稀土系贮氢三元合金的生成焓计算

利用 Miedema理论和几何模型计算了合金 La- M,Ni- M( M=La,Ni,Co,Mn,Al,Cr,Fe,Cu,Ga)和稀土系贮氢三元合金系统 La Ni5- x Mnx( M=Co,Mn,Al,Cr,Fe,Cu,Ga)的生成焓 ,计算结果与已有实验结果符合得较好 .结果表明 ,添加合金组元 Mn,Co,Cr,Fe和 Cu,三元合金 La Ni5- x Mx 的生成焓有不同程度的增大 ,而添加Al,Ga生成焓则明显减小 .讨论了生成焓对高温氢化时合金发生歧化反应的影响 ,合金的生成焓愈大 ,对歧化反应愈有利 .计算得到的生成焓数据与实验获得的合金歧化反应趋势和程度相符合     

Mn对L_(10)-TiAl金属间化合物延性的改善作用

本研究测定了64wt-％ Ti+(36-X)wt-％ Al+Xwt-％Mn(X=0,0.5,1.0,1.5,2.0)合金系列的抗弯性能,实验结果表明:适量的Mn可以显著地改善TiAl金属间化合的的延性。本文从合金组织、晶体结构及位错组态的变化出发,探讨了Mn的作用机制,得出了如下结论:a.Mn的加入使TiAl合金的晶粒显著细化,减少位错在晶内的塞积长度,从而较难造成裂纹形核所需的应力集中,同时裂纹在位向不同的晶粒内传播也更困难,使合金在断裂前可承受较大的变形。b.TiAl合金的晶格常数轴比(c/a)随Mn含量的增加而趋近于1,提高了晶体的对称性和变形协调性。c.Mn具有稳定TiAl合金中孪晶组织的作用,使TiAl合金的孪生变形较为容易,从而,当正常位错发生缠结、不能对塑性变形进一步作出贡献时,孪生变形将起着主要作用。d.与TiAl二元合金相比,变形后的TiAl+Mn三元合金中,层错明显增多,这表明超位错的运动对TiAl+Mn合金的塑性变形也起着重要的作用。     

储氢合金LaNi(4.2+5x)Mn0.4Al0.4Zrx的微观组织及电化学性能研究

研究了x(Zr)及热处理工艺对LaNi(4.2+5x)Mn0.4Al0.4Zrx储氢合金微观组织与电化学性能的影响.结果表明:添加Zr元素后该储氢合金中均出现Zr(Ni,Al,Mn)5第二相,并且第二相的含量随x的增大而增多.当x=0.4时,经热处理后合金中的第二相沿主相晶界呈网状分布,而且其韧性很好.由于第二相对主相起到了防腐蚀保护作用,并降低了充放电过程中晶格畸变引起的合金粉化的速度,从而使循环稳定性显著提高,但由于第二相不是吸氢相,对电化学容量没有贡献,因此它的出现使合金的放电容量降低.     

α-AlFeMnSi相中元素扩散对Al–Zn–Mg合金微电偶腐蚀敏感性的影响

Al–Zn–Mg合金强度高且具备良好的成型和焊接性能，已广泛应用于先进装备制造中，然而服役过程中易发生局部腐蚀失效，对构件的可靠性和安全性造成威胁。本文通过第一性原理计算和扫描开尔文探针显微镜(SKPFM)研究了α-AlFeMnSi相元素扩散对Al–Zn–Mg合金局部腐蚀行为的影响。材料建模和计算的结果表明，α-AlFeMnSi相中Fe、Mn、Si元素含量降低导致α-AlFeMnSi相/Al基体之间的平均功函数差由0.232 eV减小至0.065 eV。SKPFM实验观测到α-AlFeMnSi相中Fe和Si元素含量降低时，α-AlFeMnSi相/Al基体之间的平均Volta电位差由648.370 mV降低至432.383 mV。因此，α-AlFeMnSi相中元素的扩散降低Al–Zn–Mg合金的微电偶腐蚀敏感性。基于铝中原子扩散计算，热处理工艺（>550°C）有利于α-AlFeMnSi相中Mn元素扩散进入基体，降低α-AlFeMnSi相/Al基体微电偶腐蚀效应，提升Al–Zn–Mg合金耐局部腐蚀性能。     

铝合金纳米粉末中相生成规律的初步研究

采用蒸发凝聚法制备了Al-M(M=Cu,Fe,Cr,Mn)合金纳米粉末,研究了粉末中的相生成规律.实验结果表明,纳米粉末的相组成及其相对含量主要是由母合金的成分决定的.在Al-Cu合金纳米粉末中生成的合金相有-θCuAl2,γ2-Al4Cu9,-βAlCu3,Cu在Al中的最大固溶度明显高于Al-Cu平衡相图上的值.在Al-Fe合金纳米粉末中生成了Al13Fe4和FeAl2相.在Al-Mn和Al-Cr合金纳米粉末中则分别生成了-βMnAl6,η2-Al8Mn5相和Al13Cr2,Cr9Al17相.纳米颗粒的组织和形貌与纯金属纳米粒子的差异很大.讨论了合金纳米粒子的形成机理.     

