微量钇合金化及Y_2O_3-Al_2O_3复合涂层对M38合金高温氧化的影响
钇对Fe-Cr-Al合金循环氧化行为的影响
钇对Fe-Cr-Al合金循环氧化行为的影响辛丽;李美栓;钱余海;李铁藩;王福会【期刊名称】《中国稀土学报》【年(卷),期】2000(18)3【摘要】用热重分析、扫描电镜及能谱分析等手段研究了合金中弥散分布的Y、弥散分布的Y2 O3及离子注入Y+对Fe 2 3Cr 5Al合金1 1 0 0℃循环氧化行为的影响。
不含Y的合金经 1 0 0h循环氧化后氧化膜发生了开裂和剥落 ,露出合金基体 ;加入弥散的Y或Y2 O3的合金经 1 0 0h循环氧化后氧化膜平坦致密 ,不剥落 ;离子注入1× 1 0 17Y+/cm2 后合金氧化膜主要发生层间剥落。
Y提高Fe Cr Al 合金氧化膜粘附性的原因主要在于Y易与S形成稳定的硫化物 ,从而阻止了S在膜/合金界面偏聚。
Y提高Al2 O3膜粘附性的原因还在于改变了Al2 O3膜的生长机制。
【总页数】4页(P239-242)【关键词】稀土;钇;循环氧化;铁铬铝合金;防腐;粘附性【作者】辛丽;李美栓;钱余海;李铁藩;王福会【作者单位】中国科学院金属腐蚀与防护研究所【正文语种】中文【中图分类】TG174.451;O614.322【相关文献】1.离子注钇对Co-40Cr合金氧化行为及氧化膜/基体界面性能的影响研究 [J], 胡建书2.不同含量的活性元素钇对K38高温合金1000℃氧化行为的影响 [J], 于萍;杨蕾;王文3.不同含量的活性元素钇对K38高温合金1000℃氧化行为的影响 [J], 于萍;杨蕾;王文4.钇对Fe-Cr-Al合金在纯SO_2气氛中高温腐蚀行为的影响 [J], 曹铁梁;潘辉英;董荷花;张允书5.钇对Fe-Cr-Al合金氧化膜粘附性的影响 [J], 辛丽;李美栓;周龙江;李铁藩;王福会因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Al_2O_3对MoWCo高温合金力学性能的影响
Al 2O 3对MoWCo高温合金力学性能的影响作者：钟建华江志平余向阳刘芳来源：《上海有色金属》2016年第01期摘要：通过改变MoWCo高温合金中Al2O3的含量，研究Al2O3对MoWCo高温合金硬度和耐磨性能的影响.采用球磨、压制成形和真空烧结等工艺制备MoWCoAl2O3高温合金，利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和金相显微镜（OM）对制备好的合金的相结构、形貌和粒度进行分析，并测试合金的硬度和耐磨性能.结果表明：添加Al2O3能提高MoWCo高温合金的硬度和耐磨性能，当wAl2O3为5%时，MoWCo高温合金的硬度和耐磨性能达到最佳效果；在真空烧结时，Al2O3在合金中形成了γAl2O3相，是影响合金组织和性能的关键相.关键词： Al2O3； MoWCo；高温合金；硬度；耐磨性能；γAl2O3中图分类号： TG 135.5文献标志码： AEffect of Al2O3 on Mechanical Properties of MoWCo SuperalloyZHONG Jianhua， JIANG Zhiping， YU Xiangyang， LIU Fang（School of Material Science and Engineering， Jiangxi University of Scienceand Technology， Ganzhou 341000， China）Abstract： This paper aims to study the effect of Al2O3 on MoWCo super all oy’s hardness and wear ability by changing the percentage of Al2O3 in MoWCo super alloy.MoWCoAl2O3 super alloy was prepared by ball milling，press forming and vacuum sintering，the phase structure，profile and particle size of which were analyzed by XRD，SEM and metallographic microscope，and the hardness and wear ability of which were tested.The results showed that the addition of Al2O3 into MoWCo super alloy can improve its hardness and wear ability.When the percentage of Al2O3 increased to 5%wt，its hardness and wear ability reached the highest level.During vacuum-sintering，Al2O3 turns into γAl2O3 phase in super alloy，which acts as the key phase to exert an effect on the microstructure and mechanical properties of the super alloy.Keywords： Al2O3； MoWCo； super alloy； hardness； wear ability；γAl2O3目前，在高温耐磨领域应用的钼合金主要是TZM（钼锆钛）合金，但由于TZM合金中硬质耐磨相很少，其高温耐磨性有限，已经难以满足科技的快速发展对高温耐磨件的性能要求[1-3].常规钼合金在高温耐磨领域的发展受到了限制，含高耐磨硬质相的钼基复合材料可以提高钼合金在高温条件下的耐磨性能，故开发在高温条件下，仍具有高硬度和强耐磨性能的钼基复合材料显得十分必要和迫切.其中MoWCo系高温合金具备钼基合金的优良性能，且在MoWCo系高温合金中添加Al2O3可以改善该合金的高温耐磨性能.因此，研究MoWCoAl2O3高温合金的力学性能具有巨大的市场价值和潜力.MoWCo系高温合金不仅保持了W和Mo元素高熔点的优良特性，而且Mo具有与W相同的体心立方晶格，它可以固溶于W，从而起到固溶强化、细化晶粒的作用.Co与W、Mo都具有良好的浸润性和很高的互溶度，因此可作为一种良好的协同强化元素改善合金的耐高温性能.同时Co元素在Mo-W合金中能形成强化黏结相，其在粉末压制成形过程中又起到黏结剂的作用，且可避免Mo-W合金在真空烧结过程中产生金属间化合物和晶面空洞而导致合金的强度和硬度降低[4-6].在钼基合金中添加一定量的Al2O3能够提高钼基合金的硬度及改善合金的耐磨性能[7].以γAl2O3相为高耐磨硬质相，采用球磨工艺使硬质相和MoWCo合金基体实现均匀混合的工艺及其控制条件，Al2O3掺杂到钼基合金粉末中，为提高该合金的耐磨性能的研究提供指导[8-9].结合MoWCo系高温合金的本身优点及Al2O3对钼基合金有良好的力学性能，MoWCoAl2O3高温合金是前景十分广阔的一种高温合金，具有很大的研究价值和市场潜力.上海有色金属第37卷第1期钟建华，等：Al2O3对MoWCo高温合金力学性能的影响1试验方法称取6组相同质量的Mo、W、Co和Al2O3混合粉末各20 g，MoWCo高温合金中的Mo、W和Co元素是按一固定比例添加配置的.试验只改变混合粉末中Al2O3的含量，其中Al2O3的质量分数（wAl2O3）分别配置为：0%、0.5%、1.25%、2%、5%和7% 6组成分，每组成分都配置两份并相应标记序号为：1#，2#，3#，4#，5#和6#，对应关系见表1.合金粉末在表2～表4的具体参数下，经过球磨、粉末压制成形和真空烧结工艺最终得到6组不同Al2O3含量的MoWCoAl2O3合金试样.用QG700高温气氛摩擦试验机对合金试样进行耐磨性能测试.试验环境温度为200 ℃，利用电阻丝加热，摩擦为干摩擦.本试验中摩擦试验机的速度为1 m/s，力的大小为9.5 N，摩擦行程为7 200 m.摩擦试验后，把试样放到精度为0.1 mg的电子天平上称重，在相同时间内（20 min），通过试样磨损量来确定试样耐磨性能的优劣，磨损量越小，耐磨性能就越好.2结果与讨论2.1合金金相组织和硬度对1#～6#合金试样进行金相组织分析，金相组织照片如图1所示.从图1中可以看出，Al2O3颗粒较为粗大且形状不规则，主要分布于晶界处和烧结孔周围，少量分布于晶内，且颗粒与基体合金结合较紧密，无空隙和裂痕，结合处无明显相互扩散的过渡层.分析图1发现，1#合金试样的晶界和晶内几乎没有空洞或黑色颗粒.