钛合金的六角密堆α相中微量氢所引起的内耗峰

在100K到350K温度范围内,测量了含氢的Ti,Ti-6Al-4V,Ti-5Al-2.5Sn和Ti-50Nb合金的内耗。发现,除了存在已知的溶于Ti合金的体心立方β相中的氢snoek峰以外,还存在一个新的由溶于其六角密堆α-相中的微量氢所引起的弛豫内耗峰。对产生此峰的机制提出了一个初步的原子模型。 关键词：     

石墨颗粒/CuAlMn形状记忆合金复合材料中的位错内耗峰

利用渗流技术制备出了以石墨颗粒为阻尼增强相、以Cu-11.9Al-2.5Mn(wt%)形状记忆合金为基体的复合材料，对该合金的内耗行为进行了研究. 在淬火态样品的内耗-温度曲线上观察到两个内耗峰，分别位于240 ℃和370 ℃附近. 对其中低温峰的变化规律和机理进行了研究. 实验发现，低温峰仅在复合材料中出现，峰位与频率无关，峰高随频率升高而上升；随升温速率增加，峰高增加，峰位移向高温；随石墨颗粒体积分数增加，峰高增加；经多次热循环后该内耗峰消失. 由以上特征和微观观察，可以证明该峰起因于外加交变应力与位错的相互作用.     

石墨颗粒／CuAIMn形状记忆合金复合材料中的位错内耗峰

利用渗流技术制备出了以石墨颗粒为阻尼增强相、以Cu-11．9A1-2．5Mn（wt％）形状记忆合金为基体的复合材料，对该合金的内耗行为进行了研究．在淬火态样品的内耗-温度曲线上观察到两个内耗峰，分别位于240℃和370℃附近．对其中低温峰的变化规律和机理进行了研究．实验发现，低温峰仅在复合材料中出现，峰位与频率无关，峰高随频率升高而上升；随升温速率增加，峰高增加，峰位移向高温；随石墨颗粒体积分数增加，峰高增加；经多次热循环后该内耗峰消失．由以上特征和微观观察，可以证明该峰起因于外加交变应力与位错的相互作用．     

以内耗技术探索Pb-Sn合金熔体的结构变化

以改进的低频扭摆内耗仪研究了液态PbSn合金连续升温过程的内耗行为.结果表明:合金在液相线以上500—800℃温区内出现内耗峰,其峰温不随频率变化,峰高与升温速率成正比,与振动频率成反比,这与固态相变内耗峰的特征相吻合;合金成分不同,内耗峰峰温不同;非共晶成分合金熔体的内耗曲线上出现次峰.这一现象揭示了PbSn合金熔体随温度可能发生结构转变.对PbSn合金进行差热分析,熔体出现的热效应峰与内耗峰的温区大体对应,进一步揭示熔体的内耗峰可能是由结构转变引起的. 关键词： 液态结构 内耗 Pb-Sn合金     

NiTi合金中马氏体相的低频力学谱研究

我们用最近研制成功的LMA型低频力学谱测试系统对NiTi合金马氏体相进行了在很大频率范围内(0.003～1Hz)的低频等温力学谱和温度谱的测量.我们研究的形状记忆合金NiTi(Ni 50.2 at%)试样长34 mm,直径1 mm细丝.经一定热处理,分别在333 K. 343 K和353 K做了内耗随频率的变化的测量.实验表明:频率越小,内耗越大,也就是内耗随频率减少而增大.同时我们采用阶梯升温的方法在八个温度下每个温度测量三种频率(1 Hz, 0.1 Hz, 0.01 Hz)的内耗,结果清楚地表明:不同频率下,内耗峰都出现在372 K(99℃).而且频率越低,峰高越高.这是具有相变峰的特点:相变峰的峰温不随测量频率不同而变化,相变峰高度随频率减少而增大.我们还测量了在1 Hz与0.5 Hz频率下内耗随温度的变化.本文用马氏体相的位错理论初步讨论了上述实验结果.     

