Ti-Al-Fe体系bcc相扩散系数及原子移动性

钛合金中合金元素的扩散行为对材料的制备、加工、服役等过程至关重要。研究了1000和1100℃时Ti-Al-Fe体系bcc相中的元素扩散行为,制备了8对bcc-Ti-Al-Fe单相合金扩散偶。分别在1000℃/8.5 h和1100℃/7 h条件下进行扩散,利用EPMA技术测定成分-距离曲线。通过得到的成分-距离曲线,采用CALPHAD方法建立了Ti-Al-Fe体系bcc相的原子移动性数据库。在优化过程中,采用HitDIC软件得到了原子迁移率参数和互扩散系数。利用得到的原子移动性参数对扩散偶的扩散过程进行了模拟,计算结果与实验扩散特性(互扩散、组分-距离分布和扩散路径)一致,验证了该数据库的准确性。这一研究成果对于深入理解钛合金的微观组织演变和性能具有重要意义。

Fe-Al、Ti-Al和Ni-Al系金属间化合物多孔材料的研究进展

总结Fe-Al、Ti-Al、Ni-Al 3大系金属间化合物的物相结构和基本特性,论述Fe-Al、Ti-Al和Ni-Al 3大类金属间化合物多孔材料的制备方法、孔结构表征以及耐腐蚀性能,并指出孔结构参数的可控性研究、复合材料的制备和焊接性能的提高是金属间化合物多孔材料未来的研究重点。

Ni-Al系、Fe-Al系和Ti_3Al金属间化合物研究进展

简要介绍了金属间化合物的熔炼与铸造工艺。论述了Ni Al系 (包括NiAl和Ni3 Al)、Fe Al系 (包括Fe3 Al和FeAl)及Ti3 Al基金属间化合物高温结构材料的研究现状和发展动态 ,分析了上述合金存在的问题及解决办法 ,介绍了它们在不同领域的潜在应用。

添加Cr元素对快速凝固Al-Ti-Fe基合金显微组织和显微硬度的影响

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe 和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金薄带,利用X射线衍射、EDS、透射电镜和高分辨电镜来分析该两种合金的急冷态和退火态显微组织,研究了Cr对快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金显微组织和显微硬度的影响。

Al-TiO_2-C-Ti-Fe体系反应过程研究

采用 DSC和 XRD对不同 Fe含量 Al- Ti O2 - C- Ti- Fe体系的燃烧反应过程进行了研究。结果表明 ,Al- Ti O2 - C-Ti- Fe体系的反应是分步进行的。在高温区以金属间化合物的分解及 Ti、C反应为主 ;在低温区则随着 Fe含量的不同存在不同的反应 :Al- Ti O2 - C- Ti以 Al、Ti的反应为主 ,Al- Ti O2 - C- Ti- 2 0 wt% Fe以 Al、Ti及 Al、Fe反应为主 ,同时还存在 Al、 Ti O2 及 Fe、 Ti反应 ,而 Al- Ti O2 - C- Ti- 50 wt% Fe则以 Fe、Al和 Fe、 Ti反应为主。

ICP-AES快速测定珍珠岩矿中Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti和Mn

建立了电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定珍珠岩中的Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti和Mn的方法,对测试仪器条件及元素谱线等相关参数进行实验和优化,克服了常规化学法测定中步骤繁琐、耗时长、工作量大的不足。精密度(RSD,n=10)为0.22%-0.87%,加标回收率在96.2%-103.8%之间。具有快速、简便及线性范围宽等优点,可用于珍珠岩及其制品的分析,结果满意。

(Ti,Fe)-Al-C体系钢铁基复合材料的热力学计算与分析

利用溶液热力学理论,研究了(Ti,Fe)AlC体系钢铁基复合材料可能的反应产物的吉布斯自由能变化。热力学实验模型是在FeC熔液中加入钛铁合金(Ti,Fe)和纯铝块,继续加热到1600℃,熔液经过充分混合、反应后随炉冷却到常温。计算结果表明,TiC先于Fe2Ti、Fe3C等相生成,但始终没有Al4C3和TiAl3相产生;体系中TiC的热力学稳定性最高;在凝固过程中,TiC相优先析出,随后可能有Fe2Ti、Fe3C等相析出;铝含量的增加能够促进TiC、Fe2Ti、Fe3C等相的生成。

