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配料及制备工艺对TZM合金组织和力学性能的影响
1
作者 夏春林 周红灯 +1 位作者 叶康源 田青超 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第2期129-138,共10页
采用掺杂TiH_(2)+ZrH_(2)、TiC+ZrC及TiC+ZrC+HfC等不同配料方式制备了TZM合金,研究了采用不同烧结及真空热压工艺制备的合金的微观组织和力学性能。结果表明,改变Ti、Zr加入形式及添加HfC可提高钼合金的密度,相比于添加TiH_(2)+ZrH_(2)... 采用掺杂TiH_(2)+ZrH_(2)、TiC+ZrC及TiC+ZrC+HfC等不同配料方式制备了TZM合金,研究了采用不同烧结及真空热压工艺制备的合金的微观组织和力学性能。结果表明,改变Ti、Zr加入形式及添加HfC可提高钼合金的密度,相比于添加TiH_(2)+ZrH_(2),添加TiC+ZrC或TiC+ZrC+HfC烧结的合金密度由9.51 g/cm^(3)分别提高至9.71、9.81 g/cm^(3)。烧结后再进行热压,不同配料方式的合金致密度均明显提高,且加压后保压对于提高合金致密度更为有效。不同配料方式的原始成分在合金烧结过程中均发生分解和扩散,形成Mo固溶体相。相比于添加TiH_(2)+ZrH_(2),添加TiC+ZrC或TiC+ZrC+HfC制备的合金晶粒更为细小,而添加的TiC、ZrC和HfC颗粒可通过溶解及析出达到晶粒细化的效果。在添加TiC+ZrC的基础上添加HfC,可使得相同工艺制备的合金屈服强度由314 MPa提升至390 MPa,约提升24%。HfC有利于晶界的净化和Mo基体的晶粒细化,从而提高钼合金的强度。 展开更多
关键词 钼合金 TZM 力学性能 显微组织 烧结 热压 配料
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镍基单晶高温合金定向凝固雀斑形成机理研究
2
作者 吴怀洲 玄伟东 +4 位作者 张翔宇 段方苗 任兴孚 马德新 任忠鸣 《热加工工艺》 北大核心 2025年第3期120-124,共5页
对单晶高温合金熔模组铸件定向凝固过程中产生的雀斑缺陷进行了实验研究和理论分析。结果表明,雀斑缺陷容易出现在铸件的加热侧,组织中存在较多取向随机的等轴晶晶粒,平均尺寸为340μm;并且试样从背阴侧到加热侧再到雀斑区域,共晶含量... 对单晶高温合金熔模组铸件定向凝固过程中产生的雀斑缺陷进行了实验研究和理论分析。结果表明,雀斑缺陷容易出现在铸件的加热侧,组织中存在较多取向随机的等轴晶晶粒,平均尺寸为340μm;并且试样从背阴侧到加热侧再到雀斑区域,共晶含量逐渐增多,分别为1.21%、2.53%和5.41%。分析认为在熔模组铸造过程中铸件处于不对称的温度场下,受温度梯度下的区熔现象(TGZM效应)的影响,铸件加热侧的糊状区形成溶质富集,使加热侧枝晶的元素偏析程度大于背阴侧枝晶,增加了铸件加热侧熔体发生对流的倾向性,促进了雀斑缺陷在加热侧形成。 展开更多
关键词 高温合金 雀斑 定向凝固 温度场 熔模组
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DZ445合金在825℃和925℃下的高温氧化行为
3
作者 欧阳芬芬 丁彪 +1 位作者 张剑威 王中原 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第8期1278-1285,共8页
研究了DZ445合金在825℃和925℃的高温氧化行为。结果表明:在不同温度下氧化膜均为三层结构,但呈现出不同的氧化行为。825℃下外氧化层主要为Al_(2)O_(3)、Cr_(2)O_(3)以及TiO_(2),内氧化层为Al_(2)O_(3),氧化144 h后出现不连续的中间层... 研究了DZ445合金在825℃和925℃的高温氧化行为。结果表明:在不同温度下氧化膜均为三层结构,但呈现出不同的氧化行为。825℃下外氧化层主要为Al_(2)O_(3)、Cr_(2)O_(3)以及TiO_(2),内氧化层为Al_(2)O_(3),氧化144 h后出现不连续的中间层CrTaO_(4),在此温度下并未改变合金氧化机制;在925℃下外氧化层主要是Cr_(2)O_(3)、TiO_(2)和NiCr_(2)O_(4),内氧化层同样为Al_(2)O_(3),氧化12 h后出现连续的中间层CrTaO_(4)。此CrTaO_(4)形成后,氧化机制由合金元素的向外扩散控制转变为氧元素的向内扩散控制。 展开更多
