燃烧合成TiAl_3化学反应动力学研究

用Friedman法研究了非等温DSC条件下燃烧合成反应Ti+3Al→TiAl3的复杂反应动力学.该合成反应并非单步合成反应,而是有中间相TiAl出现的多步反应.它包含三个子过程,其激活能分别为109,175和89kJ/mol.控制反应速度的这三个过程分别对应反应初期的Ti（固）和Al（液）间的直接反应、中期的Ti-Al扩散偶中Al通过TiAl3层的扩散以及反应后期的TiAl-Al扩散偶中Al通过TiAl3层的扩散.

Fe-15Cr-25Ni合金晶界特征与蠕变行为

在两种不同晶界状态下研究了Fe-15Cr-25Ni合金蠕变行为。单相合金表现出典型的回复蠕变行为,而在晶界上密集析出碳化物时蠕变速度大大降低,蠕变规律也和单相合金明显不同。沿晶界析出密集排列的碳化物时,晶界附近位错密度高,亚晶细小。对两种晶界状态下的蠕变机制进行了讨论。

Fe-Ni-Cr合金在熔融LiCl和LiCl-25%Li_2O中的腐蚀行为研究

研究了不同Cr含量的Fe Ni Cr合金在 6 5 0～ 85 0℃熔融LiCl和LiCl 2 5 %Li2 O中的腐蚀行为。结果表明 ,合金在熔融LiCl 2 5 %Li2 O中腐蚀比在熔融LiCl中的腐蚀快 ,而且当合金中Cr含量大于 7%时 ,腐蚀速度随着Cr含量的增加而升高。合金在两种不同的熔融介质中的腐蚀产物相同 ,为LiCrO2 (或LiFeO2 )。

NiAl基金属间化合物的研究进展

介绍和评述了NiAl基金属间化合物的研究进展。由于NiAl基金属间化合物的一些优异性能,长期以来作为高温结构的候选材料而得到了广泛的关注,但是NiAl在室温下塑性差和高温时强度低限制了它的使用。着重介绍了对NiAl的晶体结构和缺陷、力学性能、化学性能等方面的研究,利用控制显微结构、合金化和改进加工技术等方法改善了NiAl的室温塑性和高温强度。

镍基合金等离子堆焊层的显微组织及摩擦磨损性能

采用等离子弧堆焊技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面堆焊Ni50A镍基合金粉,研究不同焊接电流下堆焊层的显微组织、硬度及摩擦磨损性能。结果表明:堆焊层主要由γ-Ni组成,此外还存在CrB、M23(C,B)6、Cr7C3、Cr5B3、Ni3Si、Ni3B析出相;随着焊接电流的增大,堆焊层组织呈现不同的形态,160A电流下的组织最细小均匀,呈小花状及细小颗粒状,其硬度最高,为680HV耐磨性最好;堆焊层的磨损量均随着磨损时间的延长逐渐增加,190A电流下堆焊层的磨损量最大;堆焊层的磨损机制主要为粘着磨损,并伴随有磨粒磨损,后期出现氧化磨损。

稳恒强磁场对Al-Cu扩散偶界面中间相形成和生长的影响

研究了稳恒强磁场作用下Al-Cu扩散偶界面中间相组成和扩散行为。结果表明:强磁场作用下扩散偶中间相厚度显著增加,并且随磁场强度增大,界面中间相组成发生变化。按照抛物线规律计算了强磁场作用下扩散偶中间相的扩散系数,发现在平行和垂直于磁场的两个方向上扩散系数有显著差异,垂直于磁场方向的扩散系数比平行于磁场方向更大。强磁场促进了Al-Cu扩散偶中Al和Cu原子的扩散,加速了界面中间相的形成和生长过程。磁场作用差异导致了扩散的各向异性。利用原子扩散理论初步分析了产生上述现象的原因。

