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Ti/Al层状复合板组织和力学性能研究 被引量:2
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作者 赵有春 张晓波 曹睿 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第24期151-154,共4页
采用真空热压扩散+轧制复合工艺在不同工艺参数下制备Ti/Al层状复合材料。通过SEM观察、XRD分析以及力学性能试验,研究了Ti/Al复合板的组织和力学性能。结果表明:在500、550℃两种不同热压扩散温度工艺参数下,反应的初生相为Al_3Ti,但... 采用真空热压扩散+轧制复合工艺在不同工艺参数下制备Ti/Al层状复合材料。通过SEM观察、XRD分析以及力学性能试验,研究了Ti/Al复合板的组织和力学性能。结果表明:在500、550℃两种不同热压扩散温度工艺参数下,反应的初生相为Al_3Ti,但是反应层的厚度不同。500℃时,Al_3Ti层的厚度约为1.9μm。550℃时,Al_3Ti厚度约为2.6μm,各层界面处结合状态良好,层间结合紧密。复合板经轧制复合之后具有较高的抗拉强度。钛层的断裂方式为典型的韧性断裂,断裂表面存在大量韧窝;铝层属于解理断裂,铝层断裂表面出现解理面和解理台阶。 展开更多
关键词 ti/al层状复合板 组织 拉伸性能 断口
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Al/Mg/Al层状复合板微观组织及力学性能的研究
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作者 贾济语 徐静 +5 位作者 冯晓伟 冯波 李健 向青春 郑开宏 潘复生 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期77-84,共8页
目的研究轧制压下量对Al/Mg/Al层状复合板组织及性能的影响规律,理清不同压下量下复合板界面、组织与力学性能的关系。方法在轧制温度为400℃时,对Al/Mg/Al层状复合板进行一道次轧制,轧制压下量为40%、50%、60%,采用扫描电子显微镜(SEM... 目的研究轧制压下量对Al/Mg/Al层状复合板组织及性能的影响规律,理清不同压下量下复合板界面、组织与力学性能的关系。方法在轧制温度为400℃时,对Al/Mg/Al层状复合板进行一道次轧制,轧制压下量为40%、50%、60%,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术,对界面及微观组织进行观察,利用万能试验机对复合板进行力学性能测试表征。结果Al/Mg/Al层状复合板界面结合良好,无孔洞和金属间化合物生成。随着压下量的增加,Mg层晶粒组织更加均匀细小,晶粒尺寸为4.34μm,Al侧晶粒更加细长,Mg层和Al层的再结晶粒占比增大。随着压下量的增加,Al/Mg/Al层状复合板的抗拉强度和屈服强度逐渐增大,延伸率则与之相反。60%压下量复合板的最大抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为336 MPa、266 MPa、6.16%。随着压下量的增加,复合板抗弯强度逐渐降低,在最大抗弯强度下,50%和60%压下量复合板界面未发生分层,界面结合良好。随着压下量的增加,复合板的断裂模式由韧性断裂转变为韧性+解理的混合断裂模式。结论一道次轧制Al/Mg/Al层状复合板无金属间化合物生成,界面结合良好。相比于40%压下量复合板,60%压下量复合板抗拉强度和屈服强度分别提高了20.8%、18.7%。 展开更多
关键词 一道次热轧 al/Mg/al层状复合板 微观组织 力学性能
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粉末套管法Ti/Al/Ti复合板的界面结合性能
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作者 胡贤磊 袁一 支颖 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期63-68,72,共7页
