溶胶-凝胶法制备钼铼预合金粉的研究

以四水合七钼酸铵、高铼酸铵和无水草酸为原料,采用湿化学溶胶-凝胶法制备Mo-47.5Re预合金粉。研究了钼铼前驱体湿凝胶在烘干-煅烧过程中的热分解过程及其中的物质变化规律,制备了包含固溶铼的钼基体相和钼铼中间相(σ相和χ相)的钼铼预合金粉。该粉末颗粒细小,激光粒度D50约为5.09μm,且钼、铼元素分布均匀、高度分散,是一种较为理想的高铼含量钼铼合金的粉末冶金制备原料。

钨及钨合金强化方法和烧结工艺研究进展

钨及其合金因其优异的性能被广泛应用于核工业、航空航天等极端环境中,但钨固有的低温脆性和重结晶脆性也限制了它的进一步应用。本文结合近年来相关研究,从钨及其合金的成分和制备工艺两方面出发,综述了钨基材料性能方面的改善及其实现方法。成分调控领域有Re,Ta和Nb等元素的固溶强化,以及碳化物和氧化物的第二相强化;制备工艺方面分为场辅助烧结的热压、放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)和微波烧结等工艺,以及无场辅助烧结的活化烧结和无压两步烧结方法。最后,总结了现有工艺和技术的发展现状,对不同制备工艺的发展趋势进行了展望。

轧制变形量及退火工艺对钼靶材显微组织的影响

钼靶材作为制备钼薄膜的溅射源,其致密性、纯度、粒径及取向分布决定溅射薄膜的品质与性能。为了确定钼靶材轧制的最佳工艺,将钼靶材在60%~90%变形量下以不同工艺条件轧制,并在900~1200℃下以不同温度退火,然后采用精密测量、金相观察、扫描电镜成像(SEM)、 X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)等方法表征钼靶成品的理化性能和组织结构,并分析和讨论钼靶材的致密度、晶粒度以及结晶取向等特征关系。结果表明,当轧制变形量为80%~85%时,钼靶致密度达到99.8%,经过1000℃真空退火后,组织均匀性最佳,测得平均晶粒尺寸为57.1μm,同时靶面呈现出显著的{100}晶面择优取向。

TeO_(2)声光晶体及其声光器件的研究进展

随着激光技术的快速发展,声光器件在激光领域的应用逐步延伸,特别是在信号处理、时频转换等领域具有重要且不可替代的应用场景。TeO_(2)声光晶体因其优异的声光特性,常被作为声光器件的核心元件。本文首先概述了声光衍射的基本概念及声光作用原理,包括拉曼-奈斯(Raman-Nath)衍射和布拉格(Bragg)衍射,其次介绍TeO_(2)晶体结构、晶体生长工艺、缺陷分析及性能测试,然后介绍声光器件结构组成、核心元件制备工艺及目前典型的商业化声光器件产品,最后展望了TeO_(2)声光晶体及其声光器件的应用前景。

Bi_(2)Te_(3)基热电材料输运性质优化策略研究进展

随着能源需求的持续增长和不可再生资源的不断耗竭,世界各国高度关注新型能源的开发,同时也致力于提高工业废热的回收率和利用率。热电材料是一种能够实现热能和电能直接转换的固态介质,以其为核心的热电器件不含运动附件且不排放污染物,已在半导体制冷和局部热管理领域实现商业化,例如户外制冷机、车载冷柜、光电芯片和功率激光器的控温装置等。热电制冷非常适于小空间热源的主动冷却,可能成为下一代通讯和信息技术的热管理难题中唯一可行的解决方案。Bi_(2)Te_(3)基化合物作为近室温区兼具稳定理化性质和优异输运性质的热电材料,一直受到学术界和产业界的广泛关注。本文在概述热电材料研究背景和制备方法的基础上,从能带工程、声子散射工程、热变形工艺、结构低维化等方面对热电性能的优化方法进行了归纳,并对未来机遇进行了展望。

搅拌摩擦焊用钨铼合金的研究进展

搅拌摩擦焊接技术是一种环保、低成本的固相连接技术,已经在航空航天、轨道交通和新能源汽车等领域得到广泛应用。对于高熔点合金材料如钛合金和不锈钢的搅拌摩擦焊接而言,搅拌头材料成了主要制约因素。钨铼(W-Re)合金凭借其高熔点、高硬度和强抗腐蚀性等优点,已成为研究和应用最热的搅拌摩擦焊接高熔点合金的搅拌头材料。本文综述了近年来在搅拌摩擦焊工艺中以W-Re合金作为搅拌头材料的制备方法、复合强化技术和应用场景的研究进展。此外,还展望了拓宽W-Re合金在搅拌摩擦焊领域应用的前景,包括降低W-Re合金的生产成本和提高其服役寿命等方面,旨在推动W-Re合金搅拌头材料在搅拌摩擦焊领域的进一步应用和发展。

