微观组织结构对TiAl合金高温氧化行为的影响

通过分析不同微观组织TiAl合金在850℃下的恒温氧化行为,揭示了不同微观组织TiAl合金的高温氧化机制。研究表明,近γ组织和双态组织TiAl合金表现出优异的高温抗氧化性,850℃恒温氧化100h后,样品表面氧化膜厚度分别为13.78、12.81μm,而全片层组织TiAl合金在同等条件下的氧化膜厚度为19.06μm。经850℃氧化100 h后,不同微观组织TiAl合金表面均形成了不具有保护作用的TiO_(2)/Al_(2)O_(3)混合氧化层。全片层组织TiAl合金高温抗氧化性不足的主要原因是基体中存在过多的原子扩散通道(片层晶界和板条相界),导致大量的氧进入基体发生氧化反应,而近γ组织和双态组织中原子扩散通道明显减少,且存在大量抗氧化性能优异的γ晶粒,显著降低了氧扩散与氧化速率,从而提高了TiAl合金的高温抗氧化性能。

成型压力对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织结构和力学性能的影响

以Ti(C,N)为基体硬质相,Ni和Co为金属黏结相,WC、Mo_(2)C和TaC为第二相碳化物,借助真空热压烧结技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,探究了成型压力对金属陶瓷物相组成、微观形貌和成分、相对致密度、显微硬度、断裂韧性和抗弯强度的影响.研究结果表明:成型压力并未改变金属陶瓷的物相组成,所有试样均展现出典型的芯-环结构;无压成型烧结制备出的金属陶瓷不仅具有典型的黑芯-灰白双环结构,还呈现另一种白芯灰环结构.同时,金属陶瓷的晶粒度得到了细化.力学性能测试结果表明:成型压力达到8 MPa,金属陶瓷的相对致密度、显微硬度、断裂韧性和抗弯强度达到最大值,分别为99.1%,19.39 GPa, 7.84 MPa·m^(1/2)和1 488 MPa.金属陶瓷的断裂模式主要为沿晶断裂,并呈现较多的韧窝和撕裂棱.

N含量对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织结构和性能的影响

针对Ti(C, N)基金属陶瓷在烧结过程中存在明显脱氮行为的问题,采用氮分压烧结方法是实现微观组织结构可控和获得优异性能的关键之一。制备了3种不同氮含量的Ti(C, N)基金属陶瓷,研究了氮含量和烧结温度对合金芯部和表面梯度层微观组织结构和性能的影响。结果表明:随着氮含量增加,合金芯部Ti(C,N)黑芯数量越多,黑芯外环的厚度越薄,同时硬质相晶粒越细;随着烧结温度升高,样品氮分解压力逐渐增大,由开始的渗氮现象转变为脱氮现象。当烧结温度为1 470℃时,合金表面发生了渗氮反应,形成一层无环黑芯聚集层,且其厚度随着合金氮含量的增加而减少;当烧结温度增加至1 530℃时,合金表面发生了脱氮反应,形成了一层灰色固溶体层,且随着合金中氮含量的增加,脱氮反应加剧,固溶体层厚度也越厚。研究发现,在1 470℃和0.8 kPa氮分压下烧结的样品,为含氮量最高的合金,具有最薄的黑芯聚集层和最细的硬质相晶粒,表现出较佳的综合性能。

选区激光熔化Ti-6Al-4V合金微观组织结构研究进展

选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术是一种金属增材制造技术,具有灵活调控、近净成形和快速制造的特点,近年来普遍用于Ti-6Al-4V合金的生产制造,并在航空航天、生物医疗等领域广泛应用。由于该工艺的特殊性,SLM Ti-6Al-4V合金微观组织结构明显不同于传统Ti-6Al-4V铸锻件,通常呈强度高、塑性低的力学性能特点。分别从合金的物相组成、初生β晶形貌、α′马氏体形貌、α′马氏体与位错的相互作用机制、初生β晶与α′马氏体的晶体学取向特征等方面综述了SLM Ti-6Al-4V合金微观组织结构的研究现状,同时对不同后处理工艺下该合金的微观组织结构演变特征及其力学性能进行了简述,最后对未来的工作方向进行了展望,希望能够为SLM Ti-6Al-4V合金的发展、工艺的优化以及力学性能的提高提供参考。

