Co和Fe的添加对(TiZr)_(1.1)Cr_2合金结构和吸氢性能的调控 被引量：2

1

作者 徐丽 盛鹏 +8 位作者 李吉刚 姜晓静 李星国 刘海镇 刘双宇 赵广耀 王博 韩钰 陈新 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期10009-10012,共4页

采用氩等离子体电弧熔炼(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1.1)Cr_(2.0-x)M_x(M=Co、Fe,x=0~0.1)合金,并使用XRD、PCT、DSC研究了该系合金的相结构和吸放氢性能。研究结果表明,(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1.1)Cr_(2.0-x)M_x(M=Co、Fe,x=0~0.1)合金结构为C1... 采用氩等离子体电弧熔炼(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1.1)Cr_(2.0-x)M_x(M=Co、Fe,x=0~0.1)合金,并使用XRD、PCT、DSC研究了该系合金的相结构和吸放氢性能。研究结果表明,(Ti_(0.9)Zr_(0.1))_(1.1)Cr_(2.0-x)M_x(M=Co、Fe,x=0~0.1)合金结构为C14型Laves相,PCT测试表明,吸放氢的滞后效应较弱。使用少量Co、Fe分别替代(Ti0.9Zr0.1)1.1Cr2.0合金中部分Cr,减小了合金的晶胞体积,增大了合金的吸氢平台压。Co替代部分Cr在293~304K对合金的最大储氢量影响不明显,但是可逆储氢量略有降低,Fe替代部分Cr在293~304K对合金的最大储氢量影响不大,但是可逆储氢量增大。Co对合金中残余氢的放出温度影响不明显,Fe取代部分Cr使合金中残余氢的放氢温度从613~713K转变为653~733K。 展开更多

关键词 储氢合金 ti-cr基 AB2型 相结构 LAVES相

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(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z合金制备和吸放氢性能的研究 被引量：2

2

作者 李吉刚 盛鹏 +2 位作者 徐丽 姜晓静 李星国 《中国科技论文》 北大核心 2017年第24期2761-2766,共6页

采用氩等离子体电弧熔炼(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0,0.1)合金,并使用X射线衍射(Xray diffraction,XRD)、压力-组分-温度(pressure-composition-temperature,PCT)、差示扫描量热法(differential sc... 采用氩等离子体电弧熔炼(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0,0.1)合金,并使用X射线衍射(Xray diffraction,XRD)、压力-组分-温度(pressure-composition-temperature,PCT)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)等手段研究了该系合金的相结构和吸放氢性能。XRD衍射图谱表明,(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0、0.1)合金结构为C14型Laves相。PCT测试结果表明,(TiZr0.1)1.1Cr2.0合金少量V取代Cr(V:Cr=0.1:2),在293~323K温度下,最大储氢量明显增加,可达1.74%,但可逆储氢量有所降低。随Zr取代Ti比例[m(Zr)∶m(Ti)=(0.05~0.2)∶1.1]的增加,合金晶胞参数不断增大,使(Ti1-xZrx)1.1Cr1.9V0.1合金的吸放氢坪台压不断降低,最大储氢量不断增加,最大可达1.85%,随A侧原子过计量比增大,(TiZr0.1)yCr1.9V0.1(y=1.1、1.15)合金吸放氢坪台压降低,放氢焓变增大。A侧原子随Zr取代Ti比例的增加,合金(Ti1-xZrx)1.1Cr2.0-zVz(z=0、0.1)残余氢放氢温度变化不明显,其放氢温度在623~633K,而A侧原子过计量比从1.1增大到1.15,其放氢温度减小到593K。 展开更多

关键词 无机化学 储氢合金 ti-cr基 AB2型 压力-组分-温度曲线 放氢坪台压 电弧熔炼

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合金化对Ti-Cr基储氢合金性能的影响 被引量：9

3

作者 黄太仲 吴铸 +3 位作者 余学斌 陈金舟 夏保佳 徐乃欣 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期744-749,共6页

由Ti Cr基合金的二元相图出发 ,综述了Ti Cr基合金的储氢性能 ,并重点介绍了多元合金化对其储氢性能的影响。合金TiCr1 .8中存在BCC和Laves相 ,吸氢量随温度的升高而有所下降。Zr取代合金中的部分Ti使合金的晶胞参数增大 ,同时合金的吸... 由Ti Cr基合金的二元相图出发 ,综述了Ti Cr基合金的储氢性能 ,并重点介绍了多元合金化对其储氢性能的影响。合金TiCr1 .8中存在BCC和Laves相 ,吸氢量随温度的升高而有所下降。Zr取代合金中的部分Ti使合金的晶胞参数增大 ,同时合金的吸氢量增加 ,平台压力降低 ,平台区变短。V取代合金中的部分Cr也使合金的吸氢量增加 ,吸放氢过程中的滞后效应增加。Fe ,Mn ,Cu ,Ni对合金的性能也有一定影响。相同的退火时间下 ,TiCrV合金的吸氢量随退火温度的升高而增加。 展开更多

