BN与TiNi系合金熔体的界面反应

以高纯氮化硼（BN）作为坩埚材料,对其应用于TiNi系合金熔炼时的界面反应进行研究.研究BN在不同温度下（1 450 ℃,1 520 ℃）,保持一定时间（90s,180 s,270 s,360 s）与TiNi系合金熔体的相互作用情况,得到了不同反应时间、反应温度下的界面层,并用扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）、X射线衍射（X ray diffraction, XRD）和电子探针显微分析(electron probe microanalysis, EPMA)对界面进行形貌、物相和成分的分析,对反应机理作了讨论.研究结果表明,BN与熔体作用的产物在试验条件下不与熔体继续反应,从而保护了熔体不受到进一步污染.     

燃烧法制备TiNi合金的研究

首先运用燃烧法在500℃制得金属氧化物前驱体，再将前驱体与CaH2在一定温度下进行还原扩散反应制备TiNi金属间化合物。实验结果表明当还原扩散反应在800℃下进行2h就有TiNi相生成，同时也有TiNi3相存在。如果改变反应温度或加入助熔剂，产物中TiNi3相与TiNi3相总是并存。本实验运用燃烧法没有得到纯相的TiNi合金。     

燃烧法制备TiNi合金的研究

首先运用燃烧法在500 ℃制得金属氧化物前驱体,再将前驱体与CaH2在一定温度下进行还原扩散反应制备TiNi金属间化合物.实验结果表明当还原扩散反应在800 ℃下进行2 h就有TiNi相生成,同时也有TiNi3相存在.如果改变反应温度或加入助熔剂,产物中TiNi相与TiNi3相总是并存.本实验运用燃烧法没有得到纯相的TiNi合金.     

Ca3N2在生成BN反应中的作用

研究了Ca3N2对高温常压下B4C与NH4Cl生成hBN反应的作用,在950度,B4C与NH4Cl的反应产物中含少量hBN,加入Ca3N2后hBN含量无明显变化,在1200度,B3C与NH4Cl的反应产物中hBN含量高于950度时的含量,加入Ca3N2后hBN含量明显增加,分析表明：Ca3N2在上述生成hBN的反应中表现出催化作用,Ca3N2对生成hBN反应的催化作用弱于Li3N,而且Ca3N2和Li3N都只有在熔融状态下才能催化作用。     

Cu-Sn合金熔体的结构变化

利用高温熔体黏度仪和自主研制的液态金属磁化率测量仪测量了Cu₆₅Sn₃₅合金熔体的黏度、磁化率随温度的变化规律. 结果表明, 黏度和磁化率随温度的变化曲线均存在不连续点. 经过高温X射线衍射仪研究熔体结构, 发现在物性突变温度处合金熔体的相关半径、配位数也存在明显的变化, 这说明熔体的微观结构存在变化. 经分析认为在突变温度出现了类Cu₆Sn₅相的金属间化合物结构, 从而造成了结构的突变.     

Al与FeNiCoCrMn系高熵合金扩散焊界面研究

采用放电等离子烧结（SPS）对Al与FeNiCoCrMn高熵合金（HEA）及其六种子集（Ni、NiCo、FeNi、FeNiCo、NiCoCr、FeNiCoCr）进行固相扩散焊,探究了其扩散焊界面层微观组织、元素分布、相组成与显微硬度.结果表明,FeNiCoCrMn HEA对Al具有更好的扩散阻挡作用,其扩散焊界面层厚度最薄,仅为14.5 μm.Ni、NiCo、FeNi的扩散焊界面生成金属间化合物（IMCs）以Al3Ni-类型IMC为主,而FeNiCo、NiCoCr、FeNiCoCr、FeNiCoCrMn的扩散焊界面以Al13Fe4-类型IMC为主,且当Al13Fe4-类型IMC在界面IMC扩散层的占比越大,界面的软化效果越显著.FeNiCo合金与Al扩散焊界面软化效果最明显,界面硬度最低,仅为424 HV.     

