氢在无序态和有序态Ni3Fe合金中的扩散行为

采用电解渗氢的方法研究室温下氢在无序态和有序态Ni3Fe合金中的扩散行为.研究结果表明,在相同渗氢温度下,渗氢后的Ni3Fe合金的延伸率随渗氢时间的增加而降低,拉伸断口上的沿晶断裂区(IG)的深度随渗氢时间的增加而增加;在相同渗氢时间下,合金拉伸断口上的沿晶断裂区的深度随渗氢温度的增加而增加.沿晶脆性断裂区的深度与渗氢温度和时间的关系符合菲克扩散方程的解.时间滞后法计算结果表明,氢在无序态Ni3Fe合金中的表观扩散系数高于在有序态合金中的表观扩散系数.氢在无序态和有序态Ni3Fe合金中的扩散激活能分别为44.9 kJ/mol和29.5 kJ/mol.

有序度对Ni_3Fe合金环境氢脆的影响

研究了室温下不同有序度的Ni_3Fe在真空和氢气气氛中的力学性能及断口形貌特征。结果表明:具有不同有序度的Ni_3Fe在真空中拉伸时,均不发生环境氢脆;但在氢气中氢对其有强烈的脆化作用,且其敏感性随着有序度的增加而加剧。扫描电镜观察表明:在真空中或H_2中拉伸时,无序Ni_3Fe的断口都为韧性穿晶断口,而在氢气中拉伸时,1000h有序化Ni_3Fe为100％沿晶脆性断口,但是有序化60h和200h的Ni_3Fe的断口为穿晶和沿晶混合断口。

Fe对氢在无序态和有序态Ni_3Fe合金中扩散的影响

研究阴极渗氢时Fe的化学计量比对氢原子在无序态和有序态Ni3Fe合金中扩散的影响.在相同渗氢条件下,随着Fe含量的增加,渗氢后无序态和有序态Ni3Fe合金的拉伸延伸率逐渐增加,断口上的沿晶断口深度逐渐减小.时间滞后法计算结果表明,在相同渗氢条件下,随着Fe含量的增加,氢在无序态和有序态Ni3Fe合金中的表观扩散系数和表观扩散激活能逐渐减少.在相同条件下,氢在无序态Ni3Fe合金中的扩散系数大于氢在有序态Ni3Fe合金中的扩散系数.

B对无序态和有序态Ni_3Fe合金环境氢脆的影响

为了阐明金属间化合物中H2所致脆性的机理及B在抑制这类氢脆的作用,研究了B对无序态和有序态Ni3Fe合金氢脆的影响及其预渗氢后断口沿晶深度的影响。结果表明:B能同时降低H在无序态和有序态Ni3Fe合金中的表观扩散系数,而且不管是否添加B,H在无序态Ni3Fe合金中的表观扩散系数始终大于H在有序态Ni3Fe合金中的表观扩散系数。因此,不能简单地从B影响Ni3Fe合金中H扩散来解释B能明显抑制有序态Ni3Fe合金在H2中的环境氢脆。

螺旋桨用铜合金ZCuAl8Mn14Fe3Ni2的疲劳裂纹扩展特性

采用标准紧凑拉伸CT试样及改进型CT试样,研究了螺旋桨用铜合金ZCuAl8Mn14Fe3Ni2在空气、自来水及3.5%氯化钠水溶液中的疲劳裂纹扩展特性。结果显示：在自来水中,试验材料的疲劳裂纹扩展速率与在空气中的差别不大,表明自来水对试验材料的腐蚀作用不明显;当应力强度因子范围ΔK在（17~32）MPa.m1/2之间变化时,在3.5%氯化钠水溶液中,试验材料的疲劳裂纹扩展速率明显比在空气中时快,表明试验材料同时受到了腐蚀作用,但当应力强度因子范围ΔK大于32MPa.m1/2时,这种腐蚀作用却随着ΔK的增加在逐渐弱化。研究结果为试验材料的工程应用提供了依据。

光谱分析用ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金标准物质铸锭研制

采用数值模拟方法对ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金标准物质铸锭的充型及凝固过程进行了模拟,分析了金属液的充型速率、气体含量、凝固时间及液相分数变化,验证了设计的铸锭模具的可行性。并根据模拟参数制备了ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金铸锭。结果表明:模拟结果与试验结果相符,制备的合金锭无气孔、夹渣、缩松等铸造缺陷,组织细小,成分均匀,满足ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金标准物质用铸锭要求。