关键词 ti-cr 基合金 储氢合金 相图 退火

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催化剂对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面Si-Zr-Y共渗层组织的影响 被引量：11

4

作者 李轩 郭喜平 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1394-1402,共9页

使用不同种类催化剂(NaF,NH_4F,NH_4Cl,NaBr和NaCl)经1250℃保温8 h扩散共渗,在新型Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面制备了Si-Zr-Y共渗层,分析了各共渗层的结构及相组成,并对其组织形成过程进行了讨论.结果表明:不同种类催化剂制备的共渗... 使用不同种类催化剂(NaF,NH_4F,NH_4Cl,NaBr和NaCl)经1250℃保温8 h扩散共渗,在新型Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面制备了Si-Zr-Y共渗层,分析了各共渗层的结构及相组成,并对其组织形成过程进行了讨论.结果表明:不同种类催化剂制备的共渗层由外至内均由(Nb,X)Si_2(X表示元素Ti,Cr和Hf)外层,(Ti,Nb)_5Si_4过渡层及富Al,Cr和Y的(Nb,X)_5Si_3内层组成.在5种催化剂中,采用NaF和NH_4F时制备的共渗层较厚、组织致密,且采用NaF时所制备的共渗层中Zr和Y的含量较高;采用NH_4Cl,NaBr和NaCl时制备的共渗层较薄且表面分布有大量的孔洞以及ZrO_2和HfO_2氧化物.渗包内Si的卤化物平衡气相分压较高时制备的共渗层较厚且组织致密;而Zr和Y的卤化物平衡气相分压对其在共渗层中的含量没有显著影响. 展开更多

关键词 Nb-ti-Si-cr基超高温合金 Si-Zr-Y共渗层 组织形成 平衡气相分压

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Cr含量对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织及抗氧化性能的影响 被引量：6

5

作者 陈丽群 郭喜平 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期30-36,共7页

采用真空非自耗电弧熔炼方法制备了4种不同Cr含量的Nb-22Ti-14Si-xCr-3Al-5Hf-1.5B-0.06Y(x=0,10,14,20,at%)超高温合金。研究了Cr含量对合金的相组成、显微组织和高温抗氧化性能的影响。结果表明:不含Cr合金的组织由初生Nbss枝晶和Nbss... 采用真空非自耗电弧熔炼方法制备了4种不同Cr含量的Nb-22Ti-14Si-xCr-3Al-5Hf-1.5B-0.06Y(x=0,10,14,20,at%)超高温合金。研究了Cr含量对合金的相组成、显微组织和高温抗氧化性能的影响。结果表明:不含Cr合金的组织由初生Nbss枝晶和Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团组成,含Cr的3种合金中,初生相均为(Nb,X)5Si3,并出现了Nbss/Cr2Nb共晶团。随着Cr含量的增加,初生相(Nb,X)5Si3的含量增加,Nbss/Cr2Nb共晶团的含量增加,而Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团的含量却减少,当Cr含量达到20 at%时,组织中未发现Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团。1250℃的氧化实验表明:随着Cr含量的增加,氧化膜组织中Ti0.4Cr0.3Nb0.3O2和(Ti,Cr)NbO4含量增加,而Nb2O5和Ti2Nb10O29的含量却减少,氧化膜与基体结合程度加强,合金的高温抗氧化性能也随之增强。 展开更多

关键词 Nb—ti—cr—Si基超高温合金 相组成 显微组织 抗氧化性能

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电弧熔炼Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金的组织和室温力学性能 被引量：4

6

作者 郭宝会 郭喜平 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1387-1392,共6页

采用真空自耗电弧熔炼法制备了Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金合金锭,测试了其室温力学性能。结果表明:合金锭各位置处的成分除Cr元素外分布比较均匀,Cr元素从锭边缘到中心部分呈现减少的趋势。合金的显微组织主要由初生Nbss,呈片层状或花瓣状... 采用真空自耗电弧熔炼法制备了Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金合金锭,测试了其室温力学性能。结果表明:合金锭各位置处的成分除Cr元素外分布比较均匀,Cr元素从锭边缘到中心部分呈现减少的趋势。合金的显微组织主要由初生Nbss,呈片层状或花瓣状的Nbss/(Nb,X)5Si3共晶组织及细小的Nbss/Cr2Nb共晶团组成,但在合金锭顶部中央处还出现了少量的块状(Nb,X)3Si。随着离锭边缘距离的增加,初生Nbss枝晶杆由细变粗,Nbss/(Nb,X)5Si3共晶组织的定向效果逐渐消失,但Nbss/Cr2Nb共晶团体积分数有减小的趋势。经过多元合金化的Nb-Ti-Cr-Si基合金室温的抗拉强度为378.7MPa,室温断裂韧性为13.4MPa·m1/2。室温拉伸和断裂韧性试样的失效模式均为脆性准解理断裂。 展开更多