TiNi合金相变、形状记忆及超弹性行为研究

系统总结了陕西工学院ＴｉＮｉ形状记忆合金研究组近年来的研究成果,包括Ｎｉ含量和时效对ＴｉＮｉ形状记忆合金组织和相变行为的影响;热处理工艺对ＴｉＮｉ合金形状记忆效应的影响;形状记忆合金弹簧的设计、制作方法;ＴｉＮｉ弹簧的形状记忆及超弹性行为;ＴｉＮｉ形状记忆合金的应用等。     

Sn的质量分数对Bi-Sn合金熔体结构的影响

用相对能量耗散方法在升温过程中对纯Bi、纯Sn及Bi-Sn合金熔体进行了较系统地研究。结果表明,随着Sn质量分数的不同,熔体表现出不同的相对能量耗散行为;富Sn合金熔体的相对能量耗散行为与纯Sn相似,富Bi合金熔体的相对能量耗散行为与纯Bi相似。     

二元合金熔体结构转变过程的动力学行为

文章采用电阻率法研究了PbSn、InSn、InPb等二元合金熔体在保温条件下的结构转变动力学过程,并探讨其动力学特征与微观物理机制.分析表明二元合金熔体中结构转变过程是一个新相生成、旧相消失的动力学过程,并符合"形核-长大"类型,其中液相中新结构原子团簇的"形核率"为转变速率的主导控制因素,且存在2类不同的动力学转变模...     

基于实验的TiNi合金塑性本构关系和数值模拟

针对TiNi合金准静态拉伸中的特殊现象,以万能材料试验机(MTS)上所获得的实验数据为基础,结合弹塑性理论,把一种形状记忆合金的本构关系从一维推广到了三维。同时为ABAQUS数值模拟编写了用户子程序UMAT,模拟中观察到了TiNi合金的异常断裂行为,和实验现象保持了良好的一致性,这为形状记忆合金的实验设计提供了理论参考。     

等径弯角挤压法制备的TiNi合金的摩擦学性能

采用先进的等径弯角挤压(ECAE)技术对热锻态Ti-50.6%Ni(原子分数)合金进行加工处理,研究了挤压后TiNi合金的伪弹性能及摩擦学性能,探讨了ECAE对TiNi合金摩擦学性能的影响.实验结果表明:高温等径弯角挤压工艺处理显著提高了TiNi合金的摩擦学性能,摩擦系数从0.141下降至0.06左右,磨损量也显著降低.这主要是由于经过等径弯角挤压工艺处理后,TiNi合金的显微组织得到细化,且有弥散、细小的Ti4Ni4第二相析出,对基体起到了强化作用;TiNi合金可恢复应变率从40%增大到63%,改善了TiNi合金的伪弹性能,增强了TiNi合金在摩擦磨损过程中的弹性变形能力,减少了塑性变形,从而提高了TiNi合金的摩擦学性能.通过扫描电子显微镜对TiNi合金磨损后表面形貌的观察发现:原始TiNi合金呈现了明显的磨粒磨损特征,且伴随有大块磨粒剥落和横向裂纹;而经过等径弯角挤压处理后TiNi合金的磨损表面较光滑、平整,呈现较轻微的磨粒磨损特征.     

Sn-60%Bi合金熔体粘滞性研究

通过对Sn-60％Bi合金熔体的粘度的系统测量和分析．研究了Sn-60％Bi合金熔体的粘度随温度变化的规律和熔体结构的变化。结果表明,Sn-60％Bi合金熔体的粘度随温度的变化呈明显的不连续性,根据粘度的变化可以将熔体状态分为高温区、中温区和低温区,各温区间存在粘度突变温度点。在低温区和高温区之间可能存在着熔体结构的变化。     

Ni-5%Sn合金熔体的热物理性质

采用悬浮液滴振荡法和落滴式量热法研究了Ni-5%Sn合金熔体的表面张力和比热. 在1464~1931 K温度范围内测定出其表面张力温度系数为6.43×10^-4 N·m^-1·K^-1, 最大过冷度达237 K. 在1461~1986 K温度范围内测定了焓变随温度的变化关系, 获得其平均比热为43.03 J^-1·K^-1, 最大过冷度达240 K. 根据实验数据进一步导出了黏度、溶质扩散系数、密度、热扩散系数和热导率等相关热物理性质. 在此基础上, 计算了快速凝固过程中a-Ni枝晶中溶质截留与过冷度的关系, 发现理论预测与实验结果相一致.     

