Ti_2AlNb金属间化合物惯性摩擦焊接头组织及性能分析

采用惯性摩擦焊接工艺对Ti_2AlNb金属间化合物进行了焊接试验研究,利用SEM观察了焊态及焊后热处理接头各区域显微组织,并分析了接头显微硬度变化趋势.结果表明,Ti_2AlNb金属间化合物试验母材为α2+B2+O三相组织,α2相呈断续网状和块状分布于原B2相晶界,O相呈片状分布在B2相基体上;摩擦焊接头分区明显,WZ为单一B2相等轴晶粒,晶粒均匀细小,热力影响区(TMAZ)近焊缝区为B2+α2相组织,α2相沿摩擦方向呈定向分布,远焊缝区与热力影响区(HAZ)相近为B2+O+α2三相组织;焊后热处理接头WZ为板条状B2+O双相组织,并伴有疑似孪晶出现,TMAZ为B2+O+α2三相组织,近焊缝区原黑色条纹区B2相转变成了块状O相,其余B2相转变成B2+O相板条束,HAZ组织与母材相近,但具有厚度更细小的O+B2相板条;焊态及焊后热处理接头焊缝区显微硬度最高,随着向母材区过度,显微硬度逐渐降低.

TiB_2金属陶瓷与TiAl金属间化合物的扩散连接

对TiB2 金属陶瓷与TiAl金属间化合物进行了扩散连接试验 ,研究了直接扩散连接和采用Ni为中间层进行扩散连接的接头界面结构及工艺参数对界面结构和连接性能的影响。直接扩散连接时 ,连接界面处生成了Ti(Cu ,Al) 2 金属间化合物 ,采用Ni为中间层进行扩散连接时 ,界面处生成了单层TiAlNi2 金属间化合物层和两层Ti,Al,Ni扩散层共三层结构。直接扩散连接时 ,连接温度T =12 2 3K ,时间t=1.8ks,压力p =80MPa时接头强度为 10 3MPa ;采用Ni为中间层时 ,连接温度T =12 73K ,时间t=1.8ks,压力p =80MPa时接头强度为 110MPa。

Al_(67)Mn_8Ti_(24)Nb_1金属间化合物亚稳态粉末热压成形后的组织结构及性能

铸态复相Al67Mn8Ti24Nb1合金经10h高能球磨转变为弱有序的fcc结构，该正稳态粉末在热压成形过程中发生重有序化转变，恢复至复相结构．成形合金显微组织由Ll2基体和弥散分布的DO22结构Al3（Ti，Nb）第二相组成，第二相主要沿基体颗粒周围分布，一部分分布于基体内部，与铸态组织相比，成形合金晶粒明显细化,热压合金具有高的压缩强度，从室温至500℃基本稳定，高于500℃强度虽明显下降，但800℃时其屈服强度仍有531MPa，约为室温时的60％；成形合金室温压缩塑性为16．8％，退火后达20％，塑性随变形温度升高而提高，700℃以上试样受压时不断变形压扁。

(Al,Mn)_3Ti-2V金属间化合物的热腐蚀研究

研究了(Al,Mn)3Ti-2V和TiAl在900℃的(Na,K)_2SO_4以及850℃的Na_2SO_4+NaCl熔盐中的热腐蚀行为。结果表明,(Al,Mn)_3Ti～2V在(Na,K)_2SO_4中的耐蚀性很好,腐蚀产物膜很薄,外层是保护性的Al_2O_3,内层是Al_2O_3+TiO_2+TiS的混合膜。当熔盐中存在NaCl时,(Al,Mn)_3Ti-2V的耐蚀性极差,腐蚀产物的厚度比在(Na,K)_2SO_4中大100多倍,且具有分层结构,最外层富MnO(含少量Al+2O_3和TiO_2),第二层为Al_2O_3+少量TiS,第三层为TiO_2+TiS,由于不能形成保护性的Al_2O_3层,腐蚀产物极易剥落。