关键词 Nb-ti-cr-Si基超高温合金 显微组织 相组成 室温力学性能

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Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金的室温断裂韧性研究进展 被引量：3

7

作者 郭宝会 郭喜平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期148-151,共4页

Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金具有良好的高温强度和高温抗氧化性能,但室温断裂韧性较差。为了提高该合金的室温断裂韧性,分析了该合金室温断裂韧性较低的原因,对有坩埚整体定向凝固技术、整体定向凝固+高温均匀化处理和热压烧结法等工艺对Nb... Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金具有良好的高温强度和高温抗氧化性能,但室温断裂韧性较差。为了提高该合金的室温断裂韧性,分析了该合金室温断裂韧性较低的原因,对有坩埚整体定向凝固技术、整体定向凝固+高温均匀化处理和热压烧结法等工艺对Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金的室温断裂韧性的影响做了评述,指出了提高该合金室温断裂韧性将来努力的方向。 展开更多

关键词 Nb-ti-cr-Si基超高温合金 室温断裂韧性 cr2Nb相

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Ti_(17)Cr_(23)V_(55-)xZr_5Fe_x(x=11～16)合金的相结构及储氢特性 被引量：3

8

作者 陈立新 刘剑 +3 位作者 王新华 郑坊平 代发帮 陈长聘 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期682-685,共4页

系统研究了Ti17Cr23V55-xZr5Fex（x=11～16）合金的相结构以及储氢特性。XRD及SEM分析表明，所有合金的主相均为体心立方（bcc）结构的钒基固溶体，并含有σ-FeCr和Cr2Zr等第二相；随着Fe含量的增加，合金中的bcc主相含量和晶胞体积逐... 系统研究了Ti17Cr23V55-xZr5Fex（x=11～16）合金的相结构以及储氢特性。XRD及SEM分析表明，所有合金的主相均为体心立方（bcc）结构的钒基固溶体，并含有σ-FeCr和Cr2Zr等第二相；随着Fe含量的增加，合金中的bcc主相含量和晶胞体积逐渐降低，σ-FeCr相含量逐渐增多，而Cr2Zr相含量几乎恒定。储氢性能测试表明，该系列合金的活化性能和动力学性能都很好，在20℃和4MPa初始氢压条件下首次吸氢即可活化，并且无需氢化孕育期就能快速吸氢。当Fe含量从x=11增加至x=16时，合金的室温最大吸氢量从268ml／g逐渐降低至25lml／g，80℃有效放氢量从153ml／g逐渐降低至137ml／g。研究表明，为了改善合金的有效储氢能力，必须消除合金中不吸氢的σ-FeCr相或者抑制σ-FeCr相的生成。 展开更多

关键词 金属氢化物 ti-cr-V系合金 Fe 相结构 储氢性能

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高温均匀化对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织和成分分布的影响 被引量：1

9

作者 郭宝会 郭喜平 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第4期251-254,共4页

研究了不同均匀化温度对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织和元素分布的影响;结果发现随着高温均匀化处理温度的升高,硅化物的组织形貌由共晶首先转变为细长条状,随后长大为长条状,Laves相Cr_2Nb的形貌由针状转变为粗大的不规则形貌,最后溶... 研究了不同均匀化温度对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织和元素分布的影响;结果发现随着高温均匀化处理温度的升高,硅化物的组织形貌由共晶首先转变为细长条状,随后长大为长条状,Laves相Cr_2Nb的形貌由针状转变为粗大的不规则形貌,最后溶解。随着高温均匀化温度的升高,Ti在初生相Nbss中的含量呈现升高的趋势,而Cr在初生相Nbss中的含量呈现先升高后降低的趋势。 展开更多

关键词 Nb-ti-cr-Si基超高温合金 高温均匀化 组织形貌

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新型Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金的组织优化 被引量：1

10

作者 郭宝会 郭喜平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期135-139,共5页

新型Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金具有高熔点、低密度和高强度等特点而成为新一代推重比航空发动机热端部件最具潜力的候选材料。主要介绍了成分设计、合金化、热处理和定向凝固对新型Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金组织的优化进展,在此基础上对Nb... 新型Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金具有高熔点、低密度和高强度等特点而成为新一代推重比航空发动机热端部件最具潜力的候选材料。主要介绍了成分设计、合金化、热处理和定向凝固对新型Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金组织的优化进展,在此基础上对Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金的组织优化进行了展望。 展开更多

