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预应变对Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al高强亚稳β钛合金时效行为的影响研究

稀有金属 2025年第3期49卷 305-316页

作者：何书林李瑞赵鼎萱赵高峰刘继雄王小翔陈威宝钛集团有限公司宝鸡钛业股份有限公司西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西有色金属控股集团有限责任公司

本文研究了Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al高强亚稳β钛合金经室温和液氮温度条件下预应变对合金时效行为的影响。微观组织观察结果显示，在室温条件下，预应变诱发位错滑移并在组织中形成滑移带。不同预应变量对α相的析出行为影响显著，随着预变... 详细信息

本文研究了Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al高强亚稳β钛合金经室温和液氮温度条件下预应变对合金时效行为的影响。微观组织观察结果显示，在室温条件下，预应变诱发位错滑移并在组织中形成滑移带。不同预应变量对α相的析出行为影响显著，随着预变形量增加，时效组织从条带状演变为网格状，最后发展成均匀细密的组织。这主要得益于预变形在β基体滑移带内储存的高密度位错为α相形核提供了渐次增加的驱动力。在液氮温度条件下，预应变在β母相中除了形成位错滑移带，同时激发孪晶，因此，时效后除去形成上述时效组织外，在孪晶界处产生连续的孪晶界α相。同时，孪晶内部的α析出依赖于孪晶宽度，当孪晶宽度较小时，孪晶内部α相的析出受到限制甚至完全抑制。硬度测试结果表明，预应变时效后，合金硬度随预变形量的增加而增加，这与α相析出密度不断增加诱发的更高析出强化效应有关。但是，时效温度增加使得α相显著粗化，降低了试样硬度。

关键词： Ti6554合金预应变时效行为微观组织

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Ti-Si-N纳米复相薄膜及Si含量对脉冲直流PCVD镀膜质量的影响

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金属学报 2003年第10期39卷 1047-1050页

作者：马大衍王昕马胜利徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

用工业型脉冲直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)设备,在高速钢(W18Cr4V)表面沉积Ti-Si-N三元薄膜,研究了不同N2流量对薄膜组织及性能的影响.结果表明;随N2流量增大,膜层沉积速率及膜层中Si含量减少,薄膜组织趋于致密,膜层颗粒尺寸明... 详细信息

用工业型脉冲直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)设备,在高速钢(W18Cr4V)表面沉积Ti-Si-N三元薄膜,研究了不同N2流量对薄膜组织及性能的影响.结果表明;随N2流量增大,膜层沉积速率及膜层中Si含量减少,薄膜组织趋于致密,膜层颗粒尺寸明显减小,划痕法临界载荷和显微硬度显著增加,硬度最高可达50GPa以上.研究发现,对应N2流量,薄膜相组成发生变化,依次存在有TiN/a-Si3N4/Si,TiN/a—Si3N4/TiSi2/Si,TiN/a-Si3N4/TiSi2三种相组成形式.分析认为,低N2或高Si效果不佳的原因在于直流PCVD是以工件为阴极,膜层中过多的Si3N4和Si将严重劣化阴极的电导性,致使膜层疏松,说明脉冲直流PCVD与射频PCVD存在很大的区别.

关键词： PCVD Ti-Si-N 相组成临界载荷

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PCVD制备新型Ti-Si-C-N纳米复合超硬薄膜及其微观结构表征

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金属学报 2005年第9期41卷 985-988页

作者：郭岩畅庚榕马胜利徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

用脉冲直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法,在高速钢试样表面沉积出一种新型Ti-Si-C-N薄膜材料.研究了不同SiCl4流量对薄膜成分、微观组织形貌以及薄膜晶体结构的影响.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)... 详细信息

用脉冲直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法,在高速钢试样表面沉积出一种新型Ti-Si-C-N薄膜材料.研究了不同SiCl4流量对薄膜成分、微观组织形貌以及薄膜晶体结构的影响.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明:Ti-Si-C-N薄膜是由Ti(C,N)/a-C/a-Si3N4组成的纳米复合结构,薄膜的晶粒尺寸在2-25 nm范围内;当Ti-Si-C-N薄膜中N含量很少时,Ti(C,N)结构转变为TiC,薄膜的表面形貌由颗粒状转变为粗条状.