快速凝固Al－Fe－Ti－C合金的显微结构及退火过程中的相变

研究了快速凝固Ａｌ－Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ合金的显微结构及退火过程中的相变。初始快凝态组织由α－Ａｌ微胞晶组成，在胞晶边界分布着较大并拉长的非晶相；在胞晶内部则为细小弥散的球状亚稳Ａｌ_６Ｒｅ相（底心正交结构），Ｔｉ和Ｃ全部过饱和固溶于α－Ａｌ中。当７７３Ｋ退火５ｈ时，非晶相转变为α_Ｔ－ＡｌＦｅＳｉ相（斜方结构），Ａｌ_６Ｆｅ相部分转变为片状Ａｌ_３Ｆｅ相（底心单斜结构），部分长大但仍保持球状和底心正方结构过饱和固溶于α－Ａｌ基体中的Ｔｉ和Ｃ则以ＴｉＣ形式弥散析出。

Fe-Ti-C-Al体系中二元相的原位生成热力学计算

用溶液热力学方法研究了在1 400～1 600℃温度范围内,Ti、C、Al等元素对Fe-Ti-C-Al体系的影响。计算结果表明,在1 600℃时,TiC能在Fe溶液中直接反应生成,并且Al能促进各反应生成吉布斯自由能变的降低。在1 400～1 600℃温度范围内,Ti含量的增加能促进Ti Al3和Fe2Ti的降低,Fe3C的升高;C含量的增加能够促进Fe3C、TiC和Ti Al3的降低;此外,过量的C能促进Fe2Ti的升高。

快速凝固Al-Ti-Fe系合金的组织演化

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe,Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr(at%,下同)合金薄带,利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析了这些合金的急冷态和退火态组织。结果表明:快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al5Ti2两种初生相,快凝合金经400℃退火10h后,组织中出现了Al13Fe4相,在450℃退火,组织中析出了弥散Al3Ti相;快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金急冷态组织中存在Al11V相和Al80V20相,400℃退火10h后,初生Al11V相转变为Al80V20相,且固溶在α-Al基体中的Ti,Fe以Al23Ti9相和Al13Fe4相的形式析出;快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al13Cr2两种初生相,快凝合金经300℃退火10h后,组织中析出了Al13Cr2和Al3Ti两种弥散相,400℃退火10h时后组织中出现了Al13Fe4相。

TiC_x/Fe(Al,Ti)复合材料的常压制备及性能

通过原位反应常压烧结法制备了一种新型的TiCx/Fe(Al,Ti)复合材料,并对Ti3AlC2与Fe的原位反应途径及制备工艺和性能进行了研究,结果表明,Ti3AlC2从760℃附近就开始与Fe初步发生原位反应,生成TiCx相.随着烧结温度达到1 100℃,Ti3AlC2相的衍射峰完全消失,随着温度继续升高到1 400℃的烧结温度范围内,所生成的复合材料物相均保持为TiCx和Fe(Al,Ti)固溶体不变.反应后,原料中微米尺寸的Ti3AlC2颗粒分裂成尺寸约500 nm左右的片状小颗粒,各小颗粒与Fe基体紧密连接的.而复合材料的力学性能随着Ti3AlC2的体积含量发生变化,当Ti3AlC2含量达到时20%,复合材料抗弯强度达到最大为266 MPa.

Ti-Fe-Al系合金不同焊接接头组织和性能分析

采用GTAW和MIG两种焊接工艺,对9 mm厚Ti-Fe-Al系合金中厚板进行对接焊试验。研究了焊缝成型性能、组织和力学性能。结果表明,Ti-Fe-Al系合金采用这两种焊接工艺获得的焊缝经X射线检验,接头质量达到Ⅰ级,力学性能优异,硬度分布相对均匀,金相观察无析出相。

高铝岩矿中Fe、Al、Ti的EDTA滴定

探讨了EDTA测定简单非金属高铝岩矿中Fe、Al、Ti的一个方法,详细论述了操作细节。方法准确度与标准物质值相吻合。

钒,铬对快速凝固Al-Ti-Fe合金的组织结构与显微硬度的影响

利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了V,Cr对快速凝固Al Ti Fe合金组织及显微硬度的影响。结果表明:Al Ti Fe (V,Cr)合金急冷态组织均为过饱和Al基固溶体;300℃×10h处理后,Al 2 5Ti 2 5Fe 2 5Cr合金析出Al3Ti和Al13Cr2相;400℃×10h处理后,Al Ti Fe (V,Cr)合金均析出Al13Fe4相。随退火温度的升高,快速凝固Al 2 5Ti 2 5Fe 2 5V合金的显微硬度略有下降,快速凝固Al 2 5Ti 2 5Fe 2 5Cr合金的显微硬度略有上升,表明V,Cr元素的加入有利于快凝Al 2 5Ti 2 5Fe合金显微硬度的增加。

