金云学
,
张虎
,
曾松岩
,
张二林
,
李庆芬
金属学报
利用配位多面体生长基元理论研究了自生TiCp/Ti复合材料中TiC的生长习性.TiC晶体的配位多面体生长基元为TiC6.生长基元进入{100}面时为4个棱边同时联结,生长速率最快,不易显露;进入{111}面时为共面联结,生长速率最慢,容易显露因此,TiC晶体的理想形态为以{111}面为显露面的八面体.TiC晶胚在熔体中生长时,受传热传质过程的影响,6个顶角所处的{100}方向生长速率加快,形态失稳,从{100}方向顶角部位生长出二次枝晶臂,最终形成棱面枝晶状TiC.如枝晶形成时低生长速度的晶面上形成大量的晶体缺陷,则它们的生长速度加快,棱面消失,成为光滑枝晶.
关键词:
钛合金
,
null
,
null
,
null
高文理
,
张虎
,
张二林
,
金云学
,
曾松岩
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.02.006
用原位自生法制备了TiAl-B合金,并用XRD、SEM对材料的相组成、微观组织和初生TiB2晶体的界面结构特征进行了研究.结果表明:该合金主要由TiAl和TiB2两相组成;初生TiB2呈六面棱柱状,在其(0001)面存在清晰的生长台阶、凸台状或柱棒状分枝,它们的各晶面取向与母体的取向一致.分析表明,在TiAl-B合金凝固过程中初生TiB2晶体的固-液界面是不稳定的,使固-液界面由一完整光滑的界面逐渐演变为由多个相互独立的次级界面构成的复杂界面,次级界面亦为小面结构、具有相同的晶面取向关系.
关键词:
TiAl
,
TiB2
,
钛基复合材料
,
晶体生长
高文理
,
张虎
,
何建平
,
金云学
,
曾松岩
稀有金属材料与工程
用原位自生法制备了Ti-54Al-x B(at%)和Ti-50Al-x B (at%)合金并利用XRD和SEM对合金的相组成和微观组织进行了研究.结果表明:细棒状TiB2主要以数个或更多个呈族聚形式分布于晶界处,细棒状TiB2{1010}面存在与[0001]晶向垂直的薄片状凸耳;有些细棒状TiB2生长成垂直交叉状的简单十字形或"T"字形;族聚形式细棒状TiB2实际为三维空间较复杂的十字或"T"字形的复合形.研究表明,细棒状十字形TiB2晶体的这种结构与其面上的生长台阶有关.
关键词:
TiAl
,
TiB2
,
钛基复合材料
,
晶体生长
金云学
,
曾松岩
,
张二林
,
朱兆军
稀有金属材料与工程
自生颗粒增强钛基复合材料中的TiC增强相,可分为初生TiC和共晶TiC,它们的形态、尺寸及形成机制均不尽相同.利用SEM、XRD、EDX等手段研究了钛合金中共晶TiC的形态及形成机制.合金中含碳量不同时,可能形成规则共晶或离异共晶.成分处于共晶点附近的合金,由于两相共生生长,β-Ti抑制了TiC的分枝,使TiC呈棒状或颗粒状,形成规则共晶.含碳量远低于共晶成分时易形成离异共晶,共晶反应发生在初生β-Ti枝晶的间隙中,多数共晶β-Ti依附于初生β-Ti生长,TiC与熔体接触增多,易分枝,而大量初生β-Ti的存在使TiC分枝受空间限制,只能在二维方向上分枝,从而促使羽毛状TiC的形成.Mo、Sn等合金元素的加入可使共晶TiC形态成为球团状.
关键词:
复合材料
,
TiC
,
钛合金
,
晶体生长
金云学
,
曾松岩
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.04.028
钛合金中的TiC颗粒形态复杂,尺寸大,不利于合金性能的提高.适当的高温处理工艺可改变TiC/Ti合金中TiC形态和尺寸,本文对不同成分合金在不同高温处理条件下的形态变化规律的详细研究结果表明,当高温处理温度及碳元素在基体中的固溶度不同时,TiC形态变化机制也不相同,因此总结分析的基础上提出两种TiC形态变化机制,即溶解-析出机制和溶解-固溶-脱溶机制,并理论上详细研究和分析了各种机制下,TiC形态、尺寸变化的原因及机理.
