合金元素对A508-3钢平衡相转变相析出的影响

采用Thermo-Calc热力学软件计算了A508-3钢的热力学平衡相,研究了合金元素对A508-3钢平衡相转变相析出的影响。结果表明,A508-3钢平衡相转变时的析出相为渗碳体、KSI碳化物、M7C3、MoC和Mo2C,其中KSI碳化物是含Mo较多的渗碳体。综合各元素的影响,在平衡态条件下,C为0.19%时,Mn控制在中高限,Mo控制在0.47%～0.49%对力学性能的提高是有利的;C为0.17%时,Mn控制在中高限,Mo控制在0.51%～0.53%是冶炼时较为合适的成分控制范围。

TiAl-Nb合金相平衡转变及显微组织结构研究

采用定性定量衍射检测和金相检测法分析了Ti-Al和Ti-Al-Nb合金中的物相组成和显微组织结构特征,研究Nb元素的添加对Ti-Al-Nb合金物相组成、晶粒尺寸和分布等特征的作用和影响。结果表明,Nb元素能够促进合金结构中β相和α_2相的稳定性,抑制α相的生成和γ相的析出,扩展了α_2+γ两相区并使得γ相区右移。另外,Nb元素的添加在特定的成分范围内细化了合金的晶粒。

冷却速率对Cu_(70)Zr_(30)合金初生相及包晶转变的影响

采用差热分析与阶梯铜模喷铸技术,研究不同冷却速率作用下Cu70Zr30合金初生相尺寸、形貌以及包晶层厚度等的演化规律,讨论相选择与包晶转变的形成机理。结果表明:近平衡凝固条件下,差热分析试样中初生相形成与包晶转变的发生温度分别为1042℃和957℃,均滞后于平衡相图中相应的温度。由于包晶相两侧成分区间相差不大,且固态中原子扩散系数较小,因此,平均包晶层厚度仅为5μm,并存在残余的Cu51Zr14初生相。铜模喷铸条件下,非平衡凝固组织中初生相结构未发生改变,但包晶转变得到有效抑制。随冷却速率提高,过冷度的增加有利于形核发生,初生相形貌从定向束状向等轴晶发生转变。

T122耐热钢平衡相转变的热力学计算和分析

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对820～1 200 ℃时T122高铬耐热钢(%:0.11～0.12C,11.37～11.97Cr,1.90～1.93W,0.38Mo,0.86～0.90Cu,0.05Nb,0.19～0.20V,0.58～0.67N,0.002 3～0.002 8B)在820～1 200 ℃的热力学平衡相及合金元素Cr、Al、Ti对δ铁素体和主要析出相的影响进行了研究.结果表明,T122耐热钢残留有较多的δ铁素体,其主要析出相为M23C6、Laves和MX.在950～1 050 ℃时δ铁素体最少,其含量为15.7%～18.9%.M23C6析出开始温度为940 ℃,Laves相为750 ℃,MX则较稳定为＞1 250 ℃.Cr对δ铁素体含量影响很大,但对析出相影响较小.降低Al、Ti有助于降低δ铁素体含量,增加MX含量.

增材制造FeCoNiAl系高熵合金的研究进展

FeCoNiAl系高熵合金在面心立方的FeCoNi基体中引入体心立方相稳定元素Al及其他合金化元素,因此表现出独特的显微组织、力学性能和功能性,具有广阔的工业应用前景。近年来,增材制造技术为制造超细晶粒和几何复杂的高熵合金零件提供了技术支持,引起研究人员的广泛关注。本文从打印工艺、显微结构、性能、缺陷和后处理等方面综述了增材制造FeCoNiAl系高熵合金的新进展。系统总结了几种典型增材制造技术,并讨论不同工艺下FeCoNiAl系高熵合金的晶体结构、显微组织及其相应的性能,阐述增材制造过程中与快速凝固和复杂热循环有关的缺陷形成机制。此外,介绍并总结了几种旨在进一步提高FeCoNiAl系高熵合金性能的后处理方法。最后,展望了增材制造高熵合金未来的研究方向,以解决面临的挑战,加快其在工业领域的应用。

Ti_2AlNb基合金热处理中的相结构与相变预测

运用相图计算技术,预测了名义成分为Ti-22Al-27Nb的Ti2AlNb基合金在热处理过程中的相结构与相转变,得到了该合金的相转变温度、相比例和各相的成分等重要信息,将材料热力学中的亚晶格模型和第一性原理总能计算相结合,对Ti2AlNb基合金中的主要组成相—O相(有序正交相)中的合金元素在各个亚晶格上的占位分数和有序化行为进行了深入研究,表明O相的有序-无序转变属于具有连续变化特征的二级相变,预测结果与现有实验结果相当吻合。