关键词： Ti-Si-C-N PCVD 纳米复合薄膜微观结构

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利用拉伸曲线测定应变诱发马氏体相变能

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金属学报 2001年第10期37卷 1023-1026页

作者：张旺峰陈瑜眉朱金华北京航空材料研究院西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

依据应变诱发马氏体相变材料拉伸曲线的特点，提出了一种应变诱发马氏体相变能Ｅｐｔ的测定方法，并测定了３种材料在弹塑性失稳与应力平台阶段的相变能. 结果表明，应变诱发马氏体相变能只与材料成分有关，且随应变量增加分别保持恒... 详细信息

依据应变诱发马氏体相变材料拉伸曲线的特点，提出了一种应变诱发马氏体相变能Ｅｐｔ的测定方法，并测定了３种材料在弹塑性失稳与应力平台阶段的相变能. 结果表明，应变诱发马氏体相变能只与材料成分有关，且随应变量增加分别保持恒定值．随相变能Ｅｐｔ增加，Ｍｓ地点降低，诱发马氏体的最小应变εｐｈ增大.

关键词：相变能应变诱发马氏体拉伸曲线测定

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α-W膜在单晶硅基片上的共格生长及其力电性能的膜厚效应

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金属学报 2008年第5期44卷 631-635页

作者：刘明霞胡永锋马飞徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

以模板效应为手段,在单晶Si-(100)基片上借助预先沉积的Mo膜成功制备出共格生长的α-W薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电镜和高分辨透射电镜分析薄膜微结构,用偏振相位移技术分析残余应力,用四点探针技术分析电阻率.结果表明:Mo模板诱导... 详细信息

以模板效应为手段,在单晶Si-(100)基片上借助预先沉积的Mo膜成功制备出共格生长的α-W薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电镜和高分辨透射电镜分析薄膜微结构,用偏振相位移技术分析残余应力,用四点探针技术分析电阻率.结果表明:Mo模板诱导下共格生长出的α-W膜为等轴晶,Si基底上则为亚稳态β-W的非等轴晶.两组样品的电阻率和残余应力均随膜厚降低而升高,但β-W膜归因于晶粒尺寸减小,即晶界的大量增加;而α-W/Mo双层膜归因于两者之间共格界面的约束作用,当膜厚减至数十纳米后尤其如此.

关键词：钨膜模板效应膜厚效应残余应力电阻率

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TiC-Al金属陶瓷自蔓延高温合成中的显微组织转变

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中国有色金属学报 2004年第12期14卷 2096-2101页

作者：肖国庆范群成顾美转金志浩西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

用燃烧波淬熄法研究了TiC Al金属陶瓷自蔓延高温合成中显微组织的转变 ,淬熄试样中保留了未反应区、反应区及反应完成区。用扫描电子显微镜观察了燃烧反应中的显微组织转变过程 ,用能谱仪分析了各微区的成分变化 ,测量了燃烧温度和燃烧... 详细信息

用燃烧波淬熄法研究了TiC Al金属陶瓷自蔓延高温合成中显微组织的转变 ,淬熄试样中保留了未反应区、反应区及反应完成区。用扫描电子显微镜观察了燃烧反应中的显微组织转变过程 ,用能谱仪分析了各微区的成分变化 ,测量了燃烧温度和燃烧波蔓延速度 ,并用XRD分析了反应产物相的组成。结果表明 ,Ti C Al系燃烧反应起始于铝粉熔化后与固态钛粉反应生成Al3 Ti,并随着反应温度的升高 ,TiC颗粒从溶有钛和碳的铝熔体中析出 ;当Al3 Ti熔化后 ,从熔体中也析出TiC颗粒 ,最终产物组织中除大量的TiC颗粒分布于铝基体中外 ,还发现有少量的Al3 Ti存在。

关键词： TiC-Al 金属陶瓷自蔓延高温合成组织转变

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凝胶注模法制备多孔Si_(3)N_(4)陶瓷研究进展

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硅酸盐学报 2019年第9期47卷 1198-1207页

作者：温江波牛敏苏磊范星宇王红洁西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

凝胶注模法是一种将陶瓷粉体成型和有机聚合物化学反应相结合的新成型工艺,可以用来制备形状复杂且气孔率高的多孔Si3N4陶瓷。综述了当前主要的凝胶注模工艺体系及其原理,介绍了利用凝胶注模工艺同其它各种造孔方法相结合,制备具有不同... 详细信息

凝胶注模法是一种将陶瓷粉体成型和有机聚合物化学反应相结合的新成型工艺,可以用来制备形状复杂且气孔率高的多孔Si3N4陶瓷。综述了当前主要的凝胶注模工艺体系及其原理,介绍了利用凝胶注模工艺同其它各种造孔方法相结合,制备具有不同气孔尺寸、形貌和孔径分布的多孔Si3N4陶瓷的机制以及最新研究进展。

