Cr含量对TiB2/FeCr基复合材料显微组织和高温氧化行为的影响

采用原位合成法制备了TiB₂/FexCr基(x=0、4、10、16、22、28,质量分数/%)复合材料,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法,对TiB₂/FeCr基复合材料的显微组织和高温氧化行为进行表征分析。当Cr含量为22%时,复合材料呈现出优异的抗高温氧化性能,其富Cr细密片层状TiB₂在900℃氧化过程中促进了连续Cr₂O₃/TiO₂混合层的形成,获得了金红石型TiO₂表层、致密Cr₂O₃中间层和Cr₂O₃/TiO₂混合层的三层阻隔结构,有效地抑制了钛离子和氧离子的扩散。     

TiB2含量对TiB2(p)/ZL205复合材料组织和耐蚀性的影响

以混合盐法制备不同TiB₂颗粒含量的TiB₂(p)/ZL205复合材料(其中TiB₂颗粒含量为2%,4%,6%,质量分数),通过热分析、扫描电镜(SEM)、电位极化测量和电化学阻抗谱测量等方法研究TiB₂含量对复合材料组织和耐蚀性的影响。结果表明:随着TiB₂颗粒含量的增多,复合材料凝固速度变慢,θ相析出量减少且析出温度由547.71℃降低到531.87℃。在铸态下,随着TiB₂颗粒含量增加,团聚物的数量和尺寸变大,晶间腐蚀和点蚀数量增加,自腐蚀电流密度(icorr)值提高,对电化学阻抗谱进行拟合,发现钝化膜电阻(Rf)以及电荷转移电阻(Rct)之和(Rf+Rct)逐渐减小,复合材料耐蚀性逐渐降低;经T6热处理后,复合材料中析出相的数量明显减少,且分布变得更加弥散,且随着TiB₂颗粒含量的增加,大尺寸颗粒团聚物内部变得更加弥散,复合材料耐蚀性逐渐降低。相比于相同颗粒含量铸态下的试样,T6热处理后晶间腐蚀和点蚀的数量相对减少,icorr值提高但幅度较小,(Rf+Rct)值明显提高,说明经T6热处理后复合材料耐蚀性有所提高。     

Fe-Mn-Al-C合金的高温氧化行为

为了考察Fe-Mn-Al-C合金在高温空气介质中的抗氧化性能,本文利用热分析天平连续称重法,测定了三种合金在700～900℃下的氧化动力学曲线,计算了其抛物线速度常数及氧化激活能。并利用X射线结构分析、扫描电镜观察、能谱分析等手段对氧化层的特征及合金元素在氧化层中的分布进行了分析。结果表明,由脱碳所控制的氧化第一阶段,导致了氧化膜的多孔性,显示出第一阶段高的抛物线速度常数。氧化第二阶段为合金元素所控制,锰的选择性氧化在氧化过程中起主要作用。稀土元素的加入,可使氧化第二阶段的激活能升高,且可减轻或抑制内氧化区的出现。     

钼合金表面MoSi2涂层氧化行为和氧化机理的研究

采用包埋渗硅法在钼合金表面制备了MoSi2涂层,研究了涂层的氧化行为和抗氧化机理.结果表明,钼合金基体经历30 min高温氧化后,样品表面鼓泡严重,质量失重率在11%左右;在钼合金基体表面形成MoSi2涂层后,抗氧化能力大幅度提高,经过60min的高温氧化后,样品表面完好,质量增重率为0.58%;在高温氧化过程中,Mo...     

Ni-Cr-Mo-W合金在900℃下的高温氧化行为研究

采用真空粉末冶金烧结法制备Ni-Cr-Mo-W高温合金,研究了Ni-Cr-Mo-W合金的表面氧化行为及氧化膜的组织形貌和物相组成。研究结果表明,Ni-Cr-Mo-W合金在900℃下氧化100h时,属于完全抗氧化级,表面氧化物层的主晶相为Cr2O3和具有尖晶石结构的NiCr2O4;添加一定量的难熔元素W,可提高Ni-Cr-Mo-W合金的抗高温氧化性。     

