M93A1 NBC侦察系统（NBCRS）

M93A1是在M93基础上改进装置型的产品，使用M21遥感毒剂报警器(RSCAAL)

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-热压制备Nb/NbCr_2复合材料的组织与性能

采用机械合金化与热压工艺制备以Nb固溶体为软第二相的Laves相Nb/NbCr2复合材料。研究不同成分的Nb、Cr元素粉经20 h球磨后在1 250℃,0.5 h热压工艺下所获得的Nb/NbCr2复合材料的组织和性能。结果表明:随着偏离Laves相化学配比的Nb含量的增大,材料的致密度、抗压强度、塑性应变均增加,而维氏硬度减小。Laves相含量为29%的Cr-77.5Nb合金的组织均匀,Nb固溶体与Laves相间隔分布,晶粒尺寸达到亚微米级,屈服强度为2 790 MPa,抗压强度为3 174 MPa,塑性应变达到5.44%,充分实现了细晶和软第二相综合增韧的效果。

热暴露对Nb/NbCr_2合金组织及性能的影响

采用机械合金化+热压工艺制备了成分为Cr-77.5at.%Nb的Nb/NbCr2合金。分别在800,1000,1200℃对其进行10,30,50,100h的真空热暴露实验,研究热暴露对合金组织及性能的影响。结果表明,随着热暴露温度升高和时间延长,Nb/NbCr2合金的相对密度略有增加,1200℃热暴露100h后,合金的相对密度由热暴露前的99.1%增大至99.6%。合金在整个热暴露过程中没有明显的物相变化。合金的维氏硬度随着热暴露时间的延长呈现先升后降的变化趋势;随着热暴露温度升高和时间延长,合金的断裂韧度逐渐下降;合金的室温抗压强度和塑性应变随热暴露时间的延长逐渐增大,屈服强度随热暴露时间延长先增后降。

合金元素Al对Laves相NbCr2显微组织及断裂韧性的影响

采用机械合金化+热压烧结的工艺路线制备Laves相NbCr2合金,研究合金元素Al对其显微组织、力学性能,特别是韧化效果的影响。结果表明:合金元素Al主要占据了Laves相NbCr2金属间化合物中Cr原子的晶格位置。添加合金元素Al的Laves相NbCr2合金较未合金化的NbCr2硬度有所提高;当Al含量达到12at%时,断裂韧性要高于未合金化的NbCr2合金,达到了6.8MPam,远远高于熔铸合金的断裂韧性(1.2MPam)。

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。

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.

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．

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。

超细晶Laves相NbCr2颗粒增强Nb基复合材料的制备及其组织性能研究

采用机械合金化+热压工艺制备了Laves相NbCr2增强的Nb基复合材料。研究了Nb-22.5Cr配比成分的Nb,Cr元素粉经MA30h后在1250℃分别热压10min,20min和30min所获得的Nb/NbCr2复合材料的组织和性能。结果表明:三种热压时间均可制备出组织均匀,致密度高的Nb/NbCr2复合材料,体积分数约为30%的近等轴状的Laves相NbCr2颗粒弥散分布于Nb固溶体基体中。热压20min的试样具有最佳的组织和性能,其Laves相NbCr2的晶粒尺寸达到亚微米级,致密度达到99.2%,维氏硬度为9.41GPa,屈服强度为2950 MPa,抗压强度为3345 MPa,塑性应变达到了7.01%,充分实现了Laves相NbCr2颗粒强化和细晶强韧化的效果。

Laves相NbCr_2金属间化合物的缺陷结构及其韧化效应

采用机械合金化和热压粉末冶金工艺制备Laves相NbCr2合金试样,应用X射线和密度测量法研究在Laves相固溶度范围内(即Cr含量为61%～69%(摩尔分数))NbCr2金属间化合物的缺陷结构,并对Laves相NbCr2金属间化合物中的缺陷结构与其力学性能的关系进行分析。结果表明:当Laves相NbCr2成分偏离化学计量比为33.3%Nb～66.7%Cr时,合金中存在反位置缺陷;与其它结构的金属间化合物不同,NbCr2的显微硬度在化学计量处取得最大值9.41kN/mm2,断裂韧性在化学计量比处最小为5.55MPa.m1/2;随成分偏离化学计量比,NbCr2脆性度逐渐降低,缺陷的存在对NbCr2具有韧化作用。

Laves相金属间化合物NbCr2的合金化研究进展

综述了Laves相NbCr2的合金化增韧机理,评述了各种合金化元素对Laves相NbCr2合金相稳定性、组织和力学性能的影响,指出了存在的问题及发展趋势。

Laves相NbCr_2合金粉末包套锻造的数值模拟

对Laves相NbCr_2合金粉末包套锻造过程进行了数值模拟,研究了其在锻造温度800～1200℃内的应力、应变及密度的变化规律,并分析了不同温度对它们的影响。结果表明,锻件的等效应力在整个镦粗过程中分布的不均匀,始锻温度对Laves相NbCr_2合金中间部位的应力影响更加明显;锻件的应变分布有明显变化,增大始锻温度可以使Laves相NbCr_2合金坯料的变形均匀性提高;锻件能够较好地完成致密化过程,锻造结束时平均相对密度,接近于1,始锻温度上升有利于密度的分布更加均匀。

Laves相NbCr_2合金的研究进展

Laves相NbCr2 合金具有作为新型高温高强结构材料的应用潜力。本文对Laves相NbCr2 合金的结构、变形机制、制备工艺及断裂韧性等方面的研究成果进行了综述 ,并讨论了其高温抗氧化性问题。