微观组织结构对镍基825合金力学性能和硫化物应力腐蚀开裂的影响

目的揭示微观组织结构对镍基825合金硫化物应力腐蚀开裂的影响规律及机理。方法利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和背散射电子衍射(EBSD)分析了2种镍基825合金的金相组织、夹杂物种类及等级、晶界类型以及残余应变和晶粒尺寸分布。通过显微维氏硬度计评价了合金的力学性能,同时采用氢微印、动态充氢慢应变速率拉伸试验和三点弯曲试验,评估了合金的氢脆倾向和硫化物应力腐蚀开裂敏感性。结果2种镍基825合金的夹杂物均以B类和D类Ti N为主。2种合金中B类夹杂物均以晶界分布为主,D类夹杂物在合金1#中集中分布,在合金2#中随机分布。合金1#中B类夹杂物等级为0.91,D类夹杂物等级为1.4,合金2#中2种夹杂物等级分别为0.54和1.33。氢微印试验发现氢在合金1#的晶内、晶界处均大面积存在,而在合金2#中则分布稀疏。EBSD发现2种合金均为等轴奥氏体,合金1#晶粒尺寸稍大,晶界以随机大角度晶界为主且存在较高的残余应变集中,而合金2#晶粒细小且尺寸分布更均匀,随机大角度晶界和低Σ界面为其主要晶界类型,残余应变分布均匀。合金1#的硬度为184.67HV,屈服强度为285.30 MPa,而合金2#的硬度和屈服强度分别为207.75HV和300.03 MPa。在动态充氢慢应变速率拉伸试验中,2种合金均出现了氢脆倾向,合金1#的断裂延伸率降低了2.6%,而合金2#只降低了1.6%。三点弯曲试验中合金1#表面发生严重均匀腐蚀,出现了以穿晶为主的宏观裂纹,裂纹萌生部位的基体元素显著降低,在其周围还发现了夹杂物及其脱落留下的微孔,而合金2#表面仍有金属光泽,只有微米级的裂纹萌生于应力集中处。结论大量夹杂物的存在降低了合金1#的屈服强度并导致晶界残余应变集中,同时作为有效氢陷阱增加了镍基825合金硫化物应力腐蚀开裂的敏感性。此外,夹杂物与金属基体之间形成微电偶,促进周围金属阳极溶解,进一步增加了合金的开裂敏感性。

烧结温度和保温时间对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织结构和性能的影响

通过氮气氛烧结制备了Ti(C,N)-WC-TaC-NbC-Co-Ni金属陶瓷,研究了烧结温度和保温时间对Ti(C,N)基金属陶瓷芯部和表面的微观组织结构及性能的影响。结果表明:Ti(C,N)基金属陶瓷表面在渗氮的作用下会形成富无环黑芯和黏结相层;随着烧结温度的升高,样品的平衡氮分解压力增大,渗氮作用减弱,表层富无环黑芯和黏结相层变薄;而随着保温时间的延长,表层富无环黑芯和黏结相层逐渐变厚,次表层缺黑芯越来越明显。随着烧结温度升高和保温时间延长,溶解再析出过程加剧,芯部Ti(C,N)黑芯体积分数减少,环相变厚且无环黑芯数量减少,硬质相晶粒尺寸增加。随着烧结温度的升高,合金硬度、钴磁和矫顽磁力逐渐减小,断裂韧性先增加后减小;随着保温时间的延长,硬度和断裂韧性均有先下降后升高的趋势,而钴磁和矫顽磁力逐渐增大。在1500℃保温40 min烧结的样品综合性能最好,维氏硬度达到1544 HV30,断裂韧性为9.0 MPa·m^(1/2),钴磁和矫顽磁力分别为4.74和9.42 kA/m。