而当MoWCo合金中添加了Al2O3之后，出现了明显的孔洞和黑色颗粒，且随着Al2O3含量的增加，3#～5#合金试样的孔洞和黑色颗粒随之增多.当wAl2O3>5%时，即6#合金试样的孔洞和黑色颗粒较5#合金试样有所减少.最后得出，试样金相组织中的黑色颗粒绝大部分是Al2O3颗粒，只存在少量孔洞.这些孔洞形成的原因主要是黏结剂的熔化挥发以及试样在砂纸打磨和抛光时Al2O3的脱落[10].金相组织还表明，MoWCoAl2O3合金晶粒随Al2O3含量的增加而逐渐减小.这是由于在烧结时，Al2O3颗粒能够钉扎晶界，阻碍晶界运动，抑制晶粒长大，从而保持晶粒的高温稳定性，且效果随Al2O3颗粒的增加而更加明显，最终提高了MoWCo合金基体的硬度和耐磨性[11].图2是不同Al2O3含量试验合金的洛氏硬度值（HRC）的变化.结果表明：6组不同Al2O3含量合金试样的洛氏硬度值呈现先增后减的趋势.当wAl2O3为0%～2%时，对合金试样的硬度影响非常明显，随Al2O3含量的增加硬度明显提高；在wAl2O3>2%后，合金试样硬度随Al2O3含量的增加而增加的幅度减缓；当wAl2O3=5%时，合金试样硬度达到最高值.随后合金试样硬度随Al2O3含量的增加而呈现下降趋势.通过上述分析得出：在一定范围内，Al2O3的掺入提高了合金的硬度.随着Al2O3含量的增加，合金硬度逐渐增加.其强化机制包括：（1）Al2O3的加入细化了晶粒，起到了细晶强化的效果；（2） Al2O3颗粒能增加钼基体的位错密度，在其周围产生应力场，引起应力集中，钉扎位错，阻碍位错的运动，从而对基体起到强化作用[12].而当Al2O3含量过高时，Al2O3颗粒会出现偏聚富集，使合金脆性增大，硬度减小.2.2XRD分析图3为不含Al2O3及含Al2O3 的试验合金的XRD图谱.对比图3（a）和（b）可以看出，添加Al2O3的合金试样生成了γAl2O3相，且峰强度较未添加Al2O3的合金试样明显降低.在对比Mo元素的标准峰时发现，图3（a）中Mo的峰值向左有一定的偏离.由布拉格方程2dsinθ=nλ可知，当θ减小时，d必定增大.由Mo、W、Co元素的原子半径关系（rCo2.3SEM和EDS分析图4为1#和5#合金试样的SEM图和能谱分析图.从图4（a）中可以看出，黑色颗粒成分主要是Mo、W和O三种元素，不含Al元素，故不存在Al2O3.不出现Co元素是由于Co与W 形成了CoW固溶相（μ相），而基体组织的成分主要是Mo、W两种元素.从图4（b）中可以看出，试样的基体为MoW固溶体，颗粒为γAl2O3相，没有其他相.且γAl2O3相主要分布在合金的晶界处和烧结孔周围，极少分布在晶内.晶界组织的成分主要是Mo、O、W和Al四种元素，基体组织的成分主要是Mo、W和O三种元素，不出现Co元素是由于Co与W形成了CoW固溶相（μ相），在SEM图中不能显现出来.这是因为随着Al2O3含量（一定范围内）的增加，Al2O3颗粒使得摩擦表面的支撑点增多，支撑点承受了较多载荷，减少了摩擦副之间的直接摩擦，降低了材料的摩擦系数[15-16].3结论（1）在MoWCo合金中添加Al2O3能够提高合金的硬度.（2）在一定范围内提高合金中Al2O3的含量，合金的硬度随Al2O3含量的增加而提高，在wAl2O35%时，合金的硬度达到最大值；当Al2O3的含量超过5%时，合金的硬度随Al2O3含量的增加而降低.（3） Al2O3能提高MoWCo合金材料的耐磨性能，在一定范围内随着Al2O3含量的增加，合金材料的耐磨性能越好，在wAl2O3=5%时，合金材料的耐磨性能达到最佳.参考文献：[1]钟培全.钼与钼合金的应用及其加工方法[J].中国钼业，2000，24（5）：15-16.[2]朱琦，王林，杨秦莉，等.钼钨合金的组织和性能研究[J].中国钼业，2013，37（5）：49-51.[3]Nahif F，Music D，Mráz S，et al.Ab initio study of the effect of Si on the phase stability and electronic structure of γand αAl2O3[J].Journal of Physics：Condensed Matter，2013，25（4）：125-502.[4]黄培云.粉末冶金原理[M].北京：冶金工业出版社，1982.[5]Gupta K P.The CoMoW system（cobaltmolybdenumtungsten）[J].Journal of Phase Equilibria，2002，23（3）：274-277.[6]魏世忠，韩明儒，徐流杰，等.钼合金的制备与性能[M].北京：科学出版社，2012.[7]殷为宏.现代高科技中的钼[J].中国钼业，1997，21（2/3）：27-33.[8]侯风亮，倪峰，代宝珠，等.Al2O3掺杂钼基合金混合粉末的制备[J].稀有金属与硬质合金，2010，38（4）：17-20.[9]Nguyen M A，Ngo D T，Le V T，et al.Synthesis of singlewalled carbon nanotubes over CoMo/Al2O3 catalyst by the catalytic chemical vapor deposition of methane[J].Advances in Nature Sciences：Nanoscience and Nanotechnology，2012，4（3）：035-018.[10]廖雪松，范景莲，成会朝，等.脱脂与烧结工艺对WC6Co1TaC硬质合金显微结构与性能的影响[J].中国钼业，2006，21（（4））：29-33.[11]代宝珠.Al2O3颗粒增强钼基复合材料的制备与性能研究[D].洛阳：河南科技大学，2010.[12]张丹丹.Al2O3增强钼基复合材料的机械合金化及性能研究[D].洛阳：河南科技大学，2012.[13]蒋松林.CoMoCrSi体系相关系及其耐液锌腐蚀性能的研究[D].湘潭：湘潭大学，2014.[14]程鑫.添加剂对超、特粗晶硬质合金及其Co粘结相微观结构和性能的影响[D].长沙：中南大学，2012.[15]Krajniikov A.The study of impurity element in the molybdenum alloys[J].Refractory Metals & Hard Materials，1992，354（11）：175-180.[16]杜三明，张永振，上官宝，等，CrNiMo钢在不同氧气含量气氛中的高温摩擦磨损性能[J].润滑与密封，2010，35（（8））：12-14，3.。
《2024年铝钇镀层及微弧氧化膜性能的研究》范文
《铝钇镀层及微弧氧化膜性能的研究》篇一一、引言在现代化工业的飞速发展背景下，轻质、高强度和高耐蚀性的材料逐渐成为了许多工程领域的首选。
其中，铝合金凭借其独特的性能优势在航空航天、汽车制造以及建筑装饰等领域获得了广泛应用。
而为了进一步提升铝合金的耐腐蚀性和使用寿命，对铝表面处理技术的探索显得尤为重要。
近年来，铝钇镀层和微弧氧化膜技术在金属表面处理中展现出显著的成果，它们通过特殊的物理和化学处理手段在铝合金表面形成一层致密的保护膜，极大地提高了材料的抗腐蚀性、耐磨性和使用寿命。
本文旨在探讨铝钇镀层及微弧氧化膜的性能及其应用前景。
二、铝钇镀层性能研究铝钇镀层是一种新型的金属表面处理技术，通过特定的化学或物理方法在铝基体表面形成一层钇的合金镀层。
这种镀层具有优异的耐腐蚀性、高硬度和良好的耐磨性。
首先，铝钇镀层的耐腐蚀性是其最重要的性能之一。
由于钇的加入，镀层的化学稳定性得到了显著提高，即使在恶劣的环境中也能保持较高的耐腐蚀性。
此外，钇的合金化作用使得镀层与基体之间的结合力增强，有效地防止了腐蚀介质从表面渗透到基体内部。
其次，铝钇镀层的高硬度和良好的耐磨性使其在许多应用领域中具有显著的优势。
通过适当的处理工艺，可以在保证镀层与基体良好结合的同时，提高其硬度，从而增强其耐磨性。
这使得铝钇镀层在航空航天、汽车制造等需要承受高负荷和高磨损的领域具有广泛的应用前景。
三、微弧氧化膜性能研究微弧氧化是一种通过电化学方法在金属表面形成陶瓷膜的技术。
在铝合金表面形成一层致密的微弧氧化膜，可以显著提高其耐腐蚀性、耐磨性和绝缘性能。
微弧氧化膜的耐腐蚀性主要得益于其致密的陶瓷结构和高度的化学稳定性。
这种结构使得腐蚀介质难以渗透到基体内部，从而有效地保护了基体免受腐蚀。
此外，微弧氧化膜还具有较高的硬度，因此具有优异的耐磨性。
这使得微弧氧化膜在许多领域中都有广泛的应用，如航空航天、汽车制造和海洋工程等。
四、铝钇镀层与微弧氧化膜的比较研究铝钇镀层和微弧氧化膜都是为了提高铝合金的耐腐蚀性和耐磨性而发展起来的表面处理技术。
铌基合金抗高温氧化研究进展
