稀土Y对Ni-Fe-Co-Cu合金微观组织和高温氧化性能的影响

研究了稀土Y对45Ni-40Fe-8Co-7Cu合金微观组织和850℃高温氧化性能的影响。结果表明,45Ni-40Fe-8Co-7Cu合金在850℃,0.101 MPa氧分压下氧化形成以Fe_2O_3和(Ni/Co)Fe_2O_4为主的混合氧化物膜层,合金氧化遵循抛物线规律,抛物线速率常数为1.83×10~(-10)g~2·cm~(-4)·s~(-1)。添加稀土Y后,合金沿晶界析出稀土相,Y含量越高,晶界稀土相越多。添加稀土后的合金在850℃高温氧化过程中,氧化仍遵循抛物线规律,同时,晶界稀土相促进了Ni的外扩散,氧化形成的膜层以(NiCo)Fe_2O_4尖晶石氧化物为主。添加0.3%(质量分数)稀土Y的45Ni-40Fe-8Co-7Cu-0.3 Y合金850℃高温氧化形成的尖晶石结构的氧化物结晶颗粒细小,膜层致密完整,且合金抛物线氧化速率常数减小为1.15×10~(-10)g~2·cm~(-4)·s~(-1),说明添加少量(0.3%)稀土Y后,细化了氧化物结晶颗粒,提高了合金抗氧化性能。随着稀土Y添加量的进一步增加,合金高温氧化过程中,晶界稀土相不但促进了Ni的外扩散,同时加速了O的内扩散,合金抗氧化性能变差。     

Y2O3含量对钼合金组织和性能的影响

采用粉末冶金方法制备含Y2O3的稀土钼合金,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等手段对钼合金的断裂特征和组织结构进行对比分析,研究稀土氧化物Y2O3含量对钼合金组织和性能的影响.研究表明:添加Y2O3能细化晶粒、改善钼合金的晶粒均匀性和致密度、提高钼合金的性能:拉伸强度和屈服强度随Y2O3含量的增加呈现先增高后降低的趋势,在Y2O3含量为1％时,抗拉强度达511.43MPa,屈服强度456.99MPa,分别是纯钼材料的1.31倍和1.57倍,综合力学性能最佳;在烧结坯中,Y2O3颗粒分布均匀,主要以球形和等轴状形式存在于晶界上.     

耐高温、抗电弧侵蚀复合稀土钼合金及其制备方法

本发明涉及一种耐高温、抗电弧侵蚀复合稀土钼合金及其制备方法,该复合稀土氧化物掺杂钼合金材料中,Mo—Y2O3／CeO2合金所含复合稀土氧化物Y2O3／CeO2的混合物质量百分数范围为0．30％-0．55％,且CeO2的质量百分数始终为0．08％,其中三氧化二钇与二氧化铈的比例为Y2O3：CeO2=2．75～5．875：1,其余为钼金属。本发明制备的复合稀土钼合金具有很好的耐高温、抗电蚀性能,     

氢化钛-石油焦制备Al-Ti-C-Ce母合金显微组织及其凝固机制研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等现代检测分析方法,研究了由TiH_2-石油焦-铝铈合金与铝液制备的不同Ce含量的Al-Ti-C-Ce母合金的显微组织,结果表明:Al-Ti-C-Ce母合金由α(Al),(TiC),(TiAl_3),(Ti_2Al_(20)Ce)相组成; Al-Ti-C-Ce母合金铸样晶界为连续的共晶组织,晶内分布着大量的粗大第二相组织,晶界共晶和晶内第二相中均含有Ti_2Al_(20)Ce相。部分大颗粒第二相组织为复合结构,复合晶粒内部存在颜色较深的α(Al)+Ti_2Al_(20)Ce+(TiC)的包晶组织。线分析结果表明:第二相粒子中,元素C的分布相对均匀,粒子内部C, Al含量相对较低, Ti, Ce含量相对较高, Ce的分布显著高于粒子外部区域;具有复合结构的第二相中所包含的粒子区域, Ti, C含量极高,而Al, Ce含量较低。合金在凝固过程中, TiC粒子作为晶核优先析出, TiAl_3相通过TiC粒子形核,并与游离的Ti, Ce发生包晶反应生成Ti_2Al_(20)Ce相,多余Ce原子会与晶界处的TiC, TiAl_3的复合粒子反应生成TiC, Ti_2Al_(20)Ce复合粒子。含Ti, C, Ce的复合粒子作为领先相优先析出,细化Al-Ti-C-Ce母合金晶粒。     

