Al-Fe系合金中的相及相转变

综述了近40年来科研工作者在ALFe耐热铝系合金方面所做的工作，特别是对Al—Fe、Al-Fe—Si、Al—Fe—V—Si中相及相转变做了详尽的讨论。     

Al基三元准晶相图的电子浓度特征

准晶是一种电子型金属间化合物，其形成及结构稳定性主要由电子浓度因素控制。三元准晶相图的电子浓度特征表明，三元准晶与其晶体学类似相一起位于一等电子浓度线附近，称为准晶等电子浓度线现象。同时，三元准晶与二元准晶的存在密切联系，它们同第三组元一起落在同一变电子浓度线上，称为准晶变电子浓度线现象，三元准晶的理想成分位于准晶等电子浓度线和准晶变电子浓度线的交点上，据此特征，区分了两种类型的Al-Ni-Fe三元十次准晶，它们的典型成分分别为：D-Al72.5Fe14.5Ni13(Al-Fe型）和D′-Al70.5Fe12Ni17.5(Al-Ni型）。     

一个与准晶相关的新Al－Cu相

本文报道一个新Ａｌ－Ｃｕ相具有正交结构，空间群Ｆｄｄｄ．点阵常数为：ａ＝０．８１６６ｎｍ，ｂ＝０．９９９５ｎｍ，ｃ＝１．４１４９ｎｍ，表达式为Ａｌ４３．２Ｃｕ５６．８．该相与Ａｌ－Ｃｕ－Ｆｅ准晶的价电子浓度相同，是一个由ＣｓＣｌ结构衍生的类似相．     

大块深过冷Al-Mn-(Si,B)合金准晶相的初生凝固

用“玻璃覆盖、熔盐净化及热循环”复合方法实现了大块Al－Mn－（Si;B）熔体的深过冷,获得了100K的过冷度,并自发生成准晶相．研究了准晶相的形核及生长形貌特点,结果表明,准晶相为初生凝固相．初生准晶相的形成归因于推晶相的固液界面能低于竞争晶体相.     

激光熔覆制备Al65 Cu20 Cr15准晶态合金及其类似相的研究

研究了以45＃钢基体表面激光熔覆准晶态Al65Cu20Cr15粉末制备准晶及其类似相涂层过程中，激光功率和扫描速度对激光熔覆涂层相结构的影响。实验结果表明：由于激光切率和扫描速度的变化，基体材料对熔覆涂层的稀释程度发生改变；随着激光熔覆稀释率的增加，熔覆层的相结构依次为β＋i,β d,β,β Fe；激光熔覆粉末所制备的涂层结构致密，无孔隙和裂纹；涂层的表面显微硬度及摩擦系数等力学性能也因涂层相结构的不同而有所差异。     

铸态和挤压态Mg-4Sm-Al-0.3Mn-xZn合金微观组织和力学性能研究

本工作通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸试验机对铸态和挤压态Mg-4SmAl-0.3Mn-x Zn(x=0、1、2、3)(质量分数)合金的微观组织及力学性能进行了研究。铸态、固溶态合金中观察到了Mg-Al-Sm三元析出相,它是一种长条形基面析出相,具有六方结构,其中a=0.556 nm,c=0.521 nm。该相与镁基体的位向关系为:[0001]_(Mg-Al-Sm)‖[0001]_(α-Mg),■_(Mg-Al-Sm)‖■_(α-Mg)。三种元素的原子比为Mg∶Al∶Sm=98.73∶0.71∶0.56。铸态合金中Mg-4Sm-Al-0.3Mn-3Zn合金具有最佳的拉伸性能,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为96 MPa、138 MPa和7.2%。挤压态合金中Mg-4Sm-Al-0.3Mn-2Zn合金具有最佳的拉伸性能,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为269 MPa、298 MPa和16%。     

电脉冲肝育细化CuAlNi合金的宏观组织与铸态形状记忆效应

为细化晶粒和改善组织,用电脉冲孕育技术制备了CuAlNi记忆多晶合金,对未孕育和孕育处理合金的宏观组织进行了分析,测试了未孕育和孕育合金铸态形状记忆效应。结果表明：电脉冲处理使多晶CuAlNi合金铸锭的宏观组织得到明显改善,几乎由完全的等轴晶区构成,铸锭集中缩孔大大减小,合金的晶粒尺寸显著细化,脉冲孕育电压,频率,脉冲施加时间和铸模种类是影响孕育效果的因素,电脉冲孕育处理后材料铸态的形状记忆效应得到明显提高。     