铌基合金抗高温氧化研究进展1赵陆翔，郭喜平（西北工业大学凝固技术国家重点实验室，西安710072）摘 要：铌基合金由于其高熔点、低密度和优良的综合机械性能而可能成为替代镍基单晶高温合金的首选材料，但抗高温氧化性能差是制约其应用的关键问题。
本文从合金化、晶粒细化和高温涂层三个方面综述了铌基合金抗高温氧化的防护，并分析了研究中面临的问题。
关键词：铌基合金 高温氧化 合金化 晶粒细化 高温涂层0 前言高温合金是航空航天与核工业中制造高温结构件的重要材料。
从50年代起，高温合金的发展就侧重于镍基高温合金，目前应用的镍基单晶高温合金由于受其自身熔点（1400℃左右）的限制，连续使用温度上限仅为1100℃。
随着工业建设和科学技术的飞速发展，迫切需要在1093℃-1370℃温度范围内使用的金属材料。
因此，研制替代镍基单晶高温合金的超高温结构材料势在必行[1]。
铌属VB族难熔金属，熔点2468℃，为bcc结构，其热膨胀系数为7.2×10-6/℃。
密度与钢相似，强度能保持到1649.9℃，并能承受一定的机械变形。
铌在腐蚀介质中极为稳定，热中子俘获截面小，导热性能好，塑-脆转变温度低（-160℃）。
纯金属铌对许多强化元素如Mo, W, V, Ta等都具有很高的固溶度[1-4]。
基于其本身优越的物理及化学特性，铌基合金而可能成为替代镍基单晶高温合金的首选材料。
但是，铌合金的抗氧化性能较差，纯金属铌甚至在600℃就发生“pest”氧化现象[5]。
其氧化属于具有明显氧化物层裂纹的体系，随着氧化层的增厚，氧化物与金属界面上产生的内应力会使氧化层开裂，随后发生灾难性氧化[6]。
因此，改进铌及铌合金的高温抗氧化性能具有重要意义。
1 合金化提高铌基合金抗高温氧化性能在已发表的文献中，认为能够提高铌基合金高温抗氧化性的元素有Si, Cr, Al, Ti, Hf, V,和Zr及各种稀土元素，其中Si, Cr, Al, Ti和Hf是提高铌基合金高温抗氧化性极其重要的元素。
不同含量的活性元素钇对K38高温合金1000℃氧化行为的影响
第 ３期
于
萍 ， ： 同含 量的活性元素钇对 Ｋ ８高温合金 １ ０ 等 不 ３ ０ｏ ０ Ｃ氧化行 为的影 响
氧化／ 氮化 好 坏 的程 度 ． 果 在 金 属 表 面 能 够形 如
成 一层稳 定 、 连续 、 密 、 长速 度慢 、 易开 裂 、 致 生 不
Ｎｉ Ｋ ８高温合 金 是一 种 用 作燃 气 轮 机 叶 基 ３
片 的材 料 ， 属于生成 ｃ 的合金 ． ｒ 膜 Ｏ 本文 主要研
产物 相组 成 ． 用扫 描 电子显 微镜 及 电子散 射能 谱 （Ｅ Ｅ ） Ｓ Ｍ／ ＤＳ 观察 氧化 物表 面 、 面形 貌 ． 截
量（ 包含 剥 落产 物 ） ， 新 放 回炉 中进 行 氧 化． 后 重
收 稿 日期 ： ２ １ Ｏ ２ ０ １一 ２— ７
基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（０ ７ １０ ； ５７ １０ ） 辽宁省教育厅科技项 目（ ０ ８６ ） ２ ０ ５４ 作者简介 ： 于萍 （９ ４一）， 黑龙江 克东人 ， １７ 女， 副教授 ， 博士 ， 主要从事高温腐蚀与防护方面的研究
×１ × ０ｍｍ ３ｍｍ） 的样 品 ， ６ ０号 砂 纸 水 磨 ， 用 ０
化速率 ， 提高氧化膜的抗剥落抗力 ， 改善合金 的
倒角 ， 超声清洗后备用．
表 １ Ｋ ８ 金的化学成分 ３合
Ｔａ ｌ Ｎｏｍｉ ｌｃ ｅ ｉａ ｏ ｐ ｉｉ ｂｅ １ ｎａ ｈ ｍ ｃ ｌｃ ｍ ｏｓｔｏｎ ｏｆＫ３８ ｕ ｅ ａｌ ｙ ｓ ｐ ｒ ｏ ｌ
合金没有 内氧化发 生 ， Ｙ促进 了 Ａ 的选择性氧化 ． Ｙ含量达 ０ ５％ 时 ， １ 当 ． 合金 中析 出富 Ｙ相 ， 降低
了合 金 的氧 化 抗 力．
Al2O3含量对YSZ热障涂层性能的影响
Al2O3含量对YSZ热障涂层性能的影响李宇杰;于月光;冀晓鹃;侯伟骜;贾芳【摘要】Al2O3等氧化物对YSZ热障涂层的高温使用性能有一定的影响.本文用HVOF喷涂NiCoCrAlY合金粘结层,APS喷涂YSZ陶瓷面层,制备了Al2O3含量为0.01～0.64wt％的YSZ涂层.比较了不同Al2O3含量的YSZ涂层在1100℃下的热震性能和抗烧结性能,并探讨Al2O3对涂层的影响机理.结果表明相较于高纯YSZ 涂层,随着涂层中Al2O3含量升高,涂层的抗热震性能降低,且Al2O3促进YSZ涂层的烧结.Al2O3含量在小于0.01wt％-0.12wt％区间内时,对涂层抗热震和抗烧结性能有显著影响,含量继续增加至0.64％时,对性能影响减缓.显微组织观察与EDS检测结果表明涂层中Al2O3并未在熔融颗粒界面处偏聚,但在颗粒内部有局部偏析.由此推测,含Al2O3的YSZ涂层热震失效的原因可能是Al2O3在YSZ颗粒内部偏析,并影响涂层的烧结性能,导致裂纹容易萌生和扩展.【期刊名称】《热喷涂技术》【年(卷),期】2018(010)001【总页数】7页(P62-68)【关键词】热障涂层;抗热震性能;抗烧结性能;Al2O3;偏析【作者】李宇杰;于月光;冀晓鹃;侯伟骜;贾芳【作者单位】北京矿冶研究总院,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206;北京矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206;北京矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206;北京矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206;北京矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TG174.40 引言随着航空航天技术的快速发展，航空发动机涡轮前进口温度不断提高，使得发动机结构材料的工作环境恶化，从而对高温结构材料提出更高的性能要求[1,2]。
不同含量的活性元素钇对K38高温合金1000℃氧化行为的影响
不同含量的活性元素钇对K38高温合金1000℃氧化行为的影响于萍;杨蕾;王文【摘要】研究添加不同含量活性元素钇（Y）的K38铸造高温合金在1 000℃的氧化行为.结果表明：不添加活性元素Y合金的氧化质量增加明显高于含Y合金.不添加Y的合金和添加0.05%（质量分数,以下同）Y的合金发生了内氧化,内氧化物为Al2O3和TiN.而含0.1%和0.5%Y的合金没有内氧化发生,Y促进了Al的选择性氧化.当Y含量达0.5%时,合金中析出富Y相,降低了合金的氧化抗力.%The oxidation behavior of cast K38 superalloy with various reactive element yttrium addition at 1 000 ℃in air was investigated.The result showed that the growth rate for superalloy without Y was much greater than that of the superalloy with Y addition.The internal oxidation formed in the superalloy with 0.05 %and without Y.The internal oxides were Al2O3 and TiN.No internal oxidation existed in the superalloy with 0.1and 0.5 %Y.It was implied that Y enhanced the selection oxidation of Al.A Y-riched phase was precipitated in the cast alloy with 0.5 % and weaken the ability of oxidation resistance of cast alloys.【期刊名称】《沈阳化工大学学报》【年(卷),期】2011(025)003【总页数】5页(P212-216)【关键词】高温氧化;K38;高温合金;活性元素;钇【作者】于萍;杨蕾;王文【作者单位】沈阳化工大学化学工程学院,辽宁沈阳110142;中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,辽宁沈阳110016;沈阳化工大学化学工程学院,辽宁沈阳110142;中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,辽宁沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TG172.82暴露在高温空气气氛中的金属材料很容易会发生氧化，在某些情况下甚至发生氮化，引起不良后果.