Mn-Fe基合金的反铁磁与高阻尼

采用动力学分析 (DMA)和透射电子显微分析 (TEM )等实验方法 ,研究了含锰 45 .9%～ 86 .4% (原子分数 )范围Mn Fe (Cu)合金的反铁磁转变、马氏体相变及高阻尼特性。当锰含量超过 71% (原子分数 )时合金在变温过程中发生顺磁 反铁磁转变引起模量的剧烈变化。在尼尔点 (TN)以下的反铁磁状态～ 2 0 0℃温区内出现一个 10 -1数量级内耗的高阻尼区。随着含锰量的增加该区内逐渐显示出两个分立的内耗峰。确定了其中高温端的内耗峰为马氏体相变的贡献而低温端的内耗峰则纯属孪晶界的弛豫型内耗。文中测定了弛豫过程的激活能 。

锰基高阻尼合金的研究进展

简要介绍了锰基高阻尼合金的研究现状 ,阐述了其高阻尼的物理本质 ,并提出了一些值得注意的研究方向。

热重分析仪TGA测定磁性材料的相转变

本文利用带有磁场的热重分析仪(M -TGA)对Fe3B合金中加入元素Nd造成的合金相转变和各相含量等进行研究。研究发现,在Fe3B合金中加入适量的稀土元素Nd将导致合金相组成由四角Fe3B(t-Fe3B)变为t-Fe3B和亚稳相Nd2 Fe2 3B3。与常规热分析仪器DTA相比,高灵敏的M

机械合金化非平衡产物

机械合金化是一种非晶平衡态材料制备的新兴技术 ,利用机械合金化技术已制备出各种非平衡态材料 :如非晶、纳米晶、金属间化合物等。文中简要叙述了机械合金化非平衡过程的特点 ,着重介绍机械合金化过程中弥散强化合金、金属间化合物、非晶、纳米晶、过饱和固溶体等非平衡相的形成及其特点 。

面心立方结构高熵合金研究进展

高熵合金是一种新型的多主元合金,因其独特的微观结构而显示出高强度、高硬度、耐磨性、热稳定性和耐腐蚀等优异的性能。近年研究发现大部分性能优异的过渡族元素高熵合金为FCC结构,而且对高熵合金的原子半径差、混合焓、配置熵和价电子浓度等参数进行计算可以预测其相结构,但此类合金的相结构及其演变与性能之间的关联尚不明确。本文综述了FCC高熵合金的结构、相结构演变及其性能,并对其未来的发展进行了展望。

高强度低合金钢(HSLA)的研究进展

高强度低合金钢是在普通碳素钢基础上发展起来的,由于其强度适中、加工性好且经济适用而在汽车、船舶与海洋工程以及桥梁等基础设施建设方面得到了广泛的应用。由于对钢材性能要求的不断提高,尤其是焊接性能和低温韧性,因此铜沉淀强化高强度低合金钢受到极大的重视而迅速发展起来。首先介绍了高强度低合金钢的发展历程,结合强化机制重点介绍了双相高强度低合金钢和含铜高强度低合金钢的开发思想,并对高强度低合金钢的基体相显微结构控制和强化方式进行了评述;随后对等温冷却和连续冷却过程中高强度低合金钢的相变尤其是铜沉淀相的析出过程进行了介绍;最后介绍了富铜纳米相的概念以及表征纳米相的方法,评述了合金元素对富铜纳米相形成的影响。

间隙原子O对高Nb-TiAl合金显微组织与相转变的影响

采用真空非自耗电弧炉制备了不同含O量的Ti-46Al-8Nb-xO(原子分数)合金铸锭,研究间隙原子O对高Nb-TiAl合金凝固组织及相转变的影响规律和作用机制.结果表明,随着O含量的增加,Ti-46Al-8Nb-xO铸锭中α_2相含量逐渐增加.O的加入明显细化合金组织,并且使得组织由双态组织向全片层组织转变.间隙原子O的添加使得Ti-46Al-8Nb合金由β相领先的凝固方式转化为以α相领先的凝固方式,同时使包晶反应α+L→γ向低Al区移动,共析反应α→α_2+γ向高Al区移动,扩大了α相区的范围.通过DSC分析表明,O原子可以明显提高合金的共析反应温度,但随着含量的增加作用效果逐渐减弱.

