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Ti-3Al-5Mo-4.5V(俄羅斯牌號為 BT16，中國牌號為 TC16)鈦合金是俄羅斯航空材料研究院首先開發(fā)的一種新型鈦合金，該合金屬于高強度鈦合金，其塑性非常好，并且對缺口、偏斜等的應(yīng)力集中敏感性較小，因此特別適應(yīng)于冷鐓法制造緊固件，如螺栓、螺釘、螺母和鉚釘?shù)龋嵌砹_斯航空和航天部門應(yīng)用的主要標(biāo)準(zhǔn)件材料。 Ti-3Al-5Mo-4.5V鈦合金特點是退火或淬火狀態(tài)下具有較高的塑性，主要的產(chǎn)品是棒絲材。Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金制造緊固件的最大優(yōu)點是可以在冷鐓后或再進(jìn)行

Ti-3Al-5Mo-4.5V(俄羅斯牌號為BT16，中國牌號為TC16)鈦合金是俄羅斯航空材料研究院首先開發(fā)的一種新型鈦合金，該合金屬于高強度鈦合金，其塑性非常好，并且對缺口、偏斜等的應(yīng)力集中敏感性較小，因此特別適應(yīng)于冷鐓法制造緊固件，如螺栓、螺釘、螺母和鉚釘?shù)龋嵌砹_斯航空和航天部門應(yīng)用的主要標(biāo)準(zhǔn)件材料。Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金特點是退火或淬火狀態(tài)下具有較高的塑性，主要的產(chǎn)品是棒絲材。 Ti-3Al-5Mo-4.5V 鈦合金制造緊固件的最大優(yōu)點是可以在冷鐓后或再進(jìn)行

　Al-Ti-C是繼Al-Ti-B 之后的新一代高效細(xì)化劑。通過對反應(yīng)動力學(xué)的長期研究，達(dá)到了對Al+Ti+C+X（X是微量添加元素）反應(yīng)過程的有效控制，成功地制備出了 Al-Ti-C-X高效復(fù)合細(xì)化劑，可廣泛用于純鋁和各種鋁合金，其晶粒細(xì)化效果達(dá)到或超過國外進(jìn)口的Al-Ti-B 細(xì)化劑水平，而成本卻低于國外進(jìn)口的Al-Ti-B細(xì)化劑，是理想的新一代鋁合金晶粒細(xì)化劑。 　　其形狀可以根據(jù)需要制成塊狀或適合于連續(xù)喂絲添加用的盤條，能滿足工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的需要。

為提高氣缸服役期，延長發(fā)動機的壽命，通過壓鑄和激光熔覆的復(fù)合工藝在氣缸的工作面，原位合成一層具有耐高溫、耐磨損的復(fù)合涂層，采用本發(fā)明的方法制得的復(fù)合氣缸顯微組織致密，復(fù)合涂層硬度可達(dá) HBS>80 、韌性較好，具有較好抗氧化性和抗耐磨性能，質(zhì)量能減少 1/2~1/3 ，且不降低氣缸本體的機械性能，從而大大提高氣缸和發(fā)動機的壽命。

鋁合金結(jié)晶組織的微細(xì)化會顯著提高鋁材的強韌性、組織均勻性、致密性、 耐蝕性、加工工藝性和表面質(zhì)量等，并減少偏析和裂紋等諸多鑄造缺陷。目前， 國內(nèi)外通常采用 Al-Ti-B 或 Al-Ti-C 中間合金來細(xì)化晶粒，但 Al-Ti-B 中間合金 126 的形核襯底質(zhì)點 TiB2 本身的直徑大小在 0.5-3.0μm，而且往往以較大的聚集團(tuán) 形式存在，如此大的顆粒團(tuán)在加入到鋁合金中后會帶來一系列的副作用。而普 通 Al-Ti-C 中間合金細(xì)化效果不穩(wěn)定，易衰退，難以滿足鋁制品產(chǎn)品質(zhì)量的要 求。 Al-Ti-C 中間合金之所以細(xì)化效果不穩(wěn)定和容易衰退，是由于其中的 TiCx 晶體存在較多碳空位，從而使之失穩(wěn)，且隨 TiCx中碳空位數(shù)量的增加，Al 原子 在 TiCx 表面的偏聚及有序化受到抑制，由原來的完全共格逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌耆?格。因此，減少 TiCx中的碳空位是提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和生核效率的關(guān)鍵。 研究表明，無空位的 TiC 是鋁的有效生核襯底，在接近凝固點的鋁熔體中， Al 原子能夠依附于其周圍形成一個完全共格的有序區(qū)，最終促進(jìn) α-Al 生核和鋁 晶粒細(xì)化。經(jīng)過長期的研究和探索發(fā)現(xiàn)，TiCx 中的碳空位可以被原子半徑較小 的 B、N 等原子填充，最終形成摻雜型的 TiCxB1-x和 TiCxN1-x等粒子，從而降低 空位濃度并提高異質(zhì)生核能力。 B 摻雜型 Al-Ti-C 晶種合金中含有大量直徑在 1μm 以下（亞微米）的 TiCxB1-x 晶核襯底粒子，且彌散分布，當(dāng)將該中間合金以微量（0.15%左右）加 入到待細(xì)化的鋁及其合金熔體中后，立即釋放出大量的亞微米級的摻雜型 TiC 晶核，從而使待細(xì)化鋁合金的晶粒組織得到顯著細(xì)化甚至超細(xì)化（指晶粒直徑 在微米級）。因此，采用摻雜型 Al-Ti-C 晶種合金對鋁熔體進(jìn)行晶粒細(xì)化處理 將是鋁加工行業(yè)又一次重要的技術(shù)進(jìn)步。