关键词 高温氧化 CrTaO_(4) 镍基高温合金 氧化机制
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配料及制备工艺对TZC钼合金显微组织的影响
4
作者 周红灯 徐文进 田青超 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第3期301-309,共9页
采用TiH_(2)/ZrH_(2)和TiC/ZrC两种掺杂方式分别在不同烧结和热压工艺下制备了TZC钼合金。通过光学金相观察、扫描电子显微分析、物相分析等方法,研究了处理工艺对合金微观组织和成分的影响。结果表明,两种掺杂方式得到的TZC钼合金物相... 采用TiH_(2)/ZrH_(2)和TiC/ZrC两种掺杂方式分别在不同烧结和热压工艺下制备了TZC钼合金。通过光学金相观察、扫描电子显微分析、物相分析等方法,研究了处理工艺对合金微观组织和成分的影响。结果表明,两种掺杂方式得到的TZC钼合金物相构成基本相同;烧结后合金密度由9.21 g·cm^(-3)(添加TiH_(2)/ZrH_(2))提高到9.68 g·cm^(-3)(添加TiC/ZrC),合金硬度由HV 210提高到HV 245;热压后合金相对密度和硬度明显提高,晶粒也由烧结态的双峰型分布转变为单峰型分布。研究发现,在高温烧结过程中,两种添加物的构成都发生了转变,其反应扩散过程决定了其微观结构,从而决定了其密度和硬度的变化。添加TiH_(2)/ZrH_(2)的TZC钼合金经热压后的微观组织会形成不同的特征区域;添加TiC/ZrC后,通过直接热压成形可获得晶粒细小、相对密度及硬度优良的TZC钼合金。 展开更多
关键词 钼合金 烧结 热压 显微组织
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介孔γ-Al_2O_3负载的高分散Ni-Ce-Zr氧化物的制备及其二氧化碳甲烷化研究（英文） 被引量：2
5
作者 聂望欣 邹秀晶 +2 位作者 汪学广 丁伟中 鲁雄刚 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2803-2810,共8页
采用柠檬酸(CA)-浸渍法制备了介孔γ-Al_2O_3(γ-MA)负载的高分散Ni-Ce-Zr氧化物,并将其用于二氧化碳甲烷化反应。研究了柠檬酸加入量对催化剂物理化学性质及催化性能的影响。结果表明,柠檬酸的加入可明显提高Ni-Ce-Zr氧化物在γ-Al_2O_... 采用柠檬酸(CA)-浸渍法制备了介孔γ-Al_2O_3(γ-MA)负载的高分散Ni-Ce-Zr氧化物,并将其用于二氧化碳甲烷化反应。研究了柠檬酸加入量对催化剂物理化学性质及催化性能的影响。结果表明,柠檬酸的加入可明显提高Ni-Ce-Zr氧化物在γ-Al_2O_3表面的分散性,同时可以增加镍氧化物与载体间的相互作用。制备材料经氢气还原后得到Ni-Ce-Zr/γ-MA催化剂,镍纳米颗粒均匀分散于γ-Al_2O_3表面。Ni-Ce-Zr/γ-MA催化剂在二氧化碳甲烷化反应中表现出了较高的反应活性和几乎100%的甲烷选择性。反应活性随CA/(Ni+Ce+Zr)摩尔比的增加而增加,主要是由于镍颗粒尺寸的减小和Ni-Ce-ZrO_x物种电子和结构性质的提高。CA/(Ni+Ce+Zr)摩尔比为1的Ni-Ce-Zr/γ-MA催化剂在反应300 h内活性仅降低7%,并且没有明显积碳。表明催化剂在二氧化碳甲烷化反应中具有优异的反应稳定性和抗积碳性能。 展开更多
关键词 镍催化剂 柠檬酸辅助 混合金属氧化物 二氧化碳 甲烷化
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高熵碳化物材料研究进展 被引量：2