所形成的氧化膜的性质决定了合金抗氧化/氮化好坏的程度.如果在金属表面能够形成一层稳定、连续、致密、生长速度慢、不易开裂、粘附性好的氧化膜可以起到很好的保护作用.一般情况下，形成Cr2O3、Al2O3、SiO2则能够满足金属抗高温氧化腐蚀的要求.在高温下使用最广泛的是能形成Cr2O3膜的高温合金，主要是镍、钴、铁基的高温合金和高温钛合金.高温氧化研究表明:在合金中添加适量的活性元素(如钇、锆、铪等)，或在合金表面施加含有活性元素的涂层，可以显著降低合金的高温氧化速率，提高氧化膜的抗剥落抗力，改善合金的抗高温氧化性能［1-4］.因此，对活性元素的应用一直广受关注.Ni基K38高温合金是一种用作燃气轮机叶片的材料，属于生成Cr2O3膜的合金.本文主要研究活性元素Y的含量对铸造K38高温合金1 000℃氧化行为的影响，探讨活性元素的作用机制.1 实验方法实验用材料为铸态K38合金，其化学成分见表1.合金经真空感应炉熔炼，在样品冶炼过程中加入活性元素Y，质量分数分别为(%):0，0.05，0.1，0.5.材料切割成一定尺寸(约15 mm ×10 mm×3 mm)的样品，用600号砂纸水磨，倒角，超声清洗后备用.表1 K38合金的化学成分Table 1 Nominal chemical composition of K38 superalloyw(C)/%w(Cr)/%w(Co)/%w(W)/%w(Mo)/%w(Al)/%w(Ti)/%w(Fe)/%w(Nb)/%w(Ta)/%w(Zr)/%w(Ni)/% 0.1～0.2 15.7～16.3 8～9 2.4～2.8 1.5～2 3.2～3.7 3.0～3.5≤0.5 0.6～1.1 1.5～2.0 0.05～0.15Bal样品经称重和计算表面积后置于预先烧至质量恒定的氧化铝坩埚中，在实验温度下氧化，每间隔一段时间取出，空冷至室温，在电子天平上称质量(包含剥落产物)后，重新放回炉中进行氧化.实验温度为1 000℃，氧化时间是100 h.实验后，采用X射线衍射(XRD)分析氧化产物相组成.用扫描电子显微镜及电子散射能谱(SEM/EDS)观察氧化物表面、截面形貌.2 实验结果2.1 合金相组成已经对铸造合金的相组成进行分析［5］，不含Y的铸态K38合金由γ+γ'基体和难熔金属元素的富集相组成;而含0.5%(质量分数，以下同)Y的合金中有富Y相析出.当Y含量为0.05%时，合金中没有观察到富Y相;Y含量为0.1%的合金中只观察到有极少量的富Y相形成.可见，稀土元素Y在K38铸态合金中的固溶度为0.1%左右，其含量的进一步升高将导致富Y相的析出.2.2 氧化动力学不同Y含量的K38铸态合金在1 000℃氧化100 h的动力学曲线如图1所示.由图1可以看到:不含Y合金的氧化质量增加明显高于含Y合金的氧化质量增加.在含 Y合金中，含0.05%Y合金的氧化质量增加最大，Y含量为0.1%的合金［6］氧化质量增加最小.铸态合金的氧化速率常数Kp值列于表2中，0.1%Y的合金的氧化速率常数最小.图1 铸造合金1 000℃氧化100 h氧化动力学曲线Fig.1 Oxidation kinetics of cast alloys after 100 h at 1 000℃表2 铸造合金的氧化速率常数KpTable 2 Kpvale for cast alloys铸造合金Kp/10-11(g2·cm-4·s-1) 1.17 K38-0.05Y 0.30 K38-0.1Y 0.076 K38-0.5Y K38-0Y 0.232.3 氧化物形貌图2是K38铸态合金在1 000℃氧化100 h后样品的表面形貌.图2 铸造合金1 000℃氧化100 h的表面形貌Fig.2 Surface morphologies of cast alloys after 100 h isothermal exposure at 1 000℃由图2可以看到:不含Y合金表面有明显局部剥落的区域，而含Y合金的表面则没有发现剥落.不含Y合金表面主要生成富Cr氧化物，及其上突起状富Ti氧化物和极少量的富Al氧化物.含Y合金表面的氧化产物主要有3种形态:表面较为平整的富Cr、Al氧化物(点1)，粗糙的富Cr氧化物(点2)以及其上突起状的富Cr、Ti氧化物(点3).X射线衍射分析表明，合金表面氧化膜主要由氧化铬、氧化钛和氧化铝组成(X射线衍射图谱见图3).图3 铸造合金1 000℃氧化100 h的XRD图谱Fig.3 XRD Spectrum of castK38 alloys of highfrequency cyclic oxidation at 1 000℃ in air图4是K38铸态合金在1 000℃氧化100 h后氧化膜的截面形貌.由图4可以看到:不含稀土Y的铸态合金发生了明显的内氧化和内氮化，EDS分析结果表明，主要是富Al的氧化物和富Ti的氮化物，富Al的内氧化物不连续.随着Y含量增加至0.1%Y时，内氧化铝已发展成一层较为连续的氧化膜，成为外氧化物的内层，外层仍为Cr2O3为主的复杂氧化物.当稀土Y含量达到0.5%时，生成了连续的氧化膜，沿氧化物/基体界面也形成了连续的Al2O3层.总体来说，随着Y的增加，合金中的内氧化物体积分数减少，氧化膜中的Al2O3体积分数增加.图4 铸造合金1 000℃氧化100 h的截面形貌Fig.4 Cross-section morphologies of cast alloys after 100 h isothermal exposure at 1 000℃但是也观察到含0.5%Y合金表面的氧化突起下面有Y富集的氧化物(截面如图4(d)中的E区，EDS分析结果如图5(c)生成，合金中富Y相的氧化产物不具备保护性，因此，氧化物由合金表面向基体内部扩展.图5 含0.5%Y的铸造合金1 000℃氧化100 h的局部EDS图谱Fig.5 EDS spectra after 100 hours at 1 000℃ for 0.5%Y cast alloy3 讨论由铸造合金的微观组织结构可以看到，当K38合金中的Y含量为0.5%时，合金析出了富Y相，说明Y含量高于合金的Y固溶度，形成Y富集的析出相.K38铸造合金的氧化截面形貌与文献报道的K38氧化膜典型形貌相符.合金表面生成以Cr2O3为主的氧化膜，外表面生成了以氧化钛为主的氧化物颗粒，合金内形成了Al2O3内氧化物和TiN内氮化物.由于组元Al和Ti分别与O和N的结合能最大，因而在合金内析出氧化铝和氮化钛.实验观察表明，随着合金中Y含量的提高，内氧化物和外侧氧化钛的体积分数逐渐减少，合金中Al组元由内氧化向外氧化转变.说明添加Y后，促进了Al元素的选择性氧化，合金氧化后形成的Al2O3膜由不连续的内氧化层逐渐变成连续的内氧化层，从XRD及SEM截面分析，氧化膜中Al2O3含量还是很小的，外氧化层还主要以Cr2O3为主.Stringer等［7］通过实验观察认为，活性元素氧化物颗粒能够促进Cr2O3形核，从而可促进氧化铬膜的形成.Pint等［8］研究了活性元素对合金高温氧化行为的影响，认为活性元素增加了合金的亚晶界，提高了合金组元尤其是保护性氧化膜形成组元的扩散系数，从而促进了保护性氧化膜的形成.可见，这两种机制的作用结果都是有利于合金表面保护性氧化膜的形成.由本实验中氧化膜的微观结构可以看到，随着合金中活性元素含量的增加，富Cr氧化膜的厚度逐渐减薄，内氧化铝在合金氧化前沿逐渐形成一层较为连续的外氧化层，表面氧化钛颗粒的数量也逐渐减少.这说明添加活性元素Y改善了合金表面氧化铬膜保护性.一方面，Y可能降低了合金中Cr和Ti通过氧化膜的向外扩散速率，从而减小了氧化铬膜的生长速度和表面氧化钛颗粒的数量;另一方面，Y还可能降低了氧通过氧化膜的向内扩散速率，降低了氧化膜/合金界面的氧分压，从而有助于内层形成连续的氧化铝膜.此外，活性元素的添加增加了亚晶界缺陷浓度，提高了Al组元在合金中的扩散速率.由 Wargner氧化理论可知，这也有助于氧化铝从内氧化向外氧化的转变.4 结论(1)含0.1%和0.5%Y合金高温氧化，内氧化物Al2O3发展成连续的外氧化物，活性元素Y有效抑制了K38合金的内氧化.(2)随着 Y添加量的增加，合金氧化膜Al2O3体积分数增加，说明Y促进了Al的选择性氧化.(3)当Y含量达0.5%时，合金中析出富Y相，降低了合金的氧化抗力.参考文献:【相关文献】［1］ Cueff R，Buscail H，Caudron E，et al.Oxidation of Alumina Formers at 1 173K:Effect of Yttrium Ion Implantation and Yttrium Alloying Addition［J］. Corrosion Science，2003，45(8):1815.