快冷Fe-Al合金中的原子缺陷弛豫

在多功能内耗仪上用自由衰减和强迫振动方法研究了不同Al含量淬火Fe-Al合金中的两个弛豫型内耗峰.结果显示：P1(180℃)和P2(340℃)两个内耗峰只出现在淬火样品的加热过程中,而在随后的冷却过程中不出现.P1峰是由在α和β(或γ)点阵上的空位组成的最近邻双空位偶极子在应力诱导下的重新取向产生的,其弛豫强度随Al含量非单调地变化,在大约25% Al(原子百分比,以下同)处出现最大值.Al含量较低的Fe-Al合金无 关键词： 空位 弛豫 Al含量     

快冷Fe71Al29合金中的两个内耗峰

用一个计算机控制的倒扭摆研究了快冷Fe71Al29合金中的两个内耗峰.在快冷的Fe71Al29样品中分别在180℃(P1)，340 ℃(P2)和510℃(P3)出现了内耗峰，而在慢冷的Fe71Al29样品中只发现了P3峰.快冷样品中的P1和P2峰在从650℃冷却下来的测量过程中或在350℃经过较长时间的时效后消失，其峰高随时效时间的增加 而下降，直至消失.P1和P2峰都有弛豫特征，它们的激活能分别为：H1=1．03±0．08eV(P1峰)；H2=1．64±0．05eV(P2峰).P1峰被认为是无序合金中Al原子在四面体点阵内的最近邻运动所引起，P2峰则是无序合金中Al原子在四面体点阵内的次近邻运动所引起. 关键词： Fe-Al合金 内耗     

快冷Fe-Al合金中的原子缺陷弛豫

在多功能内耗仪上用自由衰减和强迫振动方法研究了不同Al含量淬火Fe-Al合金中的两个弛豫型内耗峰.结果显示：P1(180℃)和P2(340℃)两个内耗峰只出现在淬火样品的加热过程中，而在随后的冷却过程中不出现.P1峰是由在α和β(或γ)点阵上的空位组成的最近邻双空位偶极子在应力诱导下的重新取向产生的，其弛豫强度随Al含量非单调地变化，在大约25% Al(原子百分比，以下同)处出现最大值.Al含量较低的Fe-Al合金无     

马氏体相变过程中低频内耗的研究

本文测出了金镉(Au-Cd)合金在正反马氏体相变过程的低频内耗峰,内耗极大值与变温速率有线性关系,但比Fe-Mn等非热弹性马氏体相变内耗的速率依赖要小得多,稳定内耗峰(变温速率为零)在每一温度的内耗值与频率无关,是静滞型损耗。内耗峰高与马氏体晶粒尺寸有关。等温转变过程也出现一个内耗-时间峰。根据以上诸实验事实,我们认为,低频马氏体相变内耗是由那些在振动应力作用下可以运动的相界面所引起的。 关键词：     

NiTi合金中马氏体相的低频力学谱研究

我们用最近研制成功的LMA型低频力学谱测试系统对NiTi合金马氏体相进行了在很大频率范围内（0．003～1Hz）的低频等温力学谱和温度谱的测量．我们研究的形状记忆合金NiTi（Ni50．2at％）试样长34mm，直径1mm细丝．经一定热处理，分别在333K．343K和353K做了内耗随频率的变化的测量。实验表明：频率越小，内耗越大，也就是内耗随频率减少而增大。同时我们采用阶梯升温的方法在八个温度下每个温度测量三种频率（1Hz，0．1Hz，0．01Hz）的内耗，结果清楚地表明：不同频率下，内耗峰都出现在372K（99℃）。而且频率越低，峰高越高。这是具有相变峰的特点：相变峰的峰温不随测量频率不同而变化，相变峰高度随频率减少而增大。我们还测量了在1Hz与0．5Hz频率下内耗随温度的变化。本文用马氏体相的位错理论初步讨论了上述实验结果。     

Glasslike elastic properties in the ω-β alloys

We have measured the internal friction and speed of sound in several polycrystalline alloys, using compound torsional oscillators at frequencies between 60 kHz and 100 kHz and temperatures between 50 mK and 100 K. By combining these data with existing elastic and thermal data on similar alloys, we find that those alloys which can undergo diffusionsless phase transitions, such as Ti:Nb, Ti:V, or Zr:Nb in certain ranges of composition have glasslike excitations, since they have elastic properties which agree in magnitude and temperature dependence with those of amorphous solids. By contrast. crystalline continuous solution alloys, such as Nb:Ta, or alloys with diffusive phase transitions, such as high-pressure quenched Al₉₄Si₆, have the same elastic properties as are known for crystals.     