关键词:
钛合金
,
复合材料
,
TiC
,
热处理
,
形态
金云学
,
王小丫
,
童强强
,
陈洪美
,
中国有色金属学报
以Al2O3陶瓷球为对偶材料，借助UMT-2摩擦磨损试验机详细研究温度变化对复合材料干滑动摩擦磨损特性的影响，并用SEM、EDS、奥林巴斯激光共焦扫描显微镜分析铸态SiCp/A356复合材料的高温摩擦磨损行为。结果表明：复合材料的磨损率对温度变化很敏感，在200℃以下，磨损率及其变化较小，以氧化磨损机制为主，属于轻微磨损；当温度达到250℃及以上时，磨损率开始急剧上升，磨损表面出现严重塑性流动痕迹，磨损面上出现磨屑粘着堆积的凸起，同时形成大量的大尺寸的磨屑，此时以粘着磨损机制为主，同时存在少量的氧化磨损。氧化磨损阶段，摩擦因数虽有变化，但相对稳定；但粘着磨损阶段，摩擦因数变得极度不稳定，出现尖锐的峰值。
关键词:
SiCp/A356复合材料
,
制动盘
,
滑动摩擦
,
磨损
金云学
,
张二林
,
曾松岩
,
朱兆军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2001.08.005
用熔铸法制备Ti-6Al-2C合金,采用XRD,SEM和EPM研究了合金的铸态组织及热处理对TiC枝晶形貌的影响.合金的铸态组织中枝晶状TiC,在1200C保温并淬火时,随保温时间的延长,TiC枝晶逐步溶断为秃枝,最终成为8～20μm大小的粒状.从微区碳浓度平衡关系研究TiC枝晶的溶断过程,建立了首先从枝晶根部溶解的粒化模型,TiC的二次或三次枝晶根部表面的曲率大,对应基体中平衡碳浓度高,高温下碳的扩散破坏这种局部碳浓度的平衡,使大曲率处的TiC溶解,最终导致根部的溶断,成为粒状TiC.溶断过程的SEM研究证明了模型的正确性.
关键词:
钛合金
,
复合材料
,
TiC
,
组织
,
热处理
金云学
,
稀有金属材料与工程
以铝基复合材料作为列车制动盘材料的实用化为目的,选用A356/SiC 20%(体积分数,下同)复合材料和AISI D2工具钢为摩擦材料,以中速列车实用中的有机闸片为对偶材料,进行对比干摩擦磨损试验,并分析比较了磨损特性.结果表明:铝基复合材料在小于200 N(3.98 MPa)的低载荷下,只存在轻微的氧化磨损,耐磨性比实用中的铁合金材料更好;而超过该载荷时,开始发生磨削磨损,磨损量逐步超过铁合金材料,当载荷达到400 N(7.96 MPa)时,由于严重的磨削磨损,磨损量剧增.而铁合金材料则随载荷和滑动速度增加,磨损率缓慢增加;磨损过程中的复合材料的摩擦系数平均值与载荷、滑动速度无关,始终保持0.3～0.4,同时随磨损距离的波动也非常小,而工具钢的摩擦系数平均值则对试验参数的敏感度相对大些,且摩擦系数平均值也比复合材料略小,即摩擦系数方面复合材料具有更好的特性.
关键词:
列车
,
制动盘
,
铝基复合材料
,
摩擦磨损
金云学
,
张艳
,
戴安伦
,
郭宇航
,
付学慧
腐蚀与防护
采用失重法、电化学极化曲线法、SEM、EDS、XRD等分析手段,分析了铜对铬锰不锈钢耐蚀性的影响及其机制.结果表明:随着铜加入量的增加,不锈钢表面产生的氧化膜变得致密,不锈钢的腐蚀减缓,耐蚀性提高.铬锰钢中的铜,以Cu2+形式在表面还原富集,降低不锈钢的活性溶解速度,有效地促进了不锈钢钝化膜的形成,从而显著提高其在稀硫酸中的耐腐蚀性能.
关键词:
铬锰不锈钢
,
H2SO4
,
耐蚀性
,
腐蚀机理
,
铜
金云学
,
王小丫
,
童强强
,
Jung-Moo Lee
稀有金属材料与工程
采用T6态的SiCp/A356复合材料,以Al2O3陶瓷球作为对磨材料,借助UMT-2摩擦磨损实验机详细研究了复合材料的高温摩擦磨损性能,并采用SEM、OLS4000等手段分析材料的高温摩擦磨损特性.结果表明:T6态的SiCp/A356复合材料的磨损率随着温度的增加而增加.当温度低于150℃时,磨损率随温度缓慢增加;继续升高温度,磨损率进入稳定阶段,稳定磨损率为3.18×10-5 mg·cm1;当温度达到250℃时,磨损率呈线性上升.摩擦系数则随温度在0.40～0.45很小范围内波动,表现出优异的高温摩擦性能.同时,磨损机制由氧化磨损、磨粒磨损和疲劳磨损转变为严重的粘着磨损.
关键词:
SiCp/A356
,
T6热处理
,
高温
,
滑动摩擦磨损
,
磨损机制