稀土Y、Ce对钼合金力学性能的影响

实验以MoO2和Ce(NO3)3.6H2O、Y(NO3)3.6H2O为原料,通过固-液掺杂、还原、烧结、拉伸制备钼合金丝。通过XRD、扫描电镜以及力学性能试验,研究了稀土元素Y、Ce在粉末及钼合金中的存在形式以及对钼合金力学性能的影响。结果表明:Y、Ce元素分别以CeO2和Y2O3形式存在于钼粉中,Y对钼粉颗粒长大的抑制效果高于Ce;钼合金中,稀土Y和Ce作用不同,Y抑制晶粒的长大,延迟烧结;而Ce促进烧结,使烧结完全致密化;钼合金丝中,CeO2质点以纤维状存在,有利于提高钼丝的塑性,而Y2O3质点以球状颗粒存在,钼合金丝的室温和高温抗拉强度较高。Y、Ce的共同作用,MYCe合金丝综合力学性能好。     

第二相粒子尺度对钼镧合金加工硬化影响

采用特殊制备前驱粉和液一固掺杂方式制备出弥散强化稀土钼镧合金，通过扫描电镜和透射电镜，研究了掺杂方式对钼镧合金烧结体中第二相的粒度分布和形貌，证实了钼基体中La2O3颗粒的存在，分析了第二相粒子在钼基体中的分布规律，测定了钼丝的拉伸性能，根据奥洛万机制，引入位错可滑移宽度的概念，分析了粒子尺度对材料硬化性能的影响，提出了改进小尺度第二相粒子强化钼合金加工性能的建议。     

镧对PM-TZC钼合金显微组织及机械性能的影响

本文研究了烧结态粉末冶金TZC钼合金(PM-TZC)的室温脆性和添加稀土元素La对烧结态PM-TZC合金显微组织及机械性能的影响。研究结果表明:PM-TZC合金存在室温脆性的主要原因是碳和氧在合金晶界处严重偏聚;适量La的加入可以改善PM-TZC合金的室温脆性,其主要原因是La的加人大大减弱了碳和氧的晶界偏聚,La在烧结态PM-TZC合金中主要以具有面心立方晶体结构的La_2Z的_2O_7复合氧化物形式存在,这种复合氧化物以稳定的球形小粒子弥散分布于合金中,并通过形成以该相为核心的球状共生相促进碳化物的形成,因而提高了合金的室温和高温强度及硬度。     

一种钼基合金及其制备方法

本发明涉及一种钼基合金及其制备方法，该钼基合金的组分及重量比为：氢化锫、碳、颗粒小于0．6μm以下的碳化钛分别为0．1％-0．8％、0．1％-0．8％、0．4％-2．2％，和颗粒小于40nm以下的稀土氧化物0．5％-2．5％，其余量为钼。将上述组分的物料经均质、压制和烧结工序制成该钼基合金。该钼基合金可强化固溶体，使其形成弥散的碳化物相，提高了固溶体晶体晶格的键合力。     

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.     

稀土氧化物纳米掺杂对钼合金丝力学性能的影响

稀土掺杂可提高钼合金的强度,试验通过固-液纳米掺杂获得不同含量的Mo-La、Mo-Y、Mo-Ce复合粉末,经过相同的压制、烧结、拉丝工艺制备了直径为1.8 mm三种不同稀土掺杂钼合金丝。通过对钼合金丝室温及1 500℃高温力学性能检测,结合金相及透射电镜分析,研究了不同稀土元素对钼合金丝力学性能的影响,分析其强韧化机制。结果表明:由于Ce O_2在钼合金丝加工过程中与钼基体一同产生了形变,由此产生的韧化效果,使得钼合金丝表现出更为优异的力学性能;而La_2O_3与Y2O_3在加工过程中并未发生变形,主要起到弥散强化的作用;纳米La_2O_3因其颗粒分布更为细小均匀,使得La_2O_3掺杂比Y2O_3掺杂的钼合金丝表现出相对高的综合力学性能。     

铈对Fe Cr Ni Nb Ti Al W合金持久寿命及晶界析出相的影响

 研究了稀土元素铈对铁基合金Fe Cr Ni Nb Ti Al W晶界析出相的数量、形貌、分布的影响及其与持久寿命的关系。结果表明：铈含量较低时，晶界析出相主要是大片状相及少量颗粒相；当铈含量增加时，晶界中颗粒相数量明显增加，片状相减少，且析出相分布较均匀，当铈含量过高时，晶界中析出大量片状相及颗粒相，且析出相总量增加。这些析出相的数量、形貌以及分布等特征的变化规律与合金持久寿命的变化规律一致。     

