AB_2型Laves相Mg(Cu_(1-x)Al_x)_2的结构及其稳定性

采用机械活化+热压烧结法制备Laves相Mg(Cu1-xAlx)2(0≤x≤0.35),并对热压产物进行物相、微观形貌以及力学性能分析.从热力学、晶体学和合金电子理论角度分析Al合金化对Laves相Mg(Cu1-xAlx)2的形成和性能的影响.结果表明:MgCu2中的部分Cu被Al替代,晶体结构没有改变,仍是C15结构Laves相.随着Al含量的增加,Laves相的晶格常数逐渐增大,致密度逐渐提高,晶粒尺寸增大,晶格畸变增大.随着Al替代量的增加,Laves相的硬度、杨氏模量增大,Laves相抗压强度为先增加后减小.Al进行合金化能够使Laves相Mg(Cu1-xAlx)2的力学性能和热稳定性提高.     

合金元素对Laves相MgCu2力学性能的影响

在Laves相MgCu2中添加合金元素Al、Ni、Si,采用机械活化+热压烧结制备MgCu2基合金,并对热压产物进行物相和力学性能分析.结果表明:添加Al、Ni、Si后,合金的主相仍为C15结构的Laves相,晶体结构并未改变.MgCu2的室温变形能力及显微硬度、抗压强度、抗弯强度增加;合金元素可替代MgCu2中的Cu原子,减少变形阻力,表现出增塑作用.此外,合金元素Al和Ni可降低MgCu2的电子浓度,使位错运动Peierls力减小,增加合金的塑性.     

Fe-W-Cr耐热钢时效组织的研究

对目前正任试用的Fe-W-Cr 耐热钢用金相、电子金相、X-光、热膨振、电阻等方法作了研究,研究表明:该钢和合金有α-γ相变,从1150℃左右淬火下来的组织为铁素体+马氏体。700℃时效时,从α品粒中析出 Laves 相,同时马氏体分解析出碳化物(有M_(23)G6,M_6C和M_7C_3等).钢中起强化作用的是 Laves 相,它在700℃比较稳定。     

Fe—Ni—Cr—W—Mo系750℃与900℃部分相区图

用X-线与电子衍射方法测定Fe-Ni-Cr-W-Mo系75O°C与900℃部分相区图,得出在750℃与900℃时,当含钼量分别大于1.5％与1.0%时就可以产生μ相。在实验合金成分范围内,900℃时,当Mo含量不定,含W量>7%时就可以产生μ+Laves相,而750℃时不管W、Mo含量多少都不会产生Laves相。另外,证明传统的控制μ相生成的电子空们数Nv=2.30,不适合本系统合金。     

镍基高温合金K4169的高温相变研究

利用共聚焦激光扫描显微镜原位观察了镍基高温合金K4169的相变过程.结果表明:850℃保温120s后,γ′相发生溶解,γ″相在晶体内部析出,Laves相开始往基体中溶解;加热到950℃保温120s时,γ″相继续析出,Laves相已经大部分溶解到基体中,晶界显露;1 150℃保温200s后,γ″相开始溶解,Laves相已经完全溶解,晶界更加明显;1 286℃时,晶界发生粗化;1 300℃保温200s后晶界粗化加剧.     

Mn12Ni2MoTi（Al）钢中Laves析出相的演变规律

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、硬度测试和拉伸实验,对冷轧变形量为65%和80%的Mn12Ni2MoTi(Al)钢经745℃不同时间退火后的微观组织和力学性能进行表征,研究了Laves相的形核析出和粗化动力学特征,评估了Laves相的演变对晶粒细化的影响.结果表明:细小的六角结构(Fe,Mn)2(Mo,Ti)型Laves相在退火5min时已经大量析出;随退火时间的延长,Laves相颗粒不断长大,其体积分数在1 h内快速升高然后缓慢增加,8 h左右达到最大值,之后保持不变.Laves相优先在晶界析出,并钉扎晶界.Laves相对晶界的钉扎力随退火时间的延长先增加后降低,在退火4 h时达到最大值.另外,Laves相随着冷轧预变形量增加,其粗化速率增加,在相同退火条件下其对晶界钉扎力减小.尽管退火时间的延长或者预变形增大使得Laves相钉扎力减小,但依然能有效地钉扎晶界,阻碍晶粒粗化,这极大地提高了实验钢的热稳定性.对65%冷轧变形材料而言,8 h退火后使再结晶晶粒仍保持在亚微米级别.这种具有亚微米级晶粒的Mn12Ni2MoTi(Al)双相钢同时具有高屈服强度和良好延伸率,其强度和塑性均远高于同材质淬火马氏体钢.     