采用粉末套管法,通过“热轧+中间退火+进一步冷轧”工艺制备Ti/Al/Ti复合板。利用扫描电镜、电子探针、能谱仪、XRD分析以及万能实验机,研究不同制备参数下Ti/Al/Ti复合带材的界面形貌、元素分布、物相种类和界面结合强度。结果表明,单... 采用粉末套管法,通过“热轧+中间退火+进一步冷轧”工艺制备Ti/Al/Ti复合板。利用扫描电镜、电子探针、能谱仪、XRD分析以及万能实验机,研究不同制备参数下Ti/Al/Ti复合带材的界面形貌、元素分布、物相种类和界面结合强度。结果表明,单一脆性金属间化合物TiAl_(3)的产生会阻碍Ti/Al元素的扩散,扩散层厚度发生减薄。500℃退火,扩散层主要是由扩散形成的冶金结合层,局部区域有少量的金属间化合物TiAl_(3)生成,界面结合强度受冶金结合强度与机械结合强度的动态变化影响,随着压下率升高,结合强度先降低后升高再降低;550℃退火,界面反应增强,TiAl_(3)相逐渐增多,扩散层强度增加,冶金结合强度提高,由14.3 N/mm(500℃)增加至35.1 N/mm(550℃),随着压下率的增大,化合物层破碎程度增加,界面结合强度逐渐降低。 展开更多
关键词 ti/al/ti复合板 粉末套管法 中间退火 结合性能
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高温退火对铸轧Ti/Al复合板界面组织与性能的影响 被引量:1
4
作者 张焘 许久健 +2 位作者 李勇 曹富荣 许光明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期103-112,共10页
采用SEM、EBSD、XRD、微观硬度、室温拉伸实验、T型剥离实验等手段研究高温退火对铸轧Ti/Al复合板界面微观组织与力学性能的影响。结果表明:高温退火(550℃)过程中,Ti基体的微观组织几乎不发生变化,Al基体在退火1 h时全部发生再结晶并... 采用SEM、EBSD、XRD、微观硬度、室温拉伸实验、T型剥离实验等手段研究高温退火对铸轧Ti/Al复合板界面微观组织与力学性能的影响。结果表明:高温退火(550℃)过程中,Ti基体的微观组织几乎不发生变化,Al基体在退火1 h时全部发生再结晶并开始长大;退火过程中,界面处的扩散层逐渐变厚,并在15 min时生成第二相TiAl_(3),在1 h时第二相TiAl_(3)连接成片,Ti/Al复合板界面的结合强度迅速下降。退火30 min时,铸轧Ti/Al复合板界面的结合强度达到最大值,约为23.6 N/mm;退火1 h时,铸轧Ti/Al复合板的抗拉强度和伸长率达到峰值,分别为236 MPa和27.6%,均高于铸轧态。 展开更多
关键词 铸轧复合 ti/al复合板 高温退火 界面结合强度 金属间化合物
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退火工艺对Ti/Al复合板组织和性能的影响 被引量:1
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作者 闫玮 周嘉昶 +2 位作者 汤宏群 覃晓雯 谢君豪 《热加工工艺》 北大核心 2020年第18期65-68,共4页
针对以纯钛板和工业纯铝为原料铸造复合得到的Ti/Al复合板,采用不同保温时间的退火工艺制度研究了退火时间对Ti/Al复合板的组织和性能的影响。结果表明:随着退火时间延长,在复合界面处的扩散层宽度增大。在退火过程中,Ti-Al系金属间化... 针对以纯钛板和工业纯铝为原料铸造复合得到的Ti/Al复合板,采用不同保温时间的退火工艺制度研究了退火时间对Ti/Al复合板的组织和性能的影响。结果表明:随着退火时间延长,在复合界面处的扩散层宽度增大。在退火过程中,Ti-Al系金属间化合物的形成和生长是导致Ti/Al复合界面显微硬度增加、结合强度下降的主要原因。在浇铸温度为700℃、退火温度为550℃、保温2 h退火后,Ti/Al复合板结合强度有较大提升,为最佳退火工艺。 展开更多
关键词 ti/al复合板 退火工艺 组织和性能 金属间化合物
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电磁场对水平双辊铸轧Ti/Al/Cu复合板界面结合强度的影响
