用机械合金化法制备Al-Y-Ni非晶合金

本文用热力学和动力学分析了Al—Y—Ni合金系在机械合金化过程中实现非晶转变的能力。用机械合金化方法成功地获得了Al—Y—Ni非晶合金粉末,其非晶属性由X射线衍射和热分析实验得到证实。并研究了球磨强度对Al—Y—Ni合金系球磨非晶转变的影响,发现强度过高不利于非晶转变。

AMORPHOUS ALLOY Al-Y-Ni FORMED BY MECHANICAL ALLOYING

The amorphization transformation of Al-Y-Ni system by mechanical alloying was inves- tigated in both thermodynamic and kinetic aspects.The amorphous powder of Al-rich composition Al_(80)Y_(15)Ni_5 was formed after 70 h milling.The process of the amorphiza- tion was monitored by X-ray diffraction.The dependence of the amorphization on the milling intensity was also discussed.The results show that over milling with extra-high intensity has an unfavourable effect on amorphization of the system.

超声振动对含LPSO结构的Mg_(98)Y_(1.0)Ni_(0.5)Al_(0.5)合金显微组织与力学性能的影响

低Y、Ni含量的LPSO结构增强镁合金具有低成本、优异力学性能的特点。为进一步提升其综合力学性能,掺杂Al元素及熔体超声振动处理是可行的途径。通过扫描电子显微镜、能谱分析、透射电子显微镜、X射线衍射和纳米压痕测试研究掺杂Al元素后低Y、Ni含量的Mg_(98)Y_(1.0)Ni_(0.5)Al_(0.5)合金的显微组织,对比超声振动对显微组织与力学性能的影响。掺杂Al后LPSO结构的含量降低,且在块状LPSO结构相邻处析出圆整的Al_(2)NiY相。Al_(2)NiY相与LPSO结构和Mg基体在界面处均不共格。通过对熔体施加超声振动处理后,Al_(2)NiY相被有效细化为短片状,并均匀分布在基体中,阻碍微裂纹的产生和扩展,从而提高Mg98Ni0.5Y1.0Al0.5合金的力学性能。与未经超声处理Mg_(98)Ni_(0.5)Y_(1.0)Al_(0.5)合金相比,其极限抗拉强度和伸长率提升至187 MPa和7.9%,分别增长21.4%和105.7%。

铝合金表面激光熔覆AI-Y-Ni合金涂层的组织与性能研究

通过对铝合金表面激光熔覆的工艺和材料配方的研究,在铝合金表面上制备了具有良好冶金结合的Al-Y-Ni合金层。应用扫描电镜、XRD衍射和显微硬度计分析了熔覆层组织和性能。结果表明,熔覆层内成分和硬度分布较为均匀,物相组成以Al、Al2Ni6Y3和Al3Ni2相为主。

非晶Al-Y-Nd-Ni合金的晶化行为

采用单辊旋淬快速凝固方法制备出Al85Y4Nd4Ni7的薄带合金 ,对快速凝固合金进行DSC分析和X射线衍射分析并测试了合金显微维氏硬度。结果表明 :在激冷态时 ,合金组织为非晶与过饱和α Al共存 ;在 3 10℃退火时 ,非晶转变为nm级Al晶 ,同时出现了三元亚稳相AlNiY与AlNdNi;在 3 40℃和 40 0℃退火后 ,亚稳相并没有完全消失 ,只是部分地转变为二元平衡相Al3 Ni和Al3 Nd。材料的硬度值在 3 10℃和 3 40℃退火后几乎一样 ,都比激冷态明显提高 ,然而在 40 0℃退火后 ,材料的硬度值却急剧下降 ,这是由于晶粒长大造成的。

ZL114A铝合金表面激光熔覆层组织及性能研究

为了增强铝合金表面硬度,应用激光表面强化技术,将按一定成分配比的3种不同厚度的Al-Y-Ni粉末熔覆ZL114A表面上,形成与基体冶金结合的熔覆层。结果表明,当预制涂层厚度为0.2mm时,在一定激光工艺参数下,涂层硬度提高近60%。

Al-Ni-Y 纳米非晶复合材料的研制

利用X射线衍射及透射电镜对单辊旋淬法制备的具有良好韧性的Al Ni Y合金条带进行了研究 ,结果表明 ,合金成分不同 ,其组织结构也不同。当快凝Al91Ni7Y2 合金时 ,可形成由部分非晶和部分晶体组成的复合材料 ,此材料结构为 :纳米级Al晶体均匀弥散分布在非晶基体上。

Ni-Cr-Al-Y涂层真空热处理过程中元素的行为

采用电弧离子镀技术在铸造镍基合金 Ｋ１７和 Ｎｉ３Ａｌ基合金 ＩＣ－６上沉积 Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层结果表明，在沉积过程中由于电弧离子镀的“溅射”和“反溅射”效应以及基体和涂层发生互扩散的共同作用下，沉积的 Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层在靠近基体区含有少量基体元素，如 Ｃｏ， Ｔｉ和 Ｍｏ等 Ｋ１７合金中的 Ａｌ元素可抑制 Ｃｒ由涂层向基体扩散 ＩＣ－６合金中由于还含有 Ｍｏ元素，使这种抑制作用进一步增强在 １０５０ ℃真空热处理时，各元素互扩散能力增强，大量的 Ｃｒ克服 Ａｌ和 Ｍｏ元素的束缚向基体扩散，最终使两种合金上沉积的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层中的元素均匀分布。

