含Zr的Ni3Al合金中形成的低熔点富Zr相

在含Zr(1.2at-％)的Ni_3Al合金中发现了富Zr低熔点相Ni_5Zr。在1300℃均匀化退火时引起初熔,给粗大凝固组织的消除带来困难,限制了合金性能的进一步提高。     

Zr—Mn—V—Ni储氢电极合金中Zr—Ni相形成及其晶体结构研究

Ｚｒ（Ｍｎ０．４５－ｘＮｉ０．５５Ｖｘ）２（ｘ＝０．０５～０．４０）Ｌａｖｅｓ相储氢合金中的Ｚｒ－Ｎｉ相类型主要有ＺｒＮｉ和Ｚｒ９Ｎｉ１１相。ＺｒＮｉ１１相在整个研究的成分范围内出现,而 ＺｒＮｉ相仅在ｘ＝０．２０－０．４０范围内出现。Ｚｒ９Ｎｉ１１相的含量与合金中的 Ｍｎ、Ｖ含量关系不大,而ＺｒＮｉ相的含量随合金中的Ｍｎ、Ｖ含量变化呈增加趋势。Ｚｒ９Ｎｉ１１和ＺｒＮｉ相的晶格常数随合金中的Ｍｎ、Ｖ含量变化而出现波动。Ｚｒ９Ｎｉ１１相为长程有序结构,有序堆垛方向为［１００］和［０１０］,同时ＺｒＮｉ１１相基本上被包围在Ｃ１５相中间,并与Ｃ１５相存在一定取向关系,Ｚｒ９Ｎｉ１１相的＜１１１＞晶向与Ｃ１５相的＜１１０＞晶向基本平行,两者的差值在２°～３°之间。     

Al-5Zr中间合金初生Al_3Zr相三维形貌及其对浇注温度的依赖性

采用熔盐反应法制备了Al-5Zr中间合金并利用强碱腐蚀获得了初生Al_3Zr相的三维形貌,分析了Al_3Zr相的长大机理,研究了降温过程中浇注温度(1250、1050、950、800℃)对合金中初生Al_3Zr相三维形貌、尺寸及数量的影响,利用JMat Pro软件和面积法分别计算了Al-5Zr中间合金的理论固相率和实际固相率。结果表明:Al-5Zr中间合金中,Al_3Zr相的三维形貌呈现厚板状、薄片状、花瓣状及搭桥状等形貌,这些形貌的形成可以追溯到二维晶核和成分过冷综合作用机制。随着浇注温度降低,Al_3Zr相形貌由薄片状逐渐转化为厚板状,薄片相尺寸减小、数量减少;厚板相尺寸增大、数量增多,两种形貌相的总数量减少。利用JMat Pro软件计算的合金理论固相率与面积法计算的合金实际固相率基本吻合。从合金固相率看,随着浇注温度降低,厚板Al_3Zr相的相对含量增多。     

Al-Cu-Zr和Al-Cu-Zr-Ti-V合金中Al_3Zr析出相的析出行为

利用透射电子显微技术研究Al-Cu-Zr和Al-Cu-Zr-Ti-V合金中Al3Zr的沉淀析出行为。亚稳态的Al3Zr沉淀相在枝晶中心均匀形核并获得均匀分布。然而,在枝晶边缘区域的析出复杂,观察到由许多球形Al3Zr析出颗粒组成的螺旋状和条状的形貌。条状的沉淀团簇沿100铝方向优先排列,这可能与Al2Cu的亚稳态θ′和稳态θ析出相相关。添加铜有利于Al3Zr沉淀相从L12→D023的结构转变。     

Al-Cu-0.35Zr铸锭及其均匀化组织分析

利用电磁铸造技术对Al-Cu-0.35Zr合金进行连铸,研究磁场对粗大第二相Al3Zr的影响,以达到抑制初生相长大的目的;对铸锭进行均匀化处理,研究高含量的Zr元素在均匀化过程中的析出行为.结果表明,Al-Cu合金在电磁场的作用下晶粒得到了明显的细化;电磁铸造可以增强溶质扩散、提高溶质在α-Al中的固溶度、改善宏观偏析,明显降低粗大初生Al3Zr相的长度、宽度及其偏聚程度.     