［2］ Castello P，Stott F H，Gesmundo F.Yttrium-promoted Selective Oxidation of Aluminium in the Oxidation at 1 100℃of an Eutectic Ni-Al-Cr3C2Alloy［J］.Corrosion Science，1999，41(5):901.［3］ Li M S，Hou P Y.Improved Cr2O3Adhesion by Ce Ion Implantation in the Presenceof Interfacial Sulfur Segregation［J］.Acta Mater.，2007，55(2):443.［4］ Hou P Y，Stringer J.The Effect of Reactive Element Additions on the Selective Oxidation，Growth and Adhesion of Chromia Scales［J］.Mater.Sci.Eng. A，1995，202(1/2):1-10.［5］于萍，王亚权，王文.稀土元素Y对K38G高温合金800℃恒温氧化行为的影响［J］.腐蚀科学与防护技术，2006，18(3):183.［6］于萍，王亚权.添加0.1mass%Y的K38G高温合金1 000℃恒温氧化行为［J］.腐蚀科学与防护技术，2007，19(3):189.［7］ Stringer J，Wilcox B A，Jaffee R I.The High-temperature Oxidation of Nickel-20 wt.% Chromium Alloys Containing Dispersed Oxide Phases［J］.Oxid.Met.，1972，5(1):11-47. ［8］ Pint B A.Experimental Observations in Support of the Dynamic-segregation Theoryto Explain the Reactive-element Effect［J］.Oxid.Met.，1996，45(1/ 2):1-37.。
等离子喷涂
研究内容 （1） 等离子喷涂陶瓷粉末涂层的组织、相结构特点及热障涂层体系的性能 （耐磨性能、热循环性能、结合强度、耐腐蚀性能）特点； （2）漂珠的含量对涂层组织结构和性能的影响； （3）喷涂电流对涂层组织结构和性能的影响。
关键技术
（1） 优化等离子喷涂工艺参数以保证获得理想的 TBCs 涂层；优化陶瓷涂 层的成分以满足技术要求；
适当增加陶瓷层的孔隙率，在涂层中形成良性裂纹和孔隙，有利于降低 导热系数和热应力，提高隔热性能和热循环性能。曾有研究者认为，采用 MCrAlY＋Al2O3＋ZrO2－Y2O3 热障涂层体系可能具有更高的性能，但试验结果 证明，该涂层体系最突出的优点是提高高温抗氧化性能，隔热性能改善并不 明显。而且，随着温度提高，氧化锆导热系数明显增加。另有研究结果已经 证明，ZrO2－CeO2－Y2O3 陶瓷涂层较 ZrO2－Y2O3 涂层有更高的隔热性能和耐 高温腐蚀性能。我国沈阳黎明航空发动机集团公司采用 ZrO2／CeO2／Y2O3 陶 瓷粉末等离子喷涂获得的 TBCs，在提高隔热性能方面也取得了一定的进展， 但这种微米结构陶瓷热障涂层在热震等性能方面仍不能满足新一代涡轮发 动机叶片高温使用性能的要求。
国内外热障涂层（TBCs）的研究与应用已有几十年的历史。等离子喷涂 TBCs 技术由于其具有生产效率高、成本低、涂层成分和厚度易于控制、对 被喷涂物件尺寸和形状限制小等有点，受到国内外的普遍重视。对于 TBCs， 其性能的表征主要为涂层的隔热性能、热震性能、结合强度和高温抗氧化性 能，而 TBCs 材料及组织结构是影响上述性能的主要因素。
本研究成果可能在热障涂层性能上带来新的突破，为研究开发新一代涡 轮发动机的热障涂层开辟新的途经，成果在航空、能源、交通等高温工况条 件工作的部件具有广阔的应用前景。
《2024年铝钇镀层及微弧氧化膜性能的研究》范文
《铝钇镀层及微弧氧化膜性能的研究》篇一一、引言在现代化工业的飞速发展背景下，轻质金属及其复合材料因其卓越的物理、化学和机械性能，正被广泛应用于各种领域。
特别是铝及其合金，因其良好的可塑性、导电性和耐腐蚀性，被大量用于制造各种零部件和结构件。
然而，铝及其合金的表面处理技术对于其性能的提升至关重要。
近年来，铝钇镀层及微弧氧化膜技术因其独特的优势，受到了广泛关注。
本文将就这两种表面处理技术的性能进行深入研究和分析。
二、铝钇镀层的研究1. 铝钇镀层的制备铝钇镀层是通过物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）等方法，在铝基体表面形成一层钇（Y）的镀层。
这种镀层能够有效地提高铝基体的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗热性能。
2. 铝钇镀层的性能特点铝钇镀层具有优良的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，能够在各种环境下为铝基体提供良好的保护。
此外，钇的加入还能显著提高铝基体的抗热性能，使其在高温环境下仍能保持良好的性能。
三、微弧氧化膜的研究1. 微弧氧化膜的制备微弧氧化是一种在铝基体表面形成陶瓷膜的技术。
通过在含有特定电解液的溶液中，对铝基体施加高电压，使电解液在铝基体表面产生微弧放电，从而在表面形成一层致密的陶瓷膜。
2. 微弧氧化膜的性能特点微弧氧化膜具有高硬度、高耐磨性、良好的耐腐蚀性和绝缘性等特点。
此外，这种陶瓷膜与铝基体结合紧密，具有良好的附着力和稳定性。
四、铝钇镀层与微弧氧化膜的性能比较1. 硬度与耐磨性铝钇镀层和微弧氧化膜都具有良好的硬度和耐磨性，能够有效提高铝基体的使用寿命。
然而，微弧氧化膜的硬度更高，耐磨性更强，更适用于对耐磨性要求较高的场合。
2. 耐腐蚀性两种表面处理技术都能显著提高铝基体的耐腐蚀性。
然而，微弧氧化膜由于其陶瓷的特性，具有更好的耐腐蚀性，能够在各种环境下为铝基体提供更长期的保护。
五、结论通过对铝钇镀层和微弧氧化膜的深入研究，我们可以看出这两种表面处理技术都具有良好的性能，能够显著提高铝基体的使用寿命和耐腐蚀性。
钇含量对Mg-Y合金组织及力学性能的影响
钇含量对Mg-Y合金组织及力学性能的影响田爽;张诗昌;熊九郎;张健【摘要】研究了钇(Y)含量对金属型铸造Mg-Y合金铸态组织、力学性能以及压缩变形织构的影响.结果表明:Y可以细化Mg-Y合金组织,当钇含量由w(Y)=0增加到w(Y)=3％时,合金的平均晶粒尺寸由300 μm减小到55 μm;随着钇含量增加,共晶相增加,并产生Mg24Y5第二相粒子;Y可以提高Mg-Y合金室温下的硬度和抗压强度,尤其能显著提高Mg-Y合金高温抗压强度;随着钇含量的增加,基面织构强度由纯镁的9.1降至Mg-3％Y合金的3.3.并探讨了Y弱化Mg-Y合金基面织构的机制.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2018(046)009【总页数】5页(P49-53)【关键词】Mg-Y合金;铸态组织;织构;力学性能【作者】田爽;张诗昌;熊九郎;张健【作者单位】武汉科技大学材料与冶金学院,湖北武汉430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北武汉430081;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北武汉430081;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北武汉430081【正文语种】中文【中图分类】TG146.22由于镁及镁合金材料具有低密度，比强度高，比刚度高、减震性好等优点，在汽车、航空航天和3c领域制造轻型结构组件方面的应用越来越受到关注[1-2]。
由于镁及镁合金具有密排六方结构，在塑性变形过程中容易形成较强的织构，导致合金塑性降低，二次变形能力差，这是变形镁合金至今没有广泛应用的原因[3]。
稀土元素由于具有独特的核外电子排布，表现出独特的性质。
在冶金过程中它可以起到净化合金熔体、改善合金组织、提高合金室温及高温力学性能的作用，同时稀土元素还可以明显弱化织构[4-5]。
通过向镁及镁合金中添加稀土元素(Y，Ce，Nd)的方法来弱化镁合金织构进而改善镁合金力学性能是近年来的研究热点。
不同形态的Al_2O_3对WC-Al_2O_3复合材料的制备及其性能影响的研究