共晶高熵合金

共晶合金是工业上广泛应用的一类铸造合金,具有优异的充型能力、机械性能、组织均匀性以及稳定性等。统计发现,大约70%的传统二元合金中存在着共晶转变,所形成的共晶合金大多性能较差,这主要受限于其固定的共晶点、相体积分数以及有限的相组成。相较于传统共晶合金,共晶高熵合金含有更多的组成元素,同时共晶成分由一个点扩展为一定的成分区间,因而力学性能、物理性能以及化学性能具有更大的调控范围,具有更广阔的应用前景。

Co－Sm－Cu合金系中包共析转变Sm_2（Co、Cu）_（17）＋Sm（Co、Cu）_5﹦α－Co（Cu、Sm）＋Sm_2（Co、Cu）_7预测

本文以三元系相平衡规律为理论依据．结合文献资料中有关Ｃｏ－Ｓｍ－Ｃｕ系，Ｃｏ—Ｃｕ系和Ｃｏ－Ｓｍ系相图的实验数据，预测在Ｃｏ－Ｓｍ－Ｃｕ系方Ｃｏ区，约低于温度６００℃处．存在一个三元四相包共析转变：Ｓｍ_２（Ｃｏ、Ｃｕ）_１７十Ｓｍ（Ｃｏ、Ｃｕ）５ α—Ｃｏ（Ｃｕ、Ｓｍ）＋Ｓｍ２（Ｃｏ、Ｃｕ）７这个转变可能会导致相应的钴钐永磁材料的硬田性降低．

Cr和Mn元素掺杂对高Nb-TiAl合金组织转变及拉伸性能的影响

研究了β稳定元素Cr和Mn的掺杂对高Nb-TiAl合金的组织、相组成、凝固路径及室温、高温拉伸性能的影响。结果表明,Ti-45Al-8Nb-0.4B(at%,下同)合金中分别加入2Cr、2Mn或1Cr1Mn后,铸态组织中B2相逐步增加,而α_2相逐步减少。1Cr1Mn合金转变为由γ+B2两相组成的新型β-γ高Nb-TiAl合金。凝固路径由L→β→β+α→α+γ+β→α_2+γ+B2转变为L→β→β+γ→B2+γ。Cr和Mn的同时添加具有更明显的β相稳定作用。室温拉伸结果表明,随着B2相含量的增加,合金的强度与延伸率均降低。而在900℃条件下,合金延伸率出现先降低后升高的现象。这说明,高温下合金中β相含量达到一定程度时(本研究为14.4%),有利于协调变形。

高Nb-TiAl合金中ω相的研究进展

高Nb-TiAl合金具有比传统TiAl合金更优异的力学性能,但铸态、热加工态及服役温度的热暴露组织中含有硬脆的ω相,不利于高Nb-TiAl合金力学性能的提高,限制了高Nb-TiAl合金的工程化应用。综述了高Nb-TiAl合金中ω相的最新研究进展,从ω相的形成机理、组织形态、对力学性能的影响以及ω相消除等方面对高Nb-TiAl合金中的ω相进行讨论。

Ti(C,N)/AlCoCrFeNi基金属陶瓷烧结过程中的微观结构和相变

采用在不同温度下真空烧结制备Ti(C_(0.7)N_(0.3))-WC-Mo_2C-TaC-AlCoCrFeNi体系金属陶瓷。用X射线衍射和背散射扫描电镜研究了该金属陶瓷在烧结过程中的微观结构形成和相转变规律。研究结果表明,多主元AlCoCrFeNi高熵合金粘结相的引入一方面延长了WC扩散固溶形成(W,M)C环形相的过程,抑制了灰色外环相的生长,使得组织中几乎很难观察到连续分布的外环相。另一方面在烧结的初期阶段,组织中形成了大量的M_6C型η相,并且含量随着温度的升高而减少,在1350℃之后η相逐渐溶解消失。

互不溶合金体系的机械合金化研究

综述了近年来互不溶合金体系机械合金化的研究进展,着重分析了机械合金化过程中的非平衡态相变,以及制备得到的过饱和固溶体、非晶和纳米相复合结构等亚稳相的转变机制及其特殊的力学和物理性能。

高Nb-TiAl合金/Ni-Cr-W高温合金扩散连接界面相演化（英文）

在1000℃-50 MPa-60 min条件下对高Nb-Ti Al和Ni-Cr-W高温合金进行了扩散连接,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对扩散连接界面处显微组织及相组成进行了分析。研究结果表明,未添加中间层时,高Nb-Ti Al合金/Ni-Cr-W高温合金扩散连接接头处的相组成为γ-Ti Al、Ni2Al Ti、Ni3Ti、(Ni Cr)ss相、γ相。而高Nb-Ti Al合金/Ti/Cu/Ni-Cr-W高温合金扩散连接接头处的相组成为Ti3Al、Tiss、Ti2Ni、rich Cu-Ni Al Ti、α2-Wss、Ni2Al Ti、(Ni Cr)ss相、γ相。此外,由于Cr和W的扩散速度较慢,Cr和W原子主要偏聚在靠近Ni-Cr-W高温合金的区域。Ti/Cu箔的加入有利于界面处元素的扩散和反应,可以有效避免微裂纹的产生。