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作者 许久健 张焘 +3 位作者 付金禹 许光明 李勇 王昭东 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期67-77,共11页
利用水平双辊铸轧技术制备Ti/Al/Cu复合板,通过在铸轧过程中施加脉冲电场和电磁振荡场,研究不同外场对铸轧复合板界面结合强度的影响。结果表明:电磁场对铸轧过程的稳定性没有影响。施加脉冲电场和电磁振荡场后,Ti/Al界面和Cu/Al界面的... 利用水平双辊铸轧技术制备Ti/Al/Cu复合板,通过在铸轧过程中施加脉冲电场和电磁振荡场,研究不同外场对铸轧复合板界面结合强度的影响。结果表明:电磁场对铸轧过程的稳定性没有影响。施加脉冲电场和电磁振荡场后,Ti/Al界面和Cu/Al界面的扩散层厚度增加,界面结合强度显著提高。施加电磁振荡场后,在铸轧区的液穴内产生交变的电磁体积力。在电磁体积力的作用下,铝熔体内部产生震荡效应并对金属带表面进行冲刷,使金属带表面新形成的晶核脱离。此外,震荡效应使得金属带与铝熔体接触处的温度梯度降低,凝固速度减慢从而延长固-液接触时间。这些作用使得熔体在金属带表面铺展湿润更加充分,促进了原子间的互扩散,从而产生了更多的冶金结合区域并增大了冶金结合的强度。 展开更多
关键词 水平双辊铸轧 ti/al/Cu复合板 电磁场 界面结合强度
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热压复合制备Ti-Al_3Ti层状复合材料组织结构研究 被引量:13
7
作者 盖鹏涛 吴为 曾元松 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期45-49,共5页
采用热压复合工艺在不同工艺参数下制备了Ti-Al3Ti层状复合材料,利用SEM和EDS对材料的组织结构进行了观察,研究了热压复合工艺参数对Ti/Al扩散反应及反应层微观组织结构的影响规律.结果表明,在不同工艺参数下,Ti/Al叠层热压复合反应的... 采用热压复合工艺在不同工艺参数下制备了Ti-Al3Ti层状复合材料,利用SEM和EDS对材料的组织结构进行了观察,研究了热压复合工艺参数对Ti/Al扩散反应及反应层微观组织结构的影响规律.结果表明,在不同工艺参数下,Ti/Al叠层热压复合反应的初生相均为Al3Ti.600℃时Ti/Al叠层只发生少许反应,在界面处生成一薄层Al3Ti,650和700℃时,Al层完全反应,各层界面处结合状态良好,层间结合紧密.650℃时Al3Ti为唯一生成相,但700℃时,由于反应动力学的影响Al3Ti/Ti层之间有TiAl层生成,Ti-Al系金属间化合物的生成顺序为Al3Ti→TiAl.反应过程中液相的存在能够使Ti、Al持续紧密接触,加快反应速度,促进反应顺利进行. 展开更多
关键词 ti-al3ti层状复合材料 热压复合 组织结构 al3ti 扩散反应
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Al_2O_3/Ti_3SiC_2层状复合材料的制备与性能 被引量:7
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作者 昝青峰 汪长安 +2 位作者 黄勇 李翠伟 赵世柯 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期15-17,21,共4页
采用两种方法制备Al2O3/Ti3SiC2层状复合材料,一是原位-热压法,即Ti3SiC2是在层状材料的制备过程中同时被合成的;一是分步法,即制备过程分两步进行,首先制备出Ti3SiC2高纯粉,再采用热压法进行烧结制备层状材料。两种方法制备的Al2O3/Ti3... 采用两种方法制备Al2O3/Ti3SiC2层状复合材料,一是原位-热压法,即Ti3SiC2是在层状材料的制备过程中同时被合成的;一是分步法,即制备过程分两步进行,首先制备出Ti3SiC2高纯粉,再采用热压法进行烧结制备层状材料。两种方法制备的Al2O3/Ti3SiC2层状复合材料强度保持在450MPa以上,断裂功达到1200~1560J/m2,相对Al2O3块体材料提高十余倍。另外,不同的制备方法得到不同的组成和显微结构,决定了这两种Al2O3/Ti3SiC2层状复合材料性能的差异:前者强度较高韧性较低,后者强度较低而韧性较高。 展开更多