关键词：凝胶注模多孔陶瓷氮化硅微观形貌

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氧对Zr-Cu-Ni-Al-Ti块体非晶合金热稳定性的影响

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金属学报 2006年第2期42卷 134-138页

作者：贺林孙军西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

以结晶Zr棒及海绵Zr为原材料、利用浇包型坩埚电弧炉倾斜铸造法制备了不同氧杂质含量的Zr_(52．5)Cu_(17．9)Ni_(14．6)Al_(10)Ti_5块体非晶合金楔形试样,研究了氧对合金玻璃形成能力及热稳定性的影响,结果表明：氧杂质虽然降低合金以... 详细信息

以结晶Zr棒及海绵Zr为原材料、利用浇包型坩埚电弧炉倾斜铸造法制备了不同氧杂质含量的Zr_(52．5)Cu_(17．9)Ni_(14．6)Al_(10)Ti_5块体非晶合金楔形试样,研究了氧对合金玻璃形成能力及热稳定性的影响,结果表明：氧杂质虽然降低合金以最大非晶形成厚度t_(max)为表征的玻璃形成能力,却提高合金以过冷液相区温度范围△T_(x1)为表征的热稳定性,氧杂质具有提高合金开始晶化表观激活能E_(ax1)的趋势。

关键词：锆基块体非晶合金氧杂质玻璃形成能力热稳定性晶化动力学

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新型Ti-Si-C-N纳米复合超硬薄膜的高温热稳定性

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金属学报 2006年第2期42卷 172-176页

作者：郭岩畅庚榕吴贵智马胜利徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

用脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)方法在高速钢基体上沉积出新型Ti-Si-C-N超硬薄膜.Ti-Si-C-N薄膜为纳米晶/非晶复合结构(nc-Ti(C,N)/a-Si3N4/a-C-C),当薄膜中Si和C含量较高时,Ti(C,N)转变为TiC,晶粒尺寸减小到2-4 nm.薄膜晶... 详细信息

用脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)方法在高速钢基体上沉积出新型Ti-Si-C-N超硬薄膜.Ti-Si-C-N薄膜为纳米晶/非晶复合结构(nc-Ti(C,N)/a-Si3N4/a-C-C),当薄膜中Si和C含量较高时,Ti(C,N)转变为TiC,晶粒尺寸减小到2-4 nm.薄膜晶粒尺寸和硬度的高温热稳定性均随沉积态薄膜中的原始晶粒尺寸减小而提高,当原始晶粒尺寸在8-10 nm之间时,晶粒尺寸和硬度热稳定性可达900℃;当原始晶粒尺寸在2-4 nm之间时,晶粒尺寸和硬度热稳定性可达1000℃薄膜硬度和晶粒尺寸表现出同步的高温热稳定性.分析认为由调幅分解形成的纳米复合结构中的非晶相强烈地抑制晶界滑移与晶粒长大,从而使Ti-Si-C-N薄膜的热稳定性显著提高.

关键词： Ti-Si-C N 纳米复合超硬薄膜晶粒尺寸显微硬度热稳定性

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Cu/Nb纳米金属多层膜延性及断裂行为的尺寸效应

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金属学报 2011年第2期47卷 246-250页

作者：张欣张金钰刘刚张国君孙军西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

通过单轴拉伸实验并结合原位电阻测量法系统研究了恒定调制比下调制波长(λ=10—250 nm)对聚酰亚胺基体上Cu/Nb纳米金属多层膜延性和断裂韧性的影响.微观分析表明,Cu/Nb的调制结构清晰,不存在明显的互混现象.实验结果表明,随着调制波长... 详细信息

通过单轴拉伸实验并结合原位电阻测量法系统研究了恒定调制比下调制波长(λ=10—250 nm)对聚酰亚胺基体上Cu/Nb纳米金属多层膜延性和断裂韧性的影响.微观分析表明,Cu/Nb的调制结构清晰,不存在明显的互混现象.实验结果表明,随着调制波长的减小,多层膜的延性和断裂韧性均呈现非单调演变趋势,在调制波长为50 nm左右出现峰值.这是由于随着层厚的变化,脆性Nb层内起始微裂纹扩展能力和延性Cu层抑制裂纹扩展能力这两个因素之间的相互竞争关系变化引起的.采用断裂力学理论对这种竞争关系及其引起的延性和断裂韧性非单调变化趋势进行了定性分析.

关键词：纳米多层膜调制波长延性断裂韧性

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