Ti-Al-Fe体系bcc相扩散系数及原子移动性

钛合金中合金元素的扩散行为对材料的制备、加工、服役等过程至关重要。研究了1000和1100℃时Ti-Al-Fe体系bcc相中的元素扩散行为,制备了8对bcc-Ti-Al-Fe单相合金扩散偶。分别在1000℃/8.5 h和1100℃/7 h条件下进行扩散,利用EPMA技术测定成分-距离曲线。通过得到的成分-距离曲线,采用CALPHAD方法建立了Ti-Al-Fe体系bcc相的原子移动性数据库。在优化过程中,采用HitDIC软件得到了原子迁移率参数和互扩散系数。利用得到的原子移动性参数对扩散偶的扩散过程进行了模拟,计算结果与实验扩散特性(互扩散、组分-距离分布和扩散路径)一致,验证了该数据库的准确性。这一研究成果对于深入理解钛合金的微观组织演变和性能具有重要意义。

热分析在Ti-Al-Fe体系热爆反应中的应用

本文测量了线性升温速率下的Ti48Al27Fe30（wt％）体系热爆反应过程的DSC曲线。

一种Ti-Al-Fe系船用钛合金

研究了新型Ti-Al-Fe系船用钛合金的力学性能、显微组织、透声性能、冷成型性及耐海水腐蚀性能.结果表明:设计的Ti-Al-Fe系船用钛合金属700 MPa级强度的高塑性、高韧性、良好的冷成型性及优异的耐海水腐蚀性能的钛合金,δ＞20%,R/t＜1.5.

Ti-Al-Fe 三元系中 α(α_2)/γ 的相平衡

利用电子探针微区成分分析测定了Ｔｉ－Ａｌ－Ｆｅ系低Ｆｅ部分的α（α２）／γ相平衡成分，并进行了热力学分析．结果表明，相对于Ｔｉ－Ａｌ二元系，Ｆｅ的加入使α（α２）／（α（α２）＋γ）和（α（α２）＋γ）／γ相界线均向富Ｔｉ方向移动；Ｆｅ在α（α２）相中的溶解度小于γ相，Ｆｅ为γ相稳定化元素．

Ti-Al-Fe合金的加工性能研究

研究了Ｔｉ－Ａｌ－Ｆｅ合金的冷成型与焊接性能。结果表明，该合金具有中等强度、较好的冷变形能力和焊接性能，是一种适合于进行冷变型加工的α型钛合金。

在室温和液氮温度Ti-Al-Fe合金的拉伸行为及其变形机理

在室温(25℃)和液氮温度(-196℃)测试Ti-Al-Fe合金的拉伸性能,并使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)表征和分析破断后试样的显微组织和断口形貌,研究了这种合金的拉伸行为及其变形机理。结果表明,Ti-Al-Fe合金在25℃拉伸塑性变形后,在其显微组织中极少发现孪晶,其塑性变形机制主要为位错滑移。在-196℃该合金的强度和塑性较好,表现出孪晶诱发塑性效应,在塑性变形过程中生成了大量孪晶,其类型为{1122}型压缩孪晶、{1012}型拉伸孪晶和{1124}型压缩孪晶,其塑性变形机制为滑移和孪生共存。在不同变形阶段孪晶的类型和数量不同,在变形初期孪晶的类型主要为{1122}型孪晶,在变形后期{10-12}型孪晶的数量增多。

摩托车发动机用Ti-Al-Fe-Mo气门的制备及性能表征

以Ti粉和Al、Fe、Mo等元素粉末为原料,采用粉末冶金工艺制备了Ti-Al-Fe-Mo合金,并最终制成摩托车发动机用钛气门。研究了钛合金制备过程中的组织和性能演变规律,考察了钛气门的装机试验使用效果。结果表明,采用粉末冶金工艺制备的Ti-Al-Fe-Mo合金具有优良的综合性能,其抗拉强度为1232 MPa,屈服强度为1186 MPa,延伸率为6.5%,硬度为49HRC。在钛合金表面涂覆TiN硬质耐磨涂层后,制成的钛气门可满足摩托车发动机的装机测试要求。与使用钢制气门相比,使用钛气门可以使发动机的功率和扭矩提高约12%,油耗降低1%,并显著降低噪音。

