Laves-Co_(2)(HfTa)合金的相稳定性及热物性

基于第一性原理计算方法,在考虑磁效应的基础上,对不同温度下合金Co_(2)(HfTa)中的稳定结构、电子性质和热力学性质展开了研究.通过第一性原理计算形成能、弹性性质及声子色散关系,结果表明合金Co_(2)(Hf_(x)Ta_(1-x))在x≤0.75时基态是C36,当x>0.75时基态是C14.这一发现提示了合金成分对其基态结构的影响,并为合金的稳定性提供了重要线索.值得注意的是,考虑了振动熵和电子熵的贡献后,Co_(2)Hf相对稳定的结构变为C36,Co_(2)Ta变为C14,这表明温度会对合金结构稳定性的影响.Co_(2)(Hf_(x)Ta_(1-x))合金在弹性方面呈现出本征脆性.热力学分析表明其在高温下热容趋于稳定,德拜温度近似为常数,振动熵随温度递增且与压强负相关.电子态密度分析揭示了Co_(2)(HfTa)合金三个结构的相稳定性.

Laves相NbCr_2室温脆性的研究进展

对Laves相NbCr2及其室温脆性的研究进展进行了综合评述,着重介绍了Laves相NbCr2室温致脆的机理及提高其韧性的几种方法,包括细化晶粒、合金化和第二相增韧等,并就目前研究进展中的不足以及今后发展方向提出了一些看法。

机械合金化对Laves相Cr_2Nb固相热反应合成的影响

研究了机械合金化(MA)对Laves相Cr2Nb固相热反应合成的影响效果。结果表明,MA对Laves相Cr2Nb的固相热反应合成产生了活化效果,它使反应合成温度显著降低。未经MA处理的原始Cr、Nb元素粉充分合成出Laves相Cr2Nb的固相反应温度在1200℃以上,而经MA处理的球磨粉的充分反应温度可降低到900℃。MA时间对反应合成进行的程度有较大影响。在900℃×3h的退火条件下,使Laves相Cr2Nb充分反应合成的MA时间应不低于15h。

低温退火温度对Laves相Cr_2Nb固相热反应合成的影响

研究了退火时间为3h时,退火温度对Cr-Nb机械合金化(MA)粉的Laves相Cr2Nb固相热反应合成的影响规律,获得了30hMA粉在退火时间为3h时能使Laves相Cr2Nb固相热反应合成充分进行的最低退火温度。优化出的Cr2Nb固相热反应合成低温退火温度,可为通过MA+热压(或烧结)工艺路线制备具有微/纳米晶结构的高强高韧Cr2Nb合金或Cr2Nb基复合材料提供理论指导。

机械合金化+热压制备Laves相NbCr_2合金及其组织性能研究

采用机械合金化+热压工艺路线来制备化学配比成分的单相Laves相NbCr2合金。研究了Cr,Nb元素粉经20h球磨后在1200℃,1250℃和1300℃不同时间热压所获得的Laves相NbCr2合金的组织和性能。结果表明:1250℃×0.5h热压获得的Laves相NbCr2合金组织均匀,晶粒尺寸达到微/纳米级,致密度达到97.1%,室温断裂韧性高于5.07MPa.m1/2。与熔铸工艺制备的单相Laves相NbCr2合金的断裂韧性1.50MPa.m1/2相比,所制备的单相Laves相NbCr2合金的室温断裂韧性大大提高,充分实现了细晶韧化的效果。

低温退火时间对Laves相Cr_2Nb固相热反应合成的影响

研究了900℃退火时,退火时间对Cr-Nb机械合金化(MA)粉的Laves相Cr2Nb固相热反应合成的影响规律,获悉了15h MA粉在900℃低温退火时能使Cr2Nb固相热反应合成充分进行的最短时间。优化出的Cr2Nb固相热反应合成低温退火时间,为通过MA+热压(或烧结)工艺路线制备出具有微/纳米晶结构的高强高韧Cr2Nb合金或Cr2Nb基复合材料提供了可能性。

合金元素对Laves相TiCr_2力学性能的影响

研究了合金元素Ｎｂ，Ｍｏ，Ｖ和Ｎｉ对Ｌａｖｅｓ相ＴｉＣｒ２室温力学性能的影响，测量了抗压断裂强度、抗压断裂应变、显微硬度及断裂韧性。结果表明，这些元素都能改善ＴｉＣｒ２的室温力学性能，其中Ｎｂ的作用较小，而Ｖ和Ｎｉ的作用较大，明显地降低抗压断裂强度和显微硬度。