Al_(91)Ni_7Y_2纳米非晶复合材料晶化的研究

利用差示扫描量热 ( DSC)、透射电镜 ( TEM)和 X射线衍射 ( XRD)技术对快速凝固Al91 Ni7Y2 合金条带急冷态和不同温度退火态的晶化行为及显微结构演化进行了研究。结果表明 :急冷态的 Al91 Ni7Y2 合金为部分 Al粒子均匀分布在非晶基底上的复合材料。从急冷态到高温平衡态有三阶段晶化过程 ,对所有的晶化温度和晶化相的测量表明 ,DSC曲线上第一个峰的初始和峰值温度分别为 2 4 0℃和 2 67℃ (在加热速率为 1 0℃ /min条件下 ) ,这一相对高的温度表明此复合材料有高的热稳定性。

掺杂钇和铝的α-Ni(OH)_2电极材料的结构及电化学性能

采用化学反应共沉淀法制备出金属Al及Y-Al复合掺杂的α-Ni(OH)2粉体样品,采用XRD,TG-DTG,EDS和IR手段对样品的结构进行了表征,并测试了样品作为电极活性材料的电化学性能。结果发现,与掺10%Al样品相比,复合掺杂5%Y和10%Al的α-Ni(OH)2具有更大的层间距,晶格间有较多的结晶水,电极反应具有更好的可逆性和较小的电化学阻抗,样品电极材料组成的MH-Ni电池,在以80mA.g-1恒电流充电6h,20mA.g-1恒电流放电,终止电压为1.0V的充放电制度下,放电比容量达到388.01mAh.g-1,同时放电中值电压较高并稳定于1.29V。

Al-Ni-Y三元合金不同拉伸速率的定向凝固组织

在5K/mm温度梯度下,运用不同拉伸速率0.5、1.0、5.0、10.0、25.0mm/min对成分为95.67at%Al、2.80at%Ni、1.53at%Y的三元合金进行定向凝固实验,通过X射线衍射和光学显微镜对其组织进行分析。结果表明:α-Al相、Al3Ni相和Al23Ni6Y4相为Al-Ni-Y三元合金在该成分点的组成相;当拉伸速率为0.5mm/min时,组织中无明显初生相;随拉伸速率的增加,组织趋于均匀,初生α-Al相逐渐细化且数量增多;当拉伸速率高于10mm/min时,组织中存在α-Al相和Al3Ni相共晶与α-Al相和Al23Ni6Y4相共晶。

EDTA滴定法测定镍-铬-铝-钇合金粉中的铝

提出测定镍 铬 铝 钇合金粉中铝的方法。试样经硝酸 -盐酸溶解后 ,高氯酸冒烟盐酸除铬 ,在 pH5～ 6的六次甲基四胺缓冲介质中 ,以 5 Br PADAP、乳化剂OP和Tween 80作混合指示剂 ,用铜标准溶液滴定以 [BF4 ] - 置换Al EDTA中的EDTA ,间接计算出铝的含量。方法简便 ,终点敏锐 ,分析结果令人满意。

Al-Ni-Y三元合金玻璃形成能力及热稳定性

为了分析Al-Ni-Y三元合金的玻璃形成能力和热稳定性,采用熔体急冷法制备了Al90Ni2Y8、Al87Ni5Y8、Al84Ni8Y8和Al80Ni12Y8合金条带.利用x-射线衍射(XRD)表征了急冷态和部分晶化后条带的结构,运用示差扫描量热仪(DSC)分析了合金的玻璃转变和晶化行为.结果表明:除了Al80Ni12Y8和Al90Ni2Y8合金外,制备态的条带均为完全非晶态,部分晶化后有纳米铝晶体析出;Al84Ni8Y8合金DSC曲线上可以明显地观察到玻璃转变温度Tg.通过比较4种合金的热稳定性,发现随着Ni的原子分数升高,合金的初始晶化温度Tx也随着升高,合金的热稳定性增强.

电子束物理气相沉积热障涂层的高温氧化行为

采用电子束物理气相沉积（EB-PVD）在 Ni-Cr-Al-Y粘结层上沉积 Y2O3部分稳定的ZrO2陶瓷层（YSZ）,进行了 900,1000,1100℃的恒温氧化和1050℃的循环氧化实验,用扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）对样品进行观察分析.结果表明:恒温氧化最初20 h,1100℃的增重比 900℃和 1000℃的都要小.热循环过程中产生的热应力和氧化物生长应力等导致粘结层氧化物（TGO）/NiCrAlY粘结层界面开裂,引起 EB-PVD热障涂层失效.

