退火对轧制包覆碳钢/铝夹层带材组织与性能的影响

研究了轧制包覆法制备的碳钢/铝夹层带材的退火热处理工艺.利用OM,SEM,X射线衍射仪等分析了退火温度、退火时间等对复合界面金属间化合物生长的影响,在材料力学试验机上测试了复合带的主要力学性能.结果表明:退火过程中碳钢/铝复合带界面金属间化合物生成的临界温度为420℃,生成的金属间化合物主要为FeAl3相,化合物层的厚度约为10μm.420℃退火20 min是本实验得到的复合带最佳退火制度,退火后复合带的延伸率可达18.28%.退火后,当脆性金属间化合物层沿复合界面连续分布时,复合带的延伸率低于5%.     

铜铝冷轧复合薄带热处理工艺研究

利用金相显微镜和万能材料试验机,通过界面组织观察和力学性能测试,系统研究了铜/铝/铜冷轧复合薄带的热处理工艺,并讨论了热处理工艺参数对铜铝冷轧复合薄带界面组织和力学性能的影响规律.通过研究,得出如下结论:随退火温度升高或保温时间的延长,复合带强度降低,塑性增强;退火后复合带界面宽度为2～5μm,界面有脆性化合物CuAl2,CuAl和Cu9Al4生成;410℃退火,保温10 min时复合带综合性能最佳,为复合薄带的最佳热处理工艺.     

退火温度对铜/铝复合板剥离性能的影响

采用异步轧制方法制备铜/铝复合板,用电子万能试样机、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析测试手段,研究扩散退火对于铜/铝复合板结合强度、剥离裂纹位置及剥离断口化学成分的影响.研究发现,扩散退火使复合板结合强度降低,扩散层厚度随退火温度的提高而增大.复合板经350℃保温2h后,在铜/铝界面形成厚7.31μm的扩散层,经500℃保温2h后,形成厚15.53μm扩散层.退火态铜/铝复合板剥离裂纹位于靠近扩散层中间的富铝层,剥离断裂处的金属间化合物为CuAl和CuAl2.退火时形成的脆性金属间化合物以及轧制过程中形成的裂纹及未结合区是造成结合强度降低的主要原因.铜/铝轧制复合板宜采用低于350℃温度进行退火.     

喷射成形＋轧制Al—Pb／Al／Steel复合板材界面

对喷射成形＋轧形Al-Pb/Al/Steel复合板进行了热处理,用SEM观察了Al-Pb/Al及Al/Steel界面的变化,结果表明：复合轧制后Al-Pb/Al及Al/Steel界面达到了良好的界面初结合;复合板材料热处理后,Al/Steel界面在480℃／1h＋300℃/3h的热处理后产生了FeAl金属间化合物。     

喷射成形+轧制Al€朠b/Al/Steel复合板材界面

对喷射成形+轧制Al?Pb/Al/Steel复合板材进行了热处理,用SEM观察了Al?Pb/Al及Al/Steel界面的变化.结果表明:复合轧制后Al?Pb/Al及Al/Steel界面达到了良好的界面初结合;复合板材热处理后,Al/Steel界面在480℃/1h+300℃/3h的热处理后产生了FeAl金属间化合物.     

喷射成形+轧制Al-Pb/Al/Steel复合板材界面

对喷射成形＋轧制Ａｌ－Ｐｂ／Ａｌ／Ｓｔｅｅｌ复合板材进行了热处理,用ＳＥＭ观察了Ａｌ－Ｐｂ／Ａｌ及 Ａｌ／Ｓｔｅｅｌ界面的变化．结果表明：复合轧制后Ａｌ－Ｐｂ／Ａｌ及Ａｌ／Ｓｔｅｅｌ界面达到了良好的界面初结合; 复合板材热处理后,Ａｌ／Ｓｔｅｅｌ界面在４８０℃／１ｈ＋３００℃／３ｈ的热处理后产生了ＦｅＡｌ金属间化合物.     

