低温超导体Nb_3Sn扩散热处理中显微组织的表征与分析

利用青铜法制备了低温超导体Nb3Sn材料。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对Nb3Sn化合物的元素扩散热处理过程进行了研究。结果显示,通过热处理96h后,Nb3Sn相形成。同时由于边界处Nb原子的缺乏,Nb2Sn和Nb6Sn5非超导相也在边界处形成。升高温度明显能够提高元素的扩散激活能,从而利于Nb3Sn相的形成,但是高温也会促进晶粒的粗化,破坏超导特性。因此精确控制温度对于材料超导性能非常重要。采用670℃热处理96h得到了均匀细小的晶粒组织。

氧扩散热处理SrTiO_3压敏电阻的非线性和界面势垒

伏安特性测量和分析表明,随热处理温度增高,空气中氧扩散热处理SrTiO3压敏电阻的界面电子势垒高度和压敏电压不断增大,而非线性系数则开始增大随后反而减小。分析认为,这与扩散层的厚度不断增加有关。复阻抗测量得到晶粒电阻Rg随热处理温度增高而增大的实验事实,为扩散层的存在及其变化提供了间接证明。

扩散热处理对316L不锈钢表面钯/铁薄膜形貌和相组成的影响

采用真空电弧离子镀工艺,在316L不锈钢表面沉积钯/铁(Pd/Fe)合金薄膜并进行真空扩散热处理,观察扩散热处理工艺对Pd/Fe薄膜的形貌和相组成的影响。结果表明:采用真空电弧离子镀工艺,可在316L不锈钢表面沉积均匀的Pd/Fe膜;扩散热处理工艺对Pd/Fe膜的形貌和相组成有显著影响。经900℃保温1h处理后,Pd膜与Fe膜间互扩散形成一定量的Pd-Fe合金相;随着热处理温度升高,Pd,Fe膜层向316L基体扩散的距离增大,同时基体中的Cr,Ni向外扩散的量也增多。

离子扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色中的作用

根据实际测定扩散蓝宝石样品中的扩散层厚度和热处理工艺条件 ,计算了Fe2 + ,Ti4+ 致色离子在蓝宝石中的扩散系数 ,分析了Fe2 + ,Ti4+ 离子扩散系数DFe和DTi的影响因素 ,论述了致色离子的扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色过程中的重要作用 .测试和计算结果表明蓝宝石中Ti4+ 离子的扩散系数明显大于Fe2 + 离子 ,二者分别为6 .5 7× 10 -9cm2 ·s-1和 1.6 2× 10 -9cm2 ·s-1.

扩散热处理对TC4/TA1钎焊强度和微观组织的影响

对TC4/TA1异种材料不同扩散热处理参数下的剪切强度和母材组织变化进行了综合分析,结果表明,在钎焊参数不变的情况下,将扩散热处理温度确定为920℃,保温时间控制在1h内,不仅可以保持钎焊缝的较高剪切强度,还可以使母材保持较高的韧性,降低母材发生熔蚀的程度,保证钎焊缝以及母材的综合优良性能。

高温扩散热处理对Ni-24Fe-14Cr-8Mo镍基合金显微组织的影响

本文以50 kg真空感应熔炼的镍基合金Ni-24Fe-14Cr-8Mo为实验材料,通过采取不同温度、不同时间的高温扩散热处理,结合光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针分析仪以及金相照片图像分析的手段,围绕温度和时间对合金组织中Laves相回溶以及元素偏析的影响开展研究。结果表明,合金枝晶间岛状低熔点金属间化合物Laves相的析出造成严重的元素偏析,Laves相初熔温度在1 180~1 200℃;在1 180℃7~100 h扩散热处理时,Laves相体积分数随处理时间呈V_f=11.557 8exp(-0.143 2 t)的指数规律减小,在1 180℃保温40 h以内Laves相不能完全回溶,而保温76 h以上则Laves相可以完全回溶,保温100 h可以进一步消除元素偏析。Ni-24Fe-14Cr-8Mo合金的高温扩散热处理温度不应高于Laves相初熔温度,采取1 180℃保温100 h有效地减少Laves相比例以及元素偏析。