内燃机用粉末烧结Ti-21.5Nb合金组织与力学性能研究

采用放电等离子烧结技术制备内燃机用Ti-21.5Nb-2Zr-1.2Mo-0.1Y钛合金材料(Ti-21.5Nb), 并对其进行固溶和时效处理, 通过扫描电子显微镜、金相显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸测试仪等设备分析试样的微观形貌、组织结构、物相组成以及力学性能。结果表明: 采用等离子旋转电极法制备的预合金球形粉末相对密度较高, 并且未形成孔洞; 烧结试样和固溶试样都是由β相与α相组成, 放电等离子烧结Ti-21.5Nb合金和常规铸锭合金具有相同的相结构变化规律; 合金烧结组织由β等轴晶和一些小尺寸α相构成, 其中β等轴晶的粒径介于30~80μm; 在800 ℃下对烧结试样进行固溶时效处理, 得到的固溶组织主要是由β相构成, 同时在β相中还生成了椭球形α弥散组织; 在500 ℃下对Ti-21.5Nb固溶试样进行时效处理, 在合金基体中析出ω相, 而原先的α相全部消失; 在380 ℃时效处理时, 组织中只存在α相, ω相完全消失; 在800 ℃对Ti-21.5Nb合金进行固溶时效处理可以获得力学性能更优的钛合金材料。     

Dissolution of iron intermetallics in Al-Si Alloys through nonequilibrium heat treatment

Conventional heat treatment techniques in Al-Si alloys to achieve optimum mechanical properties are limited to precipitation strengthening processes due to the presence of second-phase particles and spheroidization of silicon particles. The iron intermetallic compounds present in the microstructure of these alloys are reported to be stable, and they do not dissolve during conventional (equilibrium) heat treatments. The dissolution behavior of iron intermetallics on nonequilibrium heat treatment has been investigated by means of microstructure and mechanical property studies. The dissolution of iron intermetallics improves with increasing solution temperature. The addition of manganese to the alloy hinders the dissolution of iron intermetallics. Nonequilibrium heat treatment increases the strength properties of high iron alloys until a critical solution temperature is exceeded. Above this temperature, a large amount of liquid phase is formed as a result of interdendritic and grain boundary melting. The optimum solution treatment temperature for Al-6Si-3.5Cu-0.3Mg-lFe alloys is found to be between 515 °C and 520 °C.     

固溶温度对GH2787合金组织性能的影响

研究了GH 2787合金在不同固溶温度处理后的组织性能.结果表明,在900、940和980℃固溶处理时,GH 2787合金的晶粒尺寸分别为20、30和40μm.当固溶温度低于γ'溶解温度时,GH 2787合金中的γ'相分布均匀,并有少量针状的η相出现.900℃固溶处理时,GH 2787合金硬度、屈服强度和拉伸强度最高.GH 2787合金的主要强化方式为γ'相沉淀强化和晶界强化.     

Inconel 690合金TT处理后的析出相

 用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和相分析研究了3种不同钛含量的Inconel 690合金经不同固溶温度+715 ℃×15 h,TT处理后的析出相。结果表明：合金经TT处理后,均有M23C6析出,并含有一定量的Ti(C,N);钛含量为110%的合金中有γ′相析出,γ′相在晶内弥散分布;M23C6大多在晶界上析出,而且在孪晶界和晶内位错线处也均有析出,M23C6与界面一侧基体保持立方 立方的平行位向关系;钛含量增加,析出的M23C6尺寸变小,间距增大,晶界附近的铬含量明显提高,有利于改善合金的耐腐蚀性能。     

不同冷速凝固的Mg-9Gd-0.8Al合金固溶行为及组织性能

为了探究Al元素在不同冷却速度下对Mg-9Gd合金组织细化效果及其对后续固溶处理的影响,利用铁模和铜模重力铸造制备了铸态Mg-9Gd-0.8Al合金,之后进行10~50 h的固溶处理。采用OM、SEM、TEM、EDS及XRD等方法研究了冷却速度对Mg-9Gd-0.8Al合金凝固和固溶行为及组织力学性能的影响。结果表明,铁模和铜模制备的铸态Mg-9Gd-0.8Al合金组织均由α-Mg基体、花瓣状(Mg, Al)₃Gd相、细条状Mg₅Gd相和方块状Al₂Gd相组成。铜模相比于铁模冷却速度加快,制备的合金基体晶粒和第二相显著细化,第二相体积分数总量增长幅度达56.1%。2种模具制备的合金固溶10 h后,Mg₅Gd相溶解、(Mg, Al)₃Gd相部分溶解、高熔点Al₂Gd相无变化,晶粒内析出层片状(Mg, Al)₂Gd新相,第二相总量趋于相等。固溶50 h后,(Mg, Al)₂Gd层片相回溶,残余(Mg, Al)₃Gd相发生熔断呈颗粒状,铜模制备的合金第二相颗粒比铁模的更细小。细晶强化和第二相强化使铜模制备的铸态合金性能较铁模制备的合金性能大幅提高,固溶10 h后合金屈服强度提升,伸长率基本不变。固溶处理50 h后,固溶强化、细晶强化和细小颗粒的第二相强化使铜模制备的固溶50 h态合金获得最优性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为141 MPa、234 MPa和22.4%。     