添加Cr元素对快速凝固Al-Ti-Fe基合金显微组织和显微硬度的影响

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe 和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金薄带,利用X射线衍射、EDS、透射电镜和高分辨电镜来分析该两种合金的急冷态和退火态显微组织,研究了Cr对快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金显微组织和显微硬度的影响。

(Ti,Fe)-Al-C体系钢铁基复合材料的热力学计算与分析

利用溶液热力学理论,研究了(Ti,Fe)AlC体系钢铁基复合材料可能的反应产物的吉布斯自由能变化。热力学实验模型是在FeC熔液中加入钛铁合金(Ti,Fe)和纯铝块,继续加热到1600℃,熔液经过充分混合、反应后随炉冷却到常温。计算结果表明,TiC先于Fe2Ti、Fe3C等相生成,但始终没有Al4C3和TiAl3相产生;体系中TiC的热力学稳定性最高;在凝固过程中,TiC相优先析出,随后可能有Fe2Ti、Fe3C等相析出;铝含量的增加能够促进TiC、Fe2Ti、Fe3C等相的生成。

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。

含Al金属间化合物多孔材料的研究进展

多孔金属间化合物兼备陶瓷和金属的优点,具有低密度、高弹性模量、高导热系数、高比强度和比刚度、优异的高温抗氧化性能等优点,是一种具有很大发展潜力的新型无机多孔材料。系统地总结了Ti-Al、Fe-Al和Ni-Al三大含Al金属间化合物多孔材料制备工艺与组织结构的国内外最新研究进展、目前存在的问题以及在过滤等领域的应用前景。对三种多孔材料的制备工艺进行了详细归纳,包括元素反应法、造孔剂法、燃烧合成以及浸渍法等,重点介绍了热爆反应快速制备高孔隙率多孔材料方面的最新成果与优势;最后指出了金属间化合物多孔材料目前存在的问题以及未来的研究重点和发展趋势。

Fe代替V制备低成本钛合金:相体积分数的计算

钛合金因其优异的综合性能,如比强度高、耐热性强、耐腐蚀性能优异、低温性能好等特点,而被应用在航天、航空、航海等诸多领域,然而钛合金的高成本严重制约了其大规模的使用。本文以综合性能最好、使用最广泛的Ti-6Al-4V合金为基础,在使用廉价合金元素代替昂贵合金元素的思路下,设计了几组V、Fe元素含量不同的Ti-Al-V-Fe合金。借助稳定系数Kβ,分析钛合金中β相的稳定程度和β稳定元素的作用,通过理论推导的方法建立了合金淬火态和退火态的β元素临界晶胞系数的计算模型,并在此基础上确立了α相与β相的体积分数的计算方法,从而实现了对Ti-Al-V-Fe合金中相体积分数的理论计算。本文以Ti-6Al-3V-1Fe合金为例,首先对合金内α相与β相的体积分数分别做了理论计算,继而利用真空非自耗电弧熔炼炉制备了Ti-6Al-3V-1Fe合金的铸锭,取样并进行热处理,最终利用X射线衍射法测定了Ti-6Al-3V-1Fe合金淬火态和退火态α相与β相的实际体积分数。对比发现,实验测定的结果与理论计算的结果较为吻合,说明建立的模型用于预测α相与β相两相的体积分数是切实可行的。

硫酸浸出赤泥中铁、铝、钛的工艺研究

采用硫酸作为浸出剂,研究了赤泥中3种金属铁、铝和钛的浸出工艺。通过考察反应温度、反应时间、液固比、硫酸浓度、赤泥颗粒粒径、焙烧温度、焙烧时间对浸出率的影响,确定了3种金属离子的最佳浸出工艺条件。实验结果表明,将粒径为0.15～0.18 mm的赤泥颗粒于600℃下焙烧5 h后,在温度为60℃,硫酸浓度为12 mol/L,液固比为5的条件下反应1 h,Fe、Al、Ti的浸出率分别为46.7%、63.3%和54.3%。此外,实验还采用扩散控制的收缩未反应芯模型对浸出反应的动力学进行了研究,通过对实验数据的模拟分析,得到了3种金属的浸出动力学方程。