ZCuAl8Mn14Fe3Ni2合金的磨蚀

利用高速旋转圆盘对船用螺旋桨材料ZCuAl8Mn14Fe3Ni2合金进行空蚀、冲蚀和磨蚀试验。结果表明,ZCuAl8Mn14Fe3Ni2合金的磨蚀率为16.38mm3/h,高于纯空蚀率和纯冲蚀率,其中空蚀与冲蚀交互作用所造成的损失率占到磨蚀率的56.96%。磨蚀试样的表面形貌和粗糙度接近于冲蚀试样表面,说明在磨蚀过程中,冲蚀和空蚀的交互作用主要表现在空化改变了沙粒的冲击方向,促进了冲蚀过程,使损伤程度增大。

硼含量对(Fe,Ni)_3V合金组织和力学性能的作用

研究了室温下硼含量对无序态和有序态(Fe,Ni)_3V合金在真空中拉伸时的力学性能及断裂方式的作用.结果表明,随着(Fe,Ni)_3V合金中硼含量的增加,合金的晶粒尺寸持续细化,合金的最大抗拉强度和延伸率随之提高.硼原子对有序态合金力学性能的作用要大于无序态合金,有序态(Fe,Ni)_3V合金断裂方式随硼含量的变化表明硼原子在晶界上提高了晶界的强度.晶粒尺寸的细化提高了无序态(Fe,Ni)_3V合金的力学性能,而有序强化效应及硼原子改善晶界性质、细化晶粒的共同作用提高了有序态(Fe,Ni)_3V合金的力学性能.

轧制变形对TiNiFe形状记忆合金组织结构及力学性能的影响

对不同变形量轧制和不同温度热处理的Ti50Ni47Fe3合金的组织结构、力学性能进行了研究。X射线衍射结果表明,随着轧制变形量的增加,Ti50Ni47Fe3合金在轧制方向上出现了择优取向;Ti50Ni47Fe3合金的晶粒尺寸随着轧制变形量的增加而减小,随着热处理温度的升高而增大;Ti50Ni47Fe3合金的抗拉强度和屈服强度随着轧制变形量的增加而增大,随热处理温度的升高而降低。

热处理对添加少量Cr、Fe的Ti-Ni合金组织和力学性能的影响

采用真空熔炼法制备Ti_(45)Ni_(55)Cr_(0.3)和Ti_(45)Ni_(52)Fe_3合金(元素含量为摩尔分数)铸锭,对其进行均匀化处理以及850℃/1 h固溶和水淬后,分别采用3种不同的工艺进行热处理:1)850℃/1 h固溶,2)375℃/1 h时效,3)25%冷轧+375℃/1 h退火,研究热处理工艺对合金的相变特性、力学性能、内耗性能和微观组织的影响。结果表明,Ti_(45)Ni_(55)Cr_(0.3)和Ti_(45)Ni_(52)Fe_3合金的基体均由B2与R相组成;Ti_(45)Ni_(55)Cr_(0.3)合金经过375℃/1 h时效或25%冷轧+375℃/1 h退火处理后,析出Cr3Ni2粒子,时效后抗拉强度为1 385 MPa,时效升温过程的峰值内耗达到0.53;Ti_(45)Ni_(52)Fe_3合金经过25%冷轧+375℃/1 h退火后析出Ti3Ni4相,抗拉强度为770 MPa;与其它热处理工艺的升温过程相比,Ti_(45)Ni_(52)Fe_3合金的时效升温过程峰值内耗最高,达到0.158;降温过程中,Ti_(45)Ni_(55)Cr_(0.3)合金在时效降温过程中发生B2→R→M相变,退火的降温过程中发生B2?R相变,而Ti_(45)Ni_(52)Fe_3合金在退火的降温过程中发生B2→R→M相变。

TiNiFe低温形状记忆合金弹簧回复特性的研究

测定了Ti50Ni47Fe3形状记忆合金弹簧升温过程经过马氏体相变、R相变回复力、回复位移的特性曲线。结果表明:Ti50Ni47Fe3弹簧在马氏体相变(-100℃至-70℃)过程,回复性能不明显,而在R相变(-10℃至10℃)过程,回复位移和回复力变化显著;Ti50Ni47Fe3弹簧最大的回复位移随约束力的增加而呈非线性增加:约束力为5.2 N,最大回复位移可达2.24 mm;最大的回复力随约束位移的增加亦呈现非线性增加:约束位移为4.4 mm,最大回复力为4.8 N。

Ti_(50)Ni_(47)Fe_3合金的铸态及均匀化热处理显微组织

采用真空感应法熔炼制备了Ti50Ni47Fe3合金铸锭,对合金铸锭进行了均匀化热处理,运用金相显微镜,XRD,带有EDS的SEM等手段进行显微组织分析。结果表明,Ti50Ni47Fe3合金的铸态显微组织由内到外依次呈不规则胞状、柱状和细长等轴状,主要原因为冷却速度不同导致合金的晶粒形核和长大存在差异。均匀化热处理一定程度上能消除枝晶偏析,1000℃下均匀化12 h后,合金枝晶偏析和析出相显著减少。