PAN基碳纤维的微观组织结构与力学性能关系研究

采用场发射扫描电子显微镜、广角X射线衍射、元素分析、高分辨透射电子显微镜对东丽T700S、T700G和东邦UT500 3种碳纤维的表面和断面形貌、化学组成及石墨微晶等微观组织结构进行了表征,比较了这3种碳纤维的微观结构差异,并分析了这些差异对力学性能的影响。结果表明,T700G碳元素含量较高,氮元素含量较低,它的石墨微晶尺寸较大,取向度较高,这是它比T700S拉伸模量高但断裂伸长率低的原因;UT500的表面结构与断面结构不如T700S和T700G好,微晶尺寸也较小,但它的直径略细,而且石墨微晶内(002)晶面排列比T700S和T700G更规整,导致UT500的综合力学性能略优于T700S和T700G。

6W-5Mo-4Cr-2V高速钢深冷处理微观组织结构的分析

借助 SEM、TEM和 X-射线衍射仪研究了深冷处理对 6 W- 5 Mo- 4Cr- 2 V高速钢微观组织结构的影响 .研究表明 ,深冷处理不仅可使残余奥氏体减少 ,而且可细化马氏体孪晶 ,促使析出纳米级碳化物 ,并附着在马氏体孪晶带上 .深冷处理既能提高材料的硬度 ,也使材料的韧性略有增加 .对磨损表面进行 SEM观察发现 ,深冷试样的磨损形貌迥异于未深冷试样 ,说明它们的磨损机制不同 .深冷处理使 6 W- 5 Mo- 4Cr- 2

激光熔覆和熔铸Ni-Cr-B-Si-C合金微观组织结构的比较

使用XRD、SEM和TEM对比研究了激光熔覆和熔铸Ni-Cr-B-Si-C合金的显微组织。结果表明：激光熔覆组织由块状CrB型硼碳化物，正交结构的树枝状Cr7C3型碳化物，胞技状γ－Ni固熔体、共晶产物以及非晶相等组成。俄局部成分条件，形成γ-Ni＋M233C6共晶和γ－Ni十镍棚化物共晶。熔夜过程的非平衡性质导致层状γ-Ni＋Ni3B稳定凝固和非规则γ-Ni＋Ni2B亚稳定凝固并存。熔化炉冷后的熔铸组织粗大，由六方结构的六棱柱状Cr7C3型碳化物、γ－Ni基因港体等轴晶、Ni/Ni3B类层状共晶以及近球形Ni3B化合物组成。前者组织较后者细化约1～2个数量级。

超声冲击处理2A12铝合金焊缝表层微观组织结构变化

采用超声冲击工艺对母材为2A12铝合金焊接接头进行了焊后处理。利用扫描电镜、X射线衍射分析了超声冲击处理前后焊缝表面层的微观组织结构特征。结果表明,超声冲击处理可以在焊缝表面形成约为300μm的致密塑性变形层,晶粒明显细化。对X射线衍射峰的观察分析表明,处理后焊缝表层材料衍射峰明显宽化,这是超声冲击处理使焊缝表层材料粒子细化和晶格结构的微观应变引起的。利用谢乐方程和威尔逊公式对超声冲击处理后焊缝表层的晶粒度和微观应变进行了定量分析,结果表明,处理层的晶粒平均尺度为123nm,平均微观应变为0.134%。最后,对晶粒细化的机理进行了分析。

Ti_(0.5)AlCoFeNiCr_x高熵合金的微观组织结构与力学性能

通过XRD分析、SEM观察和压缩实验研究了不同Cr含量对Ti0.5AlCoFeNiCrx(x为摩尔比,x=0,0.5,1,1.5,2,3)高熵合金微观组织结构与力学性能的影响。结果表明:当合金不含Cr时,呈现单一的体心立方结构;当加入Cr元素后,出现了另一种富Cr的体心立方相。随着Cr含量的增加,组织从树枝晶逐渐转变到亚共晶、共晶和过共晶组织,表明Cr能促使合金发生共晶反应。适量的Cr元素能显著提高合金的压缩力学性能,其中Ti0.5AlCoFeNiCr0.5合金具有最好的压缩强度和塑性。