熔体快淬对AB_2型Laves相储氢电极合金循环寿命的影响

研究了快淬处理对 AB2 型 Laves 相电极合金循环稳定性的影响,用 XRD 和 SEM 分析了铸态及快淬态合金的相结构,并观察了合金的微观组织形貌。结果表明,快淬对 AB2 型贮氢合金循环稳定性的影响与合金的成分密切相关。快淬对 Ti 基电极合金的循环寿命有所提高,但不显著;对 Ti-Zr 基合金,随淬速增加,合金的循环稳定性急剧增加。快淬使 AB2 型电极合金循环寿命发生变化的根本原因是合金中形成了不同量的非晶相。

Laves相NbCr_2高温抗氧化性研究的进展

Laves相NbCr2的高温抗氧化性能限制了其作为高温结构材料在1200℃以上的应用进程.本文对Laves相NbCr2高温抗氧化性的研究进展进行了综合评述,着重介绍了Laves相NbCr2高温抗氧化性的影响因素及提高其抗氧化性的几种方法,包括合金化、稀土元素效应及防护涂层等,并就目前研究进展中的不足以及今后发展方向提出了一些看法.

机械活化热压合成Laves相TiCr_2及其力学性能的研究

在 14 0 0℃热压经过不同时间高能球磨的Ti 2Cr粉末体 ,研究其组织结构及力学性能。结果表明 ,高能球磨 2 0h的Ti 2Cr粉末体在14 0 0℃热压后可以得到成分、组织均匀 ,晶粒尺寸 <3 μm的Laves相TiCr2 基合金。由于细化了晶粒 ,力学性能得到了显著改善 ,室温抗压断裂强度高达 2 3 0 8MPa ,抗压断裂塑性应变达到 1.42 %。

过渡金属元素在NbCr_2 Laves相中晶格占位的第一性原理计算

采用全势线性缀加平面波方法和广义梯度近似对过渡金属元素V,Ti和W在C15结构的NbCr_2 Laves相中的晶格占位进行了研究．计算结果表明,过渡族元素V,Ti和W在NbCr_2中的晶格占位不尽相同．V优先占据NbCr_2中Cr的晶格位置,W占据Cr的晶格位置的倾向很弱,而Ti优先占据Nb的晶格位置；生成热计算结果表明,当V占据NbCr_2中Cr的晶格位置和Ti占据Nb的晶格位置时,可以使NbCr_2 Laves相更加稳定．结合电子结构计算结果对上述占位特性进行了讨论．

Laves相TiCr_2的相变特征

用Ｘ射线衍射仪分析了Ｔｉ６４％Ｃｒ（摩尔分数）合金在经过不同的热处理后的相结构，使用ＴＥＭ分析了该合金的亚结构。结果表明：Ｌａｖｅｓ相ＴｉＣｒ２的Ｃ１４→Ｃ１５相变速度很慢，室温下得到的是Ｃ１４和Ｃ１５混合相结构。Ｃ１５ＴｉＣｒ２的亚结构由细微的孪晶组成，这些孪晶是在Ｃ１４→Ｃ１５相变过程中由于产生了切变而形成的。Ｌａｖｅｓ相ＴｉＣｒ２的Ｃ１４→Ｃ１５相变是切变型相变，通过热处理引进过饱和空位和残余应力可以加快ＴｉＣｒ２的Ｃ１４→Ｃ１５相变速度。

含TiCr_2Laves相过共析钛铬合金的制备

通过非自耗磁控电弧炉熔铸和 70 0℃ ,2 0h高温退火处理 ,制备出了含铬量为 18%～ 30 % (质量分数 )的含TiCr2 Laves相过共析钛铬合金 ,并研究了合金的组织变化规律。结果表明 ,稳定化系数为 2 .5 7～ 4 .6 2的过共析钛铬合金经过熔炼后 ,在随炉冷却条件下得到的是单相 β Ti组织 ;铸态合金在 70 0℃保温退火时 ,金属间化合物TiCr2 不仅沿晶界生成并形成连续分布 ,还在基体内部弥散析出 ;在随后的空冷过程中合金内局部发生 β Ti→α Ti+TiCr2 共析分解。合金含铬量越高 ,在高温退火时析出的TiCr2 量越多 ,尺寸越粗大 ,合金的硬度也越高。电弧熔炼 +70 0℃ ,2