6
作者 何忠书 丁方政 +7 位作者 玄伟东 张强 赵云松 宋浩睿 邵冠兰 陈建国 王保军 任忠鸣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期87-99,共13页
高熵陶瓷是近年来得到快速发展的新型材料,吸引了许多研究者的关注,具有的高熵效应赋予了其优异的性能。其中高熵碳化物具有优异的硬度、断裂韧性、隔热性能与抗腐蚀性能,在环境障涂层、热障涂层等领域具有广阔的应用前景。本文详细介... 高熵陶瓷是近年来得到快速发展的新型材料,吸引了许多研究者的关注,具有的高熵效应赋予了其优异的性能。其中高熵碳化物具有优异的硬度、断裂韧性、隔热性能与抗腐蚀性能,在环境障涂层、热障涂层等领域具有广阔的应用前景。本文详细介绍了高熵碳化物的预测理论、合成方法,同时对其抗氧化性能、力学性能、耐腐蚀性能以及隔热性能等方面进行了综述,指出了高熵碳化物在制备应用方面面临的问题,最后展望了高熵碳化物的发展方向。 展开更多
关键词 高熵碳化物 合成方法 环境障涂层 热障涂层 力学性能 隔热性能 耐腐蚀性能
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高温合金精密铸造用陶瓷型壳及其与合金界面反应的研究进展 被引量：3
7
作者 肖涵松 玄伟东 +3 位作者 戴睿卿 刘泳鸿 李俊杰 任忠鸣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期143-150,共8页
高温合金因优异的高温性能广泛应用于航空发动机和工业燃汽轮机等领域,而制备性能优异的陶瓷型壳是生产精密高温合金铸件的前提。本文归纳了近年来陶瓷型壳制备技术的发展,分别叙述了陶瓷型壳基体材料的选择、黏结剂的影响、纤维材料改... 高温合金因优异的高温性能广泛应用于航空发动机和工业燃汽轮机等领域,而制备性能优异的陶瓷型壳是生产精密高温合金铸件的前提。本文归纳了近年来陶瓷型壳制备技术的发展,分别叙述了陶瓷型壳基体材料的选择、黏结剂的影响、纤维材料改性、制备工艺等方面的研究进展以及现存的问题。同时,对于陶瓷型壳与高温合金发生的界面反应进行了分析讨论,总结了界面化学反应机理和润湿性机理,并归纳了陶瓷材料/合金组分元素对界面反应的影响,以及现有研究中存在的不足之处。最后指出基于高温合金精密铸造用陶瓷型壳制备技术未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 高温合金 陶瓷型壳 界面反应 润湿性
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喷丸对4Cr5Mo2V钢高温摩擦磨损性能的影响 被引量：2
8
作者 牛童 王昕宇 +1 位作者 彭睿智 吴晓春 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期50-56,共7页
对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成... 对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成了明显的塑性变形层、硬化层与残余压应力层;在100,300,500℃下,与喷丸前相比,喷丸后试验钢的磨损率分别降低了41.8%,17.1%,63.3%,耐磨性能的提高与喷丸产生的硬化层和残余压应力层有关。在100,300℃下,喷丸前后试验钢的磨损机制均主要为黏着磨损和磨粒磨损,而当温度升高至500℃时,磨损机制为氧化磨损,喷丸试验钢仍能保持较高的硬度与残余压应力,同时表面氧化层更致密稳定,仅发生轻微氧化磨损。 展开更多
关键词 4Cr5Mo2V热作模具钢 喷丸 高温摩擦磨损性能 残余应力 硬度
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高温退火工艺对直流反应磁控溅射制备蓝宝石基氮化铝模板的影响 被引量：1
9
作者 刘欢 朱如忠 +5 位作者 龚建超 王琦琨 付丹扬 雷丹 黄嘉丽 吴亮 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第8期1541-1547,共7页
