急冷条件下NiAl-Mo三元共晶合金的组织形成机制

采用单辊急冷技术实现了NiAl-Mo三元两相共晶合金的快速凝固, 同时与常规条件下的凝固组织进行了对比研究. 实验发现, 单辊急冷的合金条带与常规条件的凝固样品均由B2结构的NiAl金属间化合物和bcc结构的Mo固溶体两相组成, 两相均具有(110)晶面优先生长的趋势, 并呈现出(110)NiAl//(110)Mo取向关系. 常规条件下得到的微观结构主要由规则的两相共晶组织组成, 形成了类似菊花状的共晶胞. 而单辊急冷条件下形成的组织结构主要是由近辊面的柱状晶区和近自由面的等轴晶区组成的凝固组织. 理论计算发现, 合金熔体的单辊辊速由10 m/s增大至50 m/s后, 其冷却速率从1.01×10⁷ K/s逐渐增大到2.46×10⁷ K/s, 冷却速率明显高于常规铸造过程, 因而形成了差别很大的凝固组织. 随着辊速(冷却速率)的增加, 合金条带的厚度从54.4 μm减小至22 μm, 近辊面柱状晶区的厚度所占比例也逐渐增大, 晶粒发生了明显细化. 关键词： 快速凝固 三元共晶 共晶转变 冷却速率     

Al2O3/MgAl2O4共晶陶瓷定向凝固过程固液界面形貌的研究

采用有限元法计算模拟了Al2 O3/MgAl2 O4共晶陶瓷区域熔炼定向凝固过程固液界面形貌的演变,研究了熔区坩埚壁面温度、凝固速率对固液界面形貌的影响.结果表明,当熔区坩埚壁面温度从2090℃升至2290℃时,固液界面先由凸界面转为平界面,再转变为凹界面;固液界面前沿的温度梯度随之增大.当凝固速率从1×10-6 m/s升至1 x10-5s时,固液界面形貌无明显变化,而熔区长度有所增大.随着凝固过程的进行,熔区长度逐渐增大,凸固液界面的凸出高度逐渐变小.     

Cr8型模具钢耐磨性能研究

在环/块对摩型磨损试验机上对比测试了不同载荷下4种Cr8型模具钢的干滑动磨损性能,测量磨痕宽度,观察磨损形貌,分析磨损机制.结果表明:不同载荷下均有磨粒磨损,随载荷增大氧化加剧并伴有粘附磨损,高载荷下氧化磨损的作用变大;磨损损失体积随载荷增加而增大,磨损损失体积总量与M7C3共晶碳化物量呈正线性关系:摩擦系数随载荷增加先升高后下降.     

FeMn粉末触媒制备及金刚石合成条件的研究

利用气雾化法制备了FeMnX1、FeMnX2NiY2、FeMnX2CoY2(X1=X2+Y2,X2＞Y2,0＜Y2≤10)粉末触媒.利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对粉末进行了表征.分析表明:制备的粉末大多为球形颗粒,D50约为23.6 μm,晶格常数约为0.36108 nm;按触媒与石墨粉的比例为4: 6制备合成柱并进行了合成实验,结果表明用FeMn基粉末触媒合成金刚石的温度、压力均要高于使用FeNi30触媒,在5.4～5.6 GPa压力、温度高于1450 ℃时才可以合成出金刚石,添加Y2;的Ni或Co元素后合成温度和压力稍微降低,且金刚石形核量有所增加.此外,利用晶体的价电子结构和界面电子密度连续理论分析了不同的M3C型碳化物对合成条件的影响,解释了FeMn基触媒合成金刚石条件高于FeNi触媒的原因.     