关键词 al2O3/ti3SiC2 层状复合材料 原位-热压法 分步法
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Ti/Al层状复合涂层电极的制备及性能研究 被引量:1
9
作者 张瑾 竺培显 周生刚 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第10期157-160,共4页
利用热压扩散焊接工艺,分别在不同焊接时间条件下制备了结构为Ti/Al/Ti/Sn O2+Sb2O3/Pb O2的层状复合涂层电极,通过扫描电镜分析了Ti/Al基体的组织结构和表面形貌,采用四探针法测量了复合电极基体电阻并测试了电极加速寿命。结果表明:... 利用热压扩散焊接工艺,分别在不同焊接时间条件下制备了结构为Ti/Al/Ti/Sn O2+Sb2O3/Pb O2的层状复合涂层电极,通过扫描电镜分析了Ti/Al基体的组织结构和表面形貌,采用四探针法测量了复合电极基体电阻并测试了电极加速寿命。结果表明:基体焊接时间为120 min时,制备的Ti/Al基复合涂层电极表面活性物质Pb O2颗粒尺寸均匀细小且比表面积大,具有良好的电化学性能;与传统的Ti/Sn O2+Sb2O3/Pb O2相比,电阻率仅为纯Ti的1/10。加速寿命试验测得的电极寿命达46 h,具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 ti/al层状复合涂层电极 热压扩散焊接 界面电阻 加速寿命
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金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti制备技术及其研究进展 被引量:18
10
作者 程玉洁 果春焕 +4 位作者 周培俊 曹阳 侯红亮 王耀奇 姜风春 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期317-325,共9页
新型金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti具有高强度、高模量、高刚度、低密度以及高的断裂韧性等优异性能,在航空航天、武器装备及地面军用车辆的装甲防护系统等方面有着广阔的应用前景。迄今为止,针对金属间化合物基层状复合材料Ti/Al... 新型金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti具有高强度、高模量、高刚度、低密度以及高的断裂韧性等优异性能,在航空航天、武器装备及地面军用车辆的装甲防护系统等方面有着广阔的应用前景。迄今为止,针对金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti的制备,人们发展了冷轧、热轧、脉冲电流热压、真空烧结、无真空烧结和爆炸焊接等制备技术。概述了国内外对新型轻质高性能金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti的研究现状,着重阐述了金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti制备技术的工艺原理及其特点,为Ti/Al3Ti的发展和应用提供基础。最后从不同研究方向展望了金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti未来的主要研究趋势。 展开更多
关键词 al3ti金属间化合物 层状复合材料 制备技术
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Ti/Al3Ti层状复合材料层间断裂性能研究 被引量:4
11
作者 王泽明 周培俊 +3 位作者 汪恩浩 袁丁 姜风春 果春焕 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期155-160,共6页