采用直流反应磁控溅射与高温退火工艺大批量制备了膜厚为200 nm、400 nm及800 nm的2英寸蓝宝石基氮化铝模板,并对高温退火前后不同膜厚模板使用各种表征手段进行对比分析。结果表明:采用磁控溅射制备膜厚为200 nm的模板经高温退火后晶... 采用直流反应磁控溅射与高温退火工艺大批量制备了膜厚为200 nm、400 nm及800 nm的2英寸蓝宝石基氮化铝模板,并对高温退火前后不同膜厚模板使用各种表征手段进行对比分析。结果表明:采用磁控溅射制备膜厚为200 nm的模板经高温退火后晶体质量得到显著提升,退火前后整片(0002)面和(10-12)面高分辨率X射线衍射摇摆曲线半高宽分别从632~658 arcsec和2580~2734 arcsec下降至70.9~84.5 arcsec和273.6~341.6 arcsec;模板5μm×5μm区域内均方根粗糙度小于1 nm;紫外波段260~280 nm吸收系数为14~20 cm^-1;高温退火前后拉曼图谱E 2(high)声子模特征峰半高宽从13.5 cm^-1降至5.2 cm^-1,峰位从656.6 cm^-1移动至657.6 cm^-1,表明氮化铝模板内的拉应力经高温退火后得到释放,接近无应力状态。 展开更多
关键词 氮化铝 磁控溅射 高温退火 结晶质量 蓝宝石基 模板
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高熵型MnCuNiFeZn阻尼合金的高温阻尼行为与相变特征 被引量：2
10
作者 梅玲 牛红康 +1 位作者 丁双东 田青超 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期193-199,共7页
制备了新型MnCuNiFeZn高熵阻尼合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、动态热机械分析仪(DMA)与热膨胀仪等研究其微观组织、阻尼特性以及相变特征。研究表明,在固溶以及不同时效工艺下,MnCuNiFeZn合金均为单一母相,合金晶粒大小均... 制备了新型MnCuNiFeZn高熵阻尼合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、动态热机械分析仪(DMA)与热膨胀仪等研究其微观组织、阻尼特性以及相变特征。研究表明,在固溶以及不同时效工艺下,MnCuNiFeZn合金均为单一母相,合金晶粒大小均匀,呈现出高位错密度特征。随着时效时间的延长,合金常温下发生磁性转变,但常温段的内耗值很低;在673 K以上的高温域,MnCuNiFeZn合金因相变使得内耗值急剧提高。 展开更多
关键词 Mn基高熵合金 内耗 相变 高温阻尼性能
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面向单晶高温合金叶片的激光增材制造修复研究进展 被引量：2
11
作者 张兆裕 陈超越 +2 位作者 徐松哲 王江 任忠鸣 《精密成形工程》 北大核心 2024年第10期61-72,共12页
镍基单晶高温合金因其卓越的高温性能,成为航空航天发动机及燃气轮机涡轮叶片的关键材料。复杂的服役环境常导致叶片损伤,但传统修复方法难以满足其对微观组织和力学性能的严格要求。激光增材制造技术作为一种先进的修复方法,能够在较... 镍基单晶高温合金因其卓越的高温性能,成为航空航天发动机及燃气轮机涡轮叶片的关键材料。复杂的服役环境常导致叶片损伤,但传统修复方法难以满足其对微观组织和力学性能的严格要求。激光增材制造技术作为一种先进的修复方法,能够在较小的热影响区内实现材料的高精度修复,展现出显著的技术优势。然而,激光增材制造技术修复单晶叶片仍面临如何保持单晶完整性、控制冶金缺陷、优化狭窄工艺窗口等问题。此外,激光增材制造修复后热处理制度仍不完善,热处理后产生的再结晶等缺陷会严重影响单晶高温合金叶片的持久、蠕变等力学性能。本文综述了激光增材制造修复镍基单晶高温合金叶片的研究进展,重点探讨了修复过程中裂纹、杂晶缺陷的控制,梳理了对修复后热处理制度的探索历程并总结了激光增材制造镍基单晶高温合金力学性能的相关研究。最后对未来研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 激光增材制造 镍基单晶高温合金 损伤修复 涡轮叶片 热处理