不同形态的Al_2O_3对WC-Al_2O_3复合材料的制备及其性能影响的研究硬质合金是由一种具有高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等一系列优良性能的复合材料,在工具材料、耐磨材料、耐高温和耐腐蚀材料等领域占有重要的地位。
主要用在切削工具、耐磨零件、高压金刚石合成等工具、采矿与筑路工程机械以及其他领域。
钨钴类（WC-Co）硬质合金是该领域材料的研究主题,其中金属钴（Co）是合金材料获得韧性的前提,但我国是一个钴资源缺乏的国家,每年需要从国外进口大量的钴产品和钴原料。
Co由于其特殊的物理、化学性能,在催化剂、电池、电子部件等领域的应用也很广泛,因此Co在我国是一种昂贵而稀缺的战略资源,此外,由于Co的低熔点、高温时易软化、高化学活性等特点使得合金材料的硬度和耐蚀性受到影响。
因此,研制兼具高硬度和高韧性、原材料易得的新型复合材料,作为钨钴类合金的理想替代物,具有重要的战略和经济意义。
本文中,采用高能行星球磨方法制备出具有微纳米结构的WC粉末,熔盐法制备片状Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和水热法制备Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>前驱体,运用热压烧结工艺制备WC-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>块体复合材料。
主要工作包括:设计熔盐法制备片状Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和水热法制备Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>前驱体粉末的制备工艺,系统观察熔盐法制备片状Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>过程中各工艺条件对片状Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>形貌和尺寸的影响以及水热法各工艺条件对al2`o3前驱体粉末形貌的影响;考察晶粒抑制剂vc和Cr<sub>3</sub>C<sub>2</sub>对制备的wc-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料的微观组织和力学性能的影响,并且研究了晶粒抑制剂阻碍wc晶粒长大的机理;优化了以片状Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>晶须制备的wc-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料的工艺及其对应的最佳添加含量,并且探讨了片状Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>晶须增韧补强wc-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料的机理。
Y_2O_3对镍基碳化钛金属陶瓷熔覆层组织的影响
2008年9月第33卷第9期润滑与密封LUBR I C A TI ON EN GI N EER I N GSe p.2008V ol 133No 193基金项目国家自然科学基金项目(5655)收稿日期56作者简介封延松(—),男,硕士研究生,研究方向材料表面改性处理、机电控制2_y f @111Y 2O 3对镍基碳化钛金属陶瓷熔覆层组织的影响3封延松 程西云(汕头大学工学院 广东汕头515063)摘要:利用H T W Y 1802MK 激光焊接机在45#钢基体表面熔覆了含Y 2O 3的镍基Ti C 金属陶瓷复合涂层,研究了稀土Y 2O 3对激光熔覆镍基金属陶瓷复合涂层组织及性能的影响。
结果表明:在镍基金属陶瓷复合层中加入一定量的稀土氧化物Y 2O 3,可有效改善熔覆层的组织及性能,减少复合涂层中的裂纹、孔洞、杂质,加速熔覆层中Ti C 颗粒的溶解,并改善了Ti C 颗粒的形状,同时使得激光熔覆层的组织及硬度更加均匀。
在本文所述试验条件下,熔覆层中添加稀土氧化物Y 2O 3最佳质量分数为015%。
关键词:显微组织;稀土;激光熔覆;表面改性中图分类号:T G17414 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2008)9-013-3Effects of Y 2O 3on N i 2ba sed M eta l 2C eram i c C oa t i n gs by La ser C l a dd i ngFe ng Ya n song C he ng Xiyun(Enginee ring College,Shant ou Univ e rsity,Shant ou Guangdong 515063,China)A bstr ac t:The N i 2based metal 2cer a m ic coatings were cladded on the surface of 45steel by a H T WY1802M K laser solde 2ring mach ine .The effects of rare 2earth oxide Y 2O 3on micr o structure and p r op erties of N i 2based metal 2cer a m ic c oatings were investigated.The resu lt show s that the micr o structure and p r operties of clad coatings w ith Y 2O 3ar e better than these of the coatings withou t Re 2oxide,and the crack le,holes,inclusi on s in the c oatings w ith Y 2O 3are reduced and Ti C parti 2cles bec ome r ound and s moo th .A t the condition of experi ment,the best additive mass of Y 2O 3is 015%.Keyword s :micr o structure;r are earth;laser cladd ing;surf ace mod ificati on 经过近30年的发展,激光熔覆技术在提高材料的耐磨、耐蚀和抗氧化性能等方面已取得了显著的进步。
Al_2O_3颗粒增强铝锰合金复合材料性能的研究
（ ｃ）夏 合 材 料 扫 描 电镜 照 片 （ ｄ）复合 材 料Ｘ射 线衍 射 图谱
图１ 试验 材料扫描 电镜照 片及其对应的ｘ射线衍射图谱
钟 ，其他工 艺与铝锰合 金的制作 相 同，制 备出Ａｌ 颗粒增 强铝锰基 Ｄ１ 复 合材料 。本 次试验制 作的铝 锰基复合 材料成 分为 ：Ｍｎ ，其余 ０７ ９ 为Ａｌ 。
同时存在着 白色的颗粒状 物质 ，经过ｘ 线衍射图谱分析可知 ， 射 这些 细小的均匀的 白色颗粒为 ８ Ａ 颗粒 ； 一 １ 这些 ８ Ｉ 颗粒 的存在 ， 一Ａ
改变 了材料 内部Ｍｎ Ｉ Ａ 和Ｍｎ Ｉ Ａ 化合物的结构形 态和在材料 中的分布
情况 ，同时 ６ Ａ 颗粒 自身的高硬度 ，极大 的改变 了材料的性质 。 一 Ｉ ０ 试验 得 出 ，锰 铝 合 金 的硬 度 值 为 ｌ． Ｂ ，复 合材 料 的 硬度 值 为 ８Ｈ Ｓ ５ ２ ． Ｂ 。在 复合材 料的 中因 为加入 了颗粒 增 强体 ，在受 外 力作 用 ３Ｈ Ｓ ２
钟 。用感 量为０１ ｇ ．ｉ 的分析天 平对 磨损前后 的试样称重 ，采用 磨损失 ｎ 重作为耐磨性能的衡量标 准。
一
复 合材料 的金相组织 和ｘ 线衍射 图谱如 图ｌ 【 ）、 （ ．所 射 中 ｃ ｄ） 示 ， （ ）中白色枝状结构体相对 而言更为细小 ，且分布更 为密集 ， ｃ
加而 下降 ，铝锰合金不能通过热处理 进行强化…。在这种情况下 ，通 过 向铝 锰基 中添 ＩＡ ／ １ 颗粒 ，以制 备颗粒增 强铝锰复合材 料来进 一 Ｈ Ｏ
步提高强度和耐磨性。本文针 对新疆 地区高矿化度水质 ， 出向共 品 提 成分铝 锰合金增加Ａ ， 】 颗粒增 强相制成 复合材 料 ，以提 高过 流部件 Ｏ 的耐磨性 ，具有很高的学术意义和工程应用价值。
钇钕复合合金化对Mg_6Al合金力学性能的影响
RE content
Room temperature
150 ℃
175 ℃
No .
