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扩散,抑制晶体形核. 图8-6 Mg-Cu-Y合金相图中延展性较好的非晶成分范围 Mg-M-Ln系非晶具有比其他合金系更高的抗拉强度,镁基非晶合金的力学性能见表8-12 .Mg- Ni-Y和Mg-Cu-Y合金抗拉强度最高,达800 MPa以上,是传统晶态镁基合金的两倍.Mg-Ca-Al和Mg-Ca-Ni合金强度比Mg-Ni-Y和Mg-Cu-Y合金低,但密度小,比强度仍很高.快速凝...8.2.7.1 镁基非晶合金的研发概况 非晶态镁合金具有无定形原子结构,与对应的晶态合金相比,力学性能大大提高,合金强度和延展性得到了明显改善.此外,由于其独特的原子无序结构,兼有一般金属和玻璃的特性 ,呈现独特的物理化学特性,如MgNi合金具有储氢性能.镁基合金具有较强的非晶形成能力 ,能在较低冷速下获得大块非晶,制备工艺简单.制备镁基非晶合金的方法主要有熔体快淬法,机械合金化,金......
2-5 固溶体的类型 在合金系中,除了形成固溶体外,组元间(金属与金属或金属与非金属)发生相互反应,形成金属间化合物.这种化合物具有自己独特的晶体结构和性质,与各组元的结构和性质不同.由于金属间化合物在相图中处于中间位置,故又称中间相.比如Cu-Al二元合金中出现较多化合物,其中出现的γ2相属复杂立方,结构式为Al4Cu9,出现粗大γ2相会使合金变脆,尤其是呈链条状分布时危害更大. 金....因此研究合金固溶体和金属间化合物的结构和性质,控制材料的成分和工艺,有利于控制材料的应用性能. 2.1.2.3 相图,相变和相律 合金相图是指采用图的形式表示纯金属或合金系的成分,温度和相态之间的关系.通过相图可以知道某一成分的合金在各温度下的相态,相含量及温度变化时对应的组织变化规律,同时还可显示各种成分合金的熔点,相变温度.因此,相图是研究合金组织变化的有效工具.相图所表示的状态......
,TbDyFe和贮氢合金LaNi5,离不开稀土金属间化合物,主要是稀土族与过渡族元素铁,钴,镍组成的金属间化合物.要着力研究稀土二元及多元合金相图,组成-结构-性能关系,稀土金属间化合物稳态,亚稳态,单晶,多晶,准晶各种物化行为,发现其有用的特殊功能,探索制备合成稀土金属材料的多种新技术,新方法;另一方面要对业已成功实用的这两大类稀土金属材料在国内大力推广应用,取得更大的实实在在的效果.其中首推稀土永磁电机...金属及合金中的作用效果,作用机理以及16个稀土元素作用共性和个性的规律性;研究轻稀土-重稀土元素的协调作用和稀土-非稀土元素组合效应,重点利用赋存量多,配分高的,滞销廉价稀土金属开发出高性能,低成本的多种钢,铁,有色金属及合金新材料,新产品,提升传统冶金过程和冶金产品档次. 2 要加强稀土添加技术研究.要科学确定稀土加入工艺,加入方式,加入种类,加入量,稀土与其他元素匹配关系(避免互相产生不良作......
镀层的扩散层主要为Fe和Al13Fe4金属间化合物,且α-Fe的峰值向高角度方向偏移,显示由于铝的溶解其晶格常数变小;以(4Al+Al2S3)为源的镀层扩散层主要为Fe3Al及AlFe.从Al-Fe二元相图(图3)可知[9,10] ,镀铝时,铁铝间将形成金属间化合物.在铝原子饱和状态下,金属间化合物的形成顺序应当是Fe3Al→FeAl→FeAl2→Fe2Al5→FeAl3.从X射线衍射图看,镀层扩...-Al compounds with Al 从Fe-Al二元合金相图及上面的分析可知:当Al含量小于13.8%时,合金中的Fe以α-Fe状态存在;Al含量达到13.8%后即形成Fe3Al化合物;已形成的Fe3Al化合物和Al相互作用形成FeAl化合物,由于其蒸发速度较慢,进一步反应受限制.Al13Fe4的存在可能是由于CVD过程刚开始容易形成的FeAl3和Al反应的结果. 3.2 ......
系热敏磁性合金,这些二元合金系统中,已经应用于工业上的有Ni-Cu系合金.图10为Ni-Cu系合金相图.图11为这个合金系统中的所谓"卡合金"(含Cu为30%)的饱和磁感应强度随温度的变化关系[7].Ni-Cu系合金的特点是具有塑性好,易于加工,不存在不可逆转变等优点.但是由于磁感应强度低,价格贵等缺点,所以目前工业上应用越来越少.最近在架空输电线防冰的研究中,美国专利[9]认为采用Ni-Cu系热敏磁性合 图10 Ni-Cu状态图 金做成架空输电线本身或导线最外层是最好的方案.因为其电阻(在0℃时电阻0.021mho/cm3×106)远远低于输电线防冰用的其它热敏磁性材料. §3.2铁镍合金 图12示出了Fe-Ni合金的相图和居里点与成分的关系.Ni的加入,使Fe的高温面心立方结构稳定至室温,当含Ni量为30%左右时,居里点降到30℃左右.作为磁性温度补偿的所谓热合......