钇对铜硅合金氧化行为的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和热重分析等研究了Y对Cu-Si合金微观组织及氧化行为的影响。结果表明,随着合金中Y含量的增加,Cu-3Si-0.5Y和Cu-3Si-1.0Y合金的晶粒尺寸分别较Cu-3Si-0Y合金降低了60%和80%。三种合金在800℃、0.1 MPa纯氧气中氧化24小时后,Cu-3Si-1.0Y合金具有最大的氧化增重,而Cu-3Si-0.5Y合金具有最小的氧化增重。晶粒细化促进了合金内部组元在合金基体和氧化物中的扩散速率,增加了"短路扩散"比率,促进了SiO2和Y2O3的生成。三种成分的合金在实验条件下均未形成连续的SiO2或Y2O3氧化膜,但含Y合金中两种氧化物的快速生成和弥散分布在一定程度上抑制了合金元素和氧的扩散,有助于提高合金的氧化抗力。Cu-3Si-1.0Y合金表现出最大的氧化增重则归因于过高的Y含量使Y2O3在合金氧化总增重中所占的比例明显增加。     

TC4合金特高温下的氧化行为研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了特高温下TC4合金的氧化行为。结果表明，1300℃以上的氧化随着氧化温度的升高和保温时间的延长，氧化增重持续增加，并远远大于1150℃时的氧化增重：氧化产物中的V2O5具有挥发性，在合金的外表层无法形成保护性的Al2O3氧化膜，次外层中TiO2氧化膜和Al2O3氧化膜在低于1150℃温度时有一定的抗氧化作用，在1300℃以上形成的氧化膜以疏松的TiO2为主。     

温度对镍基高温合金粉末氧化行为的影响

通过化学分析、扫描电子显微镜观察、X射线衍射分析及X射线光电子能谱分析等方法, 研究了温度对镍基高温合金粉末氧化行为的影响。结果表明, 室温条件下, 粉末氧含量(质量分数)较低(0.012%), 粉末表面发生部分氧化, 表面存在Ni、Cr、Ti等元素的单质态和以Ni (OH)₂、Cr₂O₃、TiO₂为主的氧化物/氢氧化物; 当温度上升至150 ℃, 氧含量增加不明显; 随着温度进一步提高至250 ℃, 粉末氧含量明显增加, 达到0.034%, 粉末表面全部氧化, 表面主要由Ni (OH)₂、Cr₂O₃、TiO₂组成。温度对镍基高温合金粉末氧化行为影响显著, 合理控制温度可以获得低氧含量的粉末, 本研究所用镍基高温合金粉末大气条件下最高处理温度为150 ℃。     

放电等离子烧结温度对TiB2/Al复合材料结构与性能的影响

以铝粉为基体、二硼化钛颗粒为增强体,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备TiB₂/Al复合材料,研究了不同烧结温度(500、525、550℃)对复合材料的物相组成、致密度、显微硬度、抗拉/抗压性能的影响。结果表明,所制备复合材料主晶相为α-Al,烧结温度高于525℃时析出少量TiB₂相;随着烧结温度升高,复合材料的致密度、硬度、抗拉强度和抗压强度均呈现先增大后减小的趋势,伸长率和压缩率则先减小后增大;烧结温度为525℃时,复合材料的综合性能最佳,致密度和显微硬度(HV)分别获得最高值98.57%和49.83,抗拉强度(84.9 MPa)和抗压强度(265.1 MPa)也达到最大值;烧结温度偏高时(550℃),材料内部形成孔洞,拉伸过程中出现穿晶断裂现象。     

Nb-Ti-Al高温铌合金氧化行为研究

研究了Nb-35Ti-6Al、Nb-15Ti—llAl以及Nb-30Ti-15Al三组合金于900℃和1000℃在空气中的氧化行为，建立了Nb-Ti—A1合金高温氧化动力学模型。研究表明，元素Ti和Al的加入能有效改善合金的抗氧化性能，合金中占相的存在降低了氧的溶解度。同时抑制氧的扩散，因而两相合金Nb-15Ti-llAl和Nb-30Ti-15Al（β＋δ相）抗氧化性能优于单相合金Nb-35Ti-6Al（β相）。     

原位合成TiB2对B4C/2024Al合金复合材料组织与力学性能的影响

在B4C粉末中加入5%高纯TiO2,经过压制和烧结制备B4C-TiB2陶瓷预制体,然后在氩气气氛中1 200℃下浸渗2024铝合金制得B4C-TiB2/Al合金复合材料。对该复合材料进行力学性能测试、X射线衍射分析、显微组织观察和断口分析。结果表明:该复合材料主要由B4C,Al,Al3BC和AlB2相组成,原位合成的TiB2使B4C/Al合金复合材料的抗弯强度和断裂韧性显著提高,分别达到361 MPa和7.49 MPa m1/2,增幅分别为14.6%和11.5%,但密度变化很小。原位合成TiB2使B4C/Al合金复合材料的抗弯强度和断裂韧性提高主要来源于金属铝塑性变形的裂纹桥接机制、TiB2细化晶粒及微裂纹引起的主裂纹偏转分叉机制。     