金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti是采用Ti-6Al-4V箔和Al箔按照一定顺序叠加后,在真空环境下热压烧结成由韧性金属Ti和金属间化合物Al_3Ti组成的叠层结构。利用ENF(End-Notch-Flexure)和MMF(Mixed-Mode-Flexure)测试方法,对Ti/Al_3T... 金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti是采用Ti-6Al-4V箔和Al箔按照一定顺序叠加后,在真空环境下热压烧结成由韧性金属Ti和金属间化合物Al_3Ti组成的叠层结构。利用ENF(End-Notch-Flexure)和MMF(Mixed-Mode-Flexure)测试方法,对Ti/Al_3Ti层状复合材料的Ⅱ型及Ⅰ+Ⅱ型层间断裂能、层间断裂行为以及能量释放率等方面进行了研究。结果表明,Ti/Al_3Ti层间断裂时,裂纹在复合材料界面处发生起裂,而在传播过程中发生偏转,最终导致Al_3Ti层开裂。由此可见,在实验过程中裂纹的表现形式是在Ti/Al_3Ti界面及Al_3Ti层中共同扩展;Ⅰ+Ⅱ型层间起裂能量释放率G_(Ⅰ+Ⅱ)为46 J/m^2,Ⅱ型层间起裂能量释放率G_Ⅱ为1453 J/m^2,表明Ⅱ型层间断裂比Ⅰ+Ⅱ型层间断裂更困难。 展开更多
关键词 层状复合材料ti/al3ti I+II型层间断裂 II型层间断裂 层间断裂研究 层间能量释放率
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层状结构Mg-Ti-Al复合金属氢氧化物的制备方法
12
《无机盐工业》 CAS 北大核心 2014年第3期12-12,共1页
本发明公布了一种具有层状结构的新型Mg-Ti-Al复合金属氢氧化物的制备方法。具体步骤:1)将含有镁盐和钛盐的溶液进行超声波处理;2)在高温、高压条件下将步骤(1)处理后的溶液与含有铝盐的溶液反应;3)经过滤、洗涤除去浆料中的溶... 本发明公布了一种具有层状结构的新型Mg-Ti-Al复合金属氢氧化物的制备方法。具体步骤:1)将含有镁盐和钛盐的溶液进行超声波处理;2)在高温、高压条件下将步骤(1)处理后的溶液与含有铝盐的溶液反应;3)经过滤、洗涤除去浆料中的溶剂,再将浆料分散在水中,加入阴离子溶液反应:4)过滤、洗涤、干燥后得到Mg-Ti-Al复合金属氢氧化物颗粒。该产品具有优秀的卤素捕获能力.应用于聚合物中时其防降解和防前期染色性能显著.并且拥有良好的透明性. 展开更多
关键词 金属氢氧化物 制备方法 层状结构 复合 溶液反应 al ti 超声波处理
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冷轧及退火工艺对钛-铝复合板界面结合性能的影响 被引量:6
13
作者 刘嘉庚 韩静涛 +1 位作者 刘靖 刘丽 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第12期74-77,共4页
采用冷轧复合工艺制备了TA1纯钛/4047铝合金复合板。采用拉伸试验测定了Ti/Al冷轧剪切强度以及力学性能,并研究了不同退火温度对界面金属间化合物生长规律的影响。利用扫描电镜测定了界面金属间化合物的厚度。研究结果表明:Ti/Al冷轧... 采用冷轧复合工艺制备了TA1纯钛/4047铝合金复合板。采用拉伸试验测定了Ti/Al冷轧剪切强度以及力学性能,并研究了不同退火温度对界面金属间化合物生长规律的影响。利用扫描电镜测定了界面金属间化合物的厚度。研究结果表明:Ti/Al冷轧临界压下率为40%,压下率大于46.8%时,界面剪切强度要大于55 MPa。在较低的温度退火时,界面形成TiAl和TiAl_2,随着温度的升高,这两种金属化合物逐渐消失,形成了TiAl_3。 展开更多
关键词 ti/al复合板 冷轧复合 剪切强度 金属间化合物
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以g-C3N4为原料快速合成Ti2Al(C,N)陶瓷及其层状生长机制研究
14
作者 李啸轩 张强 朱春城 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期32-36,共5页