固态反应动力学热分析研究方法浅析

系统地总结了固态反应动力学热分析研究过程,探讨了模型拟合法和以等转变率法为代表的非模型拟合法的优劣,并介绍了固态反应动力学的热分析研究方法的最新发展。

TiAl合金与42CrMo扩散钎焊的界面组织及形成机理

使用真空扩散钎焊方法对870℃下TiAl/B-Ag72Cu/42CrMo进行了连接,利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针成分线分析及成分定量分析等方法研究了TiAl/B-Ag72Cu/42CrMo扩散钎焊接头组织及接头反应层的形成机理。界面分析显示,B-Ag72Cu/42CrMo的界面未形成金属间化合物,而TiAl/B-Ag72Cu的界面上有 Ti(Cu,Al)_2金属间化合物产生。分析了连接接头金属间化合物的形成和长大机制,钎焊接头金属间化合物的形成和长大机制,分为等温凝固和冷却凝固两个阶段。元素的扩散是控制接头形成的主要因素。连接界面金属间化合物的形成和长大主要有钎料的熔化、沿晶界优先扩散、等温凝固、柱状和蘑菇状长大及纵向长大几个过程。

颗粒增强金属基原位复合材料的制备技术回顾与展望

综述了国内外制备颗粒增强金属基复合材料的各种原位合成方法、工艺原理 ,并基于原位合成技术实现产业化的关键是优化工艺、降低成本的分析 ,对各种工艺的特点进行了探讨 ,在此基础上介绍了一种原位合成新工艺──反应稀释法。

强流脉冲离子束辐照对不锈钢耐腐蚀性能的影响

利用强流脉冲离子束(HIPIB)对316L不锈钢进行了表面辐照处理,研究了HIPIB辐照对其在0.5mol/L H2SO4溶液中电化学腐蚀性能的影响。极化曲线测量结果表明,HIPIB辐照能够显著提高316L的抗腐蚀性能,自腐蚀电流对辐照次数的依赖性与自腐蚀电位相比明显较强。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)分析辐照后试样表面形貌、表面层相结构和元素分布的变化。结果表明:HIPIB辐照使试样表面光滑化,表面层产生择优取向,且发生了杂质元素的选择性烧蚀,是316L不锈钢耐电化学腐蚀性能得以提高的主要原因。

晶界碳化物对15Cr-25Ni不锈钢拉伸性能的影响

利用单相奥氏体及晶界碳化物＋奥氏体的两种 １５Ｃｒ－２５Ｎｉ不锈钢，研究了晶界碳化物对室温及８６０℃拉伸性能的影响。结果表明，室温下晶界碳化物对屈服强度几乎没有影响，但提高了抗拉强度约１４％，降低材料塑性（断面收缩率）约３８％，在８５０℃，晶界碳化物对抗拉强度没有影响，但提高了村料的塑性，其延伸率反断面收缩率分别提高约７０％和５８％，探讨了晶界碳化物影响拉伸性能的机制，室温下由于碳化物与基体界面结构与晶界结构不同导致与位错的不同交互作用，在高温下则是晶界碳化物阻碍晶界的滑移。

热爆合成TiAl_3临界温度判据的DSC研究

以Ｔｉ－７５％Ａｌ热爆合成体系为对象，研究了一种基于热爆炸理论的热爆临界温度（θ＇ｉｇｎ）ＤＳＣ判据在材料热爆合成领域中应用的可能性．采用该判据得到 Ｔｉ－７５％Ａｌ体系在不同加热速率下的θ＇ｉｇｎ，并结合多元线性回归法预测该体系等温热爆临界温度为 ７２８．９ ℃，与由等温 ＤＳＣ观察获得的 ７４０——７４０ ℃的结果非常接近。

乙烯裂解管减薄损伤及寿命预测方法

对一根运行５ａ后的乙烯裂解炉管的组织和性能分析结果表明，经长期运行后炉 管材料的蠕变断裂性能降低，管壁减薄。提出了考虑裂解管蠕变损伤和减薄损伤的剩 余寿命预测方法。

晶界碳化物对Fe-Cr15-Ni25合金蠕变裂纹扩展行为的影响

在两种不同晶界状态下研究了Fe-Cr15-Ni25合金的蠕变裂纹扩展行为。单相合金的空洞在晶界三叉点处形核,而对晶界上有碳化物析出的合金,空洞在晶界碳化物上形核。晶界碳化物阻碍了空洞的长大和连接,因而大大提高了蠕变裂纹扩展抗力。

