异质材料焊接与连接第四届学术会议
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西工大王锦程团队:难熔高熵合金激光增材制造取得新突破!

难熔高熵合金(RHEAs)是一类具有特殊结构和性能的金属材料,它们通常具有高熔点、室温脆性和高温抗氧化性不足等缺陷,导致其在加工应用方面受到严重限制。然而,随着增材制造技术的发展,这一局面有望得到改变。

分类:技术资讯
2024-04-23
AlNbMoZrB系难熔高熵合金的Kr离子辐照损伤行为

基于电弧熔炼法将可燃毒物硼(B)元素添加到AlNbMoZr基难熔高熵合金(RHEA)中,制备出一种具有中子毒物特性的高强度新型核用RHEA材料。对其进行强度为4 MeV的Kr离子辐照实验,研究了这种材料的Kr离子辐照损伤行为。室温压缩结果表明,AlNbMoZrB合金具有优异的力学性能,其压缩屈服强度可达1180 MPa,压缩强度约为1274 MPa,塑性约为4.8%。对辐照前后这种合金的相结构和显微组织演化的分析结果表明,AlNbMoZrB合金具有典型的枝晶组织,其中枝晶区为无序BCC结构基体相,枝晶间区由FCC结构的Al-Zr相及α-Zr相组成,经Kr离子辐照后α-Zr相发生非晶化转变,还产生了高密度<100>和1/2<111>型位错环。在室温辐照条件下位错环的体积密度约为4.11×1022 m-3,尺寸为12~16 nm;在300℃辐照条件下位错环的体积密度降低到约1.63×1022 m-3,尺寸增大到23~27 nm。

纳米晶CoNiCrFeMn高熵合金的拉伸力学性能

研究了纳米晶CoNiCrFeMn高熵合金在拉伸过程中塑性变形产生的空洞裂纹的演化进程与其拉伸力学性能的相关性,比较了服役温度和平均晶粒尺寸对纳米晶CoNiCrFeMn高熵合金和纳米晶Ni的拉伸力学性能、微结构演化以及位错总长的影响。结果表明:服役温度从低温10 K升到高温1000 K时多晶CoNiCrFeMn高熵合金比单晶CoNiCrFeMn高熵合金屈服应力的降幅分别为14.9%、13.1%和17.4%;多晶Ni比单晶Ni屈服应力的降幅分别为38.9%、30%和32.3%。同时,随着服役温度的提高,纳米晶高熵合金和纳米晶镍的弹性模量和屈服强度呈线性下降趋势。晶界缺陷诱导的内应力和空洞裂纹缺陷,使多晶镍的屈服应力比单晶高熵合金百分比的降幅更大;空洞裂纹缺陷的产生和其外形尺寸改变是材料服役力学性能急剧下降以及纳米晶高熵合金和纳米晶镍拉伸力学性能显著差异的根本原因。拉伸载荷使多晶材料晶粒内先产生极多的内秉堆垛层错,且随着温度的升高大晶粒易分化出细小晶粒并出现晶粒细化的纳观现象。同时,受内应力的诱导多晶高熵合金和多晶镍更易在晶界边缘产生新位错,且位错分布与内应力分布的趋势一致;随着温度的升高热胀冷缩使多晶材料的晶界范围进一步扩张,使应力的分布区域比在低温下更大。

MnNiCoCrFe多孔高熵合金的电催化析氧性能

用化学腐蚀方法制备出3D多孔自支撑型Mn50Fe12.5Co12.5Ni12.5Cr12.5高熵合金。电化学测试结果表明,将这种高熵合金放入1 mol/L KOH的碱性溶液中,电流密度为10 mA·cm-2时过电位为281 mV,Tafel斜率为63 mV/dec,表明其电催化性能优于商业RuO2的性能。在电流密度为50 mA·cm-2的条件下连续工作50 h,工作电压没有明显的升高,表明这种富锰高熵电催化电极材料具有优异的析氧稳定性。电化学阻抗谱表明,这种自支撑型结构的块体高熵合金催化剂具有出色的导电性,与负载型催化剂相比其电子转移能力显著提高。

