TiAl化合物的热爆合成热力学与动力学分析

采用放电等离子技术低温快速热爆合成TiAl金属间化合物粉末,利用X射线衍射对合成粉末进行物相鉴定,并研究了合成温度以及保温时间对TiAl化合物粉末合成的影响。结果表明,在1000℃下保温10min可以制备出纯度较高的γ-TiAl化合物粉末。同时,从热力学和动力学的角度分析了热爆合成TiAl化合物粉末的过程反应机理。     

Wetting behavior and interfacial characteristic of Sn-Ag-Cu solder alloy on Cu substrate

Wettability of molten Sn-Ag-Cu alloy on Cu substrate has been determined by sessile drop method, as well as its dependence on time and temperature. It was found that the evolution of contact angle at the alloy’s melting point experienced four different stages. Especially, the contact angle was unstable and fluctuant in stage II, and gradually decreased in stage III mainly due to a chemical reaction between Sn-Ag-Cu alloy and Cu substrate. The contact angle decreased with increasing temperature, but increased slightly at 629 K, for another chemical reaction occurred. Interfacial characteristic has been further investigated by examining the sample’s cross section. Intermetallic compounds of Cu6Sn5 and β-Sn phase were found at the interface of Sn-Ag-Cu/Cu.     

Cr3 C2含量对Cr3 C2/Ni3 Al复合材料摩擦磨损性能的影响

采用热等静压法制备Ni3 Al合金和Cr3 C2含量不同的Ni3 Al基复合耐磨材料,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪及摩擦磨损试验机,系统地研究Cr3 C2含量对材料组织特征、硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明：Cr3 C2/Ni3 Al复合材料中,Cr3 C2颗粒与Ni3 Al颗粒之间发生互扩散作用,使部分Cr3 C2颗粒转变为M7 C3( M=Cr, Fe, Ni)结构;在特定的摩擦磨损条件下,随着Ni3 Al基体中Cr3 C2比例增大,Cr3 C2/Ni3 Al复合材料的耐磨性能显著提高,达到了Ni3 Al合金耐磨性能的4~10倍。此外,随着Ni3 Al基体中Cr3 C2比例的增大,Cr3 C2/Ni3 Al复合材料对对磨盘的切削、刮擦作用减弱,对磨盘的磨损量减少。     

TiAl自蔓延高温合成反应的机理

用燃烧波淬熄法研究了大颗粒Ti粉和Al粉制备TiAl金属间化合物的自蔓延高温合成反应机理.通过电镜观察和能谱分析发现:反应过程可用毛细铺展 界面反应机制解释.熔融的Al在整个反应过程中起着主要作用,首先熔融的Al液通过Ti粉间的毛细管作用以薄膜的形式铺展在Ti粉表面,并在接触面生成TiAl3.反应放出的热量有利于加速反应的进行,促使TiAl3与Ti进一步反应生成TiAl.但是生成的TiAl3层阻碍了Al液与Ti粉的接触,制约了反应的进行.最后,在试样中可以同时看到完全反应的Ti粉和未完全反应的Ti粉.     

用Wagner方程研究Ti衬底与Al膜间的反应和互扩散

本文根据Ｔｉ与Ａｌ膜间的反应和互扩散动力学提供的浓度分布曲线，用Ｗａｇｎｅｒ方程计算Ｔｉ衬底与Ａｌ膜间在Ｔｉ相变点上、下Ａｌ的互扩散系数Ｄ和激活能Ｑ，找出了互扩散系数与温度与成分的变化规律，计算结果表明，扩散激活能的大小次序是：ＱＴｉ３Ａｌ＞ＱＴｉＡｌ＞Ｑａ－Ｔｉ（Ａｌ）＞Ｑｂ－Ｔｉ（Ａｌ）。     

DyFe11-xMnxTi赝三元化合物的结构和磁性

研究了Mn部分替代DyFe11Ti中的Fe对化合物结构和磁性的影响.利用真空电弧熔炼和真空热处理制备了DyFe11-xMnxTi(1.0≤x≤5.0)化合物样品.X-射线衍射和热磁曲线测量表明:用Mn部分取代DyFe11 Ti中的Fe仍保持ThMn12型结构,且具有较好的单相性;晶格常数a和单胞体积V随Mn含量的增加而增大;在DyFe7Mn4Ti化合物的热磁曲线上观察到了补偿点;随着Mn含量的增加,化合物在4.4 K温度下的饱和磁化强度逐渐减小,在某一成分点为零.而后随Mn含量的继续增加而增大.     

热压反应合成 TiAl 合金的密度及孔隙分布

采用Ｔｉ,Ａｌ混合元素粉,通过热压反应合成方法,研究了热压温度对Ｔｉ－４８Ａｌ（原子数分数）致密化行为和孔隙分布的影响．结果表明：随着热压温度的升高,制备的材料致密度升高,而在１４００℃下,由于晶粒粗大,导致材料的致密度难以继续提高,冷压坯上密度的不均匀性直接影响热压坯中材料的孔隙分布;提高冷压坯的密度,能在一定程度上使热压坯的密度升高     

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。     

化学配比对TiAl有序合金微观组织和变形特性的影响

本研究用三点弯曲实验测定了铝含量为43at·％～56at·％的Ti-Al二元合金的力学性能;利用光学显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜研究了不同成分合金的微观组织和变形亚结构。实验结果表明:根据不同成分合金的微观组织可将其分成三类,即:γ-TiAl单相组织(52at·％～56at·％Al);双态组织(46at·％～50at·％Al)和全片层结构晶粒组织(43at·％～46at·％Al),其中以具有细晶双态组织的合金具有较好的塑性变形能力。本文从微观组织结构和变形位错组态的变化,探讨了合金成分对TiAl基有序合金塑性变形的影响机制。     

Mg—RE微合金化对Ni_3Al（B）－Gr熔盐腐蚀及力学性能的影响

研究了Ｍｇ－ＦＥ复合微合金化的双相Ｎｉ３ＡＬ（Ｂ）－Ｃｒ基金属间化合物熔盐腐蚀和力学性能，发现Ｍｇ－ＲＥ复合微合金化能降低Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）－Ｃｒ在ＬｉＣｌ－ＫＣｌ熔盐中的阳极电流密度；同时能在不降低Ｎｉ３Ａｌ（Ｂ）－Ｃｒ屈服强度的条件下，提高延伸率近２０％．