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NiAl合金及其复合材料的机械合金化研究

本文研究了Mi-Al、Ni-Al(Co、Cr)、Ni-Al-Hf-C、Ni-Al-Hf-B与NiAl-34Cr合金及合金系的机械合金化过程、产物和反应合成机理;并利用热压固结方法制备出晶粒细小的块体材料,在分析了块体材料的组织结构的基础上,考察了材料的力学性能,并研究了材料的变形行为及强韧化机制。高能球磨Ni和Al元素粉末可以在短时间内合成纳米晶NiAl粉末。NiAl化合物的高生成热和复合粉末精细结构的形成是爆炸反应发生的前提条件。球磨机输入的能量强度直接影响爆炸反应的孕育期的长短。通过高温热压可以将得固态合金化合成的NiAl纳米晶粉末压制成晶粒细小(200~300nm)、致密度为95%的块体材料。力学性能试验表明,材料的室温屈服强度达到652MPa,几乎是普通粗晶NiAl的两倍,室温压缩变形量为6%,是铸态经挤压NiAl的2.1倍,而且室温屈服强度对于应变速率的变化不敏感,反映出变形仍是受位错滑移机制控制。分析与计算表明,晶粒  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学
中国石油大学

纳米晶镍铝及其复合材料的机械合金化制备研究

机械合金化是制备合金及化合物的一种新型材料制备方法,主要利用机械能在固态下实现原子扩散、固态反应、相变等过程。机械合金化技术可制备微晶、非晶和纳米晶材料,制备合金可根据需要任意选择组元调整成分,还能够扩展合金固溶体的固溶度,在固溶下获得亚稳相和金属间化合物。因此,机械合金化技术是一种很有前途的材料制备技术。本文采用机械合金化技术,以元素粉末为原料,制备出NiAl、过饱和固溶NiAl和定量微合金化NiAl,对机械合金化产物进行热处理及碱液活化浸取,制备出Raney Ni;采用高能球磨与放电等离子烧结相结合的热机械合金化技术,将元素粉末原料制备出NiAl-TiC块状内生复合材料。利用X射线衍射、扫描电镜、电子探针以及力学性能测试等材料分析技术对制备产物进行组织和性能研究,并对NiAl金属间化合物及过饱和NiAl合金的机械合金化合成机理进行了探讨。研究表明:元素粉末通过机械合金化可以制备出成分均匀的纳米晶NiAl金属间化合物、过饱和固...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》2014年02期
Transactions of Nonferrous Metals Society of China

NiAl含量对反应合成TiC-TiB_2-NiAl物相及组织结构的影响(英文)

1 IntroductionTiC-TiB2composites possess a series of advantagessuch as high hardness and melting point,preferableelectrical conductivity,high wear and corrosionresistance,fine impact resistance and high temperaturestability[1].Hence,they are very promisinghigh-temperature structural ceramic materials which canbe applied as heat components[2],cutting tool materialand mold[3,4],protective armor,cathodes forHall-Heroult...  (本文共8页) 阅读全文>>

《稀有金属材料与工程》2012年S2期
稀有金属材料与工程

微量P对NiAl力学性能影响的理论研究

磷一直被认为是钢和高温合金中的有害元素。然而,周健等[1]从实验上发现适量的磷(x0.20at%)能够降低NiAl的屈服强度和硬度,提高其室温压缩塑性,同时指出磷固溶于晶格内造成晶内软化,偏聚于晶界造成晶界硬化。由于实验条件的复杂性和实验手段的限制,元素P及其合金化浓度对NiAl的作用机制没有被研究者完全理解。而第一性原理计算由于能从丰富的原子尺度信息解释许多实验现象而广泛地应用于金属间化合物的各种物理、力学性质与合金化效应的研究[2-4]。为了更好地理解元素P及其浓度对NiAl合金的作用机制,本工作采用第一性原理计算方法系统地研究不同浓度P(x0.20at%)合金化前后NiAl合金的力学性质,以期从原子尺度理解合金化元素P对NiAl合金的作用机制。1计算模型与方法B2-NiAl晶体结构如图1a所示。图1b是16个原子组成的2×2×2无缺陷NiAl晶体超胞模型,图1c和1d分别是NiAl晶体Ni空位和Ni反位超胞模型。计算程序为...  (本文共5页) 阅读全文>>

《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》2011年S2期
Transactions of Nonferrous Metals Society of China

稀土元素Y对NiAl-Al_2O_3抗氧化性能的影响(英文)

1 Introduction Due to its high melting point, low density and good oxidation resistance, β-NiAl is thought as the promising candidates for high-temperature structural applications [1 2]. Nevertheless, its practical applications are limited due to the inherent low creep resistance and poor ambient temperature ductility [1 2]. Considerable attempts have been carried out to address these problems, such as grain refineme...  (本文共7页) 阅读全文>>

《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》2009年05期
Transactions of Nonferrous Metals Society of China

Effects of Dy on cyclic oxidation resistance of NiAl alloy

1 Introduction In order to protect hot-section components in gas turbine engines,thermal barrier coatings(TBCs) consisting of thermally insulating ceramic top coat and oxidation-resistant metallic bond coat are widely applied[1?2].Oxidation of the bond coat is a primary failure mechanism of TBCs.Cracks often occur along the metal/oxide interface,leading to large-scale buckling and spallation[3?5].The conventional bon...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中南大学学报(自然科学版)》2007年06期
中南大学学报(自然科学版)

金属间化合物NiAl的研究进展

金属间化合物NiAl具有熔点高、密度低、热导率大和抗氧化性能优异等一系列特点,使它作为一种新型的高温结构材料受到广泛重视。在此,本文作者将简要报道作者等取得的一些重要研究成果。1 NiAl合金超塑性及其机理1998年陈荣石等[1?3]发现NiAl-25Cr合金具有超塑性,以后又相继发现NiAl-20Fe-Y,Ce[4?5]和NiAl-30-Y[6?7]合金也具有超塑性。2001年进一步观察到等原子比NiAl的超塑性变形行为[8?9]。到目前为止,已发现具有超塑性的NiAl合金有10余种,结果见表1。本文中所有元素成分均为原子分数,所有化合物成分均为体积分数。NiAl及其合金的超塑性变形属于组织超塑性。可以按晶粒粒径和形貌划分为两类:等轴晶,有晶粒粒径在200μm以上的粗晶,如NiAl和NiAl-P,晶粒粒径在10μm以下的细晶,如NiAl-25Cr,NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Dy和NiAl-9Mo以及晶粒粒径介于两者...  (本文共15页) 阅读全文>>