累积叠轧Al/Cu复合板界面反应层核-壳结构形成机制

采用累积叠轧(ARB)结合多次退火处理制备了Al/Cu复合板,重点研究了Al/Cu界面反应层核-壳结构形成机制. 结果表明:Al/Cu界面反应层的形成主要依赖于退火过程中铜原子在界面处的扩散,反应产物包括Al₂Cu、AlCu、Al₄Cu₉. 轧制变形致使反应层破碎并在基体中均匀分布,轧后退火处理导致新的反应层不断形成.最终经多次叠轧及退火处理,原始铜板材全部转变为椭球状具有核-壳结构的Al/Cu金属间化合物颗粒. 8道次复合板抗拉强度最高,达到176.8 MPa,是退火态1060抗拉强度的1.74倍;0道次复合板延伸率较好,主要是Al/Cu界面分层后铝层均匀塑性变形,应力缓慢释放所致.     

加热对AZ31B/7075爆炸复合板界面的影响

对镁铝爆炸复合材料AZ31B/7075进行了300~400℃的加热处理。用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及力学性能试验机对复合界面结合区进行了组织观察、成分线扫描、剪切强度测试,分析了复合界面结合区加热时的变化。结果表明:随加热温度升高和保温时间延长,复合界面结合区组织形成再结晶且晶粒长大,爆炸组织特征完全消失,转变为具有一定厚度的由镁、铝互扩散形成的扩散层;扩散层组成按镁基固溶体-铝基固溶体、镁基固溶体-A l3Mg2-铝基固溶体、镁基固溶体-A l3Mg2-A l12Mg17-铝基固溶体的次序演化,其厚度增加主要是金属间化合物层的厚度增加所致;界面剪切强度因加热后扩散层中金属间化合物形成而降低,界面剪切断口也因扩散层中脆性金属间化合物的存在而表现为脆性断裂特征。     

硅对钢/铝轧制复合界面化合物抑制效应的研究

对钢铝复合材料高温时的界面化合物进行了系统研究并找到一定的方法抑制界面化合物的生成。要获得高品质的复合带材,就必须在高温时能抑制界面化合物的生成,提高钢铝结合强度和加工性能。通过对复合前的铝材料熔入不同含量的Si元素,经过与低碳钢的冷轧工艺复合,研究硅对于复合界面化合物的抑制作用。对不同Si含量的铝板复合后的样品进行分组比较,使用金相显微镜和扫描电镜进行了组织分析,发现钢/铝复合材料界面产生的化合物属于Fe-Al化合物,以Fe2Al5居多。通过热力学计算分析界面的自由能,发现Fe-Si化合物比Fe-Al化合物在退火过程中更容易生成,并且以大量实验结果表明微量元素Si的加入能显著抑制钢/铝界面Fe-Al化合物的生成,抑制效果随着硅含量的增加而越发明显。     

铁铝原子在金属间化合物形成中的扩散

采用铁铝扩散偶,研究铁铝原子在化合反应中的扩散和金属间化合物的形成机理,扩散偶在铁铝低共熔反应温度上下进行热处理,结果表明,扩散偶在低于共熔反应温度处理时,在扩散偶铁－铝界面铁的一侧,通过铝原子的扩散,形成了富铝相金属间化合物ＦｅＡｌ２;而在高于共熔反应温度处理时,则在铁－铝界面上,通过铁、铝原子的互扩散形成了金属间化合物Ｆｅ３Ａｌ５,并随时间向两旁生长,两种化合物均为多孔体。研究发现铁、铝原子的     

Preparation and properties of the Ni-Al/Fe-Al intermetallics composite coating produced by plasma cladding

A novel approach to produce an intermetallic composite coating was put forward. The microstructure, microhardness, and dry-sliding wear behavior of the composite coating were investigated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrum (EDS) analysis, microhardness test, and ball-on-disc wear experiment. XRD results indicate that some new phases FeAl, Fe_0.23Ni_0.77Al, and Ni₃Al exit in the composite coating with the Al₂O₃ addition. SEM results show that the coating is bonded with carbon steel metallurgically and exhibits typical rapid directional solidification structures. The Cr₇C₃ carbide and intermetallic compounds co-reinforced composite coating has a high average hardness and exhibits an excellent wear resistance under dry-sliding wear test compared with the Cr₇C₃ carbide-reinforced composite coating. The formation mechanism of the intermetallic compounds was also investigated.     

