机械合金化制备TiCuNiSnTa非晶粉末的研究

采用机械合金化(MA)方法,选择Ti-Cu-Ni-Sn-Ta合金体系,通过高能球磨制备钛基非晶粉末。研究球磨时间对钛基混合粉末的形貌、组织结构演化和热稳定性的影响以及合金成分对非晶形成能力的影响,并对合成的粉末进行了XRD分析。结果表明,球磨时间对非晶的形成和晶粒细化有显著影响,球磨后粉末各组元呈均匀化弥散分布;成分为Ti64Cu11.2Ni9.6Sn3.2Ta12的合金具有较宽的过冷液相区,最终获得了Ti基非晶复合材料,而成分为Ti58.8Cu1.1Ni3.2Sn5Ta31.9的合金在高能球磨过程中没有发生非晶转变。     

机械合金化法制备Ti_(50)Ni_(15)Cu_(28)Sn_7非晶合金粉末

以一定比例配置Ti、Ni、Cu、Sn金属粉末,利用机械合金化方法在转速为300 r/min、球料比为12∶1的条件下制备Ti_(50)Ni_(15)Cu_(28)Sn_7非晶合金。采用XRD和SEM对不同球磨时间混合粉末的物相结构和形貌进行分析。并对合金粉末进行了DSC分析。结果表明:经过不同时间球磨之后,混合的金属粉末开始出现合金化及不同程度的非晶化。随着球磨时间的增加,粉末颗粒逐渐细化。球磨80 h后,合金粉末全部转变为非晶合金,且具有较高的热稳定性和非晶形成能力。     

Sn替代Si和B对Ti50Ni22Cu18Al4Si4B2合金机械研磨非晶化的促进作用

采用Xn替代Ti50Ni22Cu18Al4Si4B2合金中的Si和B1形成Ti50Ni22Cu18Al4Snx(Si0．67B0．33)6-x(x=0，3，6)系列合金．所有的预制合金碎屑经过机械研磨均发生非晶化转变．随着合金中Sn含量的增加，球磨产物中转变未尽的晶体相α-Ti含量减少．由Sn完全替代Si和B的Ti50Ni22Cu18Al4Sn6合金，机械研磨可形成与熔体急冷几乎相同的单一均匀非晶相，过冷液态温度区间可达到66K．     

机械合金化和放电等离子烧结技术制备Ti基大块非晶合金

将0.075mm的Ti,Cu,Ni,Sn4种金属粉按合金成分为Ti50Cu23Ni20Sn7进行配比,并在行星式球磨机中进行机械合金化(MA)球磨。试验中的球磨机转速为300r/m,球料比为10:1。XRD和DSC分析结果表明,经过30h球磨之后,金属粉末已经全部合金化,并且为非晶态结构。继续进行球磨只能减小粉末颗粒尺寸,却会引入更多的杂质,所以30h是制备Ti50Cu23Ni20Sn7非晶合金粉末最为合适的时间。SEM下观察发现,经机械合金化所获得的非晶粉为层状团聚结构。将所制备的非晶合金粉装入碳化钨模具中,并在放电等离子烧结(SPS)设备中进行快速烧结。其烧结的温度分别为480、490、500和510℃,烧结压力为500MPa,保温时间为1min。从XRD和DSC分析结果可以看出,烧结后的合金基体为非晶结构,并伴有少量晶化相。烧结件放在光学显微镜下观察可以看到少许缩孔和疏松等烧结缺陷。将温度为490℃下烧结的试件破碎,并将断口在SEM下观察可以发现,试件断裂方式为层状脆性断裂。试验结果表明采用机械合金化和放电等离子烧结技术可以成功制备出Ti基大块金属玻璃。     

机械合金化制备Ni-Ti合金粉末

研究了在机械合金化制备Ni粉和Ti粉并将之混合的过程中,球磨工艺,即球磨时间和球磨转速对粉末粒度的影响,并对粉末进行了XRD相分析.结果表明,以260r/min转速球磨60 h可以合成Ni-Ti非晶粉末,在氩气保护下于530℃×30 min退火可使Ni-Ti非晶粉末晶化.     

高能球磨形成具有明显玻璃转变的Ti50Cu20Ni24Si4B2非晶态合金

在高能球磨作用下，名义成分为Ti50Cu20Ni24Si4B2的元素粉末混合物可通过固态反应非晶化。差示扫描量热分析（DSC）表明，球磨获得的非晶相在发生晶化转变之前出现明显的玻璃转变。过冷液态温度区的宽度（ΔTx）可达到57K。非晶态Ti50Cu20Ni24Si4B2合金加热时的转变由一步完成。同时形成立方结构的（Ni,Cu)Ti相和其它未知相。为共晶型转变。随后发生晶化产物的进一步晶粒长大。非晶态Ti50Cu20Ni24Si4B2合金的约化玻璃转变温度（Trg)为0．56。     

