燃机理

通过同时加入Y和Ce获得了阻燃效果优异的Mg-Y-Ce阻燃镁合金,实现了镁合金在大气条件下的无保护熔炼,Mg-Y-Ce合金由工业纯Mg(99.9%,质量分数)、Mg-25%Y(质量分数)中间合金和纯Ce(99.5%,质量分数)在电阻炉中于保护性气氛(CO2+0.5%SF6)下熔配而成。AES(PHI550 ESCA/SAM)和XRD(X’Pert Pro MPD)表面分析结果表明:当Mg-3Y-4.5Ce阻燃镁合金在高温下暴露于大气中时,其表面膜为双层膜,外层主要由Y2O3组成,而内层Y和Ce含量极低,以Mg和MgO为主。基于高温氧化热力学分析,建立了Mg-Y合金在高温下的选择性氧化模型,获得了Mg-Y合金能够发生选择性氧化的Y浓度阈值(约为7%,质量分数)。分析了Ce在Mg-Y合金选择性氧化中的第三元素效应,Ce起到了吸气剂的作用,可以抑制氧向合金内部扩散,从而抑制Y元素的内氧化。     

阻燃镁合金研究进展

介绍了阻燃镁合金的研究进展。解决镁合金氧化燃烧问题的根本就是在理论上弄清镁合金的氧化特性和燃烧机制，从而找到适用于镁合金工业化生产的阻燃方法。     

氢化-脱氢法制备ZK60镁合金纳米晶材料

研究了铸态ZK60镁合金粉末的氢化-脱氢优化技术及其在此过程中的晶粒尺寸纳米化机理。通过XRD、OM和TEM考察了氢化-脱氢过程中ZK60镁合金粉末相结构和显微组织演化规律,获得了制备纳米晶材料的氢化、脱氢工艺条件。结果表明:ZK60合金粉末在450℃、2 MPa条件下保温12 h后能够完全氢化,随后在350℃保温并连续抽真空3 h即可完全脱氢,在此过程中ZK60合金粉末的平均晶粒尺寸也从约150μm被细化到约30 nm。     

深过冷A172Ni12Co16合金的组织演化及单相准晶的生成

采用惰性形核涂层型壳和氩气保护下循环过热的深过冷方法，系统研究了深过冷条件下A172Ni12Co16合金的凝固组织演化过程及单相准晶的生成条件。结果表明：在0-200K的过冷度范围内，随过冷度的增大，A172Ni12Co16合金发生小过冷树枝晶→柱状晶→等轴晶的组织转变，转变的两个临界过冷度分别为ΔT1＝60K和ΔT2＝120K；此外，当熔体过冷度大于60K时，准晶相在与晶体相的竞争形核中胜出，作为初始相从熔体中析出，并随过冷度的增大，凝固组织逐渐变为单相准晶。     

深过冷Al72Ni12Co16合金的组织演化及单相准晶的生成

采用惰性形核涂层型壳和氩气保护下循环过热的深过冷方法,系统研究了深过冷条件下Al72Ni12Co16合金的凝固组织演化过程及单相准晶的生成条件。结果表明:在0～200K的过冷度范围内,随过冷度的增大,Al72Ni12Co16合金发生小过冷树枝晶→柱状晶→等轴晶的组织转变,转变的两个临界过冷度分别为ΔT1=60K和ΔT2=120K;此外,当熔体过冷度大于60K时,准晶相在与晶体相的竞争形核中胜出,作为初始相从熔体中析出,并随过冷度的增大,凝固组织逐渐变为单相准晶。     

过冷Cu-37.4%Pb偏晶合金凝固组织对磨损行为的影响

采用深过冷方法获得均质Cu-37.4%Pb偏晶合金的凝固组织和磨损特性.结果表明:在均质化过冷区间内(10～150 K),随着过冷度的增加,凝固组织中Pb相在基体中的分布愈加均匀,摩擦过程中分布在摩擦表面Pb的含量也在增加,这些因素提高Cu-37.4%Pb偏晶合金的耐磨性能,其原因是由剥层磨损,粘着磨损和磨粒磨损共同作用的机制向氧化磨损和轻磨微粒磨损机制方向转变.     

烧结温度对粉末冶金AZ91镁合金组织及硬度的影响

采用球磨法(ball milling,BM)制备了AZ91镁合金粉末,对制得的粉末进行冷压、烧结处理.利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察并研究了不同烧结温度下合金的微观组织,利用显微硬度计测试了铸态以及600℃下烧结合金的硬度.结果表明:球磨后粉末由数百微米的不规则颗粒转变为中位径为9.98 μm,且形貌规整的粉末颗粒.随着烧结温度的提高,合金的致密度因内部物质迁移能力的增强而提高,当温度达到600℃时,致密度达到了96.3％.与铸态时相比,粉末冶金法制备的合金,其显微硬度从81.06 HV提高到了104.39 HV.     

二元共晶定向凝固的多相场法数值模拟

借助于多相场模型,利用移动盒算法模拟了小Peclet数下二元共晶模型合金的定向凝固过程.同时研究了共晶生长层片间距调整机制.模拟结果表明:当初始层片间距小于最小过冷层片间距时,层片调整通过两相的竞争生长与层片湮没进行;相反,当初始层片间距大于最小过冷理论时,层尖的形核分叉生长使层片生长趋于稳定;再现了共晶1λ振荡不稳定性生长,通过分析局部动力学得出1λ振荡不稳定性生长原因为溶质再分配与共晶两相的体积调整.     

Al_(72)Ni_(12)Co_(16)/A365准晶颗粒增强铝基复合材料的制备及其力学性能

制备了增强相体积分数为5%~20%的系列Al72Ni12Co16P/A356准晶增强铝基复合材料。其中增强相Al72Ni12Co16通过将严格按化学成分配比的Al72Ni12Co16浇于水冷铜基板上激冷凝固而获得。TEM和XRD分析结果表明所获得的材料为单相准晶材料。准晶增强铝基复合材料经热挤压处理后,绝大部分的铸造缺陷被消除,力学性能测试显示当准晶相的加入量为20%时,铝基复合材料的抗拉强度、屈服强度、弹性模量等性能分别从基体材料的275 MPa、200 MPa和70 GPa提高至410 MPa、350 MPa和102 GPa,而延伸率却从6%降低至3%。分析了准晶增强铝基复合材料的断裂机制和增强机制,准晶颗粒增强铝基复合材料的断裂机制可能有如下3种:界面及其附近区域脱粘、基体在集中的滑移带内撕裂和颗粒断裂,而其增强机制主要是细晶强化、弥散强化和固溶强化。