浇注温度对Al-5Zr中间合金初生Al_3Zr相影响机理研究

基于"固体与分子经验电子理论"(EET),计算了Al-5Zr中间合金熔体的价电子结构参数统计值,构建了高温与低温浇注时铝锆熔体中Al3Zr相的结晶过程模型,研究了浇注温度对Al-5Zr中间合金初生Al3Zr相形貌、尺寸及数量的影响。结果表明:随着浇注温度的升高,Al3Zr晶体的形貌由小块状逐渐长成长条状,平均尺寸增加,数量减少;当温度低于1000℃时,数量较多、A E?值较大的Al-Zr、Zr-Zr原子团簇不断聚集形核,最终形成大量小块状Al3Zr晶体;温度高于1000℃时,数量少、A E?值较大的Zr-Zr原子团簇聚集形核,从而形成数量较少的长条状Al3Zr晶体。建立的模型与实验结果符合较好。     

Zr—Mn—Ni系Laves相贮氢合金中的Zr—Ni相及其晶体结构研究

采用Ｘ射线粉末衍射和Ｒｉｅｔｖｅｌｄ全谱拟事分析,详细地研究了Ｚｒ（Ｍｎ１－ｘＮｉｘ）２（ｘ＝０．４０～０．７５）三元Ｌａｖｅｓ相贮氢合金中形成Ｚｒ－Ｎｉ相的类型及其晶体结构。实验结果表明：Ｚｒ－Ｍｎ－Ｎｉ合金中出现的Ｚ４－Ｍｎ－Ｎｉ合金中出现的Ｚｒ－Ｎｉ相包括ＺｒＮｉ、Ｚｒ９Ｎｉ１１和Ｚｒ７Ｎｉ１０３类,ｒ－Ｎｉ相类型与合金中的Ｎｉ含量有关。其中,ＺｒＮｉ相在ｘ＝０．４０～０．５０范围内出现,Ｚ     

热压缩Ti-4.5Al-3Mo-1V合金的流变应力行为

采用Gleeble-1500热模拟机对Ti-4．5Al-3Mo-1V合金在α β相区进行了等温热压缩实验,根据摩擦修正后的流变应力曲线,研究了此合金在α β相区恒温压缩时的动态软化规律,分析了热变形参数对该合金流变应力的影响,并采用BP人工神经网络的方法建立了该合金高温变形抗力与应变、应变速率和温度对应关系的预测模型。结果表明：合金的流变应力曲线在低应变速率下达到极值后逐渐软化,在高应变速率下,出现极值后连续振动,然后再逐渐软化的现象;软化的主要机制为动态再结晶;流变应力随温度的升高和应变速率的减小而急剧降低;神经网络方法能够较精确地预测材料的流变应力。     

喷射成形7055铝合金初生相 在“Al3Zr调控热处理”中的演变行为

采用金相(OM)观察、扫描电镜(SEM)观察、透射电镜(TEM)观察以及X射线物相分析(XRD)研究了喷射成形7055铝合金初生相在“形变前预热处理”过程中的演变规律。结果表明：初生相为AlZnMgCu相和Al7Cu2Fe.相,其中晶内相呈小尺寸棒状,晶界相为AlZnMgCu相和Al7Cu2Fe相的共生组织,呈粗大不规则状。低温(≤400°C)调控时,由于合金元素扩散能力弱,初生相少量回溶,但相中Zn元素质量分数明显降低;中温(≤450°C)调控时,小尺寸晶内初生相基本回溶,但是粗大晶界相演变为椭球状的Al2CuMg相(S相);高温(470°C)调控使晶内晶界初生相完全回溶且避免了Al2CuMg相(S相)的大量出现。单、双级调控效果比较表明,双级调控下初生相的演变规律取决于第二级热处理温度。     

原位β-Zr相/Zr非晶基复合材料的干摩擦滑动磨损行为

采用铜模喷铸法制备出直径为3 mm的原位β-Zr相/Zr非晶基复合材料,对其在干摩擦条件下的滑动磨损行为进行了研究。结果表明,与纯块状非晶合金相比,Zr基块状非晶复合材料的耐磨性能得到明显的改善。复合材料比纯块状非晶合金具有更低的摩擦系数和磨损速度,最低的磨损速度比纯非晶合金的减小48.1%。同时,包含一定体积分数β-Zr相的复合材料表面磨损比纯非晶合金的轻,只有一些浅的犁沟,其磨削小,显示出轻微的磨粒磨损特征,而纯非晶合金的磨损表面呈现出片状、分层、凸起及深的犁沟等特征,磨削大,为严重的磨粒磨损。复合材料低的磨损速度归因于铸态下析出的分布在非晶基体上的韧性β-Zr枝晶相的存在。该相具有较强的承载、塑性变形和加工硬化能力,通过减小界面处非晶基体的应力集中、释放应变能、限制剪切带和裂纹的萌生与扩展、使塑性变形更加均匀等途径提高耐磨性能。     