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奥氏体型热作模具钢于750℃下高温摩擦磨损性能研究
12
作者 苏宁 杨航 +1 位作者 白植雄 曾艳 《热加工工艺》 北大核心 2024年第21期114-119,124,共7页
采用高温摩擦磨损试验机,对SDHA热作模具钢于750℃在不同载荷作用下的高温摩擦磨损性能进行研究,同时采用广泛使用的马氏体型热作模具钢SDDVA进行对比。结合光学轮廓仪、SEM、XRD等表征手段对两种材料的磨损表面、截面形貌、表面相组成... 采用高温摩擦磨损试验机,对SDHA热作模具钢于750℃在不同载荷作用下的高温摩擦磨损性能进行研究,同时采用广泛使用的马氏体型热作模具钢SDDVA进行对比。结合光学轮廓仪、SEM、XRD等表征手段对两种材料的磨损表面、截面形貌、表面相组成等进行分析。研究表明:在750℃下,在10~20 N载荷范围内,SDHA钢的磨损率在1.22~4.11×10^(-5)mm^(3)/(N·m)范围内,SDDVA钢的磨损率在18.9~23.3×10^(-5)mm^(3)/(N·m)范围内。两种材料的氧化层在载荷作用下经历“变形→开裂→剥落→剥落区域再次氧化”的过程。此外,SDHA钢氧化物由Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4)组成,SDDVA钢的氧化物由FeO、Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4)组成。SDHA钢在750℃下比SDDVA钢拥有更高的抗压强度和显微硬度,SDHA钢的最大抗压强度和显微硬度分别为590.21 MPa和432 HV0.2,SDDVA钢的最大抗压强度和显微硬度分别为390.24 MPa和290 HV0.2。 展开更多
关键词 热作模具钢 高温摩擦磨损 氧化层 高温抗压强度
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高镍锍在氨性溶液中浸出及氧化行为研究
13
作者 华晓鸣 朱纯成 许茜 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第5期675-683,共9页
高镍锍是重要的铜镍冶炼中间产品。为了剖析其氧化过程的界面反应机理,本文研究了高镍锍在氨性溶液中的浸出原理及氧化行为。利用XRD、SEM、EDS等表征手段对高镍锍样品进行矿相识别,检测到含有六方硫化镍(Ni_(3)S_(2))、辉铜矿(Cu_(2)S... 高镍锍是重要的铜镍冶炼中间产品。为了剖析其氧化过程的界面反应机理,本文研究了高镍锍在氨性溶液中的浸出原理及氧化行为。利用XRD、SEM、EDS等表征手段对高镍锍样品进行矿相识别,检测到含有六方硫化镍(Ni_(3)S_(2))、辉铜矿(Cu_(2)S)、磁铁矿(Fe_(3)O_(4))和镍铁合金(Ni_(3)Fe)。研究了暴露空气中和阳极极化条件下的高镍锍在氨性溶液中的浸出行为,采用金相显微镜观察高镍锍表面浸出前后的变化,利用XPS分析了浸出产物的组成。浸出结果显示Ni_(3)S_(2)、Cu_(2)S先后发生氧化,在原物相表面形成氧化层。利用工作界面对单矿相的锥形电极和多矿相电极进行阳极极化对比实验,Ni_(3)S_(2)在0 V(vs.SCE)附近开始发生氧化,先分解成NiS_(2)、Ni^(2+)和S^(0),NiS_(2)又进一步分解为Ni^(2+)和S^(0)。Cu_(2)S在0.3 V(vs.SCE)附近发生氧化,生成CuS和Cu_(2)O,在提高电位后进一步氧化生成Cu_(2)O、Cu(OH)_(2)、S^(0)。 展开更多
关键词 高镍锍 浸出 电化学 氧化机理
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燃气轮机叶片制备技术研究进展 被引量：9
14