一、 項目簡介鋁合金因重量輕、資源豐富、綜合性能好，所以在機械、交通運輸、航天與軍事工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用逐年增加。生產(chǎn)高質(zhì)量的鋁合金，控制鑄錠組織是十分必要的，而控制其組織和性能的關(guān)鍵之一是獲得細(xì)小均勻的等軸晶。晶粒細(xì)化是近期國際上對傳統(tǒng)材料升級和創(chuàng)造新型合金的三大工藝手段之一。因此，可以運用細(xì)化晶粒的方法來提高合金的性能，從而滿足不斷發(fā)展的技術(shù)對高性能材料的需要。晶粒細(xì)化方法可分為內(nèi)生形核質(zhì)點法和外來形核質(zhì)點法，內(nèi)生形核法主要包括電磁作用、超聲波振動、快速凝固等方法，而外來形核質(zhì)點法是通過向呂溶液中加入中間合金細(xì)化劑，產(chǎn)生異質(zhì)形核核心，提高晶體的形核率，從而細(xì)化晶粒。在實際生產(chǎn)中，內(nèi)生形核的幾種方法都有一定的局限性，如需要特殊的設(shè)備和工藝，成本較高等，因此，目前向鋁合金熔液中添加細(xì)化劑仍是細(xì)化晶粒最簡單有效的方法。目前，應(yīng)用較為廣泛的鋁合金細(xì)化劑包括Al-Ti-B、Al-Ti-C等中間合金細(xì)化劑。Al-Ti-B的細(xì)化機理是Al-Ti-B加入到鋁合金熔液中，會與鋁熔體中的鋁反應(yīng)生成Al3Ti、TiB2、AlB2等粒子，它們分散到整個合金熔液中并形核，從而起到晶粒細(xì)化作用。隨著鋁合金晶粒細(xì)化劑的多元化發(fā)展，人們通過向合金中加入稀土元素來提高細(xì)化效果和細(xì)化的長效性。稀土元素是表面活性物質(zhì)，易在鋁或鋁熔液的晶界和相面上吸附偏聚，稀土的加入不僅能夠改善Al3Ti形核相的形態(tài)和分布，還能細(xì)化熔液中微粒尺寸，同時稀土還具有除氫、凈化鋁液的作用。鈧是一種稀土元素，Sc元素是優(yōu)化鋁合金組織和性能的最有效的元素，Sc對Al有很強的彌散強化、晶粒細(xì)化作用，并可有效抑制Al的再結(jié)晶。Sc和Al相互作用的主要特征是共晶共格，Sc和Al生成的Al3Sc相與Al基體母相共格，對位錯及亞晶有極大的釘扎作用，阻止和抑制晶粒長大，促進(jìn)晶粒細(xì)化，微量的鈧元素就能夠?qū)︿X合金起到很好的晶粒細(xì)化效果。近年來，快速凝固技術(shù)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過快速凝固處理后，金屬在液態(tài)中的溶解度得到擴(kuò)大，材料各部位的組織更加緊密，凝固結(jié)晶會更加細(xì)小，晶粒的分布更加均勻，這些結(jié)構(gòu)上的改變使材料擁有了更高的綜合性能，對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。本項目中的新型細(xì)化劑是在已有應(yīng)用成熟的細(xì)化劑的基礎(chǔ)上，向其中添加微量稀土鈧元素，并結(jié)合快速凝固技術(shù)制備而成。將該新型細(xì)化劑加入到A356.2鋁合金后，合金微觀組織由原來粗大的樹枝狀晶粒變?yōu)榧?xì)小的等軸晶，與已有的細(xì)化劑相比，其細(xì)化效果更加明顯，對合金力學(xué)性能有更大的提高。