Ti_3Al-Nb金属间化合物CO_2激光焊工艺

针对高Nb含量的Ti3 Al -Nb基合金Ti -2 3Al-17Nb进行激光焊工艺研究 ,了解影响钛铝金属间化合物激光焊质量和焊缝成形的工艺因素。研究结果表明 ,2 .5mm厚的Ti-2 3Al-17Nb合金采用大功率CO2 激光焊不产生焊接裂纹 ,焊缝气孔是主要的焊接缺陷。采用合理的焊前表面处理工艺、全熔透焊接可获得无气孔的焊缝。在所研究条件下 ,合金具有良好的熔透性 ,部分熔透和临界熔透时焊缝截面呈钉头型 ,而稳定的全熔透焊缝则呈“沙漏”形 ,焊缝熔深并不是完全随焊接热输入的增大而增大 ,还取决于激光功率密度。接头显微硬度分布呈马鞍形 ,焊缝的硬度高于母材 ,近缝区出现峰值 。

金属间化合物Al_(3)Ti多晶型性质的DFT理论研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理研究方法,考察了在DO_(22)、DO_(23)、DO_(19)和L1_(2)四种晶体结构下,Al_(3)Ti金属间化合物的热力学稳定性和力学性能。计算结果表明,四种结构的Al_(3)Ti生成焓均为负值,表明四者在热力学上均可以稳定存在。其中,DO_(23)-Al_(3)Ti的生成焓最负,热力学稳定性最高,其后依次是DO_(22)、L1_(2)、DO_(19)三种结构。力学性能计算表明,DO_(23)结构具有最高的杨氏模量E和体模量B。根据体模量B和剪切模量G的比值B/G,可知四种结构的Al_(3)Ti均呈脆性。各向异性指数A^(U)的排序为DO_(22)>DO_(23)>L1_(2)>DO_(19)。

Ti-Al金属间化合物中原位生成Al_2O_3晶须机理分析

以金属钛粉、铝粉和五氧化二铌粉末压制成预制体,通过石墨与氧化铝混合粉对预制体的覆埋实现气氛保护并进行热处理,使其发生化学反应原位合成氧化铝晶须增韧钛铝金属间化合物复合材料。通过XRD、EDS和SEM测试,分析了材料最终晶相组成及内部显微结构特点。XRD分析显示,主晶相为Ti-Al金属间化合物,次晶相为α-Al2O3;且根据原料中钛、铝粉配比不同,主晶相为钛铝比不同的金属间化合物。SEM结合EDS测试表明,钛铝质量比为3:7时,材料中包含α-Al2O3晶须、颗粒两种增强相;钛铝比较低(5:5)时,增强相为α-Al2O3颗粒。颗粒增强相主要为Al与Nb2O5反应生成;α-Al2O3晶须由铝液与氧气反应而成,按VLS机制生长。

NiCoCrAl-Y_2O_3涂层对TiAl金属间化合物高温抗氧化性的影响

分别用等离子喷涂和等离子-激光复合工艺,在TiAl金属间化合物表面制备NiCoCrAl-Y2O3涂层,对其进行高温氧化试验,并用XRD、SEM检测试样相组成及表面形貌,通过氧化动力学曲线、氧化物的组织结构形貌,分析两种不同工艺制备的NiCoCrAl-Y2O3涂层的高温氧化机理。

Ti_3Al金属间化合物在熔融LiCl-Li_2O中的热腐蚀行为

采用浸没法研究了Ti_3Al金属间化合物在750℃熔融LiCl-3%Li_2O中的热腐蚀行为。结果表明：Ti_3Al的耐腐蚀性能优于SS310不锈钢。Ti_3Al在腐蚀初期出现了较快的腐蚀,而后腐蚀速率减慢并趋于平缓。Ti_3Al经腐蚀后,形成了双层结构的腐蚀膜,外层较厚,由铝的氧化物(LiAlO_2,Al_2O_3)构成；内层较薄,由钛的氧化物(Li_2 TiO_3,TiO_2)构成。铝的选择氧化导致了Ti_3Al腐蚀初期快速腐蚀,而腐蚀后期腐蚀速率较慢是由于钛的氧化物构成的内层具有较好的保护性。