赤泥中有价金属提取的研究现状及建议

介绍了赤泥的物理化学性质以及物相特征,综述了国内外从赤泥中提取Fe、Al、Ti和稀土元素等有价金属的研究现状及存在的问题,同时对赤泥高效提取有价金属的发展方向进行了展望。

ICP-AES法测定GH3128合金中硅、锰、钨、钼、铬、钛、铝、铁和锆等元素

采用ICP-AES法测定GH3128合金中硅、锰、钨、钼、铬、钛、铝、铁、锆等多种合金元素。系统研究了各元素4条分析谱线的光谱干扰情况,根据光谱干扰研究结果和分析谱线的灵敏度、信背比以及等效离子浓度等进行了分析线的选择。采用柠檬酸络合钨,基体匹配法消除共存元素干扰,效果良好。

ICP-AES法测定钛合金中的铝、钒、钼、铁、锆

用ICP -AES法测定钛合金中的铝、钒、钼、铁、锆 ,研究了高频功率、雾化压力、辅助气流量、泵速对待测元素发射谱线强度的影响 ,优化的测定条件为 :高频功率 115 0W ,雾化压力 16 5 .7kPa,辅助气流量 0 .5L/min ,泵速 10 0r/min。该法测定结果的相对标准偏差不大于 1.2 % ,待测元素的回收率为 98.0 %～ 10 1.1%。

Fe-Ti-C-Al体系中二元相的原位生成热力学计算

用溶液热力学方法研究了在1 400～1 600℃温度范围内,Ti、C、Al等元素对Fe-Ti-C-Al体系的影响。计算结果表明,在1 600℃时,TiC能在Fe溶液中直接反应生成,并且Al能促进各反应生成吉布斯自由能变的降低。在1 400～1 600℃温度范围内,Ti含量的增加能促进Ti Al3和Fe2Ti的降低,Fe3C的升高;C含量的增加能够促进Fe3C、TiC和Ti Al3的降低;此外,过量的C能促进Fe2Ti的升高。

Al-TiO_2-C-Ti-Fe体系反应过程研究

采用 DSC和 XRD对不同 Fe含量 Al- Ti O2 - C- Ti- Fe体系的燃烧反应过程进行了研究。结果表明 ,Al- Ti O2 - C-Ti- Fe体系的反应是分步进行的。在高温区以金属间化合物的分解及 Ti、C反应为主 ;在低温区则随着 Fe含量的不同存在不同的反应 :Al- Ti O2 - C- Ti以 Al、Ti的反应为主 ,Al- Ti O2 - C- Ti- 2 0 wt% Fe以 Al、Ti及 Al、Fe反应为主 ,同时还存在 Al、 Ti O2 及 Fe、 Ti反应 ,而 Al- Ti O2 - C- Ti- 50 wt% Fe则以 Fe、Al和 Fe、 Ti反应为主。

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。

快速凝固Al-Ti-Fe系合金的组织演化

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe,Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr(at%,下同)合金薄带,利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析了这些合金的急冷态和退火态组织。结果表明:快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al5Ti2两种初生相,快凝合金经400℃退火10h后,组织中出现了Al13Fe4相,在450℃退火,组织中析出了弥散Al3Ti相;快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金急冷态组织中存在Al11V相和Al80V20相,400℃退火10h后,初生Al11V相转变为Al80V20相,且固溶在α-Al基体中的Ti,Fe以Al23Ti9相和Al13Fe4相的形式析出;快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr合金急冷态组织中存在Al3Ti和Al13Cr2两种初生相,快凝合金经300℃退火10h后,组织中析出了Al13Cr2和Al3Ti两种弥散相,400℃退火10h时后组织中出现了Al13Fe4相。