细晶铸造IN718C合金显微组织对持久性能的影响

探讨了晶粒度为ASTM 3～5级的细晶铸造IN718C合金的显微组织对持久性能的影响．通过分析细晶材料的持久断口和显微组织，发现该合金与普通铸造材料不同的是 细晶材料的持久断裂主要为沿晶断裂形式，其碳化物、Laves相和tex0\delta$相主要分布在晶界； 细晶材料在不同铸态枝晶组织中晶界上碳化物和Laves相都有降低材料持久性能的倾向．     

金属间化合物晶体结构的研究——Ⅳ.σ相及α-Mn结构相晶体结构的新解释

综述了国外所记载过的σ相及其相关的α-Mn结构相电子化合物晶体结构的大量历史资料,讨论了上述化合物的电子浓度e/a值与固体能带理论分析值之间的重大偏离;并从两个不同的角度确定了σ相的晶体态电子浓度临界值之间的等价性,为研究过渡金属合金相提供了一条新路.     

镍基高温合金氩气雾化粉末颗粒中相的研究

松散粉末中的组织状态以及相组成,直接影响,等静压的成型工艺。热处理后的组织与性能。本文采用X射线物相鉴定和透射电子显微镜研究了氩气雾化的FGH95合金松散粉末颗粒内部的相组成,并与Rene'95粉末颗粒进行对比。结果指出MC型碳化物是雾化松散粉末中主要析出相。FGH95合金粉末中为(Nb、Ti)C、并含少量的Cr、Ni、Mo等元素,而Rene′95粉中主要为NbC。MC碳化物的形态与其成分、凝固条件密切相关。在FGH95热中发现少量Laves相,一次γ′相和硼化物相,而且Laves相和硼化物相往往与MC碳化物以共生形态出现。     

元素Mn、V对AB2型贮氢电极合金ZrCr0.7Ni1.3相结构和电化学性质的影响

研究了Mn、V部分替代ZrCr0.7Ni1.3合金中的Cr元素后对其相组成、晶格常数和电化学容量等方面的影响.结果表明:母体合金的主相由立方C15型Laves相和少量六方C14型Laves相组成并含有少量第二相Zr7Ni10.对于合金ZrCr0.7-xMxNi1.3(x=0.1～0.6)(M=Mn或V),在Mn、V单独替代时,随着Mn替代量的增加,第二相Zr7Ni10峰逐渐减弱,合金电化学容量先增加后降低,在x=0.2时放电容量最大;随着V含量的增加,合金的主相向C14型Laves相转化,而第二相Zr7Ni10峰消失,并出现新的第二相Zr9Ni11衍射峰,合金的电化学容量迅速降低;当Mn、V同时进行替代时,对于合金ZrCr0.7-x-yMnxVyNi1.3(x+y=0.2～0.4),其相组成和晶格常数的变化不大,但电化学容量却有较大变化,当合金成分为ZrCr0.4Mn0.1V0.2Ni1.3时,放电容量最高,为311 mAh/g.     

探索新强韧化机制 开拓超高强度钢新领域

论述了超细化马氏体板条，共格沉淀新强化相（Laves相），M2C碳化物和残余—逆转变奥氏体向马氏体相变诱发塑性等强韧化机理，用超纯洁熔炼、超均匀化及控制相变等工艺，获得一种低碳-14Cr-12Co-5Mo-Me新型超高强度、高塑性、高韧性不锈钢。     

新型Laves相Mg(Cu1-xSix)2结构及力学性能

采用机械合金化+热压烧结制备Laves相Mg(Cu1-xSix)2(0≤x≤0.20),研究合金元素Si对其结构、显微组织及力学性能的影响.结果表明:MgCu2中的部分Cu被Si替代,晶体结构并未改变,主相仍为C15结构的Laves相.随Si添加量的增多,整个XRD衍射峰向低角度偏移量增大,点阵常数增大;Si加入使组织均匀、晶格畸变和晶粒尺寸增加,显微硬度增大,抗压强度和抗弯强度先增大后减小.     