新稀土金属间化合物晶体结构及高温晶格热膨胀性能研究

[目的]研究稀土-过渡族金属合金体系中的新稀土金属间化合物,挖掘稀土合金与化合物的新应用。[方法]利用扫描电子显微镜和能谱仪分析合金样品及其组成物相的成分,采用X射线粉末衍射技术研究和测定新金属间化合物的晶体结构及高温晶格热膨胀性能,并对所研究的新金属间化合物的高温热膨胀性能进行总结分析。[结果]不同的合金元素可以形成结构类型相同的晶体结构,得到了部分新金属间化合物的晶格热膨胀系数,这些新稀土金属间化合物的平均晶格热膨胀系数在10~(-6)到10~(-5)数量级之间,它们的平均单胞体积热膨胀系数也在同一数量级。[结论]化学性质相近的合金元素可以相互替代形成同构型金属间化合物。利用X射线粉末衍射同构法可测定新化合物的晶体结构,该法适用于解析二元、三元乃至多元新化合物的晶体结构。所研究的新稀土金属间化合物的热膨胀系数分别满足其各自所属晶系的热膨胀关系。     

基于正电子湮没寿命谱研究Fe-6.5wt.%Si合金中热空位的生成

正电子湮没技术（PAT）是一种无损伤的材料探测技术,它可以反映正电子所在处电子密度或电子动量分布的信息.由于正电子对原子尺度的缺陷非常敏感,所以正电子湮没技术（PAT）是研究纯金属及金属间化合物中热空位生成的有效工具.基于正电子寿命谱技术对金属间化合物Fe-6.5wt.%Si合金热轧板在不同温度退火后缺陷变化进行研究,发现了正电子平均寿命在673K左右迅速增加,673至1073K温度范围内平均正电子寿命的温度曲线为明显的S形状,1073K以上平均正电子寿命趋于常数,通过分析正电子平均寿命的温度变化曲线,得到了Fe-6.5wt.%Si合金中热空位生成的临界温度值,并计算得到了该合金的空位生成激活焓为HVF=0.54eV.     

固液反应球磨制备TiAl,NiAl和FeAl金属间化合物

采用一种固液反应球磨专利技术制备了TiAl，NiAl和FeAl系金属间化合物，所谓固液反应球磨技术是在一定温度区间，球磨介质对金属液体进行球磨时，磨球和金属液体反应生成固态的金属间化合物粉末；为了加速反应进行，也可以在金属液体中加入与磨球成分相同的金属粉末。本研究对固液反应球磨与类似条件下的高能行星球磨(机械合金化)制备金属间化合物的试验结果进行了比较。发现固液反应球磨和普通的高能球磨机械合金化相比，具有更高的的效率，可以加快合金化的速率，能够生成机械合金化不能合成的金属间化合物。最后对固波反应球磨的机理和特点进行了探讨。     

