Ti_3Al金属间化合物氢致解理断裂及其机理

Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ合金在室温下恒载荷动态充氢以及交变载荷动态充氢时，氢通过促进裂纹在滑移面上的解理，促进了裂纹扩展。不连续的氢致解理裂纹优先在α_２相形核，α_２／β相界面是裂纹扩展的有效障碍。氢通过促进裂尖位错的发射、解理微裂纹在无位错区（ＤＦＺ）的形核以及解理裂纹的扩展，导致氢致解理断裂     

Ti3Al型金属间化合物中氢促进解理断裂的机理

对解理开裂,对氢致解理,氢能促进位错的增殖和运动,从而σ_0(H)<σ_0,k>1,即σ_F(H)<σ_F,K_(IH)相似文献   

TiAl的室温氢致滞后的断裂

ＴｉＡｌ镀Ｎｉ－Ｐ后避免阴极腐蚀。氢化物饱和的试样平面应力断裂韧性ＫＣ（Ｈ）比空气中的ＫＣ值低约２０％。含饱和氢化物试样动态充氢时能发生滞后断裂，这是原子氢引起的。氢致滞后断裂门槛值ＫＩＨ和ＫＣ（Ｈ）的比值约为０．７。     

Ni3Al＋NiAl双相合金的氢致开裂

利用恒载荷试样和WOL试样研究了Ni3Al NiAl双相合金中氢致裂纹形核的规律以及氢致滞后断裂归一化门槛应力σc/σf与试样中可扩散氢含量ωH0的关系,结果表明,氢致裂纹择优在NiAl相中或Ni3Al/NiAl相界面处形核扩展;Ni3Al能阻碍氢致裂纹扩展,恒载荷实验表明,氢致滞后断裂门槛应力随可扩散氢含量的对数线性下降,即σc/σf=0.58-0.042lnω0。     

高温结构金属间化合物及其强韧化机理

综述了自1988年以来中国科学院高温合金和金属间化合物研究组(郭建亭研究组)在高温结构金属间化合物NiAl及其合金、Ni3Al及其合金、FeAl和Fe3Al及其合金、TiAl合金以及金属间化合物环境脆性方面的主要研究成果:NiAl合金超塑性的发现及其机理研究;稀土元素改善NiAl合金的室温塑性和高温抗氧化性能;NiAl合金的韧脆转变行为及其机理;纳米晶NiAl合金及其复合材料的强韧化;内生颗粒增强NiAl基复合材料及强韧化机制;NiAl合金良好的耐高温摩擦磨损性能及自润滑机理的发现;NiAl中合金元素的作用与JJ-3合金的发展;在国际上首先发现适量Zr可韧化无硼Ni3Al合金;为使Ni3Al强韧化硼含量应加至溶解度附近;FeAl合金反常屈服峰的发现及其机理研究;微量Mg可明显改善FeAl和Fe3Al合金的室温塑性;TiAl-W-Si合金的组织、相转变和界面精细结构;金属间化合物的环境脆性实质是氢致脆性;在国际上首先用第一原理方法(DVM)研究了L12型CO3Ti的环境脆性.     

B_2型Fe_3Al金属间化合物的应力腐蚀和氢致开裂SCIEI

用ＷＯＬ恒位移试样研究了Ｂ_２结构的Ｆｅ_３Ａｌ和Ｆｅ_３Ａｌ＋Ｃｒ的应力腐蚀和氢致开裂．结果表明，水中应力腐蚀的门槛值和裂纹扩展速率均高于动态充氢时的相应值加Ｃｒ能提高Ｆｅ_３Ａｌ的Ｋ_（ＩＣ），Ｋ_（ＩＳＣＣ）和Ｋ_（ＩＨ）．氢致开裂断口随Ｋ_Ｉ下降由解理向沿晶转变，水中应力腐蚀则全是解理断口，这与Ｋ_（ＩＳＣＣ）较高有关．     