Al含量对TiAl二元合金铸态组织演化规律的影响

研究了Ti-(35～57)Al合金非自耗电弧熔炼过程中凝固组织的演化规律.通过对不同Al含量的TiAl合金的凝固组织的研究发现,随着Al含量的增加,其宏观组织由等轴晶向柱状晶转变.其中,Al含量为46％～49％(原子分数)时其柱状晶最为明显,然而,其显微组织则随着Al含量的增加,由块状组织逐渐转变为魏氏组织、片层组织和枝晶组织.TiAl合金的初生凝固路径随Al含量的增加,依次表现为β相凝固、α相凝固、γ相凝固.结果表明:当Al含量低于49％(原子分数)时,为β相凝固;当Al含量为49％～56％(原子分数)时,为α相凝固;当Al含量大于56％(原子分数)时,为γ相凝固.而且,随着Al含量的增加TiAl合金中α2相先增加,后随着γ相的出现逐渐减少,直至全部为γ相.     

Al63Cu25Fe12准晶粉末的制备及物相分析

采用铸态Al63Cu25Fe12准晶材料进行球磨和高压惰性气体（N2）雾化水冷快速凝固两种方式，制备了各种粒度的Al63Cu25Fe12准晶粉末，经筛分后为－40～80目、－80～200目及－200目的粉末。对两种工艺下获得的粉末做了粒度组成分析和X射线衍射分析，发现雾化法制得的粉末中相的组成远比球磨粉末的简单，而且随着粉末粒度细化，雾化粉末中准晶相的相对含量增加，但增加的幅度降低，最后在变化曲线上趋于平缓。差示扫描量热法（DSC）分析结果表明，雾化粉末中不存在铸态材料中出现的先析出相λ相（Al13Fe4)。     

Ti/Zr基准晶研究进展

系统总结了Ti/Zr基准晶合金系，并介绍了其制备方法、性能特点及应用前景，最后结合前期工作简要阐述了摘要Ti-Zr-Ni三元稳定准晶的形成规律，这一结果为开发新的Ti/Zr基准晶提供了思路。     

用相场方法模拟Fe-C合金枝晶生长

采用相场法模拟了Fe-0.5%C合金等温凝固过程中单个枝晶和多个枝晶的生长,研究了过冷度、各向异性、界面厚度、晶体取向以及扰动对枝晶形貌的影响,获得了具有二次分枝的枝晶形貌,再现了枝晶生长过程及枝晶臂之间的竞争生长.模拟结果表明:凝固过程中存在溶质富集和枝晶偏析,枝晶主干溶质浓度最低,枝晶臂之间的液相浓度最高.随着过冷度的增大,枝晶生长加快且分枝发达;界面厚度直接影响枝晶的生长速度;各向异性影响枝晶的形态;晶体取向与坐标轴方向一致时枝晶优先生长;扰动的加入导致枝晶分枝的形成.     

Zr-Al-Ni-Co块体非晶合金的成分设计

选择Zr-Al-Ni-Co合金系为研究体系,以等电子浓度和等原子尺寸为判据设计8种合金,采用吸铸法制备了直径为3 mm的合金棒,XRD结果表明了在等电子浓度面和等原子尺寸面交线上存在着一个较大范围的块体非晶合金形成区域.能够形成块体非晶合金的7种合金,具有相近的约化玻璃转变温度Trg值,最大达到0.589;它们的玻璃转变温度Tg值略有差异,且从三元Zr-Al-Co一侧至三元Zr-Al-Ni一侧,其值逐渐减小,最高Tg=713 K.将Zr-Al-Ni-Co合金系与用相同方法设计的块体非晶合金Zr-Al-Ni-Cu和Zr-Al-Ni-Fe体系进行了比较.     

Nanotubular surface and morphology of Ti-binary and Ti-ternary alloys for biocompatibility