基于激光熔覆TiC/TiB2的钛合金表面组织及性能研究

在钛合金表面激光熔覆制备TiC/TiB₂复合涂层,分别采用SEM、显微硬度计和摩擦磨损设备分析了TiB₂+15%TiC复合涂层的微观组织和硬度、摩擦磨损性能。实验结果表明：涂层上部组织主要由粗大的TiB₂树枝晶和少量白色颗粒状的TiC/TiB共晶组织组成,涂层中部组织主要由棒状型、细针状型的TiB₂相和小块状的TiC相组成,涂层下部则由树枝型、块状TiB₂相、较大的片状TiC相和少量的小层片状金属间化合物TiAl组成。由测试结果可知,涂层硬度(960HV_0.2)约为基体的(350HV_0.2)的2.7倍。涂层的耐磨性能显著提高,涂层出现较少的剥落、细小磨痕和颗粒碎屑,基体表面主要是犁沟式的磨损。涂层的磨损量为1.132 mg是基体(5.342 mg)的20%。     

Influence of aluminium addition on oxidation resistance of Ta-W alloy

ABSTRACT

Alloys with composition of Ta-10?wt.% W and Ta-10?wt.% W-6?wt.% Al, respectively, were prepared by the hot-press sintering process. The oxidation behaviour at 900°C and 1000°C was studied. The oxidation weight gain curves of the Ta–10%W alloy followed the linear law and the final oxidation product was Ta₂O₅ solid solution. Meanwhile, due to the addition of Al, the oxidation weight gain curves of the Ta–10%W–6%Al alloy followed the parabolic law. The final oxidation products at 900°C formed a dense outer layer Al₂O₃ and an inner layer. However, after being oxidised at 1000°C, the oxidation products included Al₂O₃, AlTaO₄ and Ta₂₂W₄O₆₇. Since the dense Al₂O₃ oxide film was consumed by the generation of AlTaO₄, the inward diffusion of oxygen cannot be prevented. The oxidation resistance degraded at 1000°C. The addition of Al significantly improved the oxidation resistance of the Ta-W-based alloy system.     

电解液中Li2SO4对ZAlSi12合金微弧氧化膜特性的影响

采用微弧氧化技术在ZAlSi12合金表面制备氧化膜,研究了Li₂SO₄的加入对微弧氧化膜性能的影响.随着电解液中Li₂SO₄含量增加,试样表面氧化膜变厚且粗糙.X射线衍射分析表明,微弧氧化膜主要由Al₂O₃相和莫来石相组成.加入Li₂SO₄且经微弧氧化处理得到的试样耐腐蚀性能优于未经微弧氧化处理的试样.     

Effect of copper ion implantation on corrosion morphology and corrosion behavior of LaFe_（11.6）Si_（1.4） alloy

The morphology analysis and electrochemical method were used to study the corrosion behavior of LaFe11.6Si1.4 alloy of copper ion implantation. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and atomic emission spectroscopy (AES) research results showed that a 15 nm-thick oxide film was formed on the surface of sample, and the copper content reached the highest value at 60 nm with a normal distribution. Immersion experiments indicated that the corrosion happened in the copper-poor zone firstly and a galvanic connection was formed among different zones on the surface due to the inhomogeneous distribution of copper. Electrochemical experiment results showed that the corrosion was serious when the ion acceleration voltage increased, and the high acceleration could reduce the thermodynamic performance of corrosion of LaFe11.6Si1.4 alloy.     

Study on ceria-modified SnO2 for CO and CH4 oxidation

Sn-Ce-O binary catalysts with different Sn/Ce molar ratios were prepared with co-precipitation method and applied for CO and CH4 oxidation. The catalysts were characterized by means of N2-BET, XRD and H2-TPR techniques. It was found that for those Sn rich samples such as SnCe91 and SnCe73, Ce cations were doped into the matrix of tetragonal rutile SnO2 to form SnO2 -based solid solution. As a consequence, the oxidation activity as well as the thermal stability was significantly improved compared with pure SnO2 . In contrast, for Ce rich samples such as SnCe19, SnCe37 and SnCe55, though the thermal stability was improved, the activity was worse than SnO2,due to the presence of much less amount of active oxygen species. Co-precipitation was found to be the best method to prepare Sn-Ce binary catalysts among all of the methods tried in this study.     