金属间化合物TM-Zn(TM=Ni,Pd,Pt,Cu,Ag,Au)四方变形结构稳定性的第一性原理研究

金属间化合物的结构和结构稳定性显著影响材料的性能. 本文基于第一性原理,利用“Exact Muffin-Tin Orbitals”(EMTO)方法及全电荷密度(Full Charge Density)处理技术,精确计算了TM10(Ni, Pd, Pt)-Zn和TM11(Cu, Ag, Au)-Zn两类金属间化合物体系能量,确定了体系的结构稳定性;使用“The Vienna ab initio package”(VASP)软件,采用投影缀加平面波赝势和PBE交换-关联泛函进行了全弛豫计算,模拟了TM-Zn金属间化合物的四方变形过程;通过分析金属间化合物在四方变形过程中电子态密度,揭示了其结构稳定性机理,并使用VESTA软件可视化了电子局域化函数,获得了金属键的特征;利用YPHON软件并结合线性响应理论计算了金属间化合物沿高对称点的声子色散曲线. 研究结果表明：TM10-Zn倾向于CuTi型结构稳定,而TM11-Zn倾向于CsCl型结构稳定;在费米能级附近的电子简并轨道劈裂,诱发TM10-Zn金属间化合物体系产生Jahn-Teller效应,Jahn-Teller效应使得其在四方变形过程中能量降低,因此其四方结构更加稳定,而在TM11-Zn金属间化合物体系并不存在Jahn-Teller效应,因此 CuTi型AgZn和AuZn结构不稳定;TM10-Zn的金属键强度大于TM11-Zn,且CsCl型结构的金属键强度大于CuTi型结构.     

稀土Fe基3：29和1：12型化合物的磁性研究

稀土Fe基3：29和1：12型磁性合金化合物显示硬磁性特征,具有发展成为新型永磁材料的可能性.研究其磁性机理有助于理解其磁性的本质.本文发展了传统的磁价模型,并将其适用性由强磁合金拓展到亚铁磁性的弱磁性合金.利用发展的磁价模型系统研究RFe12xMx,R3Fe29xMx和R2Fe17xMx（R=稀土元素,M=第三掺杂金属元素）稀土合金化合物及其渗碳和吸氮化合物的磁性.理论与实验相符.研究表明：稀土Fe基3：29和1：12型合金化合物的磁性与稀土磁矩相关.合金的弱磁性源于合金内部存在的亚铁磁性.渗碳或吸氮处理,导致合金内部亚铁性-铁磁性转变.导带中的sp电子对于磁性的贡献与重稀土的极化、碳和氮原子的俘获密切相关.发展的磁价模型甚至可以根据稀土化合物的结构式对其磁性进行预测.     

高性能铜铝复合排的制备及界面研究

采用固-液法浇注和铸轧工艺制备铝/铜复合材料.研究不同工艺对铜/铝复合排界面结合强度的影响,并对铜/铝复合排界面结构和复合机理进行分析.结果表明:当进行300°C×1h热处理时,所得复合排的结合强度最高,多次热循环后复合排界面结合强度有所增加.电子探针能谱扫描分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)表明铜/铝复合界面上生成金属间化合物Al2Cu,Al4Cu9和AlCu相,从而使得界面层硬度增大.采用该方法制备的铜/铝复合排,整体拉伸强度达98MPa,电阻率为0.021 6×10-6Ω.m.     

电磁复合铸造新工艺

电磁复合铸造新工艺曹志强金俊泽（大连理工大学铸造工程研究中心１１６０２４）关键词：电磁成型；复合材料；连续铸造分类号：ＴＧ２４９．７由于电磁搅拌技术不和液态金属接触，无污染，在连续铸钢过程中得到普遍采用，主要用于二冷区的晶粒细化〔１、２〕．但该技术...     

Pd/Ti-Al合金复合膜表面缺陷的影响因素

金属基Pd复合膜在高温下易产生小孔缺陷,目前对造成膜表面小孔缺陷的主要原因尚不清楚。借助环境扫描电镜(SEM)考察了气氛环境、高温烧结以及金属间相互扩散等因素对Pd/Ti-Al合金复合膜表面性能的影响。结果发现:气氛环境、高温烧结和金属间相互扩散都会对Pd复合膜的性能产生一定的影响,但是高温下Pd与Ti-Al合金间相互扩散是Pd/Ti-Al合金复合膜表面小孔缺陷形成的最主要影响因素。