（Ti0.7Zr0.2V0.1）Ni贮氢合金的电化学性能及氢致相变研究

研究了（Ｔｉ０．７Ｚｒ０．２Ｖ０．１）Ｎｉ合金的相结构和电化学性能,结果表明：在比较快的冷却条件下,合金铸态组织为具有Ｂ２结构的单一奥氏体相;充氢使唤结构和奥氏体相转变为单斜结构的马氏体相;反复电以放氢使Ｔｉ２Ｎｉ２和Ｚｒ９Ｎｉ相逐渐从母中析出。     

空位对Sm2Zr2O7陶瓷热膨胀系数的影响

以ZrO2、Sm2O3和二价氧化物MO粉体（M=Mg，Ca）为原料，采用固相反应合成工艺制备了M0．1Sm1.9Zr2O6.95陶瓷，混合料在空气气氛中1600℃保温10h进行烧结。利用XRD、SEM和热膨胀仪测试了合成产物的相、微观组织和热膨胀系数，结果表明合成出了单相、微观组织较均匀的M0．1Sm1.9Zr2O6.95陶瓷，陶瓷的热膨胀系数均比纯Sm2Zr2O7陶瓷要高，分析认为热膨胀系数的提高主要是由于Sm2Zr2O7，陶瓷中引入的空位所致。热障涂层陶瓷层材料热膨胀系数的提高有利于延长涂层的寿命。     

Zr和V对铝铜合金力学性能的影响

为寻找一种低热裂倾向的高强韧铸造铝合金材料，研究了锆和钒对铝铜系HA合金力学性能的影响规律。试验结果表明，添加适量的钒可以显著提高材料的抗拉强度和伸长率，锆对提高材料的抗拉强度和伸长率有一定的作用。     

A Zr-RICH LOW MELTING POINT PHASE IN Ni_3Al ALLOY WITH Zr

A Zr-rich phase,Ni_5Zr,with low melting point has been fouhd in an Ni_3Al alloy doped withZr(1.2at.-%).It will cause the incipient melt of the alloy after being homogenized at 1300℃.This makes it difficult to homogenize the coarse casting structures completely and limits thefurther improvement of properties of the Ni_3Al alloy.     

渗氮及表面增碳对3Cr2W8V钢冷热疲劳行为的影响

用板状缺口试样研究了在自约束条件下，表面增碳和渗氮对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢冷—热疲劳裂纹萌生，扩展及裂纹形态特征的影响，结果表明，表面增碳及渗氮均使钢的热疲劳裂纹萌生及扩展抗力降低，渗氮尤为显著，经渗氮处理的试样在冷—热疲劳试验中除缺口尖端出现主裂纹外，试样表面较早出现大量裂纹，最后形成龟裂；表面增碳的试样在试验中也出现少量表面裂纹，而表面化学成分无变化的试样则未出现表面裂纹。     

Hydrogen diffusion in Zr35Ni55V10 amorphous alloy

Hydrogen diffusion in Zr35Ni55V10 amorphous alloy was measured by chronopotentiometry. The results show that at lower molar ratio of hydrogen （x〈0.06, x=n（H）/n（M））, the diffusivity of hydrogen increases rapidly with increasing the molar ratio of hydrogen. However, when x（H）〉0.1, the diffusivity of hydrogen decreases slightly with increasing the molar ratio of hydrogen, which is similar to the change in crystalline alloy. It is proposed that hydrogen atoms mainly occupy the sites corresponding to tetrahedra with 4 Zr atoms at lower molar ratio of hydrogen. When the molar ratio of hydrogen is higher, the additional hydrogen atoms are in sites with higher energy and these sites in amorphous state are similar to these in crystalline states.     

液态锂锡合金中氚解吸行为的模拟

液态锂锡合金是很有前途的聚变-裂变混合堆(FFHR)包层产氚材料。为完成FFHR包层氘-氚燃料循环系统的概念设计,以金属与氢的作用理论为基础,建立了液态Li25Sn75中氚解吸行为的动力学模型,模拟和分析了合金温度、氚分压、氦流量对解吸气中氚分压的影响以及氚在液态Li25Sn75中的传质系数、解吸率和吸附率。计算结果表明：在673~873 K的温度范围内,氚从液态Li25Sn75到气相的整个解吸过程,虽然包含了氚在熔融合金气泡中的扩散与对流、氚通过与气-液界面相连合金层的扩散、在界面发生的氚原子重组多相反应、氚通过气相边界层的扩散和气相中氚的扩散与对流5个子过程,但起决定作用的是氚在合金内的扩散和气-液界面的多相反应重组