The magnetic and magnetocaloric effect of (Mn0.5Co0.5)65Ge35 alloy in low magnetic field

The crystal structure and magnetocaloric effect (MCE) of water-quenched and annealed (Mn_0.5Co_0.5)₆₅Ge₃₅ alloys were studied in this paper. A CoMnGe-single phase was formed in the water-quenched alloy, and mixture phases of CoMnGe and Mn+2O in the annealed alloy. The annealed alloy has a smaller crystal parameter than the water-quenched alloy. The Curie temperature is 275 and 298 K for the water-quenched and annealed alloys, respectively, which means that the magnetic-transition temperature in this material can be controlled by anneal. In addition, the same magnetic entropy change was found in these two alloys, even though their Curie temperatures have a significant difference.     

Low-temperature structure of Fe-Ni alloys

The Debye temperature (θ_M) of Fe-Ni alloys was obtained from measurements of the X-ray integrated intensity and the electrical resistivity at low temperatures from 4 to 300 K. A decrease of θ_M, implying a lattice softening effect, was found by lowering the temperature or increasing the iron concentration in the Invar region.     

弛豫铁电体材料的内耗研究

内耗测量被证明是研究弛豫铁电体中相变的有效方法之一。我们研究了弛豫铁电陶瓷（1-x％）Pb（Mg1/3Nb2／3）O3-x％PbTiO3（PMNTx），（0〈x〈33）在低频（0．1Hz至10Hz）和音频（1kHz）的内耗。实验表明在铁电微畴的冻结温度出现了一个相变内耗峰和模量的软化，并且随作PbTiO3含量的增加相变逐渐增强，该相变与微畴冻结之间的关系还需作进一步的研究。同时我们还测量到了铁电纳米微畴的反转引起的力学响应，这与其介电响应结果是一致的。     

Correlation study of structural,electrical and mechanical properties of quenched tin–zinc–cadmium solder alloys

It is important, for electronic application, to decrease the melting point of SnZn₉ solder alloy because it is too high as compared with the most popular eutectic Pb–Sn solder alloy. Adding Cd causes structural changes such as phase transformations, dissolution of atoms and formation of Cd crystals in the quenched SnZn₉ alloy, and its physical properties are affected by this change. For example, the melting point is decreased towards the melting point of the Pb–Sn eutectic alloy, or even much less. The structure, electrical and mechanical properties of quenched Sn_{91? x} Zn₉Cd _x (x?=?0 or x?≥?5) alloys have been investigated. Adding Cd to a quenched SnZn₉ alloy increases its electrical resistivity and decreases its elastic modulus and internal friction. The Sn₇₁Zn₉Cd₂₀ alloy has the lowest melting point (162 °C) and electrical and internal frictions as compared with commercial Pb–Sn solder alloys.     

Effects of heat treatment on evolution of microstructure of boron free and boron containing biomedical Ti-13Zr-13Nb alloys

In the present study, the effects of heat treatment on the microstructure of Ti-13Zr-13Nb (TZN) and Ti-13Zr-13Nb-0.5B (TZNB) alloys have been investigated. Depending on the heat treatment conditions, the microstructure of the heat treated TZN alloy consisted mainly of elongated and/or equiaxed α, β or martensite. Slow cooling (furnace or air cooling) from the solution treatment temperature produced α and β phases in the microstructure. Rapid cooling (water quenching) resulted in martensite and retained β when the solution treatment temperature was above or close to β transus. However, martensite was not formed after water quenching from a solution treatment temperature which was below β transus due to partitioning effect of the alloying elements. Increasing the cooling rate from the furnace cooling to the air cooling led to finer microstructure. Aging of water quenched samples transformed the martensite, if present, into α and β, and the morphology of α phase changed from elongated to equiaxed and enhanced the growth of α. The microstructure of all the TZNB samples consisted of dispersed precipitated particles of TiB in the matrix. The majority of the boride particles showed an acicular (needle like) morphology. The other phases present in the TZNB alloy were similar to those in the similarly heat treated TZN alloy. Moreover, a growth of α phase was observed in the microstructure of TZNB alloy when compared with that of TZN alloy.     

