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热压烧结Ti2AlN金属陶瓷材料的物相及显微结构

梁苏莹 , 康举 , 赵霞 , 战再吉

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.000167

以TiN,Ti和Al粉末为原料,按1:1:1.03的配比,经机械球磨混合后,采用热压烧结的方法制备Ti2AlN块体陶瓷材料.采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段,分析烧结产物的相组成和微观结构特征.研究表明:在烧结温度为1300 ℃、保温2.5 h下,可获得物相比较单一的Ti2AlN陶瓷材料,所得Ti2AlN为六方晶系层片状结构,组织呈现出各向异性,晶体中存在孪晶;烧结产物中残存少量的纳米级TiN颗粒.

关键词: Ti2AlN , 热压烧结 , 金属陶瓷 , 微观结构

Ti2AlN/Ti-48Al-2Cr-2Nb复合材料在900°C的组织稳定性

刘懿文 , 胡锐 , 张铁邦

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64095-5

采用XRD、OM和TEM等方法对原位合成Ti2AlN/Ti?48Al?2Cr?2Nb复合材料在900°C时效过程中的组织稳定性进行研究,并与未增强的Ti?48Al?2Cr?2Nb合金进行对比分析。研究结果发现,在TiAl合金中,α2片层变细并发生破碎,且随着时效时间的延长变得不连续。以α2板条平行分解和破碎为特征的α2片层向γ的分解导致片层结构退化。而在复合材料中,在900°C时效100 h,片层结构保持相对稳定。除了片层平行分解和细小的氮化物沉淀外,没有发现α2片层破碎。复合材料较好的组织稳定性主要与α2/γ界面上的Ti2AlN颗粒沉淀有关。Ti2AlN相的析出对延缓复合材料基体片层组织粗化具有重要作用。

关键词: TiAl复合材料 , Ti2AlN , 组织稳定性 , 片层结构 , 沉淀

高纯致密Ti2AlN陶瓷的合成及其高温行为

严明 , 陈艳林 , 常鹰 , 蒋久信

材料导报

以Ti、Al和TiN粉按化学计量比配料,在原位热压(HP)烧结工艺条件下合成高纯致密Ti2AlN陶瓷材料.通过X射线衍射(XRD)分析烧结产物的相形成过程,用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)结合能谱仪(EDS)研究材料的显微结构特征.原位热压工艺合成Ti2AlN的最佳温度为1300℃,烧结试样的密度为4.22g/cm3,达到理论密度的97.9%,晶体发育完全,结构紧密,具有明显的层状结构.用高温显微镜研究了单相Ti2AlN的高温行为,1300~1500℃是坯体的烧结过程,1500~1580℃是Ti2AlN材料的软化温度,熔融温度高于1700℃.

关键词: Ti2AlN , 合成 , 原位热压 , 高温行为

氮气流量及后续热处理对多弧离子镀制备Ti2AlN涂层的影响规律

杨英 , 董瑜亮 , 高立军 , 宫骏 , 姜辛 , 孙超

中国腐蚀与防护学报

利用电弧离子镀技术在1Cr18Ni9Ti基材上低温沉积Ti-Al-N涂层,研究氮气流量及热处理工艺对涂层微观组织结构的影响。结果表明,沉积态涂层中不含三元层状陶瓷Ti2AlN MAX相,可能含有Ti3AlN(反钙钛矿结构)、TiN、α-Ti、fcc-Al及TixAly金属间化合物等。涂层经退火后在一定条件下可以形成Ti2AlN。涂层中的N元素含量及退火温度对Ti2AlN的形成起到重要作用。N元素含量过多不利于Ti2AlN的形成;提高退火温度可以促进Ti2AlN的形成。透射电镜(TEM)分析结果表明,退火过程中Ti2AlN的形成伴随着涂层微观组织结构的转变,从明显的层状结构转变为细小的等轴晶结构。

关键词: 电弧离子镀 , Ti-Al-N coatings , Ti2AlN , MAX phase , microstructure

三元层状化合物Ti2 AlN在800℃,900℃和1000℃空气中的循环氧化行为

周卫兵 , 梅炳初 , 朱教群 , 严明

材料科学与工艺

Ti、Al和TiN粉按化学计量比1∶1∶1配料,采用热压工艺在1300 ℃保温2 h,30 MPa压力下制备了Ti2 AlN块体材料.研究了该材料在800 ℃,900 ℃和1000 ℃空气中的循环氧化行为.利用X射线衍射仪和扫描电镜对氧化层的相组成,厚度以及元素含量进行了测量和分析.结果表明:Ti2AlN在空气中的循环氧化行为基本上是符合抛物线规律,氧化层的主要成分是由TiO2和α-Al2O3组成.在温度高于800 ℃时,氧化膜由于氧化区域的热应力过大容易脱落.Ti2AlN材料在空气中的氧化性能明显低于Ti3AlC2和Ti3SiC2材料.

关键词: Ti2AlN , 循环氧化 , 微观结构 , 动力学

热等静压制备Al2O3增强Ti2AlN金属陶瓷

郑卓 , 崔玉友 , 杨锐

中国有色金属学报

采用热等静压工艺,在1 000 ℃、100 MPa条件下,选择混合粉末Al3Ti+TiN+TiO2和Al3Ti+TiN,调整各粉末中不同成分的比例,找到性能合适的合金配比,利用XRD和扫描电镜研究压制后的样品的相组成和组织形貌.结果表明:粉末经热等静压后均可生成Ti2AlN相,但是生成物相比例不同;其中Al3Ti、TiN和TiO2的质量比为2.07-1.68-1的粉末压制出来的样品是完整的Ti2AlN基体,同时生成的Al2O3均匀弥散分布在基体中,对基体具有强化作用.

关键词: 金属陶瓷 , Ti2AlN , 热等静压

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