机械合金化应用的新领域

本文简述了机械合金过程和原理,着重介绍了机械合金化制备金属间化合物、非晶态合金、TiC的合成及非氧化物弥散强化的工艺、性能特点和机理。认为机械合金化技术有着广阔的前景。     

球磨时间对镍基ODS合金拉伸性能的影响

研究了球磨时间对Y2O3氧化物弥散强化(ODS)镍基高温合金机械合金化和拉伸性能的影响.镍基高温合金采用机械合金化和热压烧结方法制备.镍基ODS高温合金粉末是在行星式球磨机上进行球磨.采用扫描电镜及X射线衍射分析了球磨时间对镍基ODS合金粉末形貌和物相的影响.研究结果表明,Y2O3氧化物弥散强化镍基高温合金机械合金化粉末尺寸随研磨时间的增加先增大后减小,8h粉末颗粒尺寸达到最大,之后粉末颗粒尺寸逐渐减小,28h后,镍基ODS合金粉末尺寸稳定且均匀.拉伸结果表明,采用研磨28h的合金粉末制备的镍基ODS合金具有最高的抗拉强度(1300MPa).     

复合微合金化对Al-Mg合金组织与性能的影响

研究了Sc和Ti复合微合金化对Al-Mg合金显微组织与拉伸性能的影响.结果表明:Sc和Ti复合微合金化可以显著提高Al-Mg合金的强度,并可细化铸态合金的晶粒组织.微量Sc和Ti的加入可使合金中形成大量细小弥散的球形Al3(Ti,Sc)粒子,这些Al3(Ti,Sc)粒子对位错和亚晶界具有强烈地钉扎作用,因而能强烈抑制合金的再结晶.Sc和Ti复合微合金化的Al-Mg合金的强化作用主要来源于Al3(Ti,Sc)粒子的析出强化和亚结构强化以及细晶强化.     

ODS镍基超合金的研究进展

γ'和Y2O3强化的镍基超合金高于1000℃仍有优异的蠕变性能,可用作涡轮喷气发动机中的叶片.本文介绍了氧化物弥散强化(ODS)镍基超合金的制备和三阶段热处理获得柱状晶粒,重点分析了其独特的二次再结晶行为,同时阐述了预退火、区域退火速率以及γ'和Y2O3的含量对二次再结晶的影响.讨论了γ'溶解诱发二次再结晶、弥散相粗化诱发二次再结晶和晶界形核三种理论,解释了二次再结晶温度高和活化能高的原因.最后讨论了细晶粒态和粗晶粒态在不同应变速率和不同取向上性能的差异.     

机械合金化─研制生产金属材料的一种新工艺

本文介绍了机械合金化的工艺特点。用机械合金化技术可以获得一些常规方法难以制备的新型合金及难以获得的独特性能，如生产ＯＤＳ合金和弥散强化复合材料，扩大合金元素在基体中的固溶度，获得非晶态合金（金属玻璃），合成金属间化合物材料，获得纳米结构材料。在金属材料研制生产中，机械合金化是一项值得大力研究开发的新技术。     

机械合金化─研制生产金属材料的一种新工艺EI

本文介绍了机械合金化的工艺特点。用机械合金化技术可以获得一些常规方法难以制备的新型合金及难以获得的独特性能，如生产ＯＤＳ合金和弥散强化复合材料，扩大合金元素在基体中的固溶度，获得非晶态合金（金属玻璃），合成金属间化合物材料，获得纳米结构材料。在金属材料研制生产中，机械合金化是一项值得大力研究开发的新技术。     

