微合金化元素对纯铜热稳定性和导电性的影响

利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)和电导率测试等研究了添加微量合金化元素对4N纯铜的晶粒尺寸热稳定性和导电性的影响,分析了合金元素与基体中微量杂质元素S的相互作用。结果表明:添加微量Ti元素及微量Cr、Ni和Ag元素均可显著提高4N纯铜晶粒尺寸的热稳定性,经900℃×30 min高温处理后,Cu、Cu-Ti和Cu-Cr-Ni-Ag的晶粒尺寸分别为158.57、86.06和48.35μm,即热稳定性Cu-Cr-Ni-Ag>Cu-Ti>Cu。同时,添加微量合金化元素后纯铜的导电率仍较高,Cu、Cu-Ti和Cu-Cr-Ni-Ag导电率分别为101.87、101.64和99.98%IACS。分析认为热稳定性的提高主要与TiS相、CrS相的钉扎以及Ni和Ag固溶拖拽有关,微量Ti和Cr可与杂质S反应形成六方结构TiS相和单斜结构CrS相,且均与基体呈非共格关系,特别是CrS相较TiS相更为细小、数量更多。

医用镁合金元素选择的研究现状

背景:镁合金具有的天然降解性、优秀的生物相容性和良好的力学性能,已成为生物医学领域十分具有研究价值的植入材料,然而镁合金快速的降解速率限制了其进一步的发展和应用。目的:综述镁及其合金处于生理环境下降解的一般基本原理,重点从安全性及对镁及其合金性能的影响两方面介绍镁合金化元素选择的研究现状。方法:利用计算机检索中国知网、PubMed、Web of Science和Elsevier等数据库中的相关文献,以“镁(合金),铋/铝等(金属名称),腐蚀,生物相容性,金属毒性,支架/螺钉”为中文主题检索词,以“magnesium(alloy),metal name(such as:bismuth(Bi),aluminium(Al)),corrosion,biocompatibility,metal toxicity,scaffold(stent)/screw”为英文检索词进行检索,检索时限为2013-2023年,通过阅读文献内容进行筛选,最终纳入70篇文献进行结果分析。结果与结论:镁合金在医学领域的研究已相当广泛,虽然目前有一些产品已应用于临床,但镁合金在人体环境中的高降解速率仍然是临床大规模应用的主要限制,未来发展的焦点是对其腐蚀速率的控制。合金化是一种提升镁合金耐腐蚀性能的方法,并可通过不同合金成分添加来改善镁合金的各种性能,但单纯的合金化已不能满足对镁合金多元化性能的追求。为开发优异性能的多功能镁合金产品,未来需要将合金化、表面改性等多种优化方式结合来弥补各自方法的不足,同时结合合金结构更新以及制备工艺改良,共同提升镁合金的性能。

Ti-B微量合金化元素对焊缝金属韧性的影响机制

通过向焊缝金属过渡微量的Ｔｉ－Ｂ元素，探讨了低合金高强钢焊缝金属的微观组织与低温冲击韧性的关系．研究结果表明，向焊缝金属过渡适量的Ｔｉ－Ｂ元素，可以有效地抑制先共析铁素体的析出，使焊缝获得细小、均匀的针状铁素体组织，从而提高了焊缝的低温冲击韧性．通过透射电镜的观察，发现针状铁素体由许多位错亚结构组成，这相当于进一步细化了晶粒，是提高焊缝金属低温韧性的微观原因．

元素合金化对Nb基高温合金组织和力学性能的影响

综述了近年来国内外在合金化改善Nb基高温合金组织形貌、提高力学性能方面所取得的进展,分析了Ti,Cr,Hf和Mo等合金化元素对合金中Laves相,亚稳相Nb_3Si和γ-Nb_5Si_3的影响,总结了合金元素对材料力学性能的影响规律。

合金化元素对K4169高温合金组织稳定性影响的研究现状

综述了合金元素对K4169高温合金高温条件下组织稳定性影响的研究现状。对比了主要合金元素在合金中的作用,详细分析了沉淀强化元素、固溶强化元素、微合金化元素及杂质元素对合金组织稳定性的影响规律,并总结了目前合金化的研究成果和存在的问题。

