Cu_(50)Zr_(50)合金不同过热度的冷却曲线分析

针对Cu_(50)Zr_(50)在大气中易被氧化,冷却曲线分析实验和检测困难等问题,采用覆盖渣技术,通过测量不同加热温度下Cu_(50)Zr_(50)的冷却曲线,应用热分析技术研究其凝固和生长过程,以揭示不同过热度熔体结构与凝固规律的关系。结果表明:Cu_(50)Zr_(50)合金不同温度的凝固曲线状态明显不同,形核开始温度和过冷度随温度的不同而发生改变;经历液-液结构转变的Cu_(50)Zr_(50)液态合金凝固时形核过冷度减小,但形核驱动力增大,凝固组织细化。

机械合金化制备Zr_(50)Al_(15)Ni_(10)Cu_(25)非晶合金粉末的非晶化机制

用Zr,Al,Ni和Cu的元素粉末,采用机械合金化的方法在转速为400 r/min、球料质量比20:1的条件下制备具有非晶结构的Zr50Al15 Ni10Cu25粉末,研究其非晶化机制。用X射线衍和扫描电镜分析粉末的结构、晶粒尺寸和形貌。结果表明:在球磨8 h后可使Zr50Al15 Ni10Cu25混合粉末非晶化,晶粒尺寸约80 nm;球磨过程中并没有出现任何过饱和固溶体或者中间合金相,非晶化过程是由于球磨过程中球磨罐和磨球对粉末的不断冲击、剪切、摩擦和挤压,使混合粉末中的晶粒极度细化而直接转变为非晶态颗粒,得到非晶粉末。

Cu_(50)Ni_(50)合金凝固过程中的空位捕获

通过分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟,研究了Cu_(50)Ni_(50)合金在不同温度下凝固及其退火过程的空位捕获.结果发现:凝固过程中的空位捕获效应,即被捕获空位浓度的过饱和现象非常明显;随着凝固温度的降低,空位浓度显著上升,与平衡浓度随温度的变化规律正好相反;Cu_(50)Ni_(50)存在一个特征温度T∗,在T>T∗浅过冷温度下,凝固速度随着凝固温度的降低快速增加,在T<T∗深过冷温度下,凝固速度随着凝固温度的降低缓慢下降,表明空位浓度并不是界面生长速度的单值函数;作为合金元素,Cu比Ni更倾向于形成空位原子(vacancy atom,VA).

Ti_(50)Ni_(25)Cu_(25)合金非晶薄带的研究进展

概述了Ti50Ni25Cu25合金非晶薄带的制备方法,结晶热处理后的相组成、微观组织演变、织构变化和相变过程,并介绍了Ti50Ni25Cu25合金非晶薄带典型热处理后的力学性能。

机械合金化法制备Ti_(50)Ni_(15)Cu_(28)Sn_7非晶合金粉末

以一定比例配置Ti、Ni、Cu、Sn金属粉末,利用机械合金化方法在转速为300 r/min、球料比为12∶1的条件下制备Ti_(50)Ni_(15)Cu_(28)Sn_7非晶合金。采用XRD和SEM对不同球磨时间混合粉末的物相结构和形貌进行分析。并对合金粉末进行了DSC分析。结果表明:经过不同时间球磨之后,混合的金属粉末开始出现合金化及不同程度的非晶化。随着球磨时间的增加,粉末颗粒逐渐细化。球磨80 h后,合金粉末全部转变为非晶合金,且具有较高的热稳定性和非晶形成能力。

Fe_(50)Ti_(50)非晶合金的高温高压研究

对用机械合金化方法制备的Fe50Ti50非晶合金的高温高压性质进行分析,结果表明高温与高压均有利于非晶合金的晶化.

变频调速控制机械合金化Cu_(50)Ni_(30)C_(20)性能分析

在变频调速控制下,文章采用机械合金化工艺制备了Cu_(50)Ni_(30)C_(20)非晶态合金,并与恒速不变的几种控制比较,分析了合金分体和材料的性能。结果表明:球磨转速采用变频调速方法与恒定不变转速相比,制备的合金粉末粒度较小,获得的合金块体抗压强度较高。

Cu_(50)Ni_(50)合金快速凝固的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟的方法研究了Cu_(50)Ni_(50)合金在不同冷却速度下的凝固过程,利用均方位移、径向分布函数和结构可视化等方法分析其微观结构.并对凝固模型进行拉伸模拟,通过应力应变曲线和直观结构变化分析其性能.研究表明:冷却速度对Cu_(50)Ni_(50)合金凝固形成的结构有较大影响,随着冷却速度的升高,凝固形成的结构中晶体含量减少,在较低的冷却速度下,如冷却1×10^(12)K/s时,Cu_(50)Ni_(50)合金凝固形成晶体结构;在较高的冷却速度下,如1×10^(14)K/s时,Cu_(50)Ni_(50)合金凝固形成非晶体结构,且非晶Cu_(50)Ni_(50)合金的抗拉性能要优于晶体Cu_(50)Ni_(50)合金.