热暴露对Cr-12Nb合金组织与性能的影响

采用机械合金化+热压工艺制备出成分为Cr-12Nb的Cr/NbCr2合金。对该合金进行800℃保温不同时间的真空热暴露实验,研究了热暴露对合金组织与性能的影响。结果表明,合金在前30h的热暴露过程中析出了细小的Laves相NbCr2,随热暴露时间的延长,Laves相NbCr2不再析出,并发生聚集长大。Cr-12Nb合金的致密度在热暴露过程中稍有增加,而维氏硬度随热暴露时间的延长先升高后下降,但整体均高于热暴露前,维氏硬度在热暴露50h后达到6.1GPa,较未热暴露提高了3.3%。Cr-12Nb合金的室温压缩屈服强度、抗压强度和塑性应变随热暴露时间的延长先上升后下降,屈服强度和抗压强度整体而言均高于未热暴露时的强度。热暴露50 h后合金的屈服强度和抗压强度分别从热暴露前的1843MPa和1911MPa提高至1884MPa和2372MPa。塑性应变在热暴露10h后达到最大值13.2%,热暴露50h后下降至8.1%,较热暴露前下降了33.6%。

机械合金化对热压合成Laves相NbCr_2合金1100℃氧化行为的影响

采用机械合金化+热压烧结工艺制备Laves相NbCr2合金,研究球磨时间对热压合金晶粒尺寸及致密度的影响,探讨了晶粒细化对其1100℃氧化行为影响的作用机制。结果表明,随着Cr-Nb粉末球磨时间的延长,热压合金组织越来越致密,晶粒尺寸越来越小。当球磨时间达到100h时,NbCr2合金的相对致密度及晶粒尺寸分别达到98.7%和35nm。晶粒的细化有利于Cr原子扩散能力的提高,促进了Cr2O3膜的形成;但晶粒过细时,导致氧化膜内生长应力的增加,引起氧化膜的开裂、脱落,从而加剧了氧化。

合金元素对Laves相NbCr_2基化合物物理冶金及力学性能的影响

拓扑密排结构的金属间化合物是潜在的高温结构材料,Laves相金属间化合物是其中最大的一类。而Laves相NbCr2基化合物已成为高温结构材料研究中的一个热点。该化合物具有较高的熔点、较低的密度和比较好的抗氧化性。综述了合金元素对Laves相NbCr2基化合物的晶体结构、缺陷、相稳定性等物理冶金特性以及硬度、强度和延性、高温流变性能、断裂韧性等力学性能方面的影响,介绍了微量合金元素所产生的掺杂效应,并就目前研究中的不足以及该研究领域的发展方向提出了一些看法。

高温退火对Laves相NbCr_2合金性能的影响

对机械合金化+热压制备的Laves相NbCr2合金分别在800℃、1 000℃、1 200℃下进行了30h、50h、100h的真空高温退火试验,研究了高温退火对其性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,NbCr2合金的相对密度逐渐增高;随着退火时间的延长,NbCr2合金的相对密度出现先升后平稳的变化趋势,1 200℃退火100h后,合金的相对密度由退火前的95.75%升高至97.4%;随着退火温度的升高,时间的延长,NbCr2合金的维氏硬度、断裂韧度呈下降的变化趋势,经800℃、1 000℃、1 200℃退火100h后,合金的维氏硬度分别从退火前的8.36GPa下降为7.10GPa、7.03GPa、6.68GPa,断裂韧度则下降为4.10MPa·m1/2、3.73 MPa·m1/2、3.11MPa·m1/2。由于典型的拓扑密排结构,导致NbCr2合金脆性较大,室温压缩试验无明显塑性变形出现;抗压强度随着退火温度的升高、时间的延长明显下降,经800℃、1 000℃、1 200℃退火100h后,合金的抗压强度分别从退火前的1 826MPa下降为1 150 MPa、1 136 MPa、717MPa。

热压烧结对Laves相NbCr2合金组织及高温氧化行为的影响

研究了不同热压温度和时间对Cr-33at%Nb合金显微组织及氧化行为的影响,并用SEM和X射线衍射对合金组织及氧化产物进行了分析。结果表明,热压温度升高有利于组织致密,保压时间延长有利于Laves相NbCr2热反应合成。不同热压条件制备的Cr-Nb合金在1200℃的氧化动力学均近似符合抛物线规律,氧化膜均由两部分组成,外层为Cr2O3,内层为CrNbO4。随着热压温度的升高,合金氧化速率减小;保压时间由15min延长到80min时,合金氧化速率逐渐减小,但当达到120min时,氧化速率又有所提高。

合金元素Ni对NbCr_2/Nb合金热稳定性的影响

采用机械合金化+热压工艺制备了(NbCr_2/Nb)-Ni合金,通过探讨1 200℃下100h高温热暴露后合金室温组织和性能的变化,研究了Ni元素对NbCr_2/Nb合金热稳定性的影响。结果表明:Ni主要分布于Laves相NbCr_2中,整个热暴露过程中,合金无明显物相变化;添加Ni后,Ni部分取代Cr的位置,在一定程度上松弛了Laves相的结构,使得合金的维氏硬度、屈服强度略有下降,而塑性应变增加;热暴露过程中,添加Ni后NbCr_2/Nb合金的维氏硬度、抗压强度以及塑性应变的变化幅度明显减小,合金元素Ni提高了NbCr_2/Nb合金的热稳定性。