新型高再结晶抗力α-Al(MnCr)Si弥散强化Al-Mg-Si-Cu合金研究（英文）

Al-Mg-Si-Cu铝合金(6XXX)属于可热处理强化合金，其高比强度、耐腐蚀及优良的成形性能使得它们在各种工业应用中具有吸引力，包括电力传输和交通运输行业；但相对较低的强度和硬度限制了其应用。最新研究表明，在合金中加入Mn/Cr等过渡族元素结合均匀化热处理工艺能够在Al-Mg-Si-Cu铝合金基体中形成纳米级、与基体部分共格的α-Al(MnCr)Si弥散相，从而借助弥散强化作用进一步提升合金的综合力学性能，拓展Al-Mg-Si-Cu铝合金的应用范围。弥散相因其对位错运动和(亚)晶界迁移的钉扎作用而有助于限制动态回复并抑制动态再结晶。此外，弥散相还能够限制合金在固溶处理过程中再结晶晶粒的形核和长大过程，进而抑制静态再结晶的发生。但较少有文献针对弥散相对Al-Mg-Si-Cu合金变形后热处理过程中的微观演变进行量化统计和机理分析，未能建立模型来描述变形条件对微观组织演变的影响。本工作对6061合金和Mn/Cr微合金化的Al-Mg-Si-Cu合金(后者被标记为HSW-1合金)在不同条件下进行热变形处理(变形温度：300、400、500℃;应变速率：0.01、0.1、1、10 s^...     

机械合金化制备Cu—Nb纳米弥散强化铜合金的研究

介绍了机械合金化制备Cu-Nb纳米弥散强化铜合金的研究情况，重点论述了机械合金化的制备原理、过程参数和后续处理工艺对合金综合性能的影响，并简单介绍了材料的应用前景。     

机械合金化的进展

介绍了机械合金化的研究进展以及机械合金化法在制造氧化物弥散强化超合金、结构用铝合金、耐热Al-Ti合金、铝化物(如Ni_3Al)等金属间化合物及其他材料方面的应用。     

氧化物弥散强化高温合金MGH956的基本焊接性研究

氧化物弥散强化(ODS)高温合金MGH956是机械合金化工艺制造的氧化物弥散强化高温合金,针对MGH956材料采用电子束、氩弧焊、钎焊及扩散处理等连接工艺方法进行了基本的焊接性研究.对接头组织及接头性能进行了测试分析,三种焊接方法室温接头力学性能相当,接头强度系数均达到95%左右,氩弧焊焊缝中的气孔较多,而电子束焊焊缝中气孔相对比较少、室温塑性比较明显.从接头高温强度而言,真空钎焊工艺有明显优势.     

化学法制备ODS钢的新工艺技术

氧化物弥散强化(Oxide Dispersion Strengthened,ODS)铁素体钢,由于其优异的高温力学性能和良好的抗辐照能力被认为是快堆与超临界水堆燃料包壳管候选材料之一。传统ODS钢的制备方法是采用机械合金化法向铁素体钢中添加高熔点弥散细小的氧化物Y2O3而具有优良的高温强度,但合金的塑性和冲击韧性较差,热加工中存在严重的组织和性能各向异性,给合金制备或薄壁管带来极大的困难。     

机械合金化与材料开发

INCO公司Benjamin于1970年首先提出了用机械合金化方法制取弥散强化型合金粉末。这种方法,在80年代得到了进一步发展,它不仅用于通常的微粉加工,而且扩大到非晶形成及纳米级超细结构材料的研究领域,成为一种前途广阔的新材料制备技术。顾名思义,机械合金化是靠球磨装置将粗颗粒粒子破碎、粘着等机械作用,达到合金化目的。粉碎机械是在工业中最早应用的     

ODS铁素体合金的微观结构研究

报道了在同一机械合金化工艺条件下制造的几种ＯＤＳ铁素体合金的显微组织，析出粗、弥散强化相的分布及不均匀性。     

14CrODS铁素体钢的制备及其拉伸性能

通过机械合金化制备了成分(质量分数/%)为Fe-14Cr-0.5Ti-0.35Y2O3的氧化物弥散强化合金粉末,机械合金化后粉末内部各合金元素分布均匀。采用热等静压的方法制得14CrODS铁素体钢,并对其进行锻造和热处理。与未添加氧化物弥散颗粒的14CrNA相比,14CrODS钢的强度有明显提高,但是与MA957有一定差距,抗拉强度有待改进;与MA957相比,14CrODS表现出良好的塑性,锻造可进一步提高14CrODS的高温塑性,但是锻造过程中的残余应力使材料低温拉伸时呈脆性,退火可去除残余应力,极大地提高14CrODS的塑性,使其远优于MA957。     

机械合金化制备Cu-Nb纳米弥散强化铜合金的研究

介绍了机械合金化制备Cu-Nb纳米弥散强化铜合金的研究情况,重点论述了机械合金化的制备原理、过程参数和后续处理工艺对合金综合性能的影响,并简单介绍了材料的应用前景.     