℃时,MoSi2表面形成SiO2薄膜,使本身能获得高温与热循环保护,而且在裂缝中自动生成SiO2薄膜取得自愈合作用. 图9-31 Mo-Si二元合金相图 MoSi2是Mo-Si二元合金系中含硅量最高的一种中间相,见图9-31.由于Mo,Si原子半径相差不多(rMo=1.39,rSi=1.17),电负性也比较接近(XMo=2.1,XSi=1.8~1.9...-Si原子介于其间,致使这种结构中的原子结合具有金属键和共价键存在的特征. 图9-32 纯MoSi2发热体在使用过程中,存在机械强度低,安装困难等缺点,当加入SiC,Al2O3和Mo5Si3等第二相复合后,其中MoSi2-SiC复合发热体,不仅提高了MoSi2的抗氧化性能,还能在高温下不发生软化变形,因为SiC颗粒构成骨架结构并承受负荷,可以采用......
合金的显微组织和晶体结构,从而影响其断裂韧性. 根据TiAl合金的相图,在所形成的成份范围内,热处理温度不同,得到的室温显微组织就不同.在口相区进行热处理时,得到的室温显微组织为全层片组织(FL),它是由交叠出现的α相和γ相板条组成的.当在α+γ相区进行固溶处理时,依据温度差异,得到的室温显微组织为近层片组织(NL)或双态组织(DN).NL是接近Lα转变温度的α+γ相区加热进行热处理时形成的,由... 摘 要 TiAl基合金的室温断裂韧性(以下简称断裂韧性)与显微组织密切相关.显微组织类型,晶粒尺寸大小,层片状晶团所占体积分数等都会影响断裂韧性.添加合金化元素,改变工艺路线等会对合金显微组织产生影响,从而影响断裂韧性. 关键词 TiAl基合金 断裂韧性 显微组织 TiAl基合金具有密度轻及良好的高温性能[1~3]等优点,被认为是一种理想......
Words systematic science materials science thermodynamics crystallography electromic theory of metals. §1 前 言 前辈们经过几个世纪,特别是近一百多年的努力,已建立了合金的组织,相和原子三个结构层次和多种性质的各种理论[1],大量合金的相图,晶体结构,点阵常数,热力学常数以及各种物理性能的实验资料已汇编成各种手册[2~7],这是一笔巨大的宝贵财富.然而现有理论尚未构成有机联系的整体.为了使新合金的研制步入科学设计的轨道,应该对这些理论进行修正,改建和综合,建立成分,结构和多种性质相关联的,三个层次沟通的金属材料系统科学,建立数据库和材料设计的专家系统.合金特征晶体理论(CC理论)便是以此为目标建立的系统理论,其框架示于图1. §2纯金属理论的综合 §2.1 自由原子结构理论......
. 表8-5 低温Au基钎料与Sn-37Pb性能对比[10] 续表8-5 1. Au-Sn合金相图 Au-Sn二元合金平衡相图见图8-8, 图中包含四种稳定的金属间化合物ζ′(Au5Sn), δ(AuSn), ε(AuSn2), η(AuSn4), 三个包晶反应和两个共晶反应.Sn-10Au在217℃发生共晶反应L→Sn+η(AuSn4).富Au的Au-20Sn也是共晶合金, 在280℃反应生成L→ζ+δ.这两种合金都很适宜作钎焊材料.Au-20Sn共晶钎料相组成为ζ相, ζ′(Au5Sn)相和δ(AuSn)相. 图8-8 Au-Sn相图 图8-9 Au-20Sn金相组织 图8-10 温度和应变率对延伸率的影响 ζ相中锡的含量521℃时为9.1%(原子百分比), ζ相具有密排六方(hcp)晶体结构, 由包晶反应β+L→ζ......
淬火可由相图确定.若合金在相图上有多型性转变或固溶度改变, 原则上这些合金可以淬火.但淬火要快冷, 以抑制扩散型相变, 这是淬火与基于固态相变的退火的区别.根据淬火时合金组织, 结构变化的特点, 可将淬火分为两类: 无多型性转变合金的淬火和有多型性转变合金的淬火.两类合金淬火本质上有很大差别. 淬火后大多数合金得到亚稳定的过饱和固溶体.因为是亚稳定的, 所以存在自发分解趋势.有些合金室温就可分解, 但它们中的大多数需要加热到一定温度, 增加原子热激活几率, 分解才得以进行.这种室温保持或加热以使过饱和固溶体分解的热处理称为时效.前者被称为自然时效, 后者被称为人工时效. 图4-18 具有溶解度变化的二元系相图 铝合金淬火时的典型二元相图示于图4-18.成分为C0的合金, 室温平衡组织α+β.α为基体固溶体, β为第二相.合金加热至Tq以上时, β相将溶于基体而得到单相α......