基板晶体学特征对镀层相结构及抗粉化性能的影响

为了改善合金化镀锌板镀层的抗粉化性能，研究了基板晶体学特征对合金化镀层相结构及抗粉化性能的影响.结果表明:γ 织构增加基板成型性的同时抑制镀层内裂纹源的萌生;板面织构(111)-(113)-(313)//RP (轧面)在镀锌过程中，抑制ζ相的生成，促进δ相的生成;板面织构(001)-(101) //RP促进ζ相的生成.在合金化退火过程中镀锌板ζ相转变为δ相，最后变为Γ相，导致镀层内产生不同相结构，进而影响镀层的抗粉化性能和与基板之间的黏附力.此外，增加基板上113〈110〉体积分数与111〈110〉体积分数的比值，更有利于镀层内非基面织构的生成，增加合金化镀层的塑性.另外，基板表面的大、小角度晶界的体积分数也是影响镀层相结构的主要因素.     

添加Al_2O_3对95W-Ni-Fe合金微观组织与力学性能的影响

针对钨合金作为预制破片战斗部穿甲后的易碎性,研究了添加不同粒径Al2O3对95W合金微观组织与性能的影响.结果表明,随着添加的Al2O3粒径的减小,钨合金中钨颗粒的平均直径尺寸减小 获得的新型95W合金的静态抗拉强度和延伸率均低于传统95W合金,并且新型95W合金的强度和延伸率随着添加Al2O3初始粉末粒径的降低而增加 添加Al2O3初始粉末粒径的减小增大了新型95W合金的抗压强度 新型钨合金由于Al2O3的存在引发了大量初始裂纹并在承受冲击载荷时导致应力集中,微裂纹迅速连结并扩展后形成裂纹.     

Al元素对一种增材制造镍基高温合金显微组织和拉伸行为的影响

为了明晰Al元素在增材制造镍基高温合金过程中对组织和性能的影响，通过激光金属沉积方法制备了不同Al含量的样品，分析了其显微组织以及拉伸行为的影响.结果表明：随着w(Al)增大(3%～5%),γ/γ′共晶、碳化物等析出相以及组织中裂纹等缺陷逐渐增加并在w(Al)=7%时达到最大，由高熔点碳化物钉扎在晶界和低熔点共晶重熔分别导致的凝固裂纹和液化裂纹大量形成.合金强度随着Al元素的增加先增后降，w(Al)=4%时达到最高，归因于γ′相的尺寸和立方度不断增加，阻碍位错的运动.而w(Al)=5%时性能下降归因于已有热裂纹、碳化物以及共晶含量的增加.     

均热炉底辊用Al2O3-SiO2质浇注料在使用过程中的相组成和结构变化

对CSP系统均热炉底辊用Al2O3-SiO2质浇注料在使用过程中的相组成和结构变化进行了分析与研究.结果表明,该浇注料的明显特点是结构致密、组成合理,尤其是复合结合剂的使用,既赋予制品常温结合强度,又可在温度梯度下各结合剂与相邻物相发生不同步却连续的烧结反应,使制品始终保持体积稳定、结构致密且具有一定的强度.该浇注料辊套内侧的裂纹生成以及铁沿裂纹侵入反应加剧了裂纹扩大并最终导致碎裂,这是制品损毁的主要原因.     

Ti6Al4V钛合金脉冲激光抛光微裂纹产生机理与尺寸特征研究

为研究脉冲激光抛光过程中微裂纹产生机理及抛光主要参数对微裂纹尺寸特征的影响规律,建立了脉冲激光抛光温度场与应力场的有限元计算模型。在有限元模型建立过程中,采用温度场与应力场的顺序耦合方式,考虑了相变潜热和随温度显著变化的材料参数,得到了温度场与应力场在时间上和空间上的变化规律。通过温度场、应力场以及Ti6Al4V钛合金的凝固过程分析,揭示了Ti6Al4V钛合金激光抛光过程中微裂纹产生机理与尺寸特征规律。通过脉冲激光抛光实验验证有限元计算模型的有效性,结果表明:Ti6Al4V钛合金激光抛光微裂纹产生于Ti6Al4V钛合金的凝固时刻,微裂纹的宽度决定于Ti6Al4V钛合金凝固时刻热应力引起的塑性变形,微裂纹的深度决定于Ti6Al4V钛合金激光抛光熔池深度;激光功率是微裂纹尺寸特征的主要影响因素,激光功率增大时微裂纹宽度及深度均显著增大;在脉冲激光抛光中可通过外加预热的方式减缓熔融态金属的冷却速度,以减小抛光后的表面裂纹,有效减小微裂纹尺寸特征。