重点实验室研究进展

钼合金具有室温脆性以及强度低、延性差等本征特性,导致其深加工困难、产品性能低、应用领域受限。如何同步提高钼合金的强度与延、韧性,一直是本领域的挑战性难题。西安交通大学金属材料强度国家重点实验室孙军教授课题组经过多年努力,揭示了稀土氧化物掺杂钼合金中晶粒及晶内与晶界粒子强韧化尺寸效应特性和机理,建立了强韧化定量解析模型,证实了细化稀土氧化物及钼晶粒均可有效提高钼合金的强度和延、韧性,提出了纳米掺杂强韧化的新思路。并据此开发了分子级掺杂的液相混合制备含纳米稀土氧化物钼合金的关键技术,解决了稀土氧化物的纳米化与非团聚化、及其在钼晶粒内部和晶界均匀弥散分布、纳米超细晶结构的高温稳定性等制约该领域发展的3大“瓶颈”难题。所制备的合金中氧化物平均颗粒尺寸小于80 nm,钼晶粒尺寸可达亚微米级（图1）。这种具有纳米稀土氧化物粒子与超细晶微观结构的钼合金在获得显著强化的同时,其拉伸延性可成倍提高。该新型钼合金的强度与延、韧性均超过已报道的国际一流公司同类材料最好水平（图2）,同时明显降低了其塑脆转变温度,并显著提高了合金高温再结晶温度及高温强度与拉伸延性。     

ODS钢中纳米氧化物析出长大机制的研究进展

纳米氧化物弥散强化(Oxide dispersion strengthened, ODS)钢得益于基体中弥散分布的超高数量密度的纳米氧化物粒子，具有优异的综合服役性能，被视为第四代裂变堆包壳以及未来聚变堆包层的优选结构材料。传统制备ODS钢最主要的方法是机械合金化(Mechanical alloying, MA)等先进粉末冶金技术，且对其制备样品中氧化物粒子性质的研究较为深入。由于机械合金化在工程应用上有一定局限性，近年来提出以液态金属(Liquid metal, LM)路线制备ODS钢。目前液态金属路线中的真空熔炼法是最常用也是相对比较成功的方法，但与机械合金化相比仍有一定的差距。本文主要总结了机械合金化制备的ODS钢中纳米氧化物的析出机制、长大行为以及其他元素的添加对其产生的影响等，同时对液态金属路线的工艺进程及真空熔炼法的研究现状进行概述，并对机械合金化未来所需解决的问题和液态金属路线的后续发展、工艺优化等进行了展望，为液态金属路线的后续研究工作提供参考。     

氧化物弥散强化高温合金及其在航空上的应用

氧化物弥散强化高温合金,简称ODS高温合金(Oxide Dispersion Strengthened Su-peralloys )是粉末高温合金的一大分枝,也是高温合金的一个重要发展方向。 高温合金的氧化物弥散强化是指在高温合金中加入一定量的热力学稳定的氧化物,使其弥散分布于基体中,形成不溶于基体的氧化物弥散相,从而使合金得以进一步强化的一种新的强化途径。     

纳米Al2O3粒子浓度对弥散强化铜合金退火行为的影响

通过力学性能、金相和TEM观察对低、中浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金的退火行为进行了研究.结果表明:低浓度弥散强化铜合金具有一定的抗高温软化性能,500℃退火后发生再结晶,900℃退火后已基本完全再结晶,屈强比约为56%.中浓度合金抗高温软化性能较好,900℃退火后,合金仍然以回复过程为主,金相尺度下不能看到再结晶晶粒,屈强比可达70%.弥散强化铜合金优越的抗高温软化性能归功于铜基体内均匀弥散分布的纳米Al2O3粒子.Al2O3粒子尺寸在10～20nm内时,粒子间距＞200nm时,阻碍晶界迁移能力较差,粒子间距＜90nm时,可显著阻碍晶界的迁移,合金抗高温软化性能优越.     

机械合金化非平衡产物

机械合金化是一种非晶平衡态材料制备的新兴技术 ,利用机械合金化技术已制备出各种非平衡态材料 :如非晶、纳米晶、金属间化合物等。文中简要叙述了机械合金化非平衡过程的特点 ,着重介绍机械合金化过程中弥散强化合金、金属间化合物、非晶、纳米晶、过饱和固溶体等非平衡相的形成及其特点 ,提出该技术的开发亟待解决的关键问题