铁锰合金在正、反马氏体型相变温度范围内出现的位错内耗峰

用扭摆法测量了含锰18.5％的铁锰合金的内耗,在正和反马氏体型相变温度范围内都观察到一个稳定的内耗峯。在降温时,正马氏体型相变区域内的内耗峯出现在100℃左右;在重新加热时,反马氏体型相变区域内的内耗峯出现在200℃左右。对于这两个变为稳定以后的内耗峯进行了系统的研究,它们的共同特征是:1.内耗峯的位置与测量内耗所用的振动频率无关;2.稳定内耗峯的高度,随着测量内耗所用的应变振幅的增大而显著地升高;3.随着对于试样的加热和冷却循环次数的增加,内耗峯的位置离相变开始点的温度越远,而且内耗峯的高度也下降。从以上的特点可以看出,内耗峯的位置与频率无关表示产生内耗的基本过程不是受热激活所控制的。此外,内耗与振幅有关这一现象进一步指出,产生内耗的机构不是一种滞弹性效应。电子衍衬金相观测已经指出,作为扩展位错的组成部分的堆垜层错可以作为马氏体型相变的核,因此,这种内耗现象可能是由于扩展位错的应力感生加宽和收缩所引起的。这种模型可以统一地解释在铁锰合金中所观察到的各种内耗现象。     

银、银-铝合金及其内氧化银-铝合金的内耗峯

用频率约为1周/秒的扭摆,测量了99.99％和99.95％两种纯银以及99.99％纯银分别加入0.01％、0.02％、0.05％、0.15％、0.5％铝和99.95％纯银加入0.5％铝的六种合金的内耗。并且,还比较了三种合金的多晶和其中一种合金的单晶在内氧化前和后,以及经过不同时间的内氧化处理后的内耗变化。实验的结果表明:(1)99.99％纯银试样在空气中测量,升温过程中在130℃左右出现一个内耗峯,从高温作降温测量这个峯不再明显地出现。(2)99.95％纯银试样和99.99％纯银加有少量铝的三种合金试样,在空气中作升温测量,都出现两个明显的内耗峯。低温峯出现在130℃到260℃的范围内,高温峯出现在380℃到430℃的范围内。这两种内耗峯的高度和巅值温度都随杂质含量的多少而改变。从高温作降温测量,高温峯可以重复出现,而低温峯就不再出现。加入合金元素一方面会引起一个新的高温峯,另一方面它又起着抑制低温峯出现的作用。当铝含量超过0.05％(即0.2原子％)时,就只出现一个高温峯。实验的结果指出,低温峯和氧在银中存在时的状态有关,可能是由于晶界上Ag₂O的变化导致晶界结构状态和空位的平衡浓度的改变而引起的。高温峯可能是由于富集在晶界或亚晶界处的合金元素,在一定温度的交变应力下向晶粒内扩散和反扩散所引起的。(3)经过内氧化处理后的合金试样,其内耗巅值是随处理时间的增加而减小。这种内耗的变化也是由于晶界处的铝和氧原子的平衡浓度和界面结构状态受到改变引起的。     

液态Ti-Al合金的深过冷与快速枝晶生长

采用电磁悬浮和自由落体两种试验技术研究了液态Ti-25 wt.%Al合金的亚稳过冷能力、晶体形核机制和枝晶生长过程. 试验发现, 即使电磁悬浮无容器状态下仍难以消除润湿角θ ≥60°的异质晶核, 合金熔体过冷度可达210 K (0.11T_L). β-Ti相形核的热力学驱动力随过冷度近似以线性方式增大, 其枝晶生长速度高达11.2 m/s, 从而在慢速冷却条件下实现了快速凝固. 理论计算表明, 随着过冷度的逐步增大, β相枝晶生长从溶质扩散控制转变为热扩散控制. 当过冷度超过100 K时, 非平衡溶质截留效应可使合金熔体发生无偏析凝固. 然而, 单靠深过冷状态不足以抑制β相的后续固态相变. 对于落管中快速凝固的直径77-1048 μm合金液滴, 其冷却速率最高达1.05×10⁵ K/s, 深过冷与快速冷却的耦合作用能更有效地调控凝固组织形成过程.