Ni-Al系金属间化合物超塑性的研究进展

在一定组织形态和外界条件下,单相或多相的镍铝金属间化合物及其合金表现出超塑性变形行为,其中多相挤压态NiAl合金及单相Ni3Al合金的超塑性变形机制是晶界滑移(动态回复和再结晶协调变形);单相NiAl的超塑性变形则来自于变形过程中发生动态回复和再结晶;而定向凝固多相NiAl合金的超塑性则是在拉伸过程中动态再结晶与应变硬化平衡的结果。超塑性变形机制多样性源于镍铝金属间化合物晶体结构独特的物理性质。

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系金属间化合物价电子结构与性能分析

NiAl和Ni3Al金属间化合物熔点高、密度低,具有较好的热传导性和良好的抗氧化性,是航空航天领域很有潜力的高温结构材料。运用固体与分子经验电子理论分析了NiAl和Ni3Al金属间化合物的价电子结构,并从电子结构层次初步探讨了NiAl和Ni3Al金属间化合物的强度、稳定性、室温脆性及熔点等问题。计算结果表明,化学计量比的NiAl和Ni3Al的脆性因子均小于0.08,室温下表现为本征脆性,NiAl的脆性比Ni3Al的脆性大;NiAl的熔点和强度均比Ni3Al的高,稳定性比Ni3Al的差。

Ni-AL系金属间化合物价电子结构计算及界面反应预测研究

对分子和固体经验电子理论加以利用,将Ni-AL各相价电子结构及其理论结合能计算出来,同时对理论结合能值加以利用将各相反应生成焓计算出来,比较各相生成焓,从而预测界面的反应生成相。实验表明,界面反应中生成相的预测结果和实验结果彼此吻合。

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。

多孔Ni-Al系金属间化合物制备技术研究进展

Ni-Al系金属间化合物具有低密度、良好的导热性、优良的高温力学性能以及抗高温氧化性能等特性引起了研究人员的广泛关注,期待作为高温结构材料替代传统不锈钢和镍基高温合金。多孔Ni-Al金属间化合物由于具有孔隙结构,赋予了传统Ni-Al系化合物更多的功能特性以及轻量化特点,利用其孔隙特性可用做高温氧化环境以及酸碱腐蚀条件下的过滤材料或催化剂材料。基于原料形式与制备工艺的差异,本文将多孔Ni-Al系金属间化合物的制备方法分为3大类:粉末冶金法(反应合成法、燃烧合成法)、化学脱合金法和定向凝固法,分析了各制备技术的特点及其孔隙构筑方式,展望了未来的发展趋势,期望将多种制备技术相结合拓展其应用领域并满足工程化需求。

Fe-Al系金属间化合物中的微观缺陷和电子密度

对二元Fe-Al合金,含Cr和Si的Fe3Al合金的正电子寿命谱侧量表明:随着二元 Fe-Al合金Al含量的增加,空位浓度增加,微孔洞的开空间增大,在Al含量高于40%(原子分数)的 B2-FeAl合金中存在着较高的空位浓度和开空间相当于Fe中10-15个空位聚集体的微空洞,在B3-FeAl和D03-Fe3Al合金中,晶格中最邻近的Fe－Al原子对之间发生Fe d-Alp杂化作用,Al的3p电子与Fe的3d电子被局域化并形成共价键,导致合金中的自由电子密度降低,二元Fe-Al合金中的平均电子密度随着Al含量的增加而下降,用Cr元素对Fe3Al进行合金化,合金基体和晶界处的自由电子密度均增加;而加入Si元素,合金基体和晶界处的自由电子密度均减小,讨论了Fe-Al合金的微结构对其力学性能的影响。

反应合成Ni-Al金属间化合物的组织及形成机理(英文)

以Ni粉和Al粉为原料,通过热爆反应合成制备Ni-Al系金属间化合物,研究了反应物摩尔比对生成物物相、组织结构和显微硬度的影响。结果表明:当Ni、Al摩尔比为1:1时,反应生成物为单一的NiAl相;当Ni、Al摩尔比为2:1时,生成物相组成为NiAl+Ni3Al相,因为非平衡冷却,NiAl含量多,呈不规则块状形态分布,Ni3Al相析出量少,主要沿初生NiAl晶界分布,当进一步提高Ni含量,且Ni、Al摩尔比为3:1时,生成物组织形态复杂,除枝晶状的β-NiAl、粗大块状和网状的γ-Ni3Al外,还有板条状和针片状的M-NiAl和不规则的块状或者尖条状的γ′-Ni3Al,这主要是由非平衡冷却和β-NiAl内的成分差异而引起的。

Nb-Si系金属间化合物的研究进展

介绍了Nb-Si系金属间化合物及其复合材料的制备工艺、力学性能和物理性能,综述了Nb-Si系金属间化合物作为高温结构材料的最新研究进展和发展趋势,作为轻质高温结构材料的有力竞争者,Nb-Si系金属间化合物及其复合材料,特别是具有低温韧性和高温强度优良均衡的Nb-Nb_5Si_3原位复合材料,有望在下一代航空航天发动机上(≥1600℃)应用。

激光反应合成Ni-Al金属间化合物涂层

以镍包铝、镍基自熔性合金以及铝的混合粉为原料,利用激光工艺与镍、铝之间的反应合成相结合,制备了Ni-Al金属间化合物涂层。实验结果表明,涂层显微组织主要由NiAl和Ni3Al两相构成,其中NiAl相呈树枝晶形貌,Ni3Al相有两种形态,一种沿NiAl树枝晶间呈连续网状分布,另一种在NiAl相上析出,呈细小不规则角状。与直接熔覆镍包铝相比,镍包铝中添加镍基合金与铝后,多道熔覆功率由2.4 kW下降为2.1 kW,涂层质量改善,同时降低了基底中铁元素的熔入;涂层硬度由410~440 HV提高到490~540 HV。

