合金材料亚稳相的研究进展

亚稳合金材料对于材料科学领域的影响是巨大的,它包括晶态亚稳相、微晶亚稳相、准晶亚稳相和金属玻璃4大类。它与一般的金属材料性能不同,例如,晶态亚稳相具有良好的耐腐蚀性能;微晶亚稳相由于晶粒细小而具有高强度和硬度;金属玻璃,即为非晶态合金,其内部组织均匀且无缺陷,又没有晶体的磁各向异性,因此表现出了高强度和低的矫顽力。正是由于这些优异性能,使得亚稳合金材料在材料科学领域掀起了一股研发浪潮。在亚稳相发现的这几十年里,研究者们通过大量的实验研究,提出并丰富了很多亚稳相的制备方法,例如通过控制凝固过程来获得亚稳相,但该制备方法操作过程较为复杂,还需要进一步优化;通过积聚方法可以制备出金属玻璃、非晶薄膜等,大大提高了材料的抗腐蚀性能。通过这些方法,制备出了能够大大提高材料性能的亚稳相合金材料。为了完善亚稳相的制备体系,研究者们还需要做进一步的探索。但对于会对材料产生负面影响的亚稳相,要进行转化和消除。介绍了亚稳相的概念及其形成机理,并从动力学和热力学两个方面证明了亚稳相在一定条件下是可以稳定存在的,系统地总结了合金材料中亚稳相的分类、特点及其应用。由于不同的亚稳相对材料会产生不同的影响,详细阐述了对合金材料产生负面影响的亚稳相的消除方法,并说明了亚稳相被消除以后对材料性能的改善。另外,论述了提高材料性能的亚稳相的制备方法及其特点。最后对合金材料亚稳相的研究重点和发展方向进行了展望。

Microstructure and Solid/Liquid Interface Evolutions of Directionally Solidified Fe-Al-Ta Eutectic Alloy

A modified Bridgman directional solidification technique was used to prepare Fe-Al-Ta eutectic in situ composites at different growth rates ranging from 6 to 80 μm/s. The directionally solidified FeAl-Ta eutectic composites are composed of two phases: Fe（Al,Ta） matrix phase, and Fe2 Ta（Al） Laves phase. Solidification microstructure is affected by solidification rate. Microstructure of the Fe-Al-Ta eutectic alloy grown at 6.0 μm/s is broken-lamellar eutectic. Eutectic colonies are formed with the increase of the solidification rate. Microstructures are mainly composed of the lamellar or fibrous eutectic at the center of the colony and coarse lamellar eutectic zone at the boundary. Meanwhile, the inter-lamellar spacing（or the inter-rod spacing） is decreased. The spacing adjustments are also observed in Fe-Al-Ta eutectic alloy. The solid/liquid interface evolves from planar interface to shallow cellular interface, then to deep cellular, and finally to shallow cellular planar with the increase of the solidification rate.

TA10钛合金中合金元素偏析行为研究

本文分析了TA10钛合金中的合金元素的宏观及微观偏析行为,并提出了针对TA10钛合金真空自耗熔炼时减小合金元素偏析趋势的控制方法。通过对铸锭取样分析、对该铸锭所制备棒材进行高倍检查及线扫描和面扫描分析,得出以下结论:1)、Ni、Mo元素在钛合金中在微观偏析中表现为自晶内向晶界处富集,且Ni元素在晶界处富集程度更为明显;2)、针对TA10钛合金熔炼,可采用分阶段控制熔速+浅熔池、小稳弧长搅拌的方法,以此来减小铸锭中的元素偏析趋势。

退火处理对Ti6321合金显微组织与力学性能的影响

系统分析了Ti6321合金棒材在不同退火制度下的显微组织及室温拉伸、冲击性能。结果表明,当采用单重退火制度时,随着退火温度的升高,初生α相含量呈现先减少后增多再减少的趋势,原始次生α相逐渐减少,强度呈先降低后升高再降低的趋势,冲击吸收能量先降低再升高;采用多重退火制度时,随着第一阶段退火温度的升高,初生α相含量减少,强度降低,冲击吸收能量升高;随着第二阶段退火温度的升高,次生α相片层宽度增加,强度降低,冲击吸收能量升高;采取960℃×80 min/WQ+920℃×80 min/AC+550℃×240 min/AC三重退火制度时,合金具有最佳的强韧性匹配。