合金化元素Zr、Y、Mo对Cu-Cr合金组织与性能的影响

研究了合金化元素Y、Zr、Mo对Cu-0.8Cr合金组织和性能的影响。合金试样经950℃、1 h固溶后,冷拉拔至加工变形量为30%,并分别在300、350、400、450、500℃时效处理4 h。结果表明,Zr、Y能够细化合金中的第二相,而Mo可以抑制第二相的析出;合金化元素提高Cu-0.8Cr合金抗拉强度的能力由大到小依次为Zr、Y、Mo,提高软化温度的能力由高到低依次为Zr、Mo、Y。

杂质元素和微合金化元素对纯铝导体导电性能的影响

本文综述了杂质元素、稀土元素和硼元素对纯度≥99.7%工业纯铝导电性能的影响。发现在纯度≥99.7%工业纯铝中,Fe/Si比、稀土和硼对导电率的影响有待深入研究。开发高导电率硬铝导线,需以纯度≥99.7%工业纯铝为研究对象,深入研究Fe/Si比、稀土和硼对纯铝导体导电率的影响规律和机理。

合金化元素对NiAl电子结构的影响

运用基于密度泛函理论的离散变分法研究了NiAl晶体及加入合金化元素钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜以及锌后的电子结构。通过对NiAl和合金化元素的密立根轨道集居数、差分电荷密度、态密度以及体系结合能的分析,从微观电子结构角度探讨了其合金化的作用。结果表明,铁、钴、镍有助于NiAl晶体塑性的改善。

键参数函数在高铬白口铸铁合金化元素选择上的应用

根据化学键理论，推导出新的键参数函数图，为合金化元素的选择提供了依据。本文依据键参数函 数目，选择了以 Ｖ、Ｔｉ、Ｃｕ使合金化元素，并配合适量的 Ｍｏ。结果表明，高铬白口铸铁铸态下的韧性、耐磨性 能大大改善。由此说明可用该函数图选择高铬白口铸铁的合金化元素。

微合金化元素Cu/Ti在L1_(2)-Al_(3)Sc/Al界面的偏析行为

L1_(2)-Al_(3)Sc纳米析出相的热稳定性对于Al-Sc合金的耐热性意义重大.不同溶质原子在L1_(2)-Al_(3)Sc界面的偏析行为可能对Al-Sc合金中L1_(2)-Al_(3)Sc析出相的热稳定性造成影响.本文针对过渡族微合金化元素Cu和Ti的L1_(2)-Al_(3)Sc/Al界面偏析,开展第一性原理能量学计算研究.结果表明,Cu和Ti均倾向于以替换方式偏析在界面Al侧,但偏析驱动力和偏析占位有明显差异.在给定温度下,基体浓度对界面偏析量也有重要影响.基体浓度越高,偏析驱动力越大,界面平衡偏析量或最大界面覆盖率越大.温度为600 K、基体原子浓度为1%时,Ti对偏析界面的最大覆盖率可达80%(0.8单原子层),而Cu不超过4%(0.04单原子层).

合金化元素对Ni-Cr-B-Si系合金抗氧化性能的影响

利用电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)、X 射线能量色散谱(EDX)和俄歇能谱(SAM)对 Ni-Cr-B-Si 系合金在800℃、850℃下的氧化行为进行了研究。含:21～26%Cr 的耐磨耐蚀合金在800℃下具有良好的抗氧化性能。合金中高硼高碳含量导致γ相贫 Cr,对抗氧化不利。为使 Ni-Cr-B-Si 获得满意的耐磨耐蚀性,必须注意 Cr、B、C 三元素的比例关系,控制制粉工艺,细化铬硼化物。

合金化元素对Nb-Si基超高温合金微观组织和性能的影响

Ti、B、Al和Cr等元素对Nb-Si基合金组织和性能影响的研究和报道较多,而对Zr、Mo、W和Hf等元素的研究报道较少,这些元素的加入不仅能够优化Nb-Si基合金的微观组织,也能使合金的综合性能明显提升。系统的分析和归纳这些合金元素的加入对Nb-Si基合金组织和性能的影响,对今后Nb-Si基超高温合金的设计和应用有着重大的意义。本文重点关注了Zr、Mo、W和Hf等合金元素对Nb-Si基合金组织、力学性能和高温抗氧化性能的影响。