Ti-60合金时效处理时初生α相的长大

对Ｔｉ－５．６Ａｌ－４．８Ｓｎ－２Ｚｒ－１Ｍｏ－０．３２Ｓｉ－１Ｎｄ（ｗｔ％）高温钛合金（简称Ｔｉ－６０）１０１０℃／２ｈ－ＷＱ，７６０℃／２ｈ－ＡＣ热处理样品的分析表明，时效处理时，初生α相的晶界向β转变组织内部移动，形成弓出型晶界。淬火状态的相界以一列颗粒形式的残留物显示出来，残留物为富Ｓｉ－Ｚｒ析出物。同时还观察到被残留物阻碍的位错。

稀土相对Ti-5.6Al-4.8Sn-2Zr-1Mo-0.32Si-1Nd钛合金晶粒长大的阻碍作用

对Ti 5 6Al 4 8Sn 2Zr 1Mo 0 32Si 1Nd合金β相区不同热处理样品的分析表明 ,在EMP 810Q电子探针仪的精度范围内 ,晶界无元素偏聚。阻止晶粒长大的主要原因是稀土相颗粒对晶界移动的阻碍作用。

退火温度对Mo-47.5%Re合金丝组织和性能的影响

为了研究退火温度对Mo-47.5%(质量分数,下同)Re合金丝的组织结构和拉伸性能的影响,对拉拔态的Mo-47.5%Re合金丝进行了1100~1500℃不同温度的退火处理。通过对比分析退火态和拉拔态丝材的物相结构、显微组织和拉伸性能,得出以下结论:退火温度的升高使得拉拔态丝材中的丝状晶逐渐转变为粗短纤维结构,最终形成等轴晶组织,丝材的再结晶温度大约在1300℃左右;退火处理有效改善了丝材的塑性,提高了其拉伸性能,特别是在1100℃下进行退火处理的丝材表现出最佳的塑性,其断后伸长率达到了23.9%。

缓冷和快冷条件下Ti-55合金中稀土相的凝固特征

Ｔｉ５５ 高温钛合金在缓冷（１０００ ｋｇ 铸锭冒口） 条件下， 正常凝固区中稀土相呈弥散分布状态，初始补缩区中稀土相聚集成团， 正常补缩区中稀土相颗粒沿平行于凝固界面方向规则排列； 在快冷（ 锤砧薄片） 条件下， 稀土相除弥散分布在合金中外， 出现稀土相颗粒排列成行的现象。两种凝固条件下均出现颗粒规则排列现象的原因是凝固界面的平面长大。

快冷态与铸态Ti－55合金稀土相的研究

采用透射电镜观察了快冷态Ｔｉ－５Ａｌ－４Ｓｎ－２Ｚｒ－１Ｍｏ－０．２５Ｓｉ．０．３～１．２Ｎｄ合金（Ｔｉ－５５合金）稀土相的形貌，发观稀土相尺寸细小（４～３４ｎｍ），呈球状，均匀弥散地分布在基体中，晶界上稀土相呈椭球状，沿晶界排列。采用图像分析仪对铸态Ｔｉ－５５合金稀土相进行了分析，结果表明，４种成分合金的稀土相平均尺寸为３．２５～３．５０μｍ，平均圆度系数为０．５６～０．６３，呈椭球状，棒状及不规则状，分布于晶界与晶内，其均匀弥散度劣于快冷态Ｔｉ－５５合金的稀土相。

快速凝固Ti－55合金中稀土第二相双模型分布的形成

对快速凝固Ｔｉ－５Ａｌ－４Ｓｎ－２Ｚｒ－１Ｍｏ－０．２５Ｓｉ－１Ｎｄ（Ｔｉ－５５）高温钛合金９８０℃，５ｈ处理样品的透射电镜分析表明，稀土第二相在合金中以双模型分布，较小颗粒尺寸为２０－８０ｎｍ，较大颗粒尺寸为２００－３００ｎｍ．在扩散控制第二相粒子长大动力学方程的基础上，运用扰动理论，分析了第二相颗粒尺寸的定态解的稳定性，并验证了双模型分布．

全片层BT18Y钛合金在α+β相区固溶时的显微组织演化

对BT18Y(Ti-6.9Al-3.6Zr-2.7Sn-0.7Mo-0.6Nb-0.21si)钛合金进行了一系列的固溶处理,利用OM,SEM 和TEM观察了在α+β两相区固溶后的显微组织形貌,发现连续的晶界α相发生了球化,一部分晶内初生α片端部具有“叉形”结构.分析了球化的原因和“叉形”结构的形成机理:晶界α相表面曲率不同造成的溶质浓度差异而引起的扩散是晶界相球化的根本原因,不同晶界α片的交接对球化有一定的贡献;晶内初生α片的各个部位与β相之间的相界面结构和界面能的不同是造成α+β相区固溶时α片端“叉形”形貌的主要原因,α片端面与β相之间为高界面能易移动的非共格界面,在固溶时β相容易在该处向α片内生长形成β片,与之对应的α片便出现了“叉形”结构.

