(Ti-Cr)40V55Zr5储氢合金的热处理改性

研究了(Ti-Cr)10V55Zr5储氢合金在真空热处理(1473 K下保温2 h和6 h)改性前后的相结构及储氢性能.XRD及SEM分析表明,(Ti-Cr)40V55Zr5铸态合金由BCC结构的固溶体主相和ZrCr2基第二相组成;经过热处理后,合金的BCC主相的晶胞体积有所增大,除了BCC主相和ZrCr2基第二相外,还出现微量的富Ti第三相.储氢性能测试表明,热处理后(Ti-Cr)40V55Zr5合金的动力学性能和活化性能均得到改善,室温最大吸氢量略微降低,但P-C-T曲线放氢压力平台倾斜度降低,平台宽度稍有增大,80℃有效放氢量增大.研究表明,在1473 K下经2 h热处理改性的(Ti-Cr)40V55Zr5合金具有较好的综合性能,首次吸氢即可活化,室温吸氢量为401 ml·g-1,80℃有效放氢量达到240 ml·g-1.     

Ti_(10)V_(83-x)Fe_6ZrMn_x(x=0～6)合金的微观结构和储氢性能

采用磁悬浮感应熔炼方法制备了Ti_(10)V_(83-x)Fe_6ZrMn_x(x=0、2、4、6)储氢合金,系统研究了Mn含量对合金微观结构和储氢特性的影响.XRD及SEM分析表明,无Mn合金(x=0)具有体心立方(bcc)结构的Ti-V基固溶体单相结构,而含Mn合金(x=2～6)均由bcc主相和C14型Laves第二相组成;随着Mn含量的增加,合金bcc主相的晶格常数和晶胞体积逐渐减小.储氢性能测试表明:该系列合金的吸氢动力学性能较好,在室温和4MPa初始氢压条件下,含Mn合金无需氢化孕育期就能快速吸氢;随着Mn含量的增加,合金的P-C-T放氢平台倾斜度逐渐减小,333K放氢平台压力先增后减,并在x=4达到最高;但合金的室温吸氢容量和333K有效放氢容量随Mn含量的增加而逐渐降低.     

Zr部分替代Ti对Ti_(20)Cr_(24)Mn_8V_(40)Fe_8低钒合金微观结构和储氢性能的影响

系统研究了Zr部分替代Ti对Ti_(20-x)Zr_xCr_(24)Mn_8V_(40)Fe_8(x=0,1,2,3,4)系合金的微结构和储氢性能的影响。XRD和SEM分析表明,无Zr铸态合金(x=0)由体心立方(BCC)结构的固溶体单相组成,而含Zr合金(x=1~4)则由BCC主相和C14型Laves第二相组成,且第二相沿主相晶界析出。随着Zr含量x的增加,BCC主相晶胞体积先增加后减小,在x=1时达最大;C14型Laves相晶胞体积则逐渐增大。储氢性能研究表明,在293K和4MPa初始氢压条件下,所有含Zr合金无需活化即可快速吸氢,且合金的吸氢量随着Zr含量的增加逐渐增加,当x=4时,吸氢量最大为2.38wt%。该系合金的放氢动力学性能优良,放氢在10min内即能完成,但该系合金有效放氢容量及放氢效率(放氢容量与吸氢容量之比)还有待改善。     

铝对TiFe0.9Mn0.1合金贮氢性能的影响

研究了Al对TiFe0.9Mn0.1合金贮氢性能的影响.添加铝后,合金的饱和吸氢量降低,当铝添加量为0.3%、0.6%和1.0%(原子分数)时,饱和吸氢量分别达到TiFe0.9Mn0.1合金的97.6%、95.1%和82.9%.同时铝添加后,合金的平台压力升高,平台斜度增加.XRD衍射发现,随着铝的加入,合金晶格常数即晶胞体积下降.SEM扫描及EDAX能谱分析发现合金晶界上存在高钛相.铝的添加造成合金吸氢量的下降与合金晶胞体积的减小有关.     

Ti-Cr-Mn-M(M=V、Fe、Ni、Cu)合金的储氢性能

为改善Ti(Cr-Mn)2 AB2型合金的储氢性能,采用A侧过化学计量和过渡金属部分替代Mn进行多元合金化,系统研究了Tix(Cr-Mn-M)2(x=1.0,1.1;M=V、Fe、Ni、Cu)合金的储氢性能.研究结果表明,V、Fe、Ni、Cu部分替代Mn进行多元合金化后,合金主相仍保持C14(MgZn2)型Laves相,合金晶胞体积增大.合金化元素部分替代Mn后合金的活化性能得到明显改善,合金吸放氢量增大,吸放氢压力滞后减小.除Fe使合金放氢平台压力有所升高外,其余合金化元素均使合金的吸放氢平衡压力有不同程度的降低,这是由于合金的晶胞体积增大所致.在所形成的合金中,以Ti1.1Cr1.2Mn0.5CuO0.3的综合性能最好,其室温下吸放氢量分别达到1.95%和1.72 9,6(质量分数).采用该合金与自制的轻质高压储氢容器(工作压力为40MPa)复合组成金属氢化物复合式高压储氢器,对其储氢密度的计算结果表明,当储氢合金的填充量(体积分数)达到0.20时,该复合式储氢器总的体积储氢密度将提高57%.     