Alloy
Πwt %
σbΠMPa σ012ΠMPa
δΠ%
σbΠMPa σ012ΠMPa
δΠ%
σbΠMPa σ012ΠMPa δΠ%
0
Mg26Al
0
188
106
116
120
68
319
92
56
416
1 Mg26Al2016 Y2013Nd 019
1 试验材料及方法
试验设计的五种合金如表 1 所示 。加入稀土 Y、 Nd 的质量比为 2∶1 (wt %) 。中频感应炉高纯石墨 ( ≥ 99199 %) 坩埚中 ,采用 SF6012 % (体积分数) + CO2 混 合气体保护熔炼 ,金属型 (180mm ×20mm ×150mm) 铸 造 。拉伸试验用直径为 5mm ,标距为 20mm 的标准拉 伸试样 。试样加工前对铸锭进行 T6 处理 (420 ℃× 24h ,水淬 + 220 ℃×14h) 。拉伸力学性能测试在岛津 AG2I250kN 精 密 万 能 实 验 机 上 进 行 。分 别 在 室 温 (20 ℃) 、150 ℃、175 ℃下测试合金的强度和伸长率 。 高温拉伸均在相应温度下保温 15min ,试验时的拉伸 速度为 1mmΠmin 。合金的显微组织在 Olympus2PMG3 型光学显微镜下观察 ,并采用截线法测量晶粒度大 小 。利用 D8 ADVANCE 型 X 射线衍射仪对合金进行 物相分析 ,采用 Cu Kα 辐射 。
图 1 合金 Mg26Al2112Y2016Nd 铸态时的 X 射线衍射图 Fig. 1 X2ray diffraction pattern of as2cast alloy Mg26Al2112 Y2016Nd
Y2O3和Al-Si-Mg系矿化剂复合改性陶瓷型壳的高温抗变形性研究
Y2O3和Al-Si-Mg系矿化剂复合改性陶瓷型壳的高温抗变形性研究郭振;赵玉涛;马德新;贾志宏;梁向锋;徐维台【摘要】为了改善单晶叶片用陶瓷型壳的高温抗变形性能,利用Y2O3和Al-Si Mg系矿化剂复合制备添加量为2％(质量分数,下同),4％和6％的型壳试样,对试样的热膨胀性和高温自重变形性进行研究.结果表明:随着添加量的增加,型壳的高温热膨胀性和高温自重变形率先减小后增大,当添加量为4％时,改善效果最佳,线膨胀率和自重变形率在1500℃的最小值为0.66％和0.55％,且复合矿化剂对高温自重变形的平均降低效率是热膨胀性的2倍.复合矿化剂改性型壳的机理主要以桥连状莫来石为微结构骨架及填充晶体间的细小球状钇铝石榴石(YAG)来阻碍玻璃相的黏性流动,共同提高型壳抗变形性.但添加量过多,则会产生大量玻璃相,削弱型壳的高温性能.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2018(046)011【总页数】6页(P96-101)【关键词】复合矿化剂;热膨胀性;高温自重变形;莫来石;钇铝石榴石【作者】郭振;赵玉涛;马德新;贾志宏;梁向锋;徐维台【作者单位】江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TG113.26随着航空发动机涡轮前沿温度的不断提高，对叶片的高温性能要求愈来愈苛刻，国际上先进航空发动机涡轮叶片广泛采用定向凝固无余量单晶叶片[1-2]。
而这类精密叶片的制备是建立在具有足够的高温抗变形能力的陶瓷型壳基础上，然而应用最普遍的陶瓷型壳在高温下常发生软化变形、鼓胀和开裂等现象，不仅对型壳高温稳定性产生不利的影响，还降低了单晶叶片的尺寸精度[3]。
《含Y2O3中高碳堆焊合金的微观组织和力学性能及其数值模拟》
《含Y2O3中高碳堆焊合金的微观组织和力学性能及其数值模拟》篇一一、引言在金属材料领域，含Y2O3（氧化钇）的高碳堆焊合金具有卓越的耐腐蚀、高温稳定性以及出色的机械性能。
为了深入了解这类合金的微观结构、力学性能以及可能的数值模拟应用，本文对这种合金进行了详细的研究和讨论。
二、含Y2O3中高碳堆焊合金的微观组织含Y2O3的中高碳堆焊合金具有独特的微观结构，其中氧化钇在基体中的分布以及其对相界面的影响对合金的性能起到关键作用。
通过透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）观察，我们可以得到如下结果：1. 微观结构特点：该合金的微观结构主要由基体相和分布在其中的氧化钇颗粒组成。
这些颗粒有效地提高了合金的硬度和耐腐蚀性。
2. 晶粒形态：晶粒形态呈现为等轴状或多边形，晶界清晰，无明显晶界滑移现象。
3. 元素分布：通过电子探针分析，发现Y2O3在基体中均匀分布，对改善基体的性能起到了重要作用。
三、含Y2O3中高碳堆焊合金的力学性能该合金的力学性能包括硬度、强度、韧性等，其性能主要由其微观结构决定。
实验结果显示：1. 硬度：由于Y2O3颗粒的强化作用，该合金的硬度明显高于同类无氧化钇的合金。
2. 强度和韧性：该合金在保持较高强度的同时，也表现出良好的韧性，这得益于其均匀的晶粒结构和Y2O3颗粒的强化作用。
四、数值模拟为了进一步研究含Y2O3的中高碳堆焊合金的性能，我们采用了数值模拟的方法。
基于有限元分析和多尺度模拟技术，对合金的变形、应力分布等进行了模拟分析。
这些分析结果表明：1. 应力分布：通过有限元分析，我们发现在一定外力作用下，该合金中的应力分布较为均匀，无明显应力集中现象。
2. 变形行为：在模拟过程中，我们发现该合金在受到外力作用时，能够发生较大的塑性变形，表现出良好的塑性变形能力。
五、结论通过实验和数值模拟研究，我们可以得出以下结论：含Y2O3的中高碳堆焊合金具有优秀的微观结构和力学性能。
其独特的微观结构包括等轴状或多边形的晶粒形态和均匀分布的Y2O3颗粒。
《2024年铝钇镀层及微弧氧化膜性能的研究》范文
《铝钇镀层及微弧氧化膜性能的研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，铝及其合金因其优良的物理、化学性能，被广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
然而，铝材料在使用过程中往往需要面对各种复杂的环境条件，如高温、腐蚀等，这对其表面保护层的性能提出了更高的要求。
因此，铝钇镀层及微弧氧化膜技术的研发与应用成为了研究的热点。
本文旨在研究铝钇镀层及微弧氧化膜的性能，为铝及其合金的表面处理提供理论依据和技术支持。
二、铝钇镀层的研究1. 铝钇镀层的制备铝钇镀层的制备主要采用真空蒸镀法或溅射法。
其中，真空蒸镀法是利用热蒸发的方式将钇金属转化为蒸汽，再在铝基材表面形成钇镀层；溅射法则是利用离子轰击靶材，将靶材中的原子溅射出来，再在铝基材表面形成钇镀层。
2. 铝钇镀层的性能铝钇镀层具有优异的耐腐蚀性、耐磨性及高温稳定性等性能。