新型共晶配合物[Co(1,10-phen)2(AcO)]·H2SDA·11H2O的合成、晶体结构及性质

采用溶剂热法,以4,4′-二苯乙烯二羧酸,1,10-邻菲罗啉和乙酸钴为原料,构筑了一个新型共晶钴配合物[Co(1,10-phen)₂(AcO)]·H₂SDA·11H₂O（CCDC: 1983364, 1,10-phen=1,10-邻菲罗啉,H₂SDA=4,4′-二苯乙烯二羧酸）,其结构和性质经FL, IR,元素分析,TGA和X-射线单晶衍射表征。结果表明：配合物属三斜晶系,P_ī空间群。配合物是由一个单核钴配合物以及一个H₂SDA 分子构成的共晶配合物,其中单核钴配合物中的Co(II)分别与乙酸根中的两个氧原子以及两个1,10-邻菲罗啉配体中的4个氮原子配位,形成了一个六配位的CoN₄O₂八面体构型。共晶化合物分子间通过O-H…O氢键形成二维结构,再经π…π堆积作用形成三维空间构型。配合物在低浓度条件下表现出荧光性质,并存在荧光浓度自猝灭效应。     

巯基棉分离-电感耦合等离子体质谱法测定铅铋共晶合金中痕量碲

建立了巯基棉(TCF)分离与电感耦合等离子体质谱ICP-MS结合测定LBE中痕量碲(Te)的分析方法,解决了ICP-MS无法直接测定铅铋共晶合金(LBE)中小于1μg/g痕量Te元素的问题。利用TCF的选择吸附性使溶液中Te与Pb,Bi分离,溶液中Pb,Bi的含量降至0.01 mg/L以下,而Te的损失率小于1%,成功消除了溶液中大量Pb,Bi产生的基体效应。优化了TCF的用量、滤液的流速、洗脱等条件。在优化的分析条件下,信号强度与Te标准工作溶液质量浓度在0.01～100μg/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数R2为0.9999,方法的检出限和定量限为0.04,0.15 ng/g,加标回收率95.5%～106.1%,精密度为1.1%～1.9%。方法可用于LBE样品中痕量Te的分析研究。     

高温高压下合金碳化物Fe3Mo3C热力学性质的第一性原理计算

基于平面波赝势密度泛函理论的第一性原理与准谐德拜模型结合的方法研究了高温高压下合金碳化物Fe₃Mo₃C的热力学性质.在压强范围为0～40 GPa和温度范围为0～1200 K的条件下,Fe₃Mo₃C的体积比V/V₀、体弹性模量B和德拜温度θ受压强的影响比温度更大.温度一定时,体弹性模量和德拜温度随压强的增大而迅速增大. Fe₃Mo₃C的热容C_v、熵S以及热膨胀系数α受温度的影响较压强更大.压强一定时,材料的热容、熵以及热膨胀系数均随温度升高单调增大,其中,热容和热膨胀系数随温度先快速上升后趋于平缓,最后热容接近于Dulong-Petit极限.     

铈改善磷共晶形态的研究

在钝Ｆｅ－４．６％Ｃ合金中加入０．０２％～１．０％Ｐ,用差热分析、微观射线光谱分析的方法,研究磷共晶的形成过程;在Ｆｅ－Ｃ－Ｐ三元合金中加入铈,研究磷共晶形态的变化。结果表明,当冷却速度较低时,在加入０．０４％Ｐ的Ｆｅ－Ｃ合金中有三元磷共晶形成;加入铈后,磷共晶形成由不连续的或连续的网状变成团状或球状,分布在共晶团边界上。     

考虑空洞效应的共晶钎料合金粘塑性-损伤本构模型

在温度298K～398K和恒应变率10-5/s～10-3/s范围内进行一系列的拉伸实验,研究共晶焊料的力学行为,揭示空洞成核和生长变形机理的存在.提出一种考虑孔洞效应的粘塑性-损伤模型,基于Guron-Tvergaard-Needleman思想和正交法则,引入孔洞体积分数作为损伤变量以描述共晶钎料的力学特性.与实验数据比较,验证粘塑性-损伤模型对锡铅合金在恒应变率和稳态塑性流动条件下应力应变行为的预测能力.结果表明,该模型能够有效描述共晶焊料的本构行为:非线性、应变率敏感性、空洞损伤演化,并可用于分析电子封装中焊点的可靠性问题.