二、 項目技術(shù)成熟程度已完成實驗工作。實驗中，對比了A356.2鋁合金分別加入傳統(tǒng)鑄態(tài)Al-Ti-B、快速凝固Al-Ti-B、鑄態(tài)Al-Ti-B-Sc和快速凝固Al-Ti-B-Sc，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，快速凝固Al-Ti-B-Sc中間合金對A356.2鋁合金具有最好的細(xì)化效果，微量稀土元素Sc的加入和快速凝固技術(shù)的使用使細(xì)化劑具有了更好的細(xì)化效果，經(jīng)過該細(xì)化劑細(xì)化后鋁合金的力學(xué)性能會得到更大的提高。三、 技術(shù)指標(biāo)本項目中，未細(xì)化前，A356.2 鋁合金的平均晶粒尺寸為120μm左右；加入傳統(tǒng)Al-Ti-B細(xì)化劑后，A356.2鋁合金的平均晶粒尺寸會細(xì)化至80μm左右；而加入該新型細(xì)化劑后鋁合金的細(xì)化劑會細(xì)化至30μm左右，可見，該新型細(xì)化劑對A356.2鋁合金細(xì)化效果非常明顯。經(jīng)過該細(xì)化劑細(xì)化后，A356.2鋁合金的性能也有一系列的提高，硬度值由細(xì)化前的80HV增加到接近100HV。細(xì)化并熱處理后，抗拉強度由原來的300MPa增加到接近370MPa，延伸率由原來的4.5%可增加到5%以上。該項目中的相關(guān)內(nèi)容已申報發(fā)明專利，申請?zhí)枮?0130644087.1，專利正在受理過程中。四、 市場前景鋁合金資源豐富，且具有良好的綜合性能，所以應(yīng)用非常廣泛，向熔融鋁合金中加入中間合金來細(xì)化鋁合金的晶粒可以進(jìn)一步提高合金的性能。隨著鋁合金應(yīng)用的進(jìn)一步廣泛，對鋁合金性能的要求也越來越高，該項目所涉及的內(nèi)容在細(xì)化鋁合金內(nèi)部組織，獲得性能更優(yōu)異鋁合金具有非常突出的效果。該項目中的新型細(xì)化劑，在低壓鑄造鋁合金車輪的生產(chǎn)過程中將會有很好的市場前景，其對鋁合金車輪性能的提高能夠滿足更高的使用要求，隨著技術(shù)的不斷成熟，該新型細(xì)化劑很可能取代現(xiàn)在已有的應(yīng)用成熟的鋁合金細(xì)化劑。五、 規(guī)模與投資需求六、 生產(chǎn)設(shè)備TECNO 90工業(yè)熔煉爐、快速凝固設(shè)備等生產(chǎn)設(shè)備及萬能拉伸試驗機、金屬分析儀、金相顯微鏡等檢測觀察設(shè)備。七、 效益分析由于該項技術(shù)屬本領(lǐng)域的新技術(shù)，較已有的技術(shù)相比有突出的優(yōu)勢，按每年生產(chǎn)1000噸計算，可獲利約2000萬。八、 合作方式面談。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項目負(fù)責(zé)人：趙維民，電話：13370316780，  郵箱：wmzhao@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果圖片 A356.2鋁合金細(xì)化前后的金相組織