关键词 Nb—ti—cr-Si基超高温合金 组织优化 定向凝固

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Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金有坩埚整体定向凝固组织的演化

11

作者 郭宝会 郭喜平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第16期1-3,12,共4页

分析了Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金有坩埚整体定向凝固试样不同区域的组织,结果表明未熔区的组织由初生相Nbss、块状的(Nb,X)5Si3和少量的小块状Cr2Nb组成。在过渡区初生相Nbss依附在未熔区的Nbss优先生长,Nbss/(Nb,X)5Si3共晶组织生长比... 分析了Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金有坩埚整体定向凝固试样不同区域的组织,结果表明未熔区的组织由初生相Nbss、块状的(Nb,X)5Si3和少量的小块状Cr2Nb组成。在过渡区初生相Nbss依附在未熔区的Nbss优先生长,Nbss/(Nb,X)5Si3共晶组织生长比较混乱,在初生相Nbss枝晶间出现了富Ti的Nbss/Cr2Nb共晶团。稳态区组织中Nbss和(Nb,X)5Si3定向排列,实现了整体定向凝固。固/液界面形态为树枝状,在糊状区出现了Nbss/(Nb,X)5Si3、富Ti的Nbss/(Nb,X)5Si3和Nbss/Cr2Nb三种共晶组织,根据组织分析的结果并总结了其凝固路径,测试了不同区域组织的显微硬度,结果表明稳态区的(Nb,X)5Si3的显微硬度最高。 展开更多

关键词 Nb-ti-cr-Si基超高温合金 定向凝固 显微组织

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Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金在1250℃下的氧化行为

12

作者 陈丽群 郭喜平 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第2期50-53,共4页

采用真空非自耗电弧熔炼法制备了Nb-22Ti-14Si-20Cr-3Al-5Hf-1.5B-0.06Y(at%)超高温合金,在1250℃下分别进行1、5、10、20、50和100 h高温氧化试验。采用XRD、SEM及EDS分析了合金氧化膜及其合金基体的相组成、组织形貌和成分。结果表明... 采用真空非自耗电弧熔炼法制备了Nb-22Ti-14Si-20Cr-3Al-5Hf-1.5B-0.06Y(at%)超高温合金,在1250℃下分别进行1、5、10、20、50和100 h高温氧化试验。采用XRD、SEM及EDS分析了合金氧化膜及其合金基体的相组成、组织形貌和成分。结果表明:氧化膜分为两层,致密的外层和疏松的中间层,外层组织由Ti0.4Cr0.3Nb0.3O2组成,并含有少量TiNb2O7和SiO2,且随着氧化时间的延长,TiNb2O7含量逐渐减少,Ti0.4Cr0.3Nb0.3O2的含量逐渐增多;氧化膜中间层主要由(Ti,Cr)NbO4、Ti2Nb10O29和Nb2O5组成;氧化后合金基体内Cr2Nb和Nbss元素发生互扩散,界面处出现过渡区。 展开更多

关键词 Nb—ti-Si-cr基超高温合金 高温氧化 相组成

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Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面ZrSi_2-NbSi_2复合渗层的组织及其抗高温氧化性能 被引量：6

13

作者 李轩 郭喜平 乔彦强 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期693-700,共8页

采用先磁控溅射Zr膜,再Si-Y扩散共渗的方法,在新型Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面制备了Zr Si2-Nb Si2复合渗层,分析了渗层的显微组织及形成机制,并研究了其在1250℃的恒温氧化行为.结果表明,1150,1250和1350℃下Si-Y共渗4 h所制备的渗层... 采用先磁控溅射Zr膜,再Si-Y扩散共渗的方法,在新型Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面制备了Zr Si2-Nb Si2复合渗层,分析了渗层的显微组织及形成机制,并研究了其在1250℃的恒温氧化行为.结果表明,1150,1250和1350℃下Si-Y共渗4 h所制备的渗层具有相似的显微组织,均主要由Zr Si2外层,(Nb,X)Si2(X=Ti,Cr,Zr和Hf)中间层和(Ti,Nb)5Si4内层组成.恒温氧化实验结果表明,所制备的渗层具有优异的抗高温氧化性能.氧化时渗层表面形成了由Si O2,Ti O2,Zr Si O4和Cr2O3混合组成的致密氧化膜,能够在1250℃空气中保护基体合金至少100 h不被氧化. 展开更多

关键词 Nb-ti-Si-cr基超高温合金 Zr Si2-Nb Si2复合渗层 组织形成 抗氧化性能

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