金属间化合物Al_(67)Mn_8Ti_(25)合金解理能和解理面

用ＥＥＴ 计算了Ｌ１２ 结构Ａｌ６７ Ｍｎ８Ｔｉ２５ 合金的键结构， 键能和主要解理面的解理能。结果表明几种低指数晶面的解理能以｛１１０｝ 晶面为最低， 其值为３ ．１２Ｊ·ｍ － ２ ； 其次为｛１００｝ 和｛１１１｝ 型晶面， 解理能分别为４ ．１７ 和４ ．８７Ｊ·ｍ － ２ 。用电子背散射衍射技术对合金室温弯曲断口解理刻面的晶体学位向进行了测定， 在所测刻面中，｛１１０｝ 刻面约占５４ ％ ，｛１００｝ 和｛１１１｝ 约占３１ ％ 和８ ％ ， 其结果与ＥＥＴ 计算结果相一致。可以认为， 解理能低是Ａｌ６７ Ｍｎ８Ｔｉ２５ 合金室温脆性解理的主要原因之一。

Ce、Nb对Al_(66)Mn_9Ti_(25)金属间化合物形变和断裂行为的影响

本工作研究了微量Ｃｅ、Ｎｂ对Ａｌ６６Ｍｎ９Ｔｉ２５金属间化合物显微组织、微裂纹生成及扩展倾向、维氏硬度、压缩性能、断裂特征、变形亚结构的影响。结果表明，添加微量Ｃｅ有显著的促进晶粒枝晶化和第二相弥散化作用，从而使微裂纹生成和扩展以及沿晶开裂受到一定程度的抑制，因而，压缩强度明显提高，压缩塑性也有改善。微量Ｎｂ的加入，显微组织仍保持等轴状晶粒和粗大第二相，压缩性能未能改善。

氢对 Ll_2 结构 Al_(67)Ti_(25)Mn_8 金属间化合物力学性能的影响

研究了电解充氢对Ｌｌ２结构Ａｌ６７Ｔｉ２５Ｍｎ８金属间化合物力学性能的影响．结果表明，在压缩试验条件下，充氢不改变材料的屈服强度，但断裂强度及塑性却明显降低．通过断口分析，发现在三点弯曲的起裂边缘存在沿晶断裂的薄层，而在断口内部则基本仍为解理断裂．试样表面沿晶界开裂，并在晶界附近出现浮凸粒子．能谱分析表明为Ｔｉ富集的新相，经热力学分析应为Ｔｉ－Ｈ化合物．表明氢在晶界富集促进了晶间起裂，致使材料的强度和塑性下降．

镧对Ll_(2)结构Al_(3)Ti基金属间化合物显微组织和力学行为的影响

镧对Ｌｌ_２结构Ａｌ_３Ｔｉ基金属间化合物显微组织和力学行为的影响傅云义，陈铮（西北工业大学，西安７１００７２）有序金属间化合物Ａｌ３Ｔｉ因低密度、良好的抗氧化性能和高的比强度，近年来倍受重视，其作为结构材料应用的主要障碍是室温脆性。最近研究发现［１，...

Al_(60)Mn_(13)Ti_(25)V_2金属间化合物的高温氧化行为和氧化膜的纳米压入研究

研究了不同热处理后的Al60Mn13Ti25V2合金的高温氧化行为和氧化膜的纳米力学性能.结果表明:在1000℃下,单纯均匀化热处理合金和热等静压+均匀化热处理的合金均具有良好的恒温抗氧化性能;而在900℃和1000℃条件下,热等静压+均匀化热处理合金的循环氧化性能明显优于单纯均匀化热处理合金的循环氧化性能.其原因为热等静压处理有助于消除合金内部微孔等缺陷,使合金组织的均匀化得到改善,降低氧化膜的热应力对循环氧化的影响.而纳米压入法则显示,Al60Mn13Ti25V2合金生成的氧化膜具有明显的层状结构,这与SEM观察相吻合,并讨论了氧化膜的力学特征.

