本文研究了Co和Al的添加对NdFeCoAlB永磁合金磁性能与组织结构的影响。获得一种磁能积为278.6~318.4kJ/m3(35~40MGOe),磁感可逆温度系数α293~373K=-0.06~-0.08%/K的NdFeCoAlB系5元合金。Co主要进入四方相,提高合金的居里点,降低磁感可逆温度系数。当含Co量较高时,在合金中形成了具有MgCu2型结构的Nd(FeCo)2相,使合金永磁性能恶化。Al主要进入四方相,使四方相晶粒和富B相块度细化,提高了合金的矫顽力。进一步提高Al含量时,在合金中形成了新相,使合金永磁性能恶化

采用机械合金化法成功制备Cu40Ti60-xZrx(x=0,10,30,50)非晶合金.研究Cu-Ti-Zr合金粉末由晶态向非晶态转变过程中的组织结构变化,探讨非晶合金的形成机制,以及非晶合金的热稳定性和晶化产物.结果表明,非晶合金直接从初始元素得到,在反应过程中没有金属间化合物出现,非晶化过程可以由间隙扩散模型来解释.Cu40TixZry非晶粉末的DSC分析表明,随着Ti含量的降低和Zr含量的升高,非晶粉末的晶化温度Tx逐渐升高,对非晶粉末在相应的Tx温度附近退火15min后发现,Cu40Ti30Zr30合金没有析出相,Cu40Ti10Zr50析出了Zr2Cu,Cu4Ti和少量的一些未知相

利用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)系统研究了碱土元素Sr和Ca加入Mg-4Al基合金后的显微组织,并测试了其抗蠕变性能.实验合金的铸态组织均由α-Mg和沿枝晶界分布的第二相组成.2%Sr加入基体合金中能观察到沿晶界的离异共晶和层片共晶Al4Sr相及块状三元τ相.2%Ca的加入则形成了晶界层片Mg2Ca共晶和晶内的Al2Ca颗粒.而在Mg-4Al-2Sr-1Ca中,晶界相为块状τ相和层片状Mg2Ca共晶,晶内也析出Al2Ca颗粒.在Mg-4Al-2Sr-1Ca基础上提高Al含量,粗大不规则共晶(Mg,Al)2Ca相在晶界处形成并不断增多,Mg2Ca及τ相逐渐减少,当Al含量到7%时,出现了新的细小层片状Al4Sr相.Sr、Ca元素加入Mg-Al合金,改善了合金的抗蠕变性能,其中Mg-5Al-2Sr-1Ca和Mg-6Al-2Sr-1Ca合金显示所有实验合金中最好的蠕变抗力.根据Power-law公式,在175℃/50~80MPa和70MPa/150~200℃蠕变下,Mg-4Al-2Sr合金在较低应力(<60MPa)下蠕变表现为扩散控制的位错攀移机制,而在高应力下出现Power-law公式的失效;Mg-4Al-2Sr-1Ca合金蠕变则受到了扩散控制的位错机制和晶界滑移机制的共同作用

采用线性极化、电化学阻抗谱等电化学方法研究了连续柱状晶组织BFe10-1-1合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能,并与普通铸造多晶组织BFe10-1-1合金进行了对比.极化曲线测试结果表明,两种合金具有相似的电化学行为,极化曲线都包括活性溶解区、活化-钝化转变区和极限电流区,但连续柱状晶组织合金腐蚀速率小于普通铸造多晶组织合金,主要是由于连续柱状晶组织BFe10-1-1合金的微观偏析程度较小,能有效避免枝晶间局部腐蚀的发生.电化学阻抗谱测试结果也表明,该合金的电荷传递电阻和腐蚀产物膜电阻均大于普通铸造多晶组织合金,具有更高的耐蚀性

设计并熔炼了成分为(Ti50Al50)100-xYx(x(atom)=0~2.0%)的合金,用金相显微镜、扫描电镜、三点弯曲试验等手段,研究了添加钇(Y)对TiAl合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:钇的添加能改变TiAl合金显微组织,使γTiAl合金晶粒细化,促进γ+α2片层状组织的形成。适量钇的添加能降低TiAl合金中O、N等间隙原子含量并增加TiAl合金的室温抗弯强度和塑性;当钇的添加量超过其在TiAl合金中的固溶度时,将形成新的Ti-Al-Y三元化合物,反而会降低TiAl合金的室温强度和塑性