稀土系非化学计量比La(NiMMn)5.6合金的储氢性能

借助X-ray及吸放氢性能测试装置研究了不同处理条件及元素替代对非化学计量比La(NiMMn)5.6合金(M=Sn,Al,Cu)的结构、活化性能、吸氢容量和平台压力等性能的影响,测试了不同温度下合金的PCT曲线.结果表明,无论退火处理、快速凝固、以及Sn,Cu,Al元素取代,合金都出现点阵常数a缩短,c伸长,单胞体积增大.与常规熔铸相比,退火处理和快速凝固均提高了合金的活化性能,且都大大提高了合金的贮氢性能和降低平台压,但快速凝固吸氢量有所降低;快速凝固+低温退火合金的吸氢量最大.分别以Sn,Cu,Al取代Ni,元素替代的La(NiMMn)5.6合金都降低了合金的平台压,平台压降低的顺序按Sn＞Al＞Cu而减少,且都大大减小了滞后.     

La_(1-x)Y_xNi_(4.8)Mn_(0.2)合金的储氢性能

研究了元素Y(钇)对La_(1-x)Y_xNi_(4.8)Mn_(0.2)(x=0.6,0.7,0.8)合金储氢性能的影响,结果表明:La_(1-x)Y_xNi_(4.8)Mn_(0.2)合金为CaCu_5型六方结构;随着Y含量的增加,晶格参数a和晶胞体积V减小,而c几乎不变,c/a线性增大;随着Y含量的增加,合金的吸放氢平台压显著升高,吸氢量减少,吸放氢平台斜率S和滞后系数_f略有增加,滞后系数H_f与XRD(111)峰的半高宽(FWHM)值的变化有着很好的对应关系,抗粉化性能提高。当Y含量x=0.8时,合金的吸放氢动力学综合性能最好。     

高温退火对V30Ti33Cr27Fe10贮氢合金性能与结构的影响

研究了高温退火处理对V30Ti33Cr27Fe10贮氢合金性能与结构的影响。结果表明高温退火使放氢平台变平，平台压降低，减小了合金吸放氢后的体胀，改变了合金晶粒的形态，改善了合金基体的组织均匀性。随保温时间延长，合金晶粒长大，晶胞体积减小，吸放氢量降低，BCC主相中析出越来越多的富Ti相，富Ti相中Fe含量随保温时间延长而减少。1523K保温30min的合金具有最大的室温吸放氢量，分别为3．679，5和2．14%（质量分数）；保温3h的合金具有最好的室温吸氢动力学性能，5min内就能达到其饱和吸氢量的80％。     

一种新型稀土贮氢合金MlNi_(4.7)Al_(0.3)的贮氢性能

研究了新型稀土合金MlNi_(4.7)Al_(0.3)的PCT性能、动力学特性、活化性能、循环性能、抗O_2毒化性能.并与LaNi_5合金进行了比较,结果表明,MlNi_(4.7)Al_(0.3)活化性能、循环稳定性、抗O_2毒化性能均优于LaNi_5,是一种具有应用前景的稀土贮氢合金。     

富镧混合稀土贮氢合金分离氢中氪,氙性能的研究

叙述了MINi_(4.5)Al_(0.5)贮氢合金分离氢中氪、氙的基本原理,分析了氢中氪、氙浓度与分离温度的关系,得到了在298K时MINi_(4.5)Al_(0.5)合金与TiFe_(0.86)Mn_(0.1)合金的分离性能基本相似,分离浓度与放氢体积符合N=αe~m方程。     

贵金属高温合金的研究现状及展望

简述了目前高温合金材料存在的问题,介绍了贵金属高温合金的主要特点,指出了研究贵金属高温合金的必要性,系统地综述了贵金属高温合金的研究成果、应用及目前存在的主要问题,最后展望了贵金属高温合金的研究方向。     

航空结构材料研究进展

本文对航空系统结构材料的现状和进展，以及先进的材料和工艺对飞机和飞机发动机的进步所起的重要作用进行了全面系统的研究。本文的主要内容是关于航空和航空发动机材料，以及新材料在制造轻型结构中的作用。     

Mechanical behaviour of aluminium-lithium alloys

Aluminium-lithium alloys hold promise of providing a breakthrough response to the crying need for lightweight alloys for use as structurals in aerospace applications. Considerable worldwide research has gone into developing a range of these alloys over the last three decades. As a result, substantial understanding has been developed of the microstructure-based micromechanisms of strengthening, of fatigue and fracture as well as of anisotropy in mechanical properties. However, these alloys have not yet greatly displaced the conventionally used denser Al alloys on account of their poorer ductility, fracture toughness and low cycle fatigue resistance. This review aims to summarise the work pertaining to study of structure and mechanical properties with a view to indicate the directions that have been and can be pursued to overcome property limitations.     

Simulation of constrained dendrite growth of multicomponent alloys using a Calphad method

Abstract

The conventional theory of constrained dendrite growth for binary alloys has been extended to multicomponent alloys based on the Calphad method by consideration of solute interactions in each phase. The variable solute partition coefficients and liquidus slopes under different tip undercooling were calculated in detail for a series of Al-Si-Mg alloys. Their influence on the kinetics of dendrite growth was demonstrated quantitatively. The most important microstructure scale, the primary dendrite spacing, was predicted in several Al-Si-Mg alloys. By comparing with the experimental results of former researchers, it is found that the present method coupled with Calphad is a satisfactory way for the prediction of primary dendrite arm spacing.     

搅动摩擦焊的特点和应用

搅动摩擦焊是在摩擦焊基础上派生出来的，它不受焊件必须是旋转对称体的限制，适于焊铝合金等熔点较低材料，焊缝为固态组织，避免了普通熔焊可能产生的各种缺陷，是解决Ａｌ－Ｌｉ合金，金属基复合材料焊接问题的好方法。