涂层扩散热处理工艺对DD6单晶高温合金组织和力学性能的影响

研究了870℃/6h涂层扩散热处理工艺对第二代镍基DD6单晶高温合金(简称DD6合金)组织和性能的影响。研究结果表明,采用870℃/6h涂层扩散热处理工艺处理后,DD6合金的显微组织、760℃拉伸性能、980℃/250MPa持久性能、700℃高周疲劳性能无明显变化。DD6合金760℃拉伸断裂类型为准解理断裂,980℃/250MPa持久断裂类型为韧窝断裂,700℃高周疲劳断裂类型为准解理断裂。涂层扩散处理没有改变DD6合金的断裂机制。

离子扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色中的作用．杨如增，余东华，赵娟．同济大学学报（自然科学版）

根据实际测定扩散蓝宝石样品中的扩散层厚度和热处理工艺条件，作者计算了Fe^2+和Ti^4+致色离子在蓝宝石中的扩散系数，分析了Fe^2+，Ti^4+离子扩散系数DFe和DTi的影响因素，论述了致色离子的扩散系数在蓝宝石扩散热处理改色过程中的重要作用。致色离子的扩散系数可以较全面地反映蓝宝石扩散热处理改色过程的难易程度和扩散速度，

热分析技术在Nb_3Sn超导材料扩散热处理中的应用

采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程。以热分析数据为依据,对Nb3Sn低温超导材料样品进行了真空热处理。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3Sn导线组织结构演变。结果表明,通过热分析技术确定了Nb3Sn超导线材的热处理温度范围,Nb3Sn样品在670℃加热得到了组织均匀细小的超导相结构。低温条件下的临界电流测试证明了经过热处理的NbSn导线具备了明显的超导性能。

热处理对锡青铜合金组织和性能的影响

以ZQSn10-2锡青铜合金成分为基础,研究加入少量的Ni和后续扩散退火热处理对合金组织结构和性能的影响。研究结果表明:合金组织为α-Cu固溶体和δ相,δ相沿晶界析出,含有较高的Sn和Ni,通过500～600℃热处理,部分δ相扩散固溶到α-Cu相中,使得合金强度和伸长率大幅度提高。

压铸AZ91D镁合金表面热喷涂铝扩散冶金层组织和性能

采用电弧喷涂技术对压铸AZ91D镁合金表面喷涂纯铝。为了提高其界面性能,对喷涂后样品在300℃、350℃、400℃和437℃分别进行1 h、5 h和10 h扩散热处理,并通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、及电化学分析仪测试了其界面的微观结构和性能。结果表明:在<400℃的温度下进行热处理时,其界面形成β-Mg_(17)Al_(12)相扩散层,并伴有少量γ-Mg_2A_(13)相,且扩散层厚度随保温时间的延长而增大。在温度≥400℃,保温时间较短时(1 h和5 h),界面生成γ一Mg_2A_(13)相和β-Mg_(17)Al_(12)相两个扩散层,当保温时间延长至10 h时,扩散层演变成了β-Mg_(17)Al_(12)单相层和α-Mg+β-Mg_(17)Al_(12)复合相层。相对AZ91D基体而言,各种冶金扩散层的耐腐蚀性能都有明显增强,特别是两个单相扩散层。

Cu／Al双金属固相结合的实验研究

在大多数情况下，两种金属组合在一起，通过实施成形工艺（例如轧制、拉拔、挤压），两种金属的共同塑性变形便可以使二者形成结合。本文研究了在不同冷挤压工艺参数条件下Ｃｕ和Ａｌ的结合成形，获得了有利于这两种金属成形的工艺参数。通过对挤压成形后的Ｃｕ／Ａｌ双金属进行扩散热处理实验。