SiC_f增强Ti-48Al-1.5Mn复合材料的界面反应

利用透射电子显微镜(TEM)对SiC纤维(SiCf)增强Ti-48Al-1.5Mn复合材料的界面区域进行了分析.结果表明,在材料的复合过程中, SiCf与γ-TiAl基体之间发生了化学反应,形成了TiC1-x,Ti5Si3和Ti2AlC等一系列产物,并对这些产物的形成机制进行了分析.在高温条件下, C,Si原子从纤维向基体扩散和Ti,Al,Mn等原子从基体向纤维扩散,发生了界面反应.

BT18y钛合金等轴组织与全片层组织的室温拉伸塑性

测试了两种温度固溶后锻态Ti6.9Al3.6Zr2.7Sn0.7Mo0.6Nb0.21Si(BT18y)钛合金棒的室温拉伸性能。利用金相显微镜、透射电镜和扫描电镜研究了该合金的室温拉伸塑性与显微组织的关系。结果表明经920℃、2h空冷处理的材料为细晶等轴组织,变形时晶粒间的协调性好,具有优良的室温拉伸性能,塑性尤其突出;经1020℃、2h空冷处理的材料为具有晶界α相的粗晶片层组织,在拉伸变形时,同时要求相邻晶粒之间、晶粒内部的相邻α片束团之间相互协调,增加了塑性变形的阻力,但残余β相使得材料保持了一定的塑性。多个视角观察表明α片束团表现出了方向性,与拉伸轴夹角较小的片束具有良好的拉伸性能,与拉伸轴夹角较大的片束内的β相中间层是拉伸时裂纹的优先形成区。

热处理制度对BT8钛合金室温拉伸强度影响的回归分析

采用正交设计确定热处理制度,测试了不同热处理制度对BT8钛合金室温拉伸强度的影响,利用多元线性回归模型对实验结果进行回归分析,得到热处理工艺对合金室温抗拉强度的回归方程,通过统计技术对得到的回归方程进行了方差分析,结果显示该回归方程具有较高的可信度,随后的热力学和动力学分析证明了该回归方程存在的科学性.

高温钛合金中稀土相的热稳定性

对Ｔｉ５Ａｌ４Ｓｎ２Ｚｒ１Ｍｏ０．２５Ｓｉ１Ｎｄ（Ｔｉ５５）高温钛合金在α相区、α＋β相区，β相区不同温度、时间热处理样品的分析表明：在６００～９８０℃／１～１００ｈ及１０５０～１５００℃／１～１０ｈ条件下，稀土相颗粒尺寸在３３４～４２０μｍ之间波动；圆度系数在０６１９～０７５９之间波动；体积分数在１４％～１８％之间波动。稀土相颗粒尺寸、形状，体积分数基本不变，具有良好的热稳定性。

Zr含量对Ti-1100合金中硅化物析出的影响

通过TEM观察了不同Zr含量Ti-1100合金中硅化物的析出形貌及分布规律．由实验结果、Ti-Zr-Si三元相图和相关文献推测了基于Ti-1100合金成分的赝Ti-Zr-Si三元相图Si含量为0．76％(原子分数)的变温截面．通过TEM观察结果和相图分析显示,随着Zr含量的增加, Ti-1100合金中硅化物溶解温度升高,同时合金中Si元素的溶解度降低．这些变化导致合金析出硅化物的整体尺寸增大、体积分数增加,硅化物的析出位置也由以β相为主变成以α相为主．

Ti－Si－Nd纳米复合材料的微观结构

加入６ｍｇ·ｇ（－１）Ｎｄ的非晶Ｔｉ＿（８０）Ｓｉ＿（２０）合金，在５５０—７００退火１ｈ后，可形成Ｔｉ＿３Ｓｉ基体相与弥散分布的α—Ｔｉ颗粒组成的纳米复合材料．Ｘ射线及电子衍射分析表明：在晶化过程中，初始析出相为小颗粒的α－Ｔｉ，随后析出主相Ｔｉ＿３Ｓｉ和少量Ｔｉ＿５Ｓｉ＿３，但未见稀土相形成．用高分辨电镜研究了Ｔｉ＿３Ｓｉ的亚晶结构．

Nb含量对Ti-Nb-0.7Ta-2Zr-1.4O合金室温压缩流变行为的影响

研究Ti-xNb-0.7Ta-2Zr-1.4O(x=22.4,22.85,24.5)钛合金的室温压缩流变行为。结果表明:合金的真应力—真应变曲线上塑性变形阶段均表现出应力振动现象,即应变硬化和应变软化交替出现,应力振动是由压缩过程中占主导地位的变形机制发生变化所引起的。随着合金中Nb含量的升高,塑性变形初始阶段的应力平台阶段消失,应变软化阶段缩短,应力软化值减小。这种现象是由于Nb含量的变化改变了合金的塑性变形机制所致。