电弧离子镀Ni-Co-Cr-Al-Y-Si-B涂层的热腐蚀性能

采用电弧离子镀技术在DZ125和DSM11两种镍基高温合金基材上沉积Ni-Co-Cr-Al-Y-Si-B涂层,研究了高温合金基材及其Ni-Co-Cr-Al-Y-Si-B涂层在900℃的75％Na2SO4+25％K2SO4熔盐中的热腐蚀行为.结果表明,Ni-Co-Cr-Al-Y-Si-B涂层在热腐蚀过程中生成了连续致密的α-Al2O3氧化膜,有效地保护了合金基材免受腐蚀破坏,合金基材的热腐蚀性能对体系后期的热腐蚀行为影响很大.

Al-Ni-Y纳米非晶复合材料的制备及显微组织

利用 X射线衍射及透射电镜对单辊旋淬法制备的具有良好韧性的 A l-Ni-Y合金条带进行了研究 ,结果表明 ,合金成分不同 ,其组织结构也不同。当快凝 Al95Ni3Y2 合金时 ,快凝组织为完全晶态相 ;当快凝 Al91 Ni7Y2 合金时 ,可形成由部分非晶和部分晶体组成的复合材料 ,此材料结构为 :纳米级 Al晶体均匀弥散分布在非晶基体上 ;随 Y和 Ni元素含量的增加 ,快凝显微组织为完全非晶结构。

Y含量对La-Mg-Ni-Al合金相结构与电化学性能的影响

为了改善La-Mg-Ni-Al合金的循环稳定性,用Y部分替代合金中La元素,用真空感应熔炼与950℃完全退火处理制备了La_(0.82-x)Y_xMg_(0.18)Ni_(3.35)Al_(0.15)(x=0~0.45)合金。采用XRD分析了合金的相结构,并测试了其电化学性能,分析了Y含量对合金相结构及电化学性能的影响。结果表明,Y部分替代La后,合金相结构除了主相LaNi_5、(La,Y,Mg)_2(Ni,Al)_7外,还有Ni_3Y相,Y元素导致主相晶胞体积减小。与不含Y合金相比,含Y合金的电化学性能相对较好。合适的Y含量替代改善合金电极的电化学性能,在本实验研究范围内,Y含量为0.25时的合金具有相对较大的放电容量,Y含量为0.35时的合金具有相对较好的循环稳定性。

Al_(91)Ni_7Y_2纳米非晶复合材料晶化的研究

利用差示扫描量热 (DSC)、透射电镜 (TEM)和 X射线衍射 (XRD)技术对快速凝固 Al91 Ni7Y2 合金条带急冷态和不同温度退火态的晶化行为及显微结构演化进行了研究。结果表明 :急冷态的 Al91 Ni7Y2 合金为部分 Al粒子均匀分布在非晶基底上的复合材料。从急冷态到高温平衡态有三阶段晶化过程 ,对所有的晶化温度和晶化相的测量表明 ,DSC曲线上第一个峰的初始和峰值温度分别为 2 40℃和 2 6 7℃ (在加热速率为 10℃ /min条件下 ) 。

Y、Ta、Cr元素对Ni-10%Cu-10%Fe-10%Al合金在850℃冰晶石熔盐气氛中热腐蚀行为的影响

通过真空铸造得到Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu(质量分数)及分别添加0.8%Y、5.3%Ta和13.6%Cr(质量分数)的Ni-Fe-Al-Cu-X(X:Y或Ta或Cr)4种合金,采用熔盐腐蚀实验及SEM,XRD及EDX测试研究各合金在850℃静态冰晶石熔盐气氛中的腐蚀行为。结果表明:在850℃冰晶石熔盐气氛中,Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu合金表面形成的氧化物保护膜;由于氧的聚集、扩散,并在熔盐/氧化膜界面处发生O2+2e=2O2还原反应,而生成的O2与MeO反应生成MeO22,致使NiO和Al2O3等氧化物层疏松、多孔、易剥落;另外,氧化物保护膜也被熔盐挥发的氟化物通过物理化学作用而溶解,形成坑洞,腐蚀层呈现层叠状;添加0.8%Y和5.3%Ta可净化合金晶界,使腐蚀层中氧化产物更致密,提高合金抗冰晶石熔盐气氛腐蚀性能;添加13.6%Cr的Ni-10%Fe-10%Al-10%Cu合金,其腐蚀层形成Cr2O3及NiCr2O4冰晶石结构的化合物,降低其他氧化物的活度,提高氧化膜的保护作用,该合金抗冰晶石熔盐气氛腐蚀性能最好。

Ti60合金和表面Ni-Co-Cr-Al-Y-Si涂层氧化动力学的研究

研究了Ti60合金及表面阴极多弧离子镀沉积涂层（Ni—Co-Cr-Al-Y-Si）的600～750℃的高温氧化行为。采用x射线衍射、扫描电子显微镜等方法，对Ti60合金及涂层表面形貌、结构和成分进行分析研究。结果表明涂层对Ti60合金在600，650和750℃均有较好的抗氧化性能。循环氧化动力学曲线基本上符合抛物线规律。涂层显著提高了Ti60合金抗氧化性能。