论文摘要
本文基于过渡金属硅化物合金的合金化与复相化原理,采用真空非自耗电弧熔炼法和机械合金化热压烧结及其随后热处理的方法制备了Ni3(Al1-x,Six)有序合金和Laves相Ti2Ni3Si/NiTi复相合金,运用XRD,OM,SEM,DSC,EDS等手段对铸态合金、粉末合金及烧结合金试样进行了测试分析与表征。对于Ni3(Al1-x,Six)有序合金,着重研究了Al、Si成分配比对Ni3(Al1-x,Six)合金微观组织结构和性能的影响,以及物相组成的演变。研究结果表明,随着Si的加入,Ni3(Al1-x,Six)合金的铸态组织先由粗大的树枝晶转变为细小的近等轴晶,然后逐渐长大成短针状树枝晶,并出现少量晶间相,最后转变为粗大的长针（或长条）状晶,且晶间组织增多。合金的平均显微硬度也随着Si含量的增加而增大。铸态下的Ni3(Al1-x,Six)合金室温塑性较差,脆性大,合金的断裂均为脆性解理断裂。x=0时,合金由Ni3Al单相组成,x=0.25～0.75时,可获得较致密的以Ni3（Al,Si）为基的铸态合成产物,x增至0.75时,开始出现晶间相Ni31Si12,x=1时,基体组织为Ni3Si,晶间相Ni31Si12含量相对增加。经900℃退火处理后,晶间相Ni31Si12相完全转变为Ni3Si,证明Ni31Si12相是一种亚稳相。对于Laves相Ti2Ni3Si/NiTi复相合金,着重研究了Ti、Ni、Si单质元素混合粉在机械球磨过程中的颗粒形貌特征、组织结构、晶粒尺寸、微观应变的变化规律,表明在适当的球磨工艺条件下可获得具有均匀细小的纳米晶Ti-Ni-Si机械复合粉。借助球磨过程物理模型,从理论上推导了层片间距随球磨时间的变化规律。通过对球磨过程中粉末温度的定性分析,表明球磨引起的粉末温升不足以驱动Ti、Ni、Si反应,为采用机械球磨方法制备Ti-Ni-Si复合粉提供了理论依据。研究了高温烧结工艺对烧结体密度与组织的影响,以及烧结后烧结体密度变化规律,研究表明,通过机械球磨充分细化Ti、Ni、Si反应组元,对最终所获烧结合金的密度提高和组织细化有明显促进作用,烧结时间的延长可进一步提高最终烧结密度。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 研究背景与意义2型有序合金的研究现状'>1.2 Al-Ni-Si三元系L12型有序合金的研究现状3Al有序合金'>1.2.1 Ni3Al有序合金3Si有序合金'>1.2.2 Ni3Si有序合金3（Al,Si）有序合金'>1.2.3 Ni3（Al,Si）有序合金1.3 Ti-Ni-Si三元系Laves相有序合金的研究现状1.3.1 Laves相及其应用1.3.2 Laves相合金的物理性能1.3.3 Laves相合金的力学性能2Ni3Si合金'>1.3.4 Laves相Ti2Ni3Si合金1.4 本课题的研究目标、研究内容1.4.1 研究目标1.4.2 研究内容2型Ni3(Al1-x,Six)有序合金的合成制备与结构表征'>第2章 L12型Ni3(Al1-x,Six)有序合金的合成制备与结构表征2.1 引言3(Al1-x,Six)有序合金的制备'>2.2 Ni3(Al1-x,Six)有序合金的制备2.2.1 实验原料与合金成分设计2.2.2 实验过程2.2.3 实验设备2.3 结果与讨论3(Al1-x,Six)物相组成的影响'>2.3.1 Al、Si配比对Ni3(Al1-x,Six)物相组成的影响3Al与Ni3Si的互溶性分析'>2.3.2 Ni3Al与Ni3Si的互溶性分析3(Al1-x,Six)晶格常数的影响'>2.3.3 Al、Si配比对Ni3(Al1-x,Six)晶格常数的影响3(Al1-x,Six)铸态组织的影响'>2.3.4 Al、Si配比对Ni3(Al1-x,Six)铸态组织的影响2.3.5 试样的断口形貌3(Al1-x,Six)显微硬度的影响'>2.3.6 Al、Si配比对Ni3(Al1-x,Six)显微硬度的影响2.4 本章小结第3章 Ti-Ni-Si三元系元素混合粉末的机械合金化3.1 引言3.2 实验过程3.2.1 实验思路设计3.2.2 实验原料与实验设备3.2.3 实验步骤3.3 结果与讨论3.3.1 球磨参数对试验合金粉末颗粒形貌的影响3.3.2 机械合金化过程中试验粉末的物相结构分析3.3.3 球磨粉末晶粒度和点阵应变的演变3.3.4 球磨过程中合金粉末的差热分析3.3.5 球磨过程中的粉末变形及其温升分析3.4 本章小结第4章 Ti-Ni-Si三元系元素MA粉末的热压烧结4.1 引言4.2 实验步骤4.3 实验结果与分析4.3.1 物相组成分析4.3.2 显微结构分析4.3.3 MA粉末的致密化行为4.3.4 热处理对热压试样组成相与微结构的影响4.4 本章小结结论参考文献致谢附录A 攻读学位期间待发表的学术论文
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