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活性元素Ti在CBN与钎料结合界面的特征

丁文锋 , 徐九华 , 沈敏 , 傅玉灿 , 肖冰 , 苏宏华

稀有金属材料与工程

通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Ag-Cu-Ti钎料中的活性元素Ti在钎料与立方氮化硼(CBN)磨粒高温钎焊结合界面的扩散现象,并运用动力学分析对界面反应层的生长过程及反应激活能进行了探讨.结果表明:钎焊过程中,钎料中的活性元素Ti明显向磨粒侧扩散偏聚并发生化学反应,实现了磨粒与基体材料的牢固结合;钎焊CBN磨粒表面生成的TiB2和TiN化合物形貌接近平衡状态下生长的理想形貌;界面反应层在钎焊温度1153 K～1193 K,保温时间5 min～20 min之间依据抛物线生长法则所得扩散激活能值表明其生长过程主要受新生TiN影响.

关键词: 活性元素 , 钎焊 , 立方氮化硼 , 界面反应层

Ni基高温钎料对Cf/SiC陶瓷基复合材料的润湿性研究

张勇 , 张国庆 , 何志勇 , 冯涤 , 李周

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.03.002

研究了温度和活性元素Cr对Ni基高温钎料在3D-Cf/SiC陶瓷基复合材料上润湿的影响.采用扫描电镜与能谱仪检查界面微观结构与元素分布,通过X射线衍射仪检测界面产物.实验结果表明:升高温度,Ni基钎料在Cf/SiC上的润湿角减小;并且随钎料中的Cr的质量分数增加,润湿角减小.润湿过程属于反应润湿,润湿界面生成多种碳化物和硅化物.

关键词: Ni基高温钎料 , 润湿性 , 活性元素 , Cf/SiC

不锈钢材料的高效率焊接新工艺

陆善平 , 董文超 , 李殿中 , 李依依

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00437

针对不锈钢材料钨极惰性气体保护(TIG)焊熔深浅、焊接效率低的缺点开发了大深宽比高效率TIG焊接新工艺,包括活性剂焊接工艺、混合气体联合保护焊工艺和双层气流保护焊工艺.与涂覆活性荆法相比,混合气体法不仅可获得深熔深,而且操作方便,易于实现工业化;双层气流法可有效避免混合气体法中电极氧化烧损现象.实验和模拟结果表明:熔池中活性元索O含量变化导致的Marangoni对流方向的变化是TIG焊熔深增加的主要因素,焊接过程中调整液态熔池中活性组元含量可获得大深宽比焊缝.高效率TIG焊接工艺对焊接规范(焊接速度、焊接电流和电极间距)不敏感,有利于在工业生产中推广应用.

关键词: 不锈钢 , 高效率焊接 , 活性元素 , 氧 , Marangoni 对流 , 熔池形貌

Sc对CoNiCrAl合金高温氧化性能的影响

汪海锋 , 张玉朵 , Salam Shahzad , 柳文波 , 杨志刚 , 张弛

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15052501

通过等温氧化及循环氧化实验研究了活性元素Sc对CoNiCrAl合金高温氧化动力学、氧化层/基体界面结合力的影响.在1150℃温度下进行了100次1h循环氧化实验及5,30,50,640,1000h等温氧化实验.结果表明:添加活性元素Sc能明显降低氧化膜的生长速度,改善氧化层/基体界面结合力,Sc元素添加量的不同对合金高温氧化行为的影响也不同.等温氧化中,原始合金的氧化速率常数为2.5 ×10-5μm2·s-1,添加0.1％Sc(原子分数,下同)的合金的氧化速率常数降低到原始合金的22.2％,添加0.2％Sc元素的合金的氧化速率常数降低到原始合金的44.4％.原始合金经过5h等温氧化后的剥落比例就达到35％,经过30 h等温氧化后剥落比例达到95％;添加Sc元素之后,在氧化时间低于640 h时,氧化层的最大剥落比例为11.6％;当氧化时间达到1000 h时,添加0.1％Sc元素的合金的氧化层剥落比例增加到23.6％,添加0.2％ Sc元素的氧化层剥落比例增加到68.5％.在循环氧化实验中,原始合金在循环氧化实验中经过1次循环之后重量就出现下降,而添加0.1％Sc及0.2％ Sc元素的合金分别经过25和53次循环之后重量才开始下降.相对于原始合金在循环氧化过程中观察到的氮化现象,添加Sc元素的合金基体组织完好,没有受到破坏.

关键词: 高温合金 , 活性元素 , 等温氧化 , 循环氧化

不锈钢材料的高效率焊接新工艺

陆善平董文超李殿中李依依

金属学报 doi:DOI: 10.3724/SP.J.1037.2010.00437

针对不锈钢材料钨极惰性气体保护(TIG)焊熔深浅、焊接效率低的缺点开发了大深宽比高效率TIG焊接新工艺, 包括活性剂焊接工艺、混合气体联合保护焊工艺和双层气流保护焊工艺. 与涂覆活性剂法相比, 混合气体法不仅可获得深熔深, 而且操作方便, 易于实现工业化; 双层气流法可有效避免混合气体法中电极氧化烧损现象. 实验和模拟结果表明: 熔池中活性元素O含量变化导致的Marangoni对流方向的变化是TIG焊熔深增加的主要因素, 焊接过程中调整液态熔池中活性组元含量可获得大深宽比焊缝. 高效率TIG焊接工艺对焊接规范 (焊接速度、焊接电流和电极间距)不敏感, 有利于在工业生产中推广应用.

关键词: 不锈钢 , high efficiency welding process , active element , oxygen , Marangoni convection , weld pool shape

活性元素Y和Ce对Fe-25Cr-40Ni合金高温氧化的影响

俞方华 , 杨国华 , 韩荣典 , 翁惠民 , 沈嘉年

金属学报

用离子背散射和慢正电子束研究了活性元素Y和Ce对Fe-25Cr—40Ni合金在高温初期氧化动力学、氧化膜表层成份和微观缺陷结构的影响,实验结果表明了微量活性元素(≥0.05％)在高温氧化初期显著减少了合金的氧化速率,有效地促进了Cr_2O_3的生长,抑制了Fe和Ni氧化物的形成,改善了氧化膜的微观结构,活性元素结合进入氧化膜并在外层膜中(约几十nm)富集,活性元素Ce抗氧化机理不同于Y,Ce使合金氧化膜的空位缺陷显著降低,主要控制了阳离子沿晶格空位向外扩散,而含Y合金由氧化初期主要控制阳离子沿晶格扩散转变为主要控制阳离子沿晶界向外扩散。

关键词: 离子束背散射 , slow positron beam , high temperature oxidation , reactive element , FeCrNi alloy

THE　EFFECTS　OF　Y,Zr　AND　Si　ADDITIONS　ONCYCLICOXIDATIONBEHAVIOUROFFeAlINTERMETALLICS

腐蚀科学与防护技术

研究了Y、Zr、Si对FeAl金属间化合物在1000～1200℃下循环氧化性能的影响,并用X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等手段分析了氧化产物。结果表明,Y、Zr、Si的加入大大提高了FeAl金属间化合物表面氧化膜的抗剥落能力。从氧化动力学上看,Y和Zr或Y和Si的同时加入比单独加Zr效果好。

关键词: FeAl金属间化合物 , null , null