郑欣
,
白润
,
蔡晓梅
,
夏明星
,
王锋
,
刘辉
,
王辉
,
喻吉良
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2014.09.07
高强铌合金具有比重小、强度高、韧性好、易焊接等优点，是制造高性能航空航天飞行器高温部件的重要材料，研究者通过碳化物强化、高温固溶淬火、大变形挤压、时效和热机械处理等方法研制出系列高强铌合金。航空航天高温结构件减重是研究新型铌合金的一个重要方向，选用密度为6～7．2 g／cm3的系列低密度铌合金，无涂层可在700℃以下工作，加涂层可在1200℃以下工作。铌硅复合材料有望成为在1350℃以上工作的航空发动机叶片材料，研究者通过前期研究筛选出多元Nb-Si-Ti-Al-Cr-X合金作为满足高温应用要求的新型铌合金的研究方向，揭示了铸态显微结构、热处理和热变形（热压、挤压、锻造）条件和机械性能，还研究了Al，Mo，B等合金元素对Nb-Si-Cr系合金抗氧化性能的影响。
关键词:
高强铌合金
,
低密度铌合金
,
铌硅复合材料
,
高温强度
李来平
,
喻吉良
,
张如
,
胡忠武
,
郑欣
,
夏明星
,
蔡小梅
,
王峰
稀有金属
采用机械合金化和放电等离子烧结方法制备了Nb-16Si-10Ti-10Mo-5Hf原位复合材料.采用不同温度下的拉伸试验评价了其力学性能,结合其不同温度下的断口形貌研究了其变形机制.结果表明,复合材料的微观组织由Nbss(铌固溶体)、金属间化合物Nb5Si3和少量的Nb3Si相组成,晶粒呈等轴状.室温和1200℃抗拉强度分别为413和496 MPa.从室温到1200℃拉伸断裂方式为Nb5Si3相解理脆性断裂,1200℃拉伸延伸率仅为1.2％;然而,在1300℃拉伸试验中,其拉伸延伸率为27％,这归因于Nbss延性的增加和界面/晶界强度的降低;在1400℃和更高的温度,材料具有极大的塑性或超塑性,塑性变形机制由晶内滑移转变为晶界滑移.晶界滑移在三叉晶界处产生的应力集中通过软化的Nbss协调而释放,从而避免了早期断裂.
关键词:
金属间化合物
,
拉伸性能
,
界面强度
,
断裂行为
,
塑性
郑欣
,
白润
,
王东辉
,
蔡晓梅
,
王峰
,
夏明星
,
喻吉良
稀有金属材料与工程
综述了航天航空用难熔金属钨、钼、钽、铌、铼和其合金及其涂层在高温结构研究方面的现状和应用情况,对航天用难熔金属合金的种类、力学性能、涂层的性能、制备方法作了介绍.难熔金属主要用于火箭发动机和航天器结构件,其中钨、钼及其合金单晶应用于空间动力系统.难熔金属及其合金的使用温度高低顺序与材料熔点的顺序相同.
关键词:
钨
,
钼
,
钽
,
铌
,
铼
,
难熔金属材料
喻吉良
,
李中奎
,
郑欣
,
韩文波
稀有金属材料与工程
使用机械球磨制备细晶Ti/Al复合粉,采用不同的压制工艺,通过反应烧结和等温锻造方法获得不同晶粒尺寸的TiAl金属间化合物.对TiAl金属间化合物的微观组织特征进行了分析,研究了不同制备工艺对其微观组织的影响.结果表明:采用冷等静压630℃反应烧结及等温锻造工艺可以获得晶粒尺寸5～8 μm的细晶TiAl金属间化合物 ;通过普通冷压、1250℃反应烧结与等温锻造后,也能获得近全致密的层片状TiAl金属间化合物,但晶粒尺寸为20～30μm.