NiCu_(30)泡沫合金的制备及压缩性能研究

采用分层电镀及热处理合金化制备工艺制备NiCu_(30)泡沫合金,以孔密度为45ppi的NiCu_(30)泡沫合金为研究对象,研究了表观密度对其力学性能的影响。结果表明:经扩散热处理,Ni和Cu穿过镀层界面相互扩散,形成(Ni,Cu)奥氏体固溶体结构;850℃热处理16h后,泡沫骨架内Ni和Cu元素分布趋于均匀化;相同条件下(45ppi、0.647g/cm^3),NiCu_(30)泡沫合金的屈服强度σ_y^-比泡沫Ni和泡沫Cu分别提高了1.8倍和1倍,固溶强化是σ_y~*升高的主要原因;确定了NiCu_(30)泡沫合金表观密度ρ~*与屈服强度σ_y~*之间的关系式,受电镀制备工艺影响,45ppi试样的拟合值α和m小于Gibson-Ashby公式范围最小值。

基于正交试验耐热合金热加工工艺的研究

介绍了采用4因素3水平正交试验,研究一种含钼镍铬基耐热合金在不同热加工条件下的变形均匀性及组织优劣,筛选出该合金较优的热加工工艺参数的试验过程。研究了采用不同均热温度、均热时间扩散热处理后的试样,进行不同变形量和变形温度的单道次变形。结果表明,影响压缩变形均匀性及组织优劣的因素关键性依次为:变形温度、均热温度、均热时间。确定了该合金在1 160℃进行10 h扩散处理,并在1 160℃进行压缩变形,可获得均匀的变形条件和优良的组织。

Ti合金和与Al(或Al合金)的固态焊接技术

日本专利JP20086445中公布了一种Ti合金与Al（或Al合金）的固态焊接技术。焊接工序包括：（1）对待焊接的α＋β型Ti合金进行热处理，使其形成细晶等轴组织，其中d相占的体积分数为30％～70％；（2）在真空或惰性气体保护气氛中，／〉300℃低于Al（或Al合金）固线温度条件下进行Ti合金和Al（或Al合金）的加压固态焊接；（3）对焊件进行0．1～6h的扩散热处理。

LD2铝合金的钎焊工艺

对LD2的铝合金零件进行了钎焊工艺分析 ,采取合理的措施及相关对策 ,成功地进行了钎焊 ,并达到了相应的技术要求。

U-Mo/Nb扩散偶中扩散系数的测定

采用包覆热轧法制备了U-Mo/Nb固相复合扩散偶。分别在760和790℃下对U-Mo/Nb固相复合扩散偶进行了不同时间的扩散热处理。用能谱法(EDS)测定了扩散偶中主要元素在一维扩散方向上的分布;根据实验初边界条件建立了U-Mo/Nb的半无限长扩散偶模型,并用误差函数法获得了扩散方程的解析式。通过实验数据计算得到UMo合金中U元素在Nb基体中的扩散系数。结合实验方法分析认为计算结果基本合理。

套管法制备Nb3Al超导线材及Nb-Al扩散成相规律研究

采用套管法(RIT)制备了单芯、7芯和49芯Cu包套的Nb3Al前驱体线材,并利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)等手段研究了不同反应动力学条件下的Nb-Al扩散成相演变规律。结果表明:与Nb3Sn超导体中Nb-Sn扩散成相不同,在Nb3Al中,随着反应动力学条件的增加或者Nb-Al扩散间距的减小,Nb-Al二元化合物的成相演变规律如下:Al+Nb→NbAl3+Nb→Nb2Al+Nb→Nb3Al+Nb2Al+Nb;同时Nb-Al扩散的最终反应产物为Nb/Al原子比4:1的Nb3Al、Nb2Al和Nb的混合相。通过优化反应条件,在1400℃,50 h热处理条件下,成功制备出了49芯Nb3Al超导线材,该线材超导转变温度(Tc)达到15.7 K。