银合金和锡磷青铜合金复合材料界面结合强度的研究

本文报导了银合金和锡磷青铜合金的复合材料界面结合强度的研究结果:界面的断裂强度不低于银合金的断裂强度,并用Seah的准化学方法计算了复合界面断裂强度,结果表明,界面断裂强度为447.1MN/m~2,略高于银合金的断裂强度,与试验结果一致。     

Al-Si合金熔体的价电子结构及其结构遗传

用余氏理论（固体与分子经验电子理论），分析了铝硅二元合金价电子结构，推断铝硅熔体中Si－Si原子之间的结合力最强，表明在馆位中存在Si原子的短程有序分布．同时根据熔体的微观不均匀性理论，建立了铝硅二元合金熔体的结构模型．     

混合气体流量对锰合金熔体中Mn传质系数的影响

用感应炉、MgO坩埚把1.5 kg的锰合金溶化后恒温至1 700~1 750 K,用Al2O3管向该熔体中顶吹入0~300 mL/min的CO2/N2气体,测算了顶吹精炼过程中Mn元素在金属熔体中的传质系数。结果表明,气体流量对Mn传质系数影响较大,当流量从0增加到300 mL/min时,Mn的液相传质系数从6.16×10-4cm/s增加到2.09×10-3cm/s。该方法可提高电硅热法生产低碳锰铁资源和能源的利用率。     

Ｉｎ及Ｉｎ—Ｃｕ合金熔体的粘度研究

利用回转振动粘度仪对纯Ｉｎ、Ｉｎ—５％Ｃｕ合金及Ｉｎ—２０％Ｃｕ合金在液相线以上不同温度进行了粘度测量，实验结果表明，随温度升高，三种熔体的粘度都呈现减小趋势，且符合指数变化规律；纯Ｉｎ在４３０℃和４７０℃左右粘度出现异常变化，Ｉｎ—５％Ｃｕ合金在６００℃附近粘度值有突变，Ｉｎ—２０％Ｃｕ合金在测试温度范围内没有明显变化，粘度的突变表明了液体结构的转变；在Ｉｎ中加入５％Ｃｕ后，熔体的粘度值减小，而加入２０％Ｃｕ后，熔体的粘度值明显升高．     

氨氮气氛下铁钢熔体的吸氮反应

模拟了氨氮与铁钢熔体之间的界面反应，实验研究了在不同条件下的铁钢液吸氮的热力学，动力学过程，结果表明：当铁 液中氧质量分类为０．００７￣０．０２０％时，铁钢液吸氮速度的控制履环节是氮在铁钢液相边界层内的传质，铁钢种类及实验温度对表观反应速度常数ｋ１有很大影响，而氨氮分压对ｋ１无影响。     

Si-Ca-Ba三元合金熔体热力学性质的计算

根据Miedema二元合金生成热模型和Toop非对称几何模型,对1 873 K时Si-Ca-Ba三元合金熔体过剩自由能、生成热、过剩熵以及各组元间的活度交互作用系数等热力学性质进行了计算.结果表明,在1 873 K时Si-Ca-Ba合金熔体的过剩自由能、生成热和过剩熵均为负值.在富硅区域和硅含量较少的区域,各热力学性质的变化趋势较大.过剩自由能、生成热和过剩熵的最小值均出现在xSi=55%,xCa=45%,xBa=0成分处.Si-Ca-Ba合金中组元钡的加入,对合金的过剩自由能、生成热和过剩熵影响不大,随钡含量的增加,各热力学性质无显著变化.     

氨氮气氛下铁钢熔体的吸氮反应

模拟了氨氮与铁钢熔体之间的界面反应,实验研究了在不同条件下的铁钢液吸氮的热力学、动力学过程．结果表明：当铁钢液中氧质量分数为０．００７ ％ ～０．０２０ ％ 时,铁钢液吸氮速度的控制性环节是氮在铁钢液相边界层内的传质;铁钢种类及实验温度对表观反应速度常数ｋ１ 有很大影响,而氨氮分压对ｋ１ 无影响．