Ti（AlMn）金属间化合物中的α_2－γ相界面的缺陷

在Ｔｉ（ＡｌＭｎ）中有两种不同层次的层状结构［１０］．ＨＲＥＭ观察分析表明在这两种不同层次的层状结构中α２－γ相界面互不相同．粗层次中的α２－γ相界面具有台阶特征并可以用Ｏ点阵理论来解释．在细层次中的α２，γ片层具有一定的弹性形变，因而α２－γ仅有少量的台阶位错．另外，在细层次的α２－γ－α２复合界面上，还发现层错桥连两个台阶位错的复合缺陷结构．

激光熔炼Ti_5Si_3-TiCo-Ti_2Co多相金属间化合物合金的组织与耐磨性

利用激光熔炼技术制备出Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物新型耐磨合金,分析了合金的显微组织并测试了合金的室温干滑动磨损性能。结果表明,Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金组织均匀、致密,在室温干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能。Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金的磨损量随磨损时间的延长缓慢增加,磨损率先增加后降低;难熔金属硅化物Ti5Si3的高硬度及金属间化合物的反常屈服强度-温度关系及磨损过程中表面粘附转移保护层的形成,是Ti5Si3-TiCo-Ti2Co多相金属间化合物耐磨合金在室温干滑动磨损试验条件下具有较好耐磨性能的原因。

Ti_3(Si,Al)C_2金属间化合物多孔材料的抗盐酸腐蚀性能

以Ti、Si、Al和石墨元素粉末为原料,采用粉末冶金方法制备的Ti_3(Si,Al)C_2金属间化合物多孔材料,具有良好的孔隙结构特征和力学性能。研究Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料分别在0.001,0.01,0.1和1 mol/L盐酸溶液中的质量、孔结构和表面形貌的变化情况。通过Tafel曲线得到Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料的电化学腐蚀动力学参数,并与多孔Ti材料进行对比。结果显示,Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料腐蚀行为呈抛物线规律,在0.001 mol/L盐酸溶液中质量损失最少,为多孔Ti材料的29%。Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料的孔结构在0.001 mol/L盐酸中最大孔径及透气度变化分别为1.06%,9.4%,随酸度增大变化不大,表现出优异的孔结构稳定性。电化学极化曲线拟合结果表明,Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料自腐蚀电位在0.01,0.1和1 mol/L盐酸溶液中随酸浓度的升高而负移,自腐蚀电流密度随酸度提高而增加,且材料在0.01 mol/L盐酸溶液中的抗腐蚀性能最佳,自腐蚀电位及电流密度分别为161 mV,7.802×10^(-4) mA·cm^(-2)。结合静态腐蚀浸泡实验和电化学腐蚀测试结果,Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料表现出优异的抗盐酸腐蚀性能。

压铸AZ91D镁合金表面涂层中Al_(2)O_(3)与TiO_(2)金属间化合物的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理,计算了压铸AZ91D镁合金表面涂层中Al_(2)O_(3)和TiO_(2)相的形成热、结合能、电子结构、热力学性质和弹性性质。结果表明:Al_(2)O_(3)的合金形成热绝对值较大,Al_(2)O_(3)较TiO_(2)相对容易形成;TiO_(2)结合能的绝对值比Al_(2)O_(3)的大,TiO_(2)相对Al_(2)O_(3)较为稳定。TiO_(2)相态密度图相能带的宽度较大,离域性较强,成键较强。Al_(2)O_(3)与TiO_(2)均为塑性相,其中Al_(2)O_(3)塑性较好。在700~950 K范围的相同温度时,TiO_(2)相的吉布斯自由能始终最小。

Ti_3Al基金属间化合物的研究进展

对Ti3 Al基金属间化合物的研究情况及其合金组织、力学性能、影响因素作了概述 ,并重点介绍了其熔炼技术和铸造特性。最后 ,展望Ti3

Ti-Al金属间化合物多孔材料的研究进展

Ti-Al金属间化合物多孔材料兼备陶瓷和金属多孔材料的性能优势,为具有很大发展潜力的新型无机多孔材料。目前,对于Ti-Al金属间化合物多孔材料的研究包括以下3个方面:反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的制备及孔结构形成过程和机理;偏扩散-反应合成-烧结制备的Ti-Al金属间化合物多孔材料的物理、化学性能;偏扩散-反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的应用及其潜力。Ti-Al金属间化合物多孔材料包括多孔体、多孔膜和多孔纸型膜等多种形式;Ti-Al金属间化合物多孔材料的性能主要包括膨胀特性、孔结构性能、抗环境腐蚀性能及焊接性能;Ti-Al金属间化合物多孔材料的现有应用范围主要包括过程工业中流体介质的过滤分离净化,以及化学工业中复合钯膜的支撑体。