Ni-Cu扩散偶元素互扩散行为研究

本文研究了Ni-Cu扩散偶界面元素的互扩散行为。对热压扩散连接法制备的Cu-Ni-Cu扩散偶进行退火处理,采用电子探针显微成分分析仪观察扩散偶界面互扩散区的微观组织特征,结合Boltzmann-Matano法研究扩散区内元素的互扩散行为。结果表明:在扩散偶界面处Cu原子的扩散通量远大于Ni原子的扩散通量,互扩散区内Ni原子的距离-浓度曲线关于Matano面不对称,暗示互扩散系数与Ni原子的浓度有关。在每一种退火温度下,互扩散系数均随互扩散区α固溶体中Ni原子分数的增加而单调增大,并且随α固溶体中Ni原子分数的增加,频率因子和互扩散激活能均单调增大。

晶粒尺寸及晶界碳化物对蠕变断裂的影响

用单相Ｃ０及只在晶界上有碳化物析出Ｃ２的两种Ｆｅ－１５Ｃｒ－２６Ｎｉ奥氏体合 金，在应力３９．２ ＭＰａ，温度 １１２３ Ｋ下，研究了晶粒尺寸及晶界碳化物对蠕变断裂 性质的影响。结果表明：两种合金的最小蠕变速率ｅｍ及断裂时间ｔｒ很好地符合 Ｄｏｂｅｓ－Ｍｉｌｉｃｋａ关系即：是断裂应变。Ｃ０与Ｃ２合金在研究的 晶粒尺寸范围内（２０－３００μｍ），断裂应变差别不大，但Ｃ２合金的断裂时间比Ｃ０合 金长一个数量级。Ｃ０合金断裂时间与断裂应变都在晶粒尺寸约４０μｍ的有最大值。 Ｃ合金断裂时间则在晶粒尺寸约８０μｍ时有最大值，但断裂应变与晶粒尺寸无关。 文中还探讨了它们随晶粒尺寸变化的原因。

渗碳、蠕变共同作用下HK40和HP钢乙烯裂解炉管损伤过程模拟

通过对乙烯裂解炉管典型工况的分析,建立了炉管在渗碳、蠕变共同作用下的时变应力场的计算模型,并模拟计算了HK40和HP材料炉管在1 173 K工况下服役时的碳浓度分布、应力分布及蠕变损伤分数。结果表明:炉管外壁开裂主要是渗碳诱发应力所致;计算得到的炉管失效方式、位置和寿命均与实际情况基本吻合;该模型可以用来计算炉管损伤程度,还可以预测任意给定工况下炉管的剩余寿命。

HIPIB辐照处理对316L不锈钢耐磨性的改善

利用强流脉冲离子束(HIPIB)对316L不锈钢进行了表面辐照处理,研究了HIPIB辐照对316L表面摩擦磨损性能的影响。实验结果表明,HIPIB辐照处理后,在深度达50μm以上范围内316L的显微硬度提高,表面滑动摩擦系数降低,耐磨性得到显著改善。采用扫描电子显微镜(SEM)观察辐照前后试样的表面形貌;用X射线衍射(XRD)分析辐照前后试样表面层相结构的变化。结果发现,HIPIB辐照使试样表面光滑化,且表面层产生择优取向。HIPIB辐照引起的强大应力和冲击波使材料发生了明显的塑性变形,不仅导致“形变织构”出现,并且产生大量的位错等缺陷,形成稳定的网络分布,从而强化了316L不锈钢表面层。

强流脉冲离子束辐照对316L不锈钢表面改性的实验研究

利用离子能量为300 keV、束流密度为200 A/cm^2、脉冲宽度为75 ns的混合离子束(70%H^++30%C^+)组成的强流脉冲离子束(HIPIB)对316L不锈钢进行了表面辐照处理,辐照次数分别为1,5,10次．采用SEM,XRD,TEM和EPMA分析辐照后试样表面形貌、表面层相组成和微观结构及元素分布的变化．结果表明,HIPIB辐照使试样表面光滑化,表面层晶粒细化、产生择优取向,杂质元素选择性烧蚀,电化学腐蚀性能明显提高由于HIPIB辐照引起的大应力和冲击波的影响,辐照后在深度达100μm表层内显微硬度提高,表面摩擦系数降低,表面抗磨损性能显著改善．随着辐照次数的增加,316L疲劳极限和蠕变断裂寿命延长,稳态蠕变速率降低．

燃烧合成动力学参数的研究进展

系统地总结了燃烧合成反应动力学参数研究的最新进展、各种相关的唯象模型以及具体的实验方法,归纳了采用各种研究方法得出的表观激活能,并对燃烧合成动力学参数研究的模型进行了评述。