CoCrFeNiTi x 高熵合金涂层的显微组织和耐磨性能

用激光熔覆工艺在40Cr钢表面制备CoCrFeNiTi x (x=0、0.2、0.5、0.8)高熵合金涂层并计算其热力学参数,使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度仪、摩擦磨损试验机等手段检测合金的物相组成、组织、元素分布、硬度及耐磨性,研究了Ti元素含量对其显微组织和耐磨性能的影响。结果表明:随着Ti元素含量的提高,合金物相在面心立方(FCC)结构的基础上形成了体心立方(BCC)结构,熔覆层中部的组织由晶界明显、晶粒分布均匀的等轴晶组成,最后形成了柱状树枝晶;随着Ti元素含量的提高,合金横截面的硬度逐渐提高,最高为412.32 HV0.2,比基体的硬度提高了1.8倍;涂层的磨损量和摩擦系数均随之降低,Ti含量为0.8时涂层其耐磨性能最优,磨损量最小为6.8 mg,摩擦系数为0.35。涂层的磨损机制,以磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损为主。

热压烧结(FeNiCoCr)100-x Al x (x=0、5)高熵合金的微观组织及力学性能

采用低能球磨-热压烧结制备了(FeNiCoCr)100-x Al x (x=0、5)高熵合金,并对其进行时效处理,研究了合金的组织结构与力学性能。结果表明:烧结态及时效态合金的微观组织均由FCC相和少量BCC相构成,其中FCC相中均存在孪晶,且未添加Al的合金中孪晶比例相对较高;添加Al的合金中BCC相较高,且时效处理后出现了大量小角度晶界。时效态FeNiCoCr合金具有最佳的综合性能,其压缩真屈服强度达545 MPa,弯曲强度和断裂韧性分别为1342±20 MPa和32.5±2.0 MPa·m1/2,优异的力学性能归因于FCC相中退火孪晶的形成以及BCC相的析出。

Al含量对CrFeNiAlxSi系高熵合金性能的影响

选取与天然铬铁矿粉有效成分相近的Al、Cr、Fe、Ni、Si元素为高熵合金成分,采用激光烧结技术制备CrFeNiAlxSi系高熵合金,研究了Al含量对CrFeNiAlxSi系高熵合金的物相结构、显微组织、密度和孔隙率、显微硬度、耐磨和抗高温氧化性能的影响。结果表明:CrFeNiAlxSi(x=0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)系高熵合金由BCC+FCC相构成,随着Al含量的提高FCC相减少;x=0.6的合金硬度最高,为813.3HV;合金的密度降低孔隙率提高,x=0.2的合金密度最大,为4.21 g·cm-3,孔隙率最低,为26.46%;x=0.6的合金耐磨性能最佳,磨损率为69.50 mg·cm-2;随着Al含量的提高,合金的抗高温氧化性能明显提高。

FeCoNiMoCr高熵合金薄膜电极的电催化析氧性能

用磁控溅射法在Ti基底上沉积了FeCoNiMoCr高熵合金薄膜并制成电极,用SEM和EDS观察和分析了电极表面和横截面的形貌和元素分布,用表面轮廓测量仪测量了电极的表面粗糙度,用XRD分析了电极的物相和结构,使用电化学工作站表征了电极的电化学性能。结果表明,电极的表面粗糙、元素分布均匀,电极上的膜厚约为2.40 μm,薄膜呈非晶态。电极在碱性溶液中表现出良好的析氧性能和稳定性。在电流密度为10.0 mA/cm2条件下,过电位为360 mV、Tafel斜率为73.45 mV/dec。在过电位为360 mV的条件下连续使用24 h,电流密度没有明显的衰减。循环伏安实验和电化学阻抗分析的结果表明,FeCoNiMoCr高熵合金薄膜本征催化活性的提高使电极的电催化析氧性能优于贵金属RuO2(过电位为409 mV,Tafel斜率为94.18 mV/dec)。