关键词:
TiAl金属间化合物
,
等温锻造
,
微观组织
韩文波
,
喻吉良
,
高家兴
,
张继红
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的广义梯度近似下的平面波赝势方法,模拟了Nb3AlN基本性能,如能带结构和热力学性能.模拟结构表明,Nb3AlN与金属的性能相似,具有良好的导电性和导热性.热容随温度的增加和压强的减小而增加.Grüneisen参数y随温度的增大而增大,并且随压强的增加Grüneisen参数γ呈非线性减小.德拜温度受温度和压强影响较大,随温度的增加而急剧减小,随压强增加而迅速增加.通过模拟吉布斯自由能和温度的关系表明,采用合适的工艺可以合成Nb3AlN.
关键词:
第一性原理
,
电子结构
,
热力学性质
林小辉
,
李来平
,
梁静
,
郑欣
,
喻吉良
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150520.001
为研究Ni基Y2W3O12复合材料的热学性能,首先,采用二次焙烧法制备了负膨胀材料Y2W3O12;然后,将Y2W3O12与金属Ni进行混合,并在1 200℃、50 MPa的条件下热压烧结制得40vol％Y2W3O12/Ni复合材料;最后,对复合材料的成分及热膨胀性能进行了研究.结果表明:在热压烧结过程中,由于Ni的还原性比W差,相对于对比试样40vol％ Y2W3O12/Cr复合材料中发生的复杂化学反应,40vol％Y2W3O12/Ni复合材料的两相之间并未发生反应,使40vol％ Y2W3O12/Ni复合材料保持了较低的热膨胀系数;经数次循环退火释放热应力及去除Y2W3O12相的结晶水后,40vol％ Y2W3O12/Ni复合材料在170～800℃温度范围内的热膨胀系数趋于稳定,约为3.4×10-6 K-1,与理论设计值4.0×10-6 K-1相近.
关键词:
复合材料
,
Y2W3O12
,
负膨胀
,
微观组织
,
热膨胀系数
喻吉良
,
张凯锋
,
于杰
,
王国峰
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.08.008
通过机械合金化和热压烧结制备了新型Nb-16Si-2Fe原位复合材料.XRD分析表明:制备的复合材料由铌固溶体(Nbss)相、Nb3Si相、Nb5Si3相和Nb4Fe3Si5相组成.各物相的平均品粒尺寸均为3 um,并且呈等轴状.在高于Nb4Fe3Si5固相线温度91℃,有大量的Nb4Fe3Si5液相存在,该复合材料具有良好的超塑性.在1450℃延伸率达到512%.变形后微观组织和DSC分析表明,Nb4Fe3Si5液相的粘性流动是超塑性变形的主要机制.该复合材料的超塑性现象与镁基.铝基复合材料的液相协调超塑性明显不同.
关键词:
Nb-Si-Fe
,
超塑性
,
金属间化合物
,
Nb4Fe3Si5
,
液相
喻吉良
,
李中奎
,
郑欣
,
刘辉
,
张建军
,
王晖
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00510
采用机械合金化(MA)+热压烧结制备Mo-9Si-8B-3Hf难熔合金,研究了球磨时间对热压合金致密度的影响.采用真空高温拉伸实验评价了Mo-Si-B难熔合金的高温性能.结果表明,Mo-Si-B难熔合金的致密度随着球窘时间的延长而增大.制备的合金由连续分布的Mo固溶体(α-Mo),Mo3Si和Mo5SiB2组成.各物相的平均晶粒尺寸约为3μm,并且呈等轴状.在1400-1560℃和应变速率为3×10-4 s-1条件下,Mo-9Si-8B-3Hf合金具有极大的塑性或超塑性.在1560℃由于行程限制拉伸延伸率达到410%,但试样没有断裂,表现出优异的超塑性.在塑性变形过程中连续分布的软化的α-Mo协调晶界滑移,减小了三角晶界处的应力集中,从而导致了大的延伸率.
关键词:
Mo-Si-B合金
,
金属间化合物
,
机械合金化
,
超塑性
,
晶界滑移