Zr_(55)Al_(10)Ni_(5)Cu_(30)非晶合金晶化相转变的价电子结构分析

基于EET理论,计算了F-Zr_(2)(Ni,Cu)和tI-Zr_(2)Cu及tI-Zr_(2)(Cu,Ni)相的价电子结构,用最强键键合力n1、结构单元总成键能力F和单位成键能力Fv分析了F-Zr_(2)Ni亚稳相向tI-Zr_(2)Cu型稳定相的转变过程。研究发现:F-Zr_(2)Ni的n1F-Zr_(2)Ni值比tI-Zr_(2)Cu的n1tl-Zr_(2)Cu值大115.36%,FF-Zr_(2)Niv值比tI-Zr_(2)Cu的FtI-Zr_(2)Cuv值大34.03%;F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7))的n1(F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7)))值比tI-Zr_(2)Cu的n1tl-Zr_(2)Cu值大0.36%,F(F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7)))v值比tI-Zr_(2)Cu的FF-Zr_(2)Niv值大1.25%;tI-Zr_(2)(Cu_(0.6),Ni_(0.4))的n1(tI-Zr_(2)(Cu_(0.6),Ni_(0.4)))值比F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7))的n1(F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7)))值大12.95%,F(tI-Zr_(2)(Cu_(0.6),Ni_(0.4)))v值比F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7))的Fv(F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7)))值大14.41%;从价电子结构角度看,F-Zr_(2)Ni不能直接转变为tI-Zr_(2)Cu,F-Zr_(2)(Ni,Cu)不易分解重构为tI-Zr_(2)Cu;F-Zr_(2)(Ni_(0.3),Cu_(0.7))可分解并转变为tI-Zr_(2)(Cu0.6,Ni0.4)。

非晶合金Fe_(50)Ti_(50)晶化行为的研究

本文利用ＤＴＡ、ＸＲＤ并结合热处理方法研究了用机械合金化方法制备的Ｆｅ５０Ｔｉ５０非晶态合金的晶化过程，分析了非晶Ｆｅ５０Ｔｉ５０的晶化机制．

机械合金化Fe_(50)Ti_(40)C_(10)热稳定性和力学性能研究

利用机械合金化工艺制备了Fe50Ti40C10非晶态合金,运用差示扫描量热法分析了非晶合金Fe50Ti40C10热稳定性和晶化能力,研究不同的Al含量对Fe50Ti40C10非晶态合金的热稳定性、晶化能力和力学性能的影响。结果表明:Al含量在0-6%内,随着含量的提升,Fe50Ti40C10的热稳定性和晶化能力也逐渐增强;Al含量在6%时,其力学性能最好。

Fe_(50)Cr_(35)C_(15)的非晶形成能力和热稳定性研究

利用机械合金化法制备了Fe50Cr35C15非晶态合金,运用差示扫描量热法分析了非晶合金Fe50Cr35C15的热稳定性和晶化动力学,研究了在不同的加热速率下和添加不同含量的Al元素对Fe50Cr35C15非晶态合金的热稳定性和晶化动力学的影响.结果表明:随着加热速率的提升,Fe50Cr35C15非晶态合金的热稳定性和动力学效应也逐渐增强;Al元素的含量在5%,其热稳定性及动力学效应最好.

Ti或Al添加对Zr_(50)Cu_(50)非晶合金/W润湿行为和界面特性的影响

采用座滴法研究了在真空条件下,Al或Ti对Cu_(50)Zr_(50)非晶合金与W基片之间的润湿行为和界面结合状态的影响.借助SEM和XRD分析了添加Al或Ti对Cu_(50)Zr_(50)非晶合金/W界面微观结构和界面结合机制的影响.结果表明:Al或Ti的添加有利于降低Cu_(50)Zr_(50)非晶合金熔体的表面张力,从而改善了其与W之间的润湿性;在实验范围内,Cu_(50)Zr_(50)非晶合金/W界面附近有新相ZrW_2生成,添加Al或Ti对Cu_(50)Zr_(50)非晶合金/W界面微观结构的影响不同,Al的添加促进了界面反应的进行,随着Al的添加量增加,界面反应产物ZrW_2相在界面处形成的连续反应层减小,而在熔体中富Al且贫Cu的相中析出的量增大.Ti的添加抑制了界面反应的进行,随着Ti的添加量增加,界面反应物ZrW_2逐渐消失,进而使界面结合机制由最初的溶解扩散和界面反应型混合机制转变为单独的溶解扩散型.