反复熔铸对镍铬烤瓷合金化学成分和微观组织结构的影响

背景:熔铸后烤瓷合金能否回收再利用取决于熔铸后烤瓷合金的化学成分、微观组织结构、铸流率、力学性能、金瓷结合性能等因素的变化情况,但目前研究反复熔铸后镍铬烤瓷合金化学成分及微观组织结构的报道较少。目的:分析反复熔铸对镍铬烤瓷合金化学成分、微观组织结构变化的影响。设计、时间及地点:医学材料学体外观察实验,于2007-06/08在福建医科大学附属口腔医院技工室、福州大学材料测试中心进行。材料:以经0～5次熔铸后的镍铬烤瓷合金为原料在真空加压氩气保护铸造机铸造,即获得分别经1～6次熔铸后直径为30.0mm、厚度为1.0mm和边长为10.0mm、厚度为1.0mm的试样,依次称为I～VI代试样,同时将厂家提供的原始合金加工成相同的形状称为0代试样。方法:应用X射线荧光光谱仪对镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样进行定性半定量分析。应用正置式反射金相显微镜对经过表面抛光后的镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样的金相显微结构进行观察;应用X射线粉末衍射仪对镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样进行物相分析。主要观察指标:各代试件中各化学成分的含量;金相显微镜下观察各代试件有无夹杂物,有无缩松、缩孔等现象;各代试件X射线峰分布情况。结果:在真空加压氩气保护的铸造环境下,经反复熔铸后,镍铬烤瓷合金的主要组分Ni、Cr、Mo、Al、Be等元素所占的质量百分数没有显著性变化,且符合相关标准要求;其金相结构为树枝状共晶结构,随着反复熔铸次数的增加,出现枝晶粗化、枝晶排列稍显紊乱、晶间相(基质)增多现象,且合金内部夹杂物的含量以及缩孔、缩松的数量分布随着反复熔铸次数的增加而逐渐增多、增广;其相结构为镍基固溶体、面心立方(FCC)晶格结构,铬元素广泛分布于镍基质中,经1～6次反复熔铸后的镍铬烤瓷合金的物相结构没有发生变化,未出现新相。结论:在真空加压氩气保护的铸造环境下,镍铬烤瓷合金各主要元素组分的质量百分数和物相结构随着反复熔铸次数的增多没有发生显著变化,随着熔铸次数的增多其枝晶粗化,合金内部夹杂物和铸造缺陷增多。

孔子鸟(Confuciusornis)骨骼微观组织结构初步研究

基于孔子鸟（Confuciusornis）股骨骨骼的微观组织结构与现生鸟类的相似性，认为孔子鸟具有较高而恒定的生长率，其新陈代谢可能已进化到相当高的水平，这种较高的代谢水平的起源要晚于鸟类的系统起源．鸟类骨骼内部的组织结构特征与骨骼外部的形态特征的进化是不同步的。孔子鸟等的祖先类型应是一生长速率较低而不恒定的、较原始的爬行动物。

氧含量及过热度对铸态Zr_(52.5)Cu_(17.9)Ni_(14.6)Al_(10)Ti_5大体积玻璃合金微观组织结构及力学性能的影响

利用射流成型法制备了厚度为２ｍｍ的Ｚｒ５２．５Ｃｕ１７．９Ｎｉ１４．６Ａｌ１０Ｔｉ５金属玻璃薄板，通过控制氧含量和过热度来改变 玻璃薄板中淬态结晶相的体积分数。研究表明：低的氧含量水平和高的过热度有利于提高该合金的玻璃形成能力，形 成完全非晶的合金；完全非晶的 ２ｍｍＺｒ５２．５Ｃｕ１７．９Ｎｉ１４．６Ａｌ１０Ｔｉ５大体积金属玻璃薄板其断裂应力为 １７１０ＭＰＳ，弹性模量为 ８０ＧＰａ，弹塑性为２．２％。提高合金中的氧含量水平或者降低熔体过热度都有利于结晶相析出。基体中出现２％和６％的结晶相时，断裂应力分别降为１５８ＭＰａ和１２２０ＭＰａ．淬态结晶相的析出改变了Ｚｒ５２．５Ｃｕ１７．９Ｎｉ１４．６Ａｌ１０Ｔｉ５大体积金属玻 璃剪切流变的变形方式，使材料脆断。