不同冷速凝固的Mg-9Gd-0.8Al合金固溶行为及组织性能

为了探究Al元素在不同冷却速度下对Mg-9Gd合金组织细化效果及其对后续固溶处理的影响,利用铁模和铜模重力铸造制备了铸态Mg-9Gd-0.8Al合金,之后进行10~50 h的固溶处理。采用OM、SEM、TEM、EDS及XRD等方法研究了冷却速度对Mg-9Gd-0.8Al合金凝固和固溶行为及组织力学性能的影响。结果表明,铁模和铜模制备的铸态Mg-9Gd-0.8Al合金组织均由α-Mg基体、花瓣状(Mg, Al)₃Gd相、细条状Mg₅Gd相和方块状Al₂Gd相组成。铜模相比于铁模冷却速度加快,制备的合金基体晶粒和第二相显著细化,第二相体积分数总量增长幅度达56.1%。2种模具制备的合金固溶10 h后,Mg₅Gd相溶解、(Mg, Al)₃Gd相部分溶解、高熔点Al₂Gd相无变化,晶粒内析出层片状(Mg, Al)₂Gd新相,第二相总量趋于相等。固溶50 h后,(Mg, Al)₂Gd层片相回溶,残余(Mg, Al)₃Gd相发生熔断呈颗粒状,铜模制备的合金第二相颗粒比铁模的更细小。细晶强化和第二相强化使铜模制备的铸态合金性能较铁模制备的合金性能大幅提高,固溶10 h后合金屈服强度提升,伸长率基本不变。固溶处理50 h后,固溶强化、细晶强化和细小颗粒的第二相强化使铜模制备的固溶50 h态合金获得最优性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为141 MPa、234 MPa和22.4%。     

双相区固溶温度对Ti-55531合金组织和力学性能的影响

通过对Ti-55531合金在双相区不同温度(730~830℃)固溶2 h空冷后,经相同的时效工艺(600℃/6 h/空冷(AC))处理;再结合扫描电子显微镜(SEM)和拉伸试验等分析方法,系统研究了双相区不同固溶温度对该合金组织和力学性能的影响规律。结果表明,随固溶温度的升高,等轴αp含量降低,尺寸减小;后续时效析出的αs含量增多,形态也有显著变化,由全短棒状向短棒状+针状、针状+长片状、全长片状的顺序转变。固溶温度从730℃升高到780℃,塑性较好的αp含量减少导致合金塑性降低,αs含量增加导致合金强度提高;固溶温度从780℃升高到800℃,αs含量继续增多导致合金强度上升,适量的长片状αs促进了合金塑性提高;固溶温度从800℃升高到相变点830℃,过多的长片状αs导致合金强度和塑性都显著下降。合金的强塑性匹配较好时对应的固溶温度为780~800℃。合金的断裂方式都是以微孔聚集型为主、含解理撕裂和沿晶开裂的混合断裂机制,且随固溶温度的增加,合金塑性断裂机制减小,脆性断裂机制增加。     

间隙原子对高熵合金组织及性能影响的研究现状

高熵合金作为一种新型的合金体系,虽然其组成元素复杂,但能形成简单的固溶体,具有许多异于传统合金的结构和性能特征,其研究近年来成为热点。间隙原子可以溶入基体晶格间隙产生固溶强化,与合金元素结合形成细小弥散强化相,以及降低层错能,改变位错运动方式等,从而改善高熵合金性能。文章在论述高熵合金组织结构特性的基础上,分析了间隙原子C、N、O、B对高熵合金相形成规律、强化机理、塑性变形机制的影响,总结了间隙原子含量及其产生的固溶强化、晶粒细化、第二相强化作用对高熵合金组织性能等方面影响的研究进展,最后提出了含间隙原子的高强高韧高熵合金组织结构设计研究的新方向。      

Solid solution decomposition mechanisms in as-cast and microcrystalline Al-Sc alloys: IV. Effect of the decomposition of a solid solution on the mechanical properties of the alloys

The effect of the decomposition of the solid solution in Al-X wt % Mg-0.22 wt % Sc-0.15 wt % Zr (X = 0, 1.5, 4.5 wt %) alloys on their mechanical properties in the as-cast and microcrystalline (MC) states is studied. The contribution of the particles that precipitate during the decomposition to the mechanical properties of the as-cast and MC alloys is determined. For this purpose, the dependences of the volume fraction and the size of the particles precipitating during the decomposition on the annealing time and temperature and the magnesium content in the as-cast and MC alloys are calculated. An additional contribution to the hardening of the MC alloys is shown to be related to the internal stress fields created by the defects that accumulate at the disperse particles distributed in grain boundaries during grain-boundary migration. The calculated macroelasticity limits in the as-cast and MC alloys are compared with the experimental data.