基于Thermo-calc微合金化元素对奥氏体不锈钢析出相影响的热力学分析

奥氏体不锈钢作为压水堆堆内一次循环构件的材料在核电工业领域起重要作用,核电的发展对奥氏体不锈钢的性能提出了更高要求。利用热力学计算软件Thermo-calc探究了微合金化元素Nb、Ti、W和Zr对奥氏体不锈钢中σ析出相和M_(23)C_(6)析出相的影响。结果表明:Nb、Ti、Zr均可有效抑制σ相的析出,W则会促进σ相的析出。在分析变化范围,Nb、Ti、W和Zr的4种元素含量均对M_(23)C_(6)析出相基本无影响。在此基础上,使用并行计算方法,完成了Zr-Ti、Zr-W、Zr-Nb、Ti-W、Ti-Nb和W-Nb 6种两元素成分变化对σ析出相和M_(23)C_(6)析出相的热力学计算和分析。

微合金化元素在钢中的作用及其应用

自1975年在美国召开第一届微合金化钢会议以来,各国的材料科学工作者对微合金化元素,特别是对 V、Ti、Nb 等元素在钢中的行为及作用进行了深入研究,并开发了一系列新品种。近年来,又对 V、Ti、Nb 等元素的复合加入行为进行了探讨,为微合金化元素的应用开拓了广阔前景。

合金化元素Cr对青铜基金刚石砂轮导热性能及力学性能的影响

以金刚石微粉、铜锡合金、石墨和醋酸乙烯基聚合物为主要原料,采用热压烧结法制备青铜基金刚石砂轮,探讨合金化元素Cr对砂轮导热性能和力学性能的影响。结果表明:相比Cu77.6Sn14.4C1.0J7.0制备的砂轮,添加了合金化元素Cr的砂轮有更高的相对密度和热导率,可分别达到98.46%和110.43W/(m·K);其弯曲强度、压缩强度和冲击韧性也更优越,分别为77.54 MPa、108.10 MPa和4.06J/cm2,但两者的弯曲载荷-位移曲线和压缩载荷-位移曲线都表现出明显的脆性断裂特征。

合金化元素对微弧氧化涂层的影响

微弧氧化涂层由于其工艺设备简单,性能优良,涂层适应性强,对环境污染小等诸多优势,在机械制造、家用电器、医疗器械等各领域,都具有良好的应用前景。不同牌号的铝合金基体,所形成的微弧氧化涂层在外观、性能上均有差异。文章拟在相同条件下制备LY12、LY16及LD7铝合金微弧氧化涂层,研究不同的合金化元素(Cu、Mg、Fe)对微弧氧化涂层的生长、电火花现象、组织结构及性能的影响规律。

合金化元素对热轧多相钢显微组织和力学性能的影响

回顾了良好成型性的高强度微合金钢的成分设计和形变热处理。通过添加Ti或Ti+B复合添加使奥氏体晶粒优化,加之在轧材输出及卷取过程中进行恰当控轧和控冷可以获得拉伸强度超过1200MPa的马氏体钢。业已发现添加Si会降低材料对卷取温度变化的敏感性,从而也减少了力学性能值的离散。研究还发现,由于这些钢的强度较高,因此可以以较薄和较轻的型材用于汽车的安全关键部件,由于无需附加的热处理工序,因此马氏体钢种可降低生产成本。还对微合金化元素Nb及Ti对双相钢和TRIP钢性能的影响进行了探讨。

可生物降解医用镁合金的合金化研究进展

镁合金被认为是一种革命性的可生物降解医用金属材料。然而,在组织的愈合期间合金局部腐蚀过快,以致服役期力学性能下降或产生对人体有毒副作用的产物,严重限制了其在临床上的应用。合金化是提高镁合金力学性能和生物相容性的一种有效方法。全面综述了生物医用镁合金的合金化研究进展,包括添加生物营养元素(Ca、Sr、Zn等),微量无毒元素(Zr、Nd、Y)及有毒元素(Al、Li、Ce等)对合金的体内外细胞毒性、组织反应、耐腐蚀性能和力学性能的影响。此外,还简单总结了镁合金中多种合金化元素复合添加的最新研究情况,展望了可降解镁合金材料合金化研究的方向。