压力辅助临界液相烧结WC-_(0.6)VC-10Co超细硬质合金的微观组织结构和性能

用真空热压法在 12 80～ 13 2 0℃温度范围内烧结制备了WC 0 .6VC 10Co超细硬质合金。微观组织结构和性能评价结果表明 :从国际市场上购买到的超细WC和Co粉 ,经过适当的粉末冶金工艺过程和 13 0 0℃以上压力辅助烧结可获得完全致密化的合金。致密化合金中的WC晶粒尚未明显生长 ,其平均晶粒间距为 169～ 179nm ,合金的维氏硬度值均超过了HV30 2 0 0 0 ;随烧结温度的升高 ,合金的Palmqvist断裂韧性增加 ,13 2 0℃热压样品的Palmqvist韧性值可达 5 17N·mm- 1 。在高分辨场发射扫描电镜下观察到的“WC晶粒团簇”现象 ,造成Co粘结相微观分布不均匀。对实验结果的分析和讨论有助于理解超细硬质合金烧结过程的机制和进一步优化其制备工艺过程。

Ce对铝青铜合金粉体材料涂层微观组织结构的影响

利用等离子喷焊技术,将自主研究开发的多元铜合金粉体(含Ce和不含Ce)涂覆在45#钢表面,通过SEM等对熔覆层表面微观组织观察,采用X射线衍射、表面EDS、EPMA等分析手段,研究Ce在多元铝青铜粉末熔覆层中的分布及其对微观组织结构的影响。结果表明:稀土Ce在多元铝青铜合金粉体材料涂层中以化合物的形式存在,主要富集在晶界,少量分布在晶粒内.

ITO薄膜的微观组织结构与光电性能研究

以金属铟和结晶四氯化锡为原料,采用溶胶-凝胶工艺,用浸渍提拉法在石英玻璃基体上制备ITO透明导电薄膜。采用XRD,AFM,四探针电阻率仪,紫外分光光度计对薄膜的晶型结构,表面形貌,方电阻和透光率进行了测定和分析,研究了热处理温度和提拉层数对薄膜光电性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,薄膜的方电阻显著降低,透光率也不断增大,但是当后处理温度大于750℃时,透光率略有降低,方电阻仍然降低。

热喷涂NiCr/Cr_3C_2、NiCrCoAlY涂层的微观组织结构及抗震性能

研究分析了等离子喷涂NiCrC/r3C2、NiCrCoAlY涂层的微观组织结构,并对2种涂层进行了显微硬度及抗热震性能实验。结果表明N:iCrC/r3C2涂层的硬度高于NiCrCoAlY涂层,而NiCrCoAlY涂层的抗热震性能优于NiCrC/r3C2涂层。

羊毛、羊绒微观组织结构分析

羊毛、羊绒微观组织结构分析赵金茹于新霞许宏飞史利军李岩（中国兵器工业第五二研究所，包头０１４０３４）本文用透射电镜、扫描电镜分别观察分析了阿盟羊绒、锡盟羊毛及阿盟驼毛、驼绒的组织结构，用扫描电镜主要观察了毛和绒的外观特征，利用透射电镜观察了毛和绒的内...

三级化学气相沉积法制备SiC纤维的微观组织结构

以甲基三氯硅烷和乙炔为源气体,用直流电热三级化学气相沉积法制备了带有碳涂层的钨芯SiC纤维,利用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪和透射电子显微镜等方法观察了纤维的微观组织结构.结果表明,所制备的SiC纤维由钨芯、W/SiC界面反应层、两层SiC和表面碳涂层组成.纤维中的SiC主要为β-SiC,而且有明显的<111>择优取向,沉积过程中出现的Si共沉积等缺陷,导致其晶格紊乱.拉曼光谱分析表明,乙炔裂解得到的表面碳涂层由无定型碳和石墨组成.