作者 任忠鸣 韩东宇 +6 位作者 玄伟东 陈超越 帅三三 徐松哲 俞晟 余建波 王江 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期722-747,共26页
涡轮叶片是燃气轮机的核心热端部件,其研发和制造是一个国家工业的发展规模和技术水平的重要体现.概述了燃气轮机叶片制备技术的近期研究进展.结合课题组的研究,围绕燃气轮机叶片的定向凝固、微观组织的电磁场辅助调控、陶瓷型芯制备、... 涡轮叶片是燃气轮机的核心热端部件,其研发和制造是一个国家工业的发展规模和技术水平的重要体现.概述了燃气轮机叶片制备技术的近期研究进展.结合课题组的研究,围绕燃气轮机叶片的定向凝固、微观组织的电磁场辅助调控、陶瓷型芯制备、尺寸精度控制、高温合金纯净化冶炼、增材制造等,介绍了在相关领域取得的研究进展,并提出重点关注方向. 展开更多
关键词 燃气轮机 高温合金 叶片 定向凝固 陶瓷型芯 增材制造
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TiFe基储氢合金的BaZrO_3坩埚熔炼制备及其储氢性能 被引量：7
15
作者 李重河 周汉 +3 位作者 陈光耀 胡仁民 吴铸 李志林 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期107-113,共7页
利用自制25kg级BaZrO3坩埚,通过ZG-0.05型真空感应熔炼制备TiFe基储氢合金。熔炼条件为：0.6 MPa氩气保护气氛,精炼时间5~10min,精炼温度1 450℃左右。采用ICP原子发射光谱分析仪分析所熔合金的化学成分,利用金相显微镜、扫描电子显微镜... 利用自制25kg级BaZrO3坩埚,通过ZG-0.05型真空感应熔炼制备TiFe基储氢合金。熔炼条件为：0.6 MPa氩气保护气氛,精炼时间5~10min,精炼温度1 450℃左右。采用ICP原子发射光谱分析仪分析所熔合金的化学成分,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、XRD衍射仪研究了合金的金相组织、表面形貌、微区元素分布、物相结构,用气体反应控制器测定了合金的PCT曲线。研究表明：由BaZrO3坩埚熔炼的TiFe基储氢合金氧质量分数与石墨坩埚熔炼的合金氧质量分数均小于0.1%,而石墨坩埚熔炼的合金碳质量分数为0.417%。BaZrO3坩埚熔炼后的合金完全由等轴晶构成,而石墨坩埚熔炼后的合金则由等轴晶组织和在晶粒内或沿晶界分布的球形TiC颗粒组成。BaZrO3坩埚所熔炼的合金不仅最大吸氢量比石墨坩埚熔炼的合金的最大吸氢量大,而且吸放氢平台压力也低。 展开更多
关键词 TIFE合金 储氢性能 BaZrO3坩埚 真空感应熔炼 增碳
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两种热作模具钢高温耐磨性对比研究 被引量：12
16
作者 李爽 陈士浩 +1 位作者 何西娟 吴晓春 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期59-67,共9页
在UMT-3高温摩擦磨损试验机上对两种热作模具钢的高温摩擦磨损特征进行了研究,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等检测手段对磨损表面和截面的形貌特征及物相进行分析.试验结果表明:SDCMSS钢有较H13钢高的高温耐磨性.在试验... 在UMT-3高温摩擦磨损试验机上对两种热作模具钢的高温摩擦磨损特征进行了研究,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等检测手段对磨损表面和截面的形貌特征及物相进行分析.试验结果表明:SDCMSS钢有较H13钢高的高温耐磨性.在试验温度范围,SDCM-SS钢摩擦系数和磨损率要小于H13钢.SDCM-SS钢在400~700℃发生轻微氧化磨损机制;H13钢在400~500℃发生轻微氧化磨损机制,600和700℃发生严重氧化磨损机制.SDCM-SS钢高氧化性和高热稳定性能使新型模具钢具有较H13钢更宽的轻微氧化磨损温度区间,从而具有好的高温耐磨性能.700℃时,SDCM-SS钢的碳化物在摩擦过程中会聚集在摩擦氧化物层与基体交界面形成碳化物层.此碳化物层有益于提高热作模具钢的高温耐磨性. 展开更多