在空气中，铝钇镀层能够有效地抵抗氧化、腐蚀等反应；在高温环境下，其稳定性强于普通铝涂层，能够有效延长材料的使用寿命。
此外，铝钇镀层还具有较好的结合力，能够与基材紧密结合，提高基材的表面硬度。
三、微弧氧化膜的研究1. 微弧氧化膜的制备微弧氧化是一种在金属表面通过电化学反应生成陶瓷涂层的技术。
该技术主要是在铝基材表面施加一定的电压，通过电解液中的电化学反应，在铝基材表面形成一层致密的氧化膜，即微弧氧化膜。
2. 微弧氧化膜的性能微弧氧化膜具有较高的硬度、耐磨性及耐腐蚀性。
其硬度远高于铝基材的硬度，能够有效提高铝基材的耐磨性能；同时，微弧氧化膜具有良好的耐腐蚀性，能够在各种复杂的环境中保护基材不受腐蚀。
此外，微弧氧化膜还具有较好的绝缘性能和热稳定性，能够有效地提高铝基材的使用寿命。
四、铝钇镀层与微弧氧化膜的性能对比通过对比实验，我们发现铝钇镀层和微弧氧化膜均具有优异的性能。
然而，两者的性能特点有所不同。
铝钇镀层具有较好的耐腐蚀性和高温稳定性，适用于在高温、腐蚀等恶劣环境下使用；而微弧氧化膜则具有较高的硬度和耐磨性，适用于需要承受较大外力的场合。
合金化元素对微弧氧化涂层的影响
合金化元素对微弧氧化涂层的影响
微弧氧化涂层是一种常用的表面处理技术，可以为金属表面带来良好的耐磨性、耐腐蚀性和高温耐性等特性。
其中，合金化元素的引入可以对微弧氧化涂层的性能产生显著的影响。
首先，合金化元素对涂层的成分和结构有较大的影响。
如将锆、铋、锶等合金化元素引入到Al2O3-SiO2微晶瓷涂层中，可以显著提高其硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
同时，通过合金化元素的引入，还可以影响涂层的显微组织和化学组成，如可以使涂层中晶粒尺寸变细、介质内部的晶界增多，从而提高涂层的疲劳寿命。
最后，合金化元素还可以影响涂层的机械性能。
例如，将钨、钼等高熔点金属引入到涂层中，可以提高其耐高温性能和硬度；将铜、铝等导热性好的元素引入到涂层中，可以提高其传热性能。
此外，通过合金化元素的引入，还可以调节涂层的热膨胀系数、机械强度等机械性能，从而适应不同的使用环境和载荷。
综上所述，合金化元素的引入可以对微弧氧化涂层的性能产生明显的影响，该技术将在航空、汽车、机械等领域得到广泛应用。
稀土钇和铈对321不锈钢中钛类夹杂物的改性作用
稀土钇和铈对321不锈钢中钛类夹杂物的改性作用何晓妍;胡晓军【期刊名称】《江西冶金》【年(卷),期】2024(44)2【摘要】通过在321不锈钢熔炼过程中分别添加不同含量的稀土元素钇(Y)和铈(Ce),研究321不锈钢中钛类夹杂物的热力学特征,考察了稀土元素种类及含量对钢中钛类夹杂物成分及形貌的影响。
结果表明,未添加稀土元素时,321钢液中典型夹杂物为TiN和以Al_(2)O_(3)为核心的Al_(2)O_(3)-TiN复合夹杂物。
向钢液中添加稀土元素,当Y添加量为5.0×10^(-6)(质量分数,下同)时,钢液中的典型夹杂物为Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)和部分未被改性的Al-O复合夹杂物,随着Y元素含量增加,Al_(2)O_(3)夹杂物被逐渐改性为含钇氧化物,当Y添加量为4.7×10^(-5)时,钢液中的典型夹杂物为Y_(2)O_(3)-TiN复合夹杂物;当Ce添加量为5.0×10^(-6)时,钢液中的夹杂物主要有Ce-O、Ce-Al-O类夹杂物,Al_(2)O_(3)夹杂物不再单独存在。
钢液中TiN夹杂物的数量及尺寸随稀土元素添加量的不同而存在差异。
添加稀土元素后,TiN数量减少,尺寸减小,当Ce添加量为1.0×10^(-5)时,TiN的数量及尺寸均与Y添加量为4.7×10^(-5)时接近,表明在添加量相近的情况下,Ce对夹杂物的改性效果优于Y。
【总页数】10页(P106-115)【作者】何晓妍;胡晓军【作者单位】北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TF70;TG146.4【相关文献】1.硅钛铈钇矿中稀土含量的分析及提取工艺2.50 t EAF-AOD-LF-10 t铸锭流程AISI 321不锈钢含钛夹杂物演变行为3.稀土铈对55SiCr高应力弹簧钢夹杂物的改性作用4.钇含量对铝脱氧含钛不锈钢中夹杂物的影响5.稀土钇处理对铁路辙叉用高锰钢中夹杂物的改性因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
汽车内燃机的表面等离子喷涂与高温氧化性能
汽车内燃机的表面等离子喷涂与高温氧化性能袁苗达;束海波【摘要】采用等离子喷涂的方法在汽车内燃机用GH4169合金表面制备了CoNiCrAlY涂层和MoSi2-CoNiCrAlY复合涂层,对比分析了单一涂层和复合涂层的物相组成、显微形貌和抗高温氧化性能,并探讨了涂层的高温氧化机制.结果表明:CoNiCrAlY涂层主要由γ'-Ni3Al、α-Al2O3和γ-Co相组成,MoSi2-CoNiCrAlY复合涂层中还出现了Mo-Si2和Mo5Si3相;CoNiCrAlY涂层在1 025℃条件下氧化不同时间所得氧化膜的物相组成都为Cr2O3、α-Al2O3、NiCr2O4和(Co,Ni) Cr2O4,而MoSi2-CoNiCrAlY复合涂层氧化膜中还形成了部分SiO2相;MoSi2-CoNiCrAlY复合涂层的硬度高于CoNiCrAlY涂层的,抗氧化能力明显优于CoNiCrAlY涂层的;CoNiCrAlY涂层“快速氧化阶段”和“稳定氧化阶段”的影响要素分别为NiO、NiCr2O4和(Co,Ni)Cr2O4尖晶石相的生长速率和Al2O3致密氧化膜的生长速率,而影响MoSi2-CoNiCrAlY复合涂层高温氧化性能的关键要素为SiO2的扩散和流动能力.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2019(040)005【总页数】7页(P340-346)【关键词】GH4169合金;涂层;MoSi2;高温氧化;显微形貌【作者】袁苗达;束海波【作者单位】重庆工业职业技术学院,重庆401120;重庆市汽车动力系统测试工程技术研究中心,重庆401120;重庆交通大学,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】TG174.4汽车内燃机是通过燃烧机器内部的燃料，并将释放的热能直接转换为动力的热力发动机。
内燃机需要长期在600℃以上高温及应力作用下服役，这就要求内燃机基材具有较高的耐高温性能，因此，内燃机的选材多集中在镍基高温合金上。