掺杂氧化铝对纳米钨粉烧结过程的影响

以碳热预还原和氢气深还原两步制备的纳米钨粉作为烧结原料,即先通过碳黑还原脱除三氧化钨中的大部分氧,再以氢还原脱除残留的氧。该方法制备的钨粉颗粒呈球形形貌,平均晶粒度可达90 nm。同时,向钨粉中掺杂质量分数为1%和2%的氧化铝,探究了氧化铝对钨粉烧结行为的影响。通过烧结样品的断口形貌和晶粒的平均尺寸分析发现,氧化铝对烧结后期的晶粒长大有明显的抑制作用,相同的烧结温度下晶粒的尺寸随着氧化铝含量的上升而减小。在1600 ℃时,纯钨粉烧结坯的晶粒平均尺寸为2.75 μm,但添加质量分数为1%和2%氧化铝的烧结样品晶粒平均尺寸约为1.5 μm,这是由于氧化铝能有效地抑制烧结后期的钨粉晶粒长大。纯钨粉和掺杂氧化铝钨粉的烧结坯的硬度随温度升高具有不同的趋势。掺杂钨粉烧结坯的硬度随着温度的升高而升高,且其最大值高于800 HV。但是,纯钨粉烧结坯的硬度随烧结温度增加而先增加后降低,在1400 ℃时取得最大值（473.6 HV）,这是由纯钨粉烧结坯的晶粒在高温下急剧长大所导致。在烧结温度为1600 ℃时,纯钨粉、掺杂质量分数1%和2%的氧化铝掺杂的钨粉的烧结坯的相对密度依次为98.52%、95.43%和93.5%。      

Study on thermal expansion behavior of Dy2O3 - Al2O3 - SiO2 glass

Employing Dy2O3, Al2O3, and SiO2 as starting materials, several series of Dy2O3-Al2O3-SiO2 sealing glass were prepared. The relationship between their coefficients of thermal expansion and the contents of Dy2O3, Al2O3, and SiO2 were studied respectively. Experimental results showed that Dy2O3 and Al2O3 had a positive effect on the coefficient of thermal expansion of glass, whereas, SiO2 had a negative effect. The coefficient of thermal expansion of glass showed an apparent linear relation to the contents of these three raw materials, from which an estimation model was built, to calculate the coefficient of thermal expansion of sealing glass. Relative errors of the calculating results to testing results were no more than 2%, which suggested that the estimation model was reasonable. This study provides a good theory reference for the practical utilizing of this sealing material, through which a proper glass composition for good sealing could be easily found.     

Sm2Fe17合金的热稳定性

用热重/差热(TG/DTA)分析法研究了粒度及升温速度对Sm₂Fe₁₇合金热稳定性的影响,结合XRD物相分析结果说明Sm₂Fe₁₇合金氧化过程中发生的化学反应,用Kinssinger法计算了Sm₂Fe₁₇合金被氧化所需的表观活化能并推断了其反应机理.结果表明:Sm₂Fe₁₇合金粉的粒度越细,其热稳定性越差;升温速度越快,Sm₂Fe₁₇合金的氧化温度增高,放出的热量减小.Kinssinger法计算Sm₂Fe₁₇合金在低温氧化时的表观活化能为162kJ·mol^-1,在高温氧化时为189.8kJ·mol^-1.     

Ni60Ti40形状记忆合金的热变形行为

为获得Ni₆₀Ti₄₀形状记忆合金热变形的最佳工艺参数,利用等温恒速率热压缩试验研究了在温度为800~1 000 ℃、应变速率为0.005~5.000 s-1条件下Ni₆₀Ti₄₀合金的热变形行为,通过探究不同变形温度和应变速率对Ni₆₀Ti₄₀合金流变行为的影响创建本构关系,并以动态材料模型为基础构建热加工图。结果表明,Ni₆₀Ti₄₀合金的流变应力随变形温度的升高而减小、随应变速率的升高而增大。温度为900~1 000 ℃、应变速率为0.005~0.500 s-1时,流变应力较快达到稳态,且所需的变形量较少。采用Arrhenius双曲正弦模型构建的Ni₆₀Ti₄₀合金热变形的流变应力本构关系模型可基本准确地预测实际流变应力随工艺参数的变化趋势,计算得到Ni₆₀Ti₄₀合金的平均热变形激活能为213 kJ/mol。Ni₆₀Ti₄₀合金的热变形有3个稳定变形区和1个失稳区,适宜变形的区域为800~870 ℃/0.005~0.080 s-1、870~950 ℃/0.080~0.500 s-1和950~1 000 ℃/0.050~5.000 s-1;不适合进行热加工的区域为800~850 ℃/0.220~5.000 s-1。