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高熵合金
形变和退火对Fe47Mn30Co10Cr10B3间隙高熵合金微观组织结构演变的影响

在不同温度对Fe47Mn30Co10Cr10B3间隙高熵合金进行不同的形变和退火处理,使用电子背散射衍射和电子通道衬度像等手段对样品进行表征,研究了形变和退火对其微观组织结构演变的影响。结果表明,在小应变量条件下,随着形变温度的降低,主导的形变机制从位错滑移转变为相变诱导塑性;在室温形变条件下,随着应变量的增大,主导的形变机制由位错滑移转变为相变诱导塑性。对大应变量的样品退火,随着退火温度的提高,微观组织从形变态(600℃-5 min)、部分再结晶态(800℃-5 min)到完全再结晶态(1000℃-5 min)的演变。在1000℃退火条件下,随着退火时间的延长,微观组织由部分再结晶态(1 min)演变到完全再结晶态(5 min和15 min),且相组成由γ单相演变为γ+ε双相。退火不能改变形变态中第二相颗粒沿着轧向的分布。拉伸实验结果表明合金的屈服强度为326 MPa,抗拉强度为801.9 MPa,延伸率为26.8%,实现了较好的强韧化性能且其断裂机制为韧性断裂。

高熵合金FeCoNiTi的微观组织演变和强韧化行为

使用热力学软件设计了一种新型双相高熵合金(FeCoNiTi),利用真空电弧熔炼和热处理制备出FeCoNiTi高熵合金块体材料。表征结果表明,FeCoNiTi高熵合金由层状结构的Laves相和魏氏体板条FCC相组成。在室温下FeCoNiTi高熵合金具有良好的综合力学性能(抗压强度σb=2.08 GPa,压缩应变ε=20.3%)。高强度来自“硬”Laves相(层状结构)的强化,而“软”FCC相(魏氏体板条)中的位错滑移和变形孪晶提供塑性。

激光扫描偏转角度对选区激光熔融制备FeCoCrNiMn-(N, Si)高熵合金微观结构和力学性能的影响

采用选区激光熔融工艺并使用45°、67°和90°的激光扫描偏转角度制备FeCoCrNiMn-(N, Si)高熵合金;结合各种表征分析技术研究三组样品的多层级结构、晶粒尺寸和形貌、热裂纹缺陷以及力学性能。结果表明:45°激光扫描偏转角度制备的样品微观结构主要呈现为跨熔池外延生长的柱状树枝晶,且晶粒尺寸较大(约为128 μm),并存在高密度的热裂纹缺陷;而67°激光扫描偏转角度制备的样品中具有大量的胞状结构,胞壁和胞内存在高密度的位错缠结、较小的晶粒尺寸(约为69 μm)以及低密度的热裂纹缺陷。另外,选区激光熔融制备中形成的多层级结构能有效提升样品的力学性能。FeCoCrNiMn-(N, Si)高熵合金的变形机制为低应变时形成少量变形微观条带,高应变时形成高密度的变形微观条带和少量的变形孪晶。

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现在高熵合金的定义: 熔融状态下(合金化过程中)熵起主导作用(Ω>1.1) 混合熵不小于1.5R 能够形成多元固溶体的合金系

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2023-08-23
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目前铝基板表面附着性不足,在高温工作和清洗中,容易出现融化脱落变色的情况,影响产品良率。需要多孔氧化铝的表面形貌改进技术、扩孔可控的工艺参数及孔可控填充产生稳定结构色的关键工艺参数。

AlFeNiCoCr高熵合金颗粒增强7075Al基复合材料的显微组织与性能研究

金属基复合材料比强度高、比刚度高、耐热性优良,可广泛应用于装备制造领域,具有极高的研究意义与价值。 陶瓷颗粒增强金属基复合材料具有高强硬度和良好的耐热性能等优点,但同时其塑韧性较差。高熵合金增强颗粒具有金属特性,可以与金属基体形成扩散型界面,且增强颗粒本身具有变形协调能力,有望获得具有良好强韧性的颗粒增强金属基复合材料。