关键词 热作模具钢 高温摩擦磨损 组织 氧化层 碳化物
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H13钢铸坯—次碳化物分布
17
作者 高占江 吴强 +2 位作者 徐翔宇 刘斌 付建勋 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第6期597-604,618,共9页
H13钢中大尺寸碳化物是引发疲劳失效的主要原因,其类型、尺寸及分布特征均会显著影响疲劳裂纹的萌生与扩展,基于Thermo-Cale热力学软件分析,利用金相显微镜,扫描电子显微镜,三维腐刻装置和X射线衍射仪(XRD)等仪器对某厂H13钢铸坯中碳化... H13钢中大尺寸碳化物是引发疲劳失效的主要原因,其类型、尺寸及分布特征均会显著影响疲劳裂纹的萌生与扩展,基于Thermo-Cale热力学软件分析,利用金相显微镜,扫描电子显微镜,三维腐刻装置和X射线衍射仪(XRD)等仪器对某厂H13钢铸坯中碳化物的三维形貌、尺寸及分布特征进行了系统研究,结果表明:H13钢铸坯中一次碳化物主要为深灰色的富V型的MC和富Mo-Cr型的M_(2)C,并且从铸坯边缘到中心的一次碳化物面积占比、平均面积及平均等效直径均呈增大趋势;碳化物的形态变化从铸坯边缘到中心的依次为粒状、块状、棒状、细长状,网状,这是由铸坯凝固时不同部位的冷速不同引起的. 展开更多
关键词 H13钢 模具钢 碳化物 三维腐刻
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Ag、Zr添加对Cu-10Fe合金凝固组织、维氏硬度、电导率及磁性能的影响
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作者 荀德炜 孙猛 +3 位作者 洪画程 丁彪 沈喆 钟云波 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第6期905-913,共9页
Cu-Fe合金由于具有优异的力学及功能特性,近年来被广泛应用于航空航天、微电子、高速轨道交通及智能制造等领域。在电磁连铸Cu-10Fe及Cu-10Fe-0.08Zr合金棒材中添加Ag元素(添加量为0.3、1、3及6 wt.%),采用宏/微观组织表征及力学/功能... Cu-Fe合金由于具有优异的力学及功能特性,近年来被广泛应用于航空航天、微电子、高速轨道交通及智能制造等领域。在电磁连铸Cu-10Fe及Cu-10Fe-0.08Zr合金棒材中添加Ag元素(添加量为0.3、1、3及6 wt.%),采用宏/微观组织表征及力学/功能特性检测等方法系统研究了Ag元素添加对Cu-Fe合金的凝固组织、维氏硬度、电导率及磁性能的影响规律。得到以下主要研究结果:1)Ag、Zr添加不仅细化了Cu-10Fe合金的晶粒尺寸,还促进了微米富铁相的析出。随着Ag添加量的提升,晶粒尺寸从43.8μm下降到29.1μm,微米富铁析出相面积占比从6.91%提升到17.31%。Zr的添加能进一步细化合金晶粒尺寸,促进微米富铁相析出。以Cu-10Fe-3Ag合金为例,在添加0.08 wt.%Zr后,合金晶粒尺寸细化到31.0μm,微米富铁相面积占比提升到12.63%。2)Ag、Zr添加所诱导的微米富铁相析出对合金电磁屏蔽性能、显微硬度及电导率的提升具有重要作用。随着Ag添加量的逐渐增加,合金饱和磁化强度从16.4 emu/g上升到21.8 emu/g;电导率从22.5%IACS上升到26.2%IACS。Zr的添加能进一步提升合金饱和磁化强度和电导率。以Cu-10Fe-3Ag合金为例,在添加0.08 wt.%Zr后,合金的饱和磁化强度提升至25.4 emu/g,电导率提升至26.4%IACS。综上所述,Ag、Zr添加能促进Cu-10Fe合金晶粒尺寸的细化,促进微米富铁相的析出。这种组织演变提升了Cu-Fe-Ag及Cu-Fe-Ag-Zr合金的维氏硬度、电导率及磁性能。研究为高性能铜铁合金材料开发提供了新的思路。 展开更多