机械合金化及热处理对TiH2-Ni粉末结构和形貌的影响（英文）

研究机械合金化及热处理对TiH2-Ni粉末的结构和形貌的影响。在初始球磨阶段,Ni(Ti)固溶体形成。当球磨至60h时,非晶结构的TiH2-Ni粉末形成,粉末中还包含少量的纳米晶TiH2相,粉末内元素分布均匀。球磨60h的粉末经693K热处理,发生了非晶化反应;经1073K短时间热处理后,非晶相结晶,形成Ti2Ni、TiNi和TiNi3相;在相同热处理温度下进一步延长热处理时间可使富镍相析出以及在3种Ti-Ni相之间发生相转变。     

Ta，b和MoTi50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力的影响

利用旋转铜辊急冷法和铜模铸造法制备非晶合金薄带或圆棒，并采用X衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和差示热分析仪(DTA)研究了Ta，Nb和Mo对Ti50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力(GFA)的影响。结果表明，Ta的添加提高了Ti50Ni20Cu25Sn5合金的GFA，Mo的添加降低了该合金的GFA，Nb的添加剂对该合金的GFA没有明显的影响；含Ta合金具有超过60K的宽过冷液态区(△Tx)，且其约化玻璃转变温度因子(Tg／Tm)大于含Nb合金和含Mo合金；采用常规铜模铸造法制备出了直径为lmm的(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2和(Ti0.5Ni0.2Cu0.5Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒；(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2块状非晶圆棒的Tg，△Tx和Tg／Tm分别为678K，84K和0．60，而(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒的Tg，△Tx和Tg／Tm分别为680K，70K和0．60。     

Ni50Mn43Sn7磁性形状记忆合金的机械合金化及其磁性能（英文）

利用机械合金化法制备Ni50Mn43Sn7磁性形状记忆合金粉末。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及振动样品磁强计(VSM)等分析手段研究了机械合金粉末的微观结构和磁性随球磨时间的变化。结果表明:在球磨过程中,依次形成一些Mn1.77Sn,MnSn2,Ni3Sn4,Ni3Sn2和Ni4Sn等中间相,随着球磨时间的增加,MnSn化合物与NiSn化合物逐渐结合而消失,球磨270h后,形成Ni2MnSn,机械合金化完成。在球磨初期,粉末晶粒尺寸急剧减小,球磨90h后晶粒尺寸基本保持稳定,颗粒以絮状团聚结构存在。由于球磨过程中粉末得到细化等原因,饱和磁化强度Ms随球磨时间的增加而减少,矫顽力(Hc)随球磨时间的增加先增大,球磨90h后急剧减小。     

机械研磨Tix(Cu0.45Ni0.55)94-xSi4B2合金系的玻璃形成范围

利用X射线衍射、透射电子显微镜和差示扫描量热计分析表征了Tix(Cu0．45Ni0．55)94—xSi4B2(x＝50，60，70，75，80)合金粉末高能球磨后产物的相组成．结果表明，合金成分在50≤x≤70范围，球磨产物主要为非晶相，但仍残留有α—Ti纳米晶体，当x＞70％时，机械研磨仅导致初始晶体相的晶粒细化，形成纳米晶结构，未发生非晶化；不同Ti含量非晶相的晶化行为依赖于合金成分；用2％的V，Zr，Nb元素分别部分替代x＝70和x＝75合金中Ti时，对非晶相形成范围的扩展没有明显的作用．     

Effect of ball milling conditions on the microstructure and the transformation behavior of Ti−Ni and Ti−Ni−Cu shape memory alloy powders

Ti−50Ni and Ti−40Ni−10Cu (at.%) shape memory alloy poweders have been fabricated by the ball milling method. Their alloying behaviour and transformation behaviour were investigated by means of optical microscopy, electron microscopy, X-ray diffractometry and differential scanning calorimetry. As-milled Ti−Ni powders fabricated with a milling time of less than 20 hrs were a mixture of pure elemental Ti and Ni, and therefore we were unable to obtain alloy powders because the combustion reaction between Ti and Ni occurred during heat treatment. Since those fabricated with a milling time of more than 20 hrs were a mixture of Ti-rich and Ni-rich Ti−Ni solid solution, it was possible to obtain alloy powders without a combustion reaction during heat treatment. Clear exothermic and endothermic peaks appeared in the cooling and heating curves, respectively, in DSC curves of 20 hr and 30 hr milled Ti−Ni powders. On the other hand, in DSC curves of 1 hr, 10 hrs, 50 hrs and 100 hrs, the thermal peaks were almost discernible. The optimum ball milling time for fabricating Ti−Ni alloy powders was 30 hrs. Ti−40Ni−10Cu alloy powders were fabricated successfully by the optimum ball milling conditions deduced from Ti−50Ni alloy powders.     