冷速对快凝Ni_(50)Zr_(50)合金团簇结构遗传与演化特性的影响

采用分子动力学方法,模拟研究6个不同冷速下液态Ni_(50)Zr_(50)合金的快速凝固过程,用双体分布函数、原子团类型指数、遗传跟踪等方法对快凝合金的微结构特征与演化特性进行表征和分析。结果表明:Ni_(50)Zr_(50)玻璃合金中数目最多的原子组态是Z11 Kasper团簇,而非二十面体。快凝合金中的特征团簇趋向于聚合在一起形成中程序,其数目随冷速的降低而增加。基本团簇的结构遗传均起始于T_(m)~T_(g)的过冷液相区,其中Z11 Kasper团簇在T_(g)以上的附近温区具有最高阶段遗传分数。提高冷速有利于过冷液相区中基本团簇的阶段遗传分数增加和遗传的起始温度升高。冷速诱导的Ni_(50)Zr_(50)合金玻璃形成能力(GFA)的提高可以归因于特征团簇(如Z11 Kasper团簇)遗传能力的增强。

试样温度对激光重熔Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5块体非晶合金晶化的影响

分别对在液N冷却、液Ar冷却、置于室温环境和加热到473 K条件下的Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5非晶合金试样进行脉冲激光重熔实验,以研究试样温度对激光重熔非晶合金晶化的影响.结果显示.在采用有、无Ar气侧吹的情况下基材温度,特别是基材温度较低时,对激光重熔块体非晶合金晶化的影响规律明显不同.激光重熔实验中,无Ar气侧吹时,对在液Ar冷却和置于室温环境下的试样,激光重熔后热影响区的晶化程度类似.在液Ar冷却下的试样熔池较深.对于加热到473 K的试样,热影响区的晶化程度最为严重,且熔池最深.激光重熔实验中采用Ar气侧吹时,与室温环境的试样相比,液N冷却对于激光重熔非晶合金的晶化有明显的抑制作用.试样温度对非晶合金晶化的影响源于:一、试样本身的温度越低,热影响区的冷速越快,晶化越少;二、试样周围的气氛温度越低,激光重熔过程中,等离子体对激光的屏蔽效应也越小,实际能量输入越高,晶化越严重.有Ar气侧吹时,气氛温度为侧吹气体的温度,所以试样温度较低,晶化较少.在没有Ar气侧吹时,气氛温度接近于试样温度,上述2个因素同时作用,导致试样温度对晶化的影响规律非单调变化.

Ti-Cu-Ni-Nb-Al-Zr-Hf非晶钎料合金真空钎焊Ti_(50)Al_(50)接头的界面组织与剪切强度

在钎焊温度1140~1220℃、钎焊时间30 min的工艺参数下,采用Ti-9.5Cu-8Ni-8Nb-7Al-2.5Zr-1.8Hf(质量分数,%)非晶钎料成功实现了Ti_(50)Al_(50)(at%)合金的真空钎焊连接,并研究了钎焊温度对钎焊接头的显微组织、剪切强度的影响规律。结果表明,在任何钎焊温度下获得的Ti_(50)Al_(50)钎焊接头均有3个界面反应层且每个反应层都含有α_(2)-Ti_(3)Al和Ti_(2)Cu(Ni)2个物相。随着钎焊温度的增加,α_(2)-Ti_(3)Al和Ti_(2)Cu(Ni)在钎焊接头中的尺寸与分布发生了明显的变化,尤其是等温凝固层Ⅱ中的Ti_(2)Cu(Ni)相。1200℃下稳定存在的连续α_(2)-Ti_(3)Al层Ⅰ对母材和钎料原子的相互扩散具有阻隔壁垒作用,温度一旦超过1200℃,α_(2)-Ti_(3)Al相变得不稳定使得连续α_(2)-Ti_(3)Al层被打破从而失去阻隔壁垒效应。在钎缝中析出且弥散分布的α_(2)-Ti_(3)Al对焊缝中物相的形成可以起到抑制形核和细化晶粒的作用。随着钎焊温度升高,Ti_(50)Al_(50)钎焊接头平均抗剪切强度先增加后减小,在钎焊温度1180℃、钎焊时间30 min时钎焊接头的抗剪切强度最大,达184 MPa。剪切断口表面呈典型解理断裂特征且α_(2)-Ti_(3)Al占绝大多数。

EBT+LF+VD工艺制备非晶母合金的研制与应用

采用EBT-LF-VD工艺制备非晶母合金,通过精选原料,在EBT内去除C、P、Mn等杂质有害元素;在LF钢包精炼炉中造渣去除S和夹杂物并调整化学成分;在VD真空精炼炉中去除钢水内气体N、H、O,有效地减少了合金的氧化物夹杂和氮化物夹杂。经使用表明,该非晶母合金的成分精准、气体含量极低,制带综合合格率平均提高约10.07%、P_(1.3/50)平均降低0.01 W/kg,Bs平均增加0.012T,单卷质量平均增加179kg。

Cu含量对Fe-Ti机械合金化的影响

应用机械合金化法(MA)制备了Ti50Fe50-xCux(x=5%、10%、20%)三元合金,通过XRD、DTA等测试手段,研究MA过程中样品的相结构与热稳定性的变化,进而探讨第三组元Cu对固态反应过程及产物结构的影响.研究结果表明:Cu的含量并未明显改变Ti50Fe50-xCux(x=5%、10%、20%)的机械合金化过程,只是所得非晶产物并非为单一的非晶相,其中含有一定量的微晶及纳米晶,而使非晶相的晶化有所减慢.