关键词 CU-FE合金 合金化 磁性能
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室温K_(2)TiF_(6)-BMIC-AlCl_(3)离子液体电沉积铝钛合金
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作者 范佳宝 钟庆东 +5 位作者 杨健 王雪妹 章书剑 钟海霞 于玉城 马兰 《表面技术》 北大核心 2025年第12期97-104,共8页
目的实现室温、大气环境下,以K_(2)TiF_(6)-AlCl_(3)-BMIC离子液体为电解质,电沉积制备致密、较厚的Al-Ti合金镀层,研究电流密度及电解质组分对Al-Ti合金镀层形貌、元素组成及电化学性能的影响。方法将氟钛酸钾作为AlCl_(3)-BMIC离子液... 目的实现室温、大气环境下,以K_(2)TiF_(6)-AlCl_(3)-BMIC离子液体为电解质,电沉积制备致密、较厚的Al-Ti合金镀层,研究电流密度及电解质组分对Al-Ti合金镀层形貌、元素组成及电化学性能的影响。方法将氟钛酸钾作为AlCl_(3)-BMIC离子液体的钛源,在铜基体上制备Al-Ti合金镀层。采用扫描电子显微镜对不同电沉积条件下制备的Al-Ti合金镀层的形貌和元素组成进行观察。并利用电化学工作站测试Al-Ti合金镀层的电化学性能。结果当施加的电流密度为20mA/cm^(2)时,镀层呈树枝晶状;电流密度从15mA/cm^(2)减小至5mA/cm^(2),镀层均呈菱形颗粒,颗粒尺寸逐渐减小。当AlCl_(3)-BMIC离子液体中K_(2)TiF_(6)浓度达0.45mol/L时,施加10mA/cm^(2)电流得到的Al-Ti合金镀层Ti含量最高,为19.0%(质量分数)。17.6%(质量分数)Ti的Al-Ti合金镀层在室温25℃下,3.5%(质量分数)NaCl溶液体系的自腐蚀电位为-0.565V(vs.SCE),自腐蚀电流密度为1.84μA/cm^(2),极化电阻值为59570Ω·cm^(2)。结论通过以癸烷为隔绝层的K_(2)TiF_(6)-AlCl_(3)-BMIC离子液体可以在室温、大气环境下电沉积制备Al-Ti合金镀层。降低电流密度可以减小镀层颗粒尺寸,使镀层更为致密。提高氟钛酸钾浓度可以提高Al-Ti合金镀层的Ti含量。对于表面形貌为排列紧密圆胞状的Al-Ti合金镀层,Ti含量会影响镀层的耐蚀性,提高Ti含量,镀层展现出较好的耐蚀性能。 展开更多
关键词 离子液体 电沉积 Al-Ti合金 氟钛酸钾 耐腐蚀性
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两步热化学制氢循环材料的研究进展
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作者 张晓虎 李光石 +3 位作者 程鹏 赵鹏飞 邹星礼 鲁雄刚 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第1期18-33,共16页
两步热化学循环制氢可以将太阳能转化为化学能,是一种备受关注的零碳能源可持续利用方式。以特定的氧化物为介质,通过热还原和分解水构成的两步热化学循环,分别产生氧气和氢气,不需要进行气体分离。金属氧化物作为两步热化学循环制氢的... 两步热化学循环制氢可以将太阳能转化为化学能,是一种备受关注的零碳能源可持续利用方式。以特定的氧化物为介质,通过热还原和分解水构成的两步热化学循环,分别产生氧气和氢气,不需要进行气体分离。金属氧化物作为两步热化学循环制氢的关键材料,直接影响产氢速率。因此,本文系统地综述了铈基氧化物、铁基氧化物和钙钛矿材料用于两步热化学循环制氢工艺的研究进展。钙钛矿材料产氢效率高,且具有良好的循环稳定性。通过表面改性和创新合成方法调控材料产氢率,以及制备高活性和稳定性的复合材料,是未来两步热化学循环制氢的重要发展方向。 展开更多
关键词 热化学 制氢 分解水 太阳能
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