根据准二元合金随其中某种合金元素含量的不同,其合金电阻率发生单值变化的规律,提出了一项硅锰合金电阻法定硅的检测技术.实验结果表明,硅锰合金中硅含量与电阻率变化的关系可表示为[Si%]=-12.51+2×107ρ-4×1012ρ2,当合金中硅的质量分数小于6%时,合金中锰铁比对其电阻率变化的影响不大,定硅误差为0.005%～0.178%.用于电阻率测量的合金样品适合的尺寸为φ6.00～6.50mm、长1cm左右,可以避免试样中夹渣、裂隙等缺陷对电阻测量精度的影响

为满足锆合金热挤压时的润滑与防护需求，试制了一种锆合金热挤压用防护润滑剂，主要成分包括有机硅树脂、低软化点玻璃粉、氧化铝粉、二硫化钼、石墨粉、滑石粉、云母粉等。实验温度为700～800 ℃时，采用圆环压缩法测得涂覆有润滑剂的Zr-4合金摩擦因子为0.19～0.25，润滑效果良好。将有润滑剂防护的锆合金分别加热至700、800和900 ℃并保温1 h，未发生明显氧化，热防护性能良好。测定了有、无润滑剂条件下Zr-4合金和H13模具钢的界面接触温度随接触时间的变化曲线。当Zr-4合金和H13钢的初始界面温度分别约为700 ℃和350 ℃时，无润滑剂时Zr-4合金表面温度达到稳定的时间为7.7 s，界面换热系数由250 W·m?2·℃?1增大至2700 W·m?2·℃?1；有润滑剂时Zr-4合金表面温度达到稳定的时间延长至12 s，界面换热系数由131 W·m?2·℃?1增大至1900 W·m?2·℃?1。这表明该润滑剂具有较好的高温热障性能

针对K424精密铸造增压涡轮叶片出现的热裂问题,采用组织观察和计算模拟的方法,分析增压涡轮用K424合金特性以及涡轮叶片铸造中出现热裂的原因,并对比K418合金提出合金热裂倾向性的影响因素以及减少热裂的建议.结果表明,铸造增压涡轮热裂倾向性与合金特性及铸件特性等有关.K424合金中Al和Ti元素含量较高,导致合金中共晶组织含量多且尺寸大,与K418合金相比,热裂倾向性较大;另一方面,由于铸件叶片位置厚度小且曲率变化大,易形成应力集中,导致热裂.为减小热裂倾向性,需控制K424合金中Al和Ti元素含量并选择合理的工艺参数

第三章二元相图及合金的凝固 3-1二元相图概论 如前所述,合金的组织要比纯金属复杂,为了研究合金的组织与性能间的关 系,必须了解合金的结晶过程,了解合金中各种组织的形成及变化规律。 状态图( state diagram)表明了合金系中合金的状态与温度、成分间的关系, 表示合金系在平衡条件(即缓慢加热或冷却条件下,不同温度、成分下的各相 的关系,因此又称为平衡图(equilibrium diagram)、相图 利用相图

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究Fe-36Ni合金在900～1200℃的热塑性行为，并用FactSage软件、扫描电镜及透射电镜等研究该合金热塑性的影响因素及作用机理.结果表明：合金中主要形成Al2O3+Ti305＋MnS复合夹杂，夹杂物颗粒尺寸集中分布在0.5μm以下.合金热塑性在900～1050℃受晶界滑移及动态再结晶共同影响.晶界上分布的纳米级别（200nm）夹杂物则促进显微裂纹在晶界滑移过程中的形成和扩展，损害合金热塑性.当温度高于1050℃时，较高的变形温度使再结晶驱动力大于钉扎作用力，合金发生动态再结晶，有效提高热塑性.在1100～1200℃区间内，枝晶间裂纹的形成、晶界滑移的加剧及动态再结晶晶粒尺寸增大都降低合金热塑性