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2023-08-23
2023非晶与高熵合金基础应用技术交流会

“2023非晶与高熵合金基础应用技术交流会” ,定于2023年8月17-19日在湖南省长沙市举行。

2023-07-27
棒磨制沙机 / MB棒磨机供应

河南中科主要生产棒磨制砂机厂家,MBS棒磨机,选矿球磨机,三筒烘干机交货及时,价格优惠,质量有保障.棒磨式制砂机是用途广泛,其性能已达到国际领先水平,是目前行之有效,实用可靠的碎石机器,是砂石行业中广泛使用建筑用砂的制砂设备之一,主要用于长石、石英、矿石等原料的加工、破碎,也适用于制作磨料,耐火材料,水泥、钢砂、炉渣粉、铜矿石、铁矿石、金矿砂、混凝土骨料、沥青骨料等多种硬、脆物料的细碎与中碎,尤其针对河卵石制砂,是一种节能的碎石制砂设备,比传统制砂机节能50%。 工作原理 棒模式制砂机筒体以一定的速度旋转,研磨体在摩擦力和离心力的作用下上升到一定高度被抛下,使物料受到冲击研摩,达到制砂目的。

2022-02-28
金川集团公司主要产品表面质量管理标准化研究

金川集团股份有限公司检测中心,王金玉,金川集团公司主要产品表面质量管理标准化研究,近年来,随着集团公司高质量发展战略逐步实施,产品质量监管及体系管理日益成为集团公司战略发展重要抓手及工作方向。这其中,镍、铜、钴产品物理外观表面质量成为集团公司当前主要产品质量管理的重要组成部分。本文针对集团公司主要产品表面质量管理进行探讨,结合近年来集团公司阴极铜、电镍、电钴产品物理表面检查企业标准制定工作,研究集团公司在产品物理外观表面质量管理标准化工作重点,为今后集团公司产品标准化发展提供管理依据。

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2021-12-08
王庆伟
[会议嘉宾]王庆伟

王庆伟,曾在中铝郑州研究院,长期从事氧化铝新材料研发和管理工作;现为河南工业大学材料学院教授,研究生导师,中国稀土学会催化专业委员会委员。 主要研究方向:氧化铝和金属铝冶炼废渣综合利用,铝硅系陶瓷和耐火材料,磨料制造与研磨抛光技术,以及新能源材料等。

擅长领域:氧化铝和金属铝冶炼废渣综合利用,铝硅系陶瓷和耐火材料,磨料制造与研磨抛光技术,以及新能源
2023-05-06
锂离子电池材料制备与技术创新应用专题培训班

锂离子电池材料制备与技术创新应用专题培训班,由中国有色金属学会培训中心、中国有色金属智库、北京中京职业技能鉴定中心共同举办。

2023-03-01
河北保定求购150圆锥破碎机

求购河北保定二手不限矿山设备1台,成色7成新,有意者请致电联系。焦先生 13932258272

2022-01-17
含铝高熵合金抗辐照损伤性能研究

湖南大学材料科学与工程学院,杨腾飞,含铝高熵合金抗辐照损伤性能研究,1.处于稳定态的A10.1CoCrFeNi在250C ~650C,3 MeVAu离子辐照下仍然能保持单相固溶结构,没有相变或是相分解发生;2.A10.1CoCrFeNi呈现出和传统FCC金属合金相似的辐照缺陷随温度的演化,但是缺陷的演化更加缓慢,这可能是由于高熵合金中的惰性原子扩散造成的。3.辐照引起了Ni和Co在缺陷上的偏析。1.处于亚稳态的AloCoCrFeNi在250C ~ 650,3 MeVAu离子辐照下,辐照区域和未辐照区域呈现出相反的析出物行为,这主要是由于辐照引起的互溶和热力学驱动的析出相互竞争造成

分类:材料行业
2021-11-18
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