稀土元素钇对Laves相NbCr_2合金在1100℃氧化行为的影响

采用机械合金化及热压烧结工艺制备了掺杂0.07%～1.35%(质量分数)稀土元素钇的Laves相NbCr_2合金,研究了钇含量对NbCr_2合金在1 100℃氧化行为的影响,并探讨了其作用机制。结果表明:只有添加适量的钇(0.07%～0.14%)才能降低NbCr_2合金的氧化速率,提高NbCr_2合金的抗氧化性能;NbCr_2合金高温抗氧化性能的提高,主要是由于稀土元素钇增强了氧化膜与基体的结合性能。

熔体快淬对AB_2型Laves相电极合金活化性能的影响

研究了快淬处理对AB2型Laves相电极合金初始活化性能的影响,用XRD和SEM分析了铸态及快淬态合金的相结构,并观察了合金的微观组织形貌。结果表明,快淬对AB2型贮氢合金初始活化性能的影响与合金的成分密切相关。快淬基本不影响Ti基电极合金的活化性能;对Ti Zr基合金,随淬速增加,合金的活化性能剧烈下降。快淬使AB2型电极合金活化性能发生变化的根本原因是合金中形成了不同量的非晶相。

合金化对ZrMn_2基Laves相贮氢合金相组成的影响

研究了Ni、V、Cr、Co、Fe、Cu和Ti等合金化元素取代ZrMn2 基Laves相贮氢合金的B侧或A侧对合金相组成的影响。结果表明 ,采用不同的元素对A侧或B侧进行部分取代 ,将引起ZrMn2 基合金相组成的变化。采用Ni取代Mn后 ,ZrMn2 合金的主相结构转变为C15型Laves相 ,表明Ni为C15相稳定元素。对Zr Mn Ni三元合金 ,V为C14相稳定元素 ,而Co、Fe、Cu则为C15相稳定元素。取代量较少时 ,Cr为C15相稳定元素 ,取代量增加时 ,C15相稳定作用减弱。Ti元素为C14相稳定元素 ,Ti对Zr的部分取代将导致合金主相结构转变为C14型Laves相。合金化元素对ZrMn2

AB_2型Laves相Mg(Cu_(1-x)Al_x)_2的制备及表征

采用机械活化+热爆法制备AB2型Laves相Mg(Cu1-xAlx)2(0≤x≤0.35),并对热爆产物进行XRD、EPMA、SEM和DSC分析。结果表明:MgCu2中的部分Cu被Al替代,晶体结构并不发生改变,主相是MgCu2型λ1相。随Al替代量的增加,λ1相的点阵常数逐渐增大,整个XRD衍射峰向低角偏移增大,致密度逐渐提高,晶粒尺寸减小,点阵畸变增大。随Al替代量的增加,λ1相的熔点先升后降,当化学计量比为Mg2Cu3Al(x=0.25)时,熔点达最高,约为910℃,比MgCu2的熔点(约797℃)高113℃,说明用轻质、抗氧化性能高的Al元素进行合金化,能够使C15结构的AB2型Laves相的热稳定性提高,其中Mg2Cu3Al是更具开发潜力的化合物。

Ti基AB_2 Laves相合金的结构与电化学性能

Ti基Laves相贮氢合金具有容量大、活化容易、价格便宜的优点 ,但是循环稳定性不足。综述了近年钛基电极合金的研究发展状况 ,包括该系合金的放电容量、活化性能、循环性能以及各种元素对合金性能的影响。分析了晶体结构与性能的关系。

快淬对AB_2Laves相合金容量的影响

为改善AB2 型Laves相电极合金的电化学性能 ,对AB2 型Ti基及Ti Zr基贮氢合金进行快淬处理。用XRD和SEM分析铸态及快淬态合金的相结构 ,并观察合金的微观组织形貌 ,研究快淬工艺对AB2 型贮氢合金的放电容量及微观结构的影响。结果表明 :快淬对AB2 型贮氢合金放电容量的影响与合金的成分密切相关。对Ti基合金 ,随淬速的增加 ,合金的容量显著提高 ,在一定淬速下出现极大值 ;对Ti Zr基合金 ,随淬速增加 ,合金的容量明显降低。快淬使AB2

Laves相Cr_2 Nb中棱锥面层错结构的像差矫正电子显微学分析

本文利用像差矫正透射电子显微镜,在具有C14结构的Laves相Cr2Nb中观察到两种新型的(1101)棱锥面层错结构,并对这些层错的精细构型进行了分析。结果表明:这两种棱锥面层错具有形状特异的结构单元,同时原有的Laves相中的原子配位数也发生改变,在其中一种层错内还形成了拓扑密堆相中不常见的13配位数。这两种新的堆垛方式丰富了对拓扑密堆相中缺陷结构的认识。