以Ti、Al和g-C3N4粉体为原料,采用快速、能耗低的自蔓延高温合成法制备出Ti2Al(C,N)。当Ti、Al和g-C3N4的物质的量比为2∶1.05∶1时,Ti2Al(C,N)的含量最高。在反应过程中,Al的熔化促进了Ti(s)和g-C3N4(s)反应生成Ti(C,N)(s),在降温阶段T... 以Ti、Al和g-C3N4粉体为原料,采用快速、能耗低的自蔓延高温合成法制备出Ti2Al(C,N)。当Ti、Al和g-C3N4的物质的量比为2∶1.05∶1时,Ti2Al(C,N)的含量最高。在反应过程中,Al的熔化促进了Ti(s)和g-C3N4(s)反应生成Ti(C,N)(s),在降温阶段Ti(s)和Al(l)形成TiAl(s),之后Ti(C,N)(s)和TiAl(s)反应生成片层状的Ti 2Al(C,N)(s)。Ti2Al(C,N)晶粒的层状生长研究表明,Ti2Al(C,N)为二维生长机制,以阶梯状生长模式生长;Ti2Al(C,N)大晶粒的片层存在向内的扩展方式;杂质小颗粒的存在对Ti2Al(C,N)片层的横向扩展产生阻碍作用。 展开更多
关键词 ti2al(C N) 自蔓延高温合成 层状生长机制
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Ti5Al2C3与Ti2AlC、Ti3AlC2结构、弹性和电子性质的第一性原理对比研究 被引量:3
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作者 刘哲 李辉 +4 位作者 赵鹏 王磊 罗至利 刘阳 张冰慧 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第5期834-839,845,共7页
采用第一性原理的方法,研究了Ti5Al2C3在高压下的结构、弹性和电子性质,并与Ti2AlC和Ti3AlC2进行了对比分析。结果表明:三者的晶格常数a值近似相等,而Ti5Al2C3的c值和V值则分别近似等于Ti2AlC和Ti3AlC2的对应值之和;通过晶体结构分析认... 采用第一性原理的方法,研究了Ti5Al2C3在高压下的结构、弹性和电子性质,并与Ti2AlC和Ti3AlC2进行了对比分析。结果表明:三者的晶格常数a值近似相等,而Ti5Al2C3的c值和V值则分别近似等于Ti2AlC和Ti3AlC2的对应值之和;通过晶体结构分析认为Ti2AlC和Ti3AlC2分别由Al-Ti-C-Ti链和Al-Ti-C-Ti-C-Ti链交替排列构成,而Ti5Al2C3的结构主链Al-Ti-C-Ti-Al-Ti-C-Ti-C-Ti刚好是Ti2AlC和Ti3AlC2的主链之和;综合分析认为Ti5Al2C3可由Ti2AlC与Ti3AlC2组合而成。三者的结构参数都随着压力增大而减小,Ti5Al2C3的弹性性质介于Ti2AlC和Ti3AlC2之间,满足Ti3AlC2>Ti5Al2C3>Ti2AlC;通过电子态密度分析认为三者均具有共价键和金属键的共同性质。 展开更多
关键词 三元层状陶瓷 ti5al2C3 第一性原理 弹性性质 电子性质
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Ti_3Al基合金的真空钎焊 被引量:4
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作者 周恒 李宏伟 冯吉才 《有色金属》 CSCD 北大核心 2005年第2期11-14,共4页
研究用AgCuZn钎料真空钎焊Ti3Al基合金的过程,分析界面组织微观结构、接头室温强度与钎焊连接参数之间的关系。结果表明,利用AgCuZn钎料可实现Ti3Al基合金的连接,在界面处有明显的层状结构,由金属间化合物TiCu,Ti(Cu,Al)2和Ag基固溶体组... 研究用AgCuZn钎料真空钎焊Ti3Al基合金的过程,分析界面组织微观结构、接头室温强度与钎焊连接参数之间的关系。结果表明,利用AgCuZn钎料可实现Ti3Al基合金的连接,在界面处有明显的层状结构,由金属间化合物TiCu,Ti(Cu,Al)2和Ag基固溶体组成,反应层的厚度的成长模型为X2=2.13×10-5exp(-170/RT)t。 展开更多
关键词 ti3al基合金 真空钎焊 金属间化合物 微观结构 界面组织 连接参数 室温强度 层状结构 成长模型 体组成 反应层 钎料 固溶
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