等离子体烧结制备TiNi合金的表征

将高能球磨制备的原子比为1:1的Ti Ni合金粉进行等离子体真空烧结。利用XRD、EDS和SEM对合金粉和烧结样进行了成分与微观形貌的表征,同时对烧结样进行了硬度测试。结果表明:球磨22 h后Ti Ni粉呈非晶态粉末,球磨30 h后的TiNi合金粉发生了明显的固相反应,生成了TiNi、Ni_3Ti、Ti_3Ni_4等物相。等离子体烧结样的物相是Ti Ni,Ni_4Ti_3、Ni_3Ti和Ti_2Ni。平均晶粒尺寸约2μm,平均硬度(HV)达到9000 MPa,自然时效1年后的平均硬度达到6800MPa,是常规电弧熔炼法制备的Ti Ni合金的2~5倍。     

METASTABLE STATE TRANSFOR MATIONS OF Al_3Ti BASE ALLOYS DURING MECHANICAL MILLING AND SUBSEQUENT ANNEALING

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｒｉｔｔｌｅＡｌ３ＴｉｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｃａｎｂｅｄｕｃｔｉｌｉｚｅｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｉｔｓｔｅｔｒａｇｏｎａｌＤＯ２２ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｏｔｈｅｃｕｂｉｃＬ１２ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅＬ１２Ａｌ３ＴｉａｌｌｏｙｓｂｙａｌｌｏｙｉｎｇｗｉｔｈＦｅ,Ｍｎ,Ｃｒ,ｅｔｃ．Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｔｈｅｒ…     

Ti2Ni储氢合金的充放电特性及腐蚀行为

通过球磨晶态Ti2Ni合金制备非晶态Ti2Ni合金,采用X射线衍射、充放电测试、阳极极化曲线对不同结构的Ti2Ni储氢合金的充放电特性及腐蚀行为进行研究。结果表明:晶态Ti2Ni合金的首次电化学充氢容量可达480mAh/g,但首次放氢量仅为充氢量的一半,合金内形成了大量不可逆氢化物相。随后的充放电循环中几乎没有不可逆相的形成。非晶相能够有效抑制充氢过程中不可逆相的形成,且充放氢使非晶合金间隙发生了弹性变形。此外,非晶结构使合金在碱性电解液中的自腐蚀电位升高、腐蚀电流降低,显著提高了合金的耐蚀能力。     

球磨条件对Sn-0.7Cu合金形成的影响

通过对Sn、Cu混合粉末的机械球磨,利用X射线衍射仪、差热热分析仪和扫描电镜对粉末进行了检测与分析,研究了不同球磨条件对Sn-0．7Cu合金形成的影响。结果表明,电压、球料比及球磨时间对Sn-0．7Cu合金的形成有很大影响。对于Sn-Cu二元系,其机械合金化反应机制是通过机械诱发原子扩散,使原子间发生置换固溶和晶界溶解,而逐渐形成Cu4Sn5等合金相的。     

Cyclic phase transformations of mechanically alloyed Co75Ti25 powders

Cyclic crystalline–amorphous–crystalline phase transformations have been investigated during high-energy ball milling of a mixture of elemental Co₇₅Ti₂₅ powder under an argon gas atmosphere. The results have shown that the single amorphous phase, which is obtained after 11 ks of mechanical alloying time, transforms into a new metastable phase of nanocrystalline bcc-Co₃Ti upon milling for 86 ks. However, it transforms to the same amorphous phase upon further milling (360 ks). The present work shows the effects of the milling time and the milling speed on the structure of the mechanically alloyed powders.     

Crystallographic and electrochemical characteristics of melt-spun Ti-Zr-Ni-Cu alloys

Ti44Zr32Ni22Cu2 and Ti41Zr29Ni28Cu2 alloys were prepared by the melt-spinning method. The phase structure was analyzed by X-ray diffraction,and the electrochemical performances of the melt-spun alloys were investigated. The results indicated that the Ti44Zr32Ni22Cu2 alloy was composed of the icosahedral quasicrystals and amorphous phases,and the Ti41Zr29Ni28Cu2 alloy comprised icosahedral quasicrystals,amorphous,and Laves phases. The maximum discharge capacity was 141 mAh/g for the Ti44Zr32Ni22Cu2 alloy and 181 mAh/g for the Ti41Zr29Ni28Cu2 alloy,respectively. The Ti41Zr29Ni28Cu2 alloy also showed a better high-rate dischargeability and cycling stability. The better electrochemical properties should be ascribed to the high content of Ni,which was beneficial to the electrochemical kinetic properties and made the alloy more resistant to oxidation,as well as to the Laves phase in the Ti41Zr29Ni28Cu2 alloy,which could work as the electro-catalyst and the micro-current collector.     

Synthesis and characteristics of W-Ni-Fe nano-composite powders prepared by mechanical alloying

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｕｎｇｓｔｅｎ ｂａｓｅｄｈｅａｖｙａｌｌｏｙｉｓａｕｎｉｑｕｅｍａｔｅｒｉａｌｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｉｔｓｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈ ,ｈｉｇｈｄｕｃｔｉｌｉｔｙ ,ｈｉｇｈｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｇｏｏｄｍａｃｈｉｎａｂｉｌｉｔｙ[1,2 ].Ｉｔｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｆｏｒｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｓｈｉｅｌｄｉｎｇ,ｉｎｅｒｔｉａｌａｎｄｍｉｌｉｔａｒｙ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇａｐｐｌｉｃａ ｔｉｏｎｓ.ＦｕｌｌｙｄｅｎｓｅＷ Ｎ…