淬火处理对(Ti-Fe)-Al-C体系TiCp/Fe复合材料组织及性能的影响

采用淬火工艺对原位TiC颗粒增强Fe基复合材料进行了热处理。热处理后,复合材料的相组成不变,但是TiC颗粒由方形变成球形,固溶析出的TiC颗粒在某些TiC颗粒的表面沉积,使后者粗化;另一些方形颗粒的尖角处溶解形成直径更小的球形TiC颗粒。复合材料的硬度和耐磨性均提高。轻载条件下,复合材料的耐磨性能更好。

Ti-Al-Cr-Fe四元系α/γ相平衡的研究

设计了一种简单的扩散偶，用扩散偶－电子探针法，测定了1200和1250℃Ti－Al－Cr—Fe四元系中XCr≤4％和XFe≤1％范围内的α／γ相平衡关系和相平衡成分，绘出了四元系的局部等温正方形结果表明，在Ti—Al—Cr—Fe四元系中，Cr有提高Fe在α相中的溶解度的作用；

Fe-Ni-Co-Al-Cu-Ti永磁合金高温下析出行为的X射线小角散射研究

利用小角Ｘ射线散射技术研究了淬火态Ｆｅ－ Ｎｉ－ Ｃｏ－ Ａｌ－ Ｃｕ－ Ｔｉ 永磁合金在８００ ℃保温不同时间时析出相的尺寸和比表面积的变化．初步分析了固溶淬火过程中形成的析出相的形状．揭示了析出相保温过程中的长大规律．结果表明，析出相的长大规律主要是小粒子溶解，较大棒状粒子是以长轴尖角溶解，长轴缩短，而径向尺寸增加的方式长大，长大过程中长径比减小．广角衍射证实在保温时间较长时，合金中出现新相．

Al-5%Ti-5%(MnFeC)合金中的过渡相

研究了Al 5%Ti 5%(MnFeC)合金的显微组织,并对其形成原因进行了探讨。试验结果表明:Al 5%Ti 5%(MnFeC)合金的富Fe相呈灰色多面体状,且存在浓度有差异的两相;富Fe相是以长条状的TiAl3相为结晶基底析出的,或分布于该相两侧或分布于其端点处;在TiAl3相与外围富Fe相之间存在一过渡相(内层富Fe相),该过渡相是在液态下依附于TiAl3相析出的,它的存在是高锰高铁铝合金中铁相球化的根本原因;内层富Fe相形态较完整,而外围富Fe相有较多的裂纹。

Ti-Al-Fe 三元系中 α(α_2)/γ 的相平衡

利用电子探针微区成分分析测定了Ｔｉ－Ａｌ－Ｆｅ系低Ｆｅ部分的α（α２）／γ相平衡成分，并进行了热力学分析．结果表明，相对于Ｔｉ－Ａｌ二元系，Ｆｅ的加入使α（α２）／（α（α２）＋γ）和（α（α２）＋γ）／γ相界线均向富Ｔｉ方向移动；Ｆｅ在α（α２）相中的溶解度小于γ相，Ｆｅ为γ相稳定化元素．

成分配比和B-Fe对高温合成Ti-Al的影响

以Ti粉、Al粉、B Fe为主要原料 ,采用自蔓延高温合成技术 ,制备Ti Al基金属间化合物。研究了自蔓延高温合成技术 ,成分配比 ,B Fe以及高温装炉对热爆反应的影响 ,分析了热爆反应机理以及热爆产物显微组织。结果表明 :随Al含量的减少、加热速度的提高 ,热爆起始时间缩短、热爆反应峰值增加 ;加入适量B Fe可以延缓Ti Al基金属间化合物的热爆反应 ,抑制Ti3Al的择优生长 ,达到细化晶粒的效果。反应产物主要为针状或细棒状α2 (Ti3Al)和γ(TiAl)