Nb-Al系金属间化合物及其复合材料研究进展

综述了Nb-Al系金属间化合物作为高温结构材料的最新研究进展和发展趋势。对目前国内外Nb-Al系金属间化合物及其复合材料的制备工艺、组织结构控制和力学性能的研究现状进行评述。结果表明:通过延性相增韧、合金化、层状结构设计、复合材料设计等方法,可以显著改善Nb-Al金属间化合物的室温脆性、抗氧化能力、高温强度及抗蠕变性能。Nb-Al系金属间化合物的研究方向应集中发展以Nb3Al及NbAl3金属间化合物为基体,以SiC、Al2O3及TiC等陶瓷相为增强相强化的陶瓷-铌基合金复合材料。

离心铸造制备Al－Ti系金属间化合物梯度功能材料的组织及耐磨性的研究

为获得表面具有耐磨、耐热、耐蚀而整体又具有较好强韧性的低密度材料，以缓解各种应力（热应力，压应力等），提高材料的使用性能，作者采用离心铸造工艺，通过改变合金成分、转速，获得组织，成份，硬度均呈梯度分布的材料。显微组织分析表明：外表层组织主要有ＴｉＡｌ和ＴｉＡｌ＿３初生金属间化合物组成，离心转速和合金含量愈高，则外表层初生金属间化合物含量愈多，且金属间化合物显微硬度呈梯度分布，显微硬度和耐磨性呈很好的对应关系，最后作者提出该工艺下材料的形成机制，合金元素传质和初生相沉积随凝固同时进行，为进一步定量地控制该材料组织提供理论依据。

电热爆炸法原位合成Fe-Al系金属间化合物涂层的研究

利用电热爆炸喷涂装置将纯铝喷涂到Q235钢基体上原位合成FeAl和Fe3Al金属间化合物涂层,通过X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和显微硬度计对涂层的物相进行了分析。结果表明,采用电热爆炸法在合适的喷涂距离下可合成具有亚微米晶的Fe3Al金属间化合物涂层,该涂层的硬度达630 HV0.05。涂层与Q235钢基体实现了冶金结合。

Ti-Al系的相图及金属间化合物

评述了Ti-Al相图实验测定和理论计算的历史及新近研究;介绍了Ti-Al系金属间化合物的力学行为、影响因素及工艺措施,提出了其进一步发展应解决的问题。

成分配比对自蔓延高温合成Ni-Al金属间化合物的影响

以镍粉和铝粉为主要原料,采用自蔓延高温合成技术,制备Ni-Al金属间化合物。研究了成分配比对热爆反应的影响,绘制了热爆反应曲线,分析了热爆反应机理及产物的显微组织特征。研究结果表明:成分配比和压坯密度对热爆反应均有不同程度的影响。增加Al含量、加大压坯密度都会缩短热爆起始时间、降低热爆起始温度;反应起始温度低于Ni-Al系的最低共晶温度(640℃)。本文初步确定了Ni-Al系的热爆反应是由固固扩散反应引发的。Ni-32Al的反应产物为均一的NiAl相。

Ti-Al系金属间化合物的氢脆机理

根据固体与分子经验电子理论分析计算了Ｔｉ－Ａｌ系金属间化合物及含氢各相的价电子结构与解理能。结果表明，Ｔｉ３Ａｌ的氢脆是由于高氢含量下易生成δ脆性相引起的，而ＴｉＡｌ的氢脆是由于固溶氢减弱了含氢ＴｉＡｌ晶胞主干键并降低了解理能引起的。同时解释了一些尚有矛盾的实验结果，并提出了一些解决氢脆的实际方法。

Ti-Al系金属间化合物的抗高温氧化技术

概述了 Ti- Al系金属间化合物的高温氧化机理及抗高温氧化技术 ,并对各种技术进行了评价 ,指出了改善 Ti- Al系金属间化合物抗高温氧化各种方法的成功及不足之处。

Ti-Si-C三元系金属间化合物Gibbs生成自由能估算

根据最小自由能原理和向下凸曲面性质，推导出估算三元系和二元系金属间化合物Ｇｉｂｂｓ生成自由能的判断式，并以Ｔｉ－Ｓｉ－Ｃ三元系为例，估算了二元相和三元相的Ｇｉｂｂｓ生成自由能．

粉末冶金Ti-Al系金属间化合物的研究

由于可以制备出组织细小、均匀的Ti-Al系金属间化合物材料,粉末冶金技术在Ti-Al系金属间化合物材料的应用研究方面具有很强的优势。本文以Ti-23Al-17Nb(at%)和Ti-45Al-2Cr-2Nb-(B,W)(at%)为例,介绍了粉末冶金技术在Ti-Al系金属间化合物材料制备及成形方面的制备工艺、性能和部分样件,展示了Ti-Al系金属间化合物材料在航天及武器型号方面良好的应用前景。

热处理对钼-硅系金属间化合物显微组织和力学性能的影响

以纯金属钼与纯硅为原料,通过电弧熔炼法制备了钼-硅系金属间化合物:Mo5Si3-Mo-Si2亚共晶和过共晶。在1 200℃分别对两种合金进行了真空退火。观察层状结构在合金中的形成、变化及重构。退火48h后在亚共晶合金中发现了发展完好的Mo5Si3(D8m)/MoSi2(C11b)层状结构,层间距为几百纳米。测量了各合金退火前后的维氏硬度,研究了显微组织变化对维氏硬度的影响。