轻稀土Pr基立方Laves相超磁致伸缩材料的超高压合成及其磁弹性能研究

通过超高压退火方法,成功获得了轻稀土Pr基立方Laves相Pr(Fe_1-xGa_x)_2.35(x=0,0.06,0.12,0.17)超磁致伸缩合金材料,系统研究了其微结构、磁性转变以及磁致伸缩性能。实验结果表明,高压退火是合成轻稀土Pr基立方Laves磁致伸缩相结构的有效手段;适度的Fe过量可以在磁致伸缩相中引入软磁α-Fe相。热重分析表明随着Ga含量的增加,Pr(Fe_1-xGa_x)_2.35合金的居里温度呈现单调降低趋势。微量Ga掺杂(x=0.06)和α-Fe相的引入可以有效改善样品的软磁性能,使轻稀土Pr基立方Laves相合金在保持较大磁致伸缩响应的前提下,降低其磁弹响应滞后。本工作可为价格便宜、磁弹相应优异的轻稀土Pr基超磁致伸缩材料的开发提供实验和理论指导。     

电子化合物晶体结构的新解释及其与Hume-Rothery经验规律的比较 Ⅲ.γ结构相电子化合物

本文系统地综述了γ结构相电子化合物晶体结构的大量资料,发现Hume-Rothery经验规律在解释这一类含过渡金属的电子化合物晶体结构上所出现的局限性.文中引用合金晶体态电子浓度理论,对研究γ相电子化合物,尤其是含过渡金属的合金晶体结构,提出了一些新的看法.     

T122铁素体耐热钢析出相热力学模拟计算

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对T122铁素体耐热钢钒含量变化对平衡析出相及A3、A4点的影响进行了研究.结果表明,T122钢的主要平衡析出相为M23C6、MX和Laves相.当钒质量分数在0.15%以下时,将析出极少量的Z相,且其随着钒含量的增加析出量呈直线下降;当钒质量分数在0.28%以上时,将析出两种不同的MX相,随着钒含量的增加MN相的比例下降,而M(C,N)相的比例增加.钒含量的变化对M23C6和Laves相的影响甚小.钒作为封闭奥氏体元素,增加钒含量,铁素体与奥氏体的转变区域将变小.     

Hume-Rothery相的团簇式（英文）

Hume-Rothery相的电子浓度(e/a)一般为特定值1.50(=21/14)、1.62(=21/13)或1.75(=21/12),但相同电子浓度的相常基于布拉维格呈现不同晶体结构,因此,e/a并不能作为准确区分Hume-Rothery相结构类型的特征参数.为此需要一个更精细的结构参数对Hume-Rothery相进行更严谨的划分.运用团簇加连接原子模型分析常见的Hume-Rothery相,得到了各类Hume-Rothery相的团簇式和相关单位团簇电子数e/u,发现e/u能有效对具有相同e/a的Hume-Rothery相进行归类,是区分Hume-Rothery相结构类型的新参数.     

新型铁基高温合金成分及组织分析

研究了新型铁基高温合金中各合金元素的成分含量及作用,通过理论分析和实验过程找到各种合金元素的最佳配比,并进行合金化设计。运用X-射线衍射仪、光学显微镜、硬度计等测试手段和电化学分析方法,探讨了合金成分、热处理工艺对新型铁基高温合金的组织及性能的影响。结果表明:奥氏体型耐热钢经固溶—时效处理后,其组织为奥氏体基体以及弥散分布的碳化物M6C,M23C6,MC和金属间化合物Laves相而M6C和Laves相为主要的高温强化相。     

Hume-Rothery相形成的金属能带理论分析

本文应用金属能带理论对Hume－Rothery相形成过程进行了分析讨论，结果表明：Hume－Rothery相是不同晶体结构的第I布里渊区在与费米面接触时形成的，此时将发生能量的陡变，导致电子浓度的改变．同时也表明了合金结构的变化是服从费米能最低原理的．     

Hume-Rothery电子浓度定律的实质与局限性

本文应用晶体学和量子力学的观点及理论对合金理论中的重要定律——Hume-Rothery电子浓度定律——进行了系统地推导与分析。结果表明,定律所阐述的电子浓度对结构的控制作用,实际上是与合金电子浓度有关的费米面和与合金的晶体结构有关的布里渊区相互作用,造成能量的升高、结构的不稳定,从而发生相变的结果,并且电子浓度不仅对电子化合物的晶体结构起决定作用,而且对纯金属、固溶体,金属化合物甚至由几何因素决定的化合物的结构也有重要影响。从这个意义上讲,电子浓度定律也适用于其它合金相。     

金属间化合物晶体结构的研究(Ⅰ)——砷化镍结构相的新解释

本文引用文献[1]阐明的晶体态电子浓度Ψ法则,重新解释了砷化镍结构相的晶体结构问题,同Hume-Rothery电子浓度e/a规则比较,本文结果有大幅度的改进。 本文的分析结果与早期Makarov根据能带理论对砷化镍结构相所作出的定量计算结果相符合,再次证实了本文所提出的分析方法是有根据的。