TiNb／Ti—48Al—2Cr—2Nb复合材料的力学性能和断裂特征

采用粉末冶金、热压成型工艺制备了TiNb/Ti-48Al-2Cr-2Nb(TACN)基复合材料。研究了复合材料的弯曲性能和断裂特征。实验结果表明：复合材料的性能较基体有较大的提高,用混合法则来进行预测复合材料的力学性能和实验中所得结果十分接近;这种工艺制备的复合材料界面由全片层组织构成,纤维和基体的结合状态良好,纤维损伤比例较小。     

Ti3Al基合金的拉伸形变和断裂

测试了三种显微组织Ｔｉ３Ａｌ基合金的室、高温拉伸性能；并用ＳＥＭ和ＴＥＭ详细观察样品的形变和断裂特征，结果发现，材料的力学性能与断口和位错组态的变化密切相关，随实验温度升高，强度降低，延性增加；随固溶温度提高，强度增加，延性降低，三种组织室温拉伸均为解理断裂，温度呈现解理与沿晶混合断裂。     

铁素体—奥氏体双相不锈钢焊缝金属的氢致断裂

用恒变形速率拉伸试验方法研究了铁素体－奥氏体双相不锈钢焊缝金属的断裂行为。发现裂纹起源与焊缝中氧化物夹杂有关，氢的存在影响裂纹起源点的位置；裂纹的扩展是一个非连续过程，不同阶段的断口形貌不同；γ相阻碍裂纹的扩展，δ相晶粒内的γ片常形成撕裂棱，δ晶粒间的γ相中常形成韧窝；当氢含量、氮含量提高时，易于形成穿晶解理断口。     

Al2O3陶瓷的氢致滞后断裂

Al2O3封装陶瓷恒载荷下动态充氢能发生氢致滞后断裂,其门槛应力强度因子为KIH=0.71KIC(i=20mA/cm^2)及0．45KIC（i=400mA/cm^2）。氢致开裂区全是沿晶断口,而空拉断口则是沿晶和解理构成的混合断口。     

Co3Ti金属间化合物的环境氢脆及氢扩散

研究了硼对Ｃｏ３Ｔｉ环境脆性的影响,证明硼对Ｃｏ３Ｔｉ合金无抑制环境氢脆的作用,用一种新方法测定了Ｃｏ３Ｔｉ中氢的扩散系数,证明加硼或不加硼Ｃｏ３Ｔｉ合金中氢的扩散系数相同。表明硼下降低氢的沿晶扩散。加硼Ｃｏ３Ｔｉ合金仍然对水汽诱发的环境氢脆敏感是由于硼不偏聚在Ｃｏ３Ｔｉ晶界,不能有效抑制氢的沿晶扩散所致。     

金属间化合物（Fe60Ni40）3（V98Ti2）的蠕变断裂

对有序金属间化合物(Fe_(60)Ni_(40))_3(V_(98)Ti_2)的蠕变断裂行为进行了初步研究。用透射电镜观察了稳态蠕变过程中位错亚结构的变化,发现存在大量的堆垛层错和成对位错以及较高密度的位错网络。对断口及近断口剖面的扫描电镜观察指出,晶界上空洞所形成的沿晶断裂是(Fe_(60)Ni_(40))_3(V_(98)Ti_2)蠕变断裂的主要机制。     

Ti—Al系金属间化合物的氢脆机理

根据固体与分子经验电子理论发析计算了Ｔｉ－Ａｌ系金属化合物及含氢各相的价电子结构与解理能,结果表明：ＴｉｓＡｌ的氢脆是由于高氢含量下易生成δ脆性相引起的,而ＴｉＡｌ的氢脆是由于固溶氢减弱了含氢ＴｉＡｌ晶胞主干键并降低了解理能引起的,同时解释了一些尚有矛盾的实验结果,并提出了一些解决氢脆的实际方法。