The nanotubular surface of Ti-binary and Ti-ternary alloys for biomaterials has been investigated using various methods of surface characterization. Binary Ti-xNb (x = 10, 20, 30, and 40 wt.%) and ternary Ti-30Ta-xNb (x = 3, 7 and 15 wt.%) alloys were prepared by using the high-purity sponges; Ti, Ta and Zr spheres. The nanotube on the alloy surface was formed in 1.0 M H₃PO₄ with small additions of NaF (0.5 and 0.8 wt.%), using a potentiostat. For cell proliferation, an MC3T3-E1 mouse osteoblast was used. The surface characteristics were investigated using field-emission scanning electron microscope, energy dispersive spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy.Binary Ti-xZr alloys had a lamellar and a needle-like structure, whereas, ternary Ti-30Ta-xZr alloys had equiaxed grains with a lamellar martensitic α′ structure. The thickness of the needle-like laths of the α-phase increased as the Zr content increased. The nanotubes formed on the α phase and β phase showed a different size and shape appearance with Zr content. As the Zr content increased from 3 to 40 wt.%, the diameter of the nanotubes in Ti-xZr and Ti-30Ta-xZr alloy decreased from 200 nm to 50 nm. The nanotubular Ti-30Ta-15Zr alloy surface with a diameter of 50 nm provided a good osseointegration; cell proliferation, migration and differentiation.     

Simulation of dendrite growth of Fe–C alloy using phase field method

采用相场法模拟了Fe--0.5%C合金等温凝固过程中单个枝晶和多个枝晶的生长, 研究了过冷度、各向异性、界面厚度、晶体取向以及扰动对枝晶形貌的影响, 获得了具有二次分枝的枝晶形貌, 再现了枝晶生长过程及枝晶臂之间的竞争生长. 模拟结果表明: 凝固过程中存在溶质富集和枝晶偏析, 枝晶主干溶质浓度最低, 枝晶臂之间的液相浓度最高. 随着过冷度的增大, 枝晶生长加快且分枝发达; 界面厚度直接影响枝晶的生长速度; 各向异性影响枝晶的形态; 晶体取向与坐标轴方向一致时枝晶优先生长;扰动的加入导致枝晶分枝的形成.     

中国高水平高校材料学科专业课程英语化教学必要性探析

"培养具有国际视野的高素质创新人才"和创建国际一流大学已经成为国内一些高水平高校的办学宗旨之一。本文对目前国内一流高校专业英语应用能力培养的必要性进行了分析。针对目前国内高校英语教学主要以通用英语为特征的基本教学模式所存在的问题,结合浙江大学创建国际一流高校、一流学科对本科学生提出的在学期间具有100%的境外访学率以及在学期间对本科生全面展开的研究训练计划(SRTP)培养所伴随的参加国际学术会议、从事与阅读专业外语资料直接相关的学术研究、毕业后具有高出国深造率等基本要求,探讨了专业课程全英文教学的必要性及重要性,并探讨了其对促使所培养的国内学生更好地走出去和让世界各地的学子方便地走进来,以及对推动浙大材料学科更好地向世界一流水准迈进所产生的积极作用。     

关于多孔材料的新模型

指出了多孔材料的经典性模型-Gibson-Ashby模型的不足,如孔隙单元非密积、棱柱状态不等价等,提出了一个能弥补Gibson-Ashby模型这些不足的新模型．应用这个新模型,可获得与实验结果符合良好的三维网状泡沫材料电阻率关系和力学关系的表征．实验结果证明,应用于多孔材料时,由新模型所得的有关数理关系明显优于Gibson-Ashby模型。     

机械合金化Fe-Ni粉末的相结构

使用XRD和Moessbauer等方法，研究了在Ar气氛下机械合金化Fe—Ni粉末相结构的变化．结果表明，在机械合金化Fe64-Ni36粉末过程中，fcc相的数量随着球磨时间的增加先增加然后减少，与加乙醇球磨Fe64-Ni36的情形相同．当Ni的含量(原子分数)大于50％时，有fcc相、顺磁相和FeNi3形成，当Ni的含量低于50％时，bcc相的数量随着Ni含量减少而增加．Moessbauer谱的结果表明，因球磨时间或Fe、Ni比例的不同，Fe—Ni球磨粉末固溶体具有不同结构的原子配比。     

N18、Zry-4和M5锆合金中氢的固溶度

用差示扫描量热法(DSC)研究了含氢20-240μg/g的N18、Zry-4和M5三种锆合金加热时氢化物完全溶解时的固溶度(TSSD)和冷却时氢化物开始析出时的固溶度(TSSP)并使用TSSD或TSSP数据拟合出最优方程.结果表明,这些合金的TSSD或TSSP差别都很小,TSSD与TSSP之间都存在显著的滞后,是氢化物与基体间的体积错配应变所导致.根据冷却时DSC放热峰的宽度,计算出氢化物从过饱和固溶体中析出的平均速率,并拟合出最优方程.氢化物析出的活化能与氢在锆合金中的扩散激活能近似,表明氢化物的析出受到氢扩散的控制.