為了解決納米 TiO2 作為處理工業(yè)污染廢水的首選催化劑光催化效率不高，且必須采用波長小于 387 nm 的紫外光照射的問題，本發(fā)明提供一種將上轉(zhuǎn)換紫外發(fā)光材料 Er3+:Y3Al5O12 與 TiO2 復(fù)合，提高光催化效率的 Er3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜。并將 Er3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜應(yīng)用在催化降解有機染料中。 r3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜用于在可見光照射下催化降解有機染料。

研發(fā)階段/n本發(fā)明提供了一種鋁合金表面反應(yīng)噴涂Ａｌ2Ｏ3／Ａｌ－Ｓｉ復(fù)合涂層及其制法，采用熱噴涂方法，在鋁合金表面反應(yīng)合成Ａｌ2Ｏ3／Ａｌ－Ｓｉ復(fù)合涂層，熱噴涂粉末組成的質(zhì)量百分比為：６０％～９５％共晶成分的Ａｌ－Ｓｉ合金粉末、５％～４０％ＳｉＯ2粉末，各組分之和為１００％；粉末粒度５～２０μｍ。涂層經(jīng)過激光或等離子重熔后，使涂層中熔化的金屬原子和基體表面的金屬原子具有足夠的能量沖破界面上的Ａｌ2Ｏ3薄膜層，原子之間發(fā)生劇烈的混合作用，生成一個冶金結(jié)合區(qū)，形成冶金結(jié)合界面。獲得的Ａｌ2Ｏ3／Ａｌ－Ｓ

基金屬間化合物原料成本較低，具有低比重、優(yōu)異的抗氧化、抗硫蝕等特點，可以應(yīng)用于對強度要求不太高的中高溫氧化或硫蝕環(huán)境中，如有色冶煉廠和高濃度煙氣收塵設(shè)備及制酸系統(tǒng)中的煙氣凈化設(shè)備、轉(zhuǎn)化器、熱交換設(shè)備極板和殼體；汽車尾氣管、電廠排氣的煙氣管道等。從1991年起，孫祖慶教授及其研究小組在國家科技部863專家委員會、國家自然科學(xué)基金委及中國-福特基金的支持下，開展了系統(tǒng)工作。 主要創(chuàng)新性研究成果有以下幾點： 首次提出Fe3Al基合金的B2熱機械處理工藝，使合金在空氣中的室溫拉伸延伸率提高到15％以上。 通過自行開發(fā)的提高合金中高溫抗蠕變性能的處理工藝，研制成功Fe-28Al-XCr系金屬間化合物材料。申請兩項發(fā)明專利并已獲得批準(zhǔn)（專利號：ZL 93 1 14921.5）(專利號：ZL 93 1 21242.X)。 通過Cr, Ti, Mn, Ni, Mo等代位合金元素原子在Fe3Al基金屬間化合物合金亞點陣占位的中子衍射研究及交互作用能計算探討上述各元素對室溫塑性的影響。Fe3Al基合金熱加工過程中的變形織構(gòu)研究。 在解決了該系列合金采用傳統(tǒng)工藝制備大體積材料、并獲得薄板的基礎(chǔ)上，開展了超塑性行為、可焊性研究，并提出優(yōu)化的熱彎成型及焊接工藝。申請焊接發(fā)明專利一項，已公開（公開號：CN1251329A）。 Fe3Al基合金薄板在有色冶煉后處理含氧環(huán)境中的現(xiàn)場試驗結(jié)果顯示了它比不銹鋼優(yōu)異的抗蝕性能。通過鑒定一項。 B2結(jié)構(gòu)Fe3Al單晶力學(xué)行為各向異性機理研究。不同取向單晶宏觀拉伸切應(yīng)力—切應(yīng)變曲線形式、各階段加工硬化行為與各滑移系的激活方式、晶體轉(zhuǎn)動及位錯組態(tài)的演變直接相關(guān)。 目前，有關(guān)Fe3Al基合金冶煉、熱加工、焊接及組織性能控制的技術(shù)已經(jīng)成熟，在普通鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有的冶煉及軋制設(shè)備條件下，可以通過真空熔煉或非真空熔煉加電渣重熔工藝精煉來制備Fe3Al基合金鑄錠，通過鍛造及軋制設(shè)備生產(chǎn)各種規(guī)格的Fe3Al基合金板材；通過熱彎工藝及焊接工藝可獲得Fe3Al基合金焊管。

一種對可改善鋁基復(fù)合材料潤濕性的Al-Si-Ti系三元活性釬料；其成分為：7~14%Si，0.1~1.2%Ti，余Al；施焊時，預(yù)置后適當(dāng)加壓，再加熱至約610℃。對體積分?jǐn)?shù)為30%的氧化鋁短纖維強化的純鋁基復(fù)合材料采用Al-12Si-0.5Ti釬料可獲得接頭有效系數(shù)達(dá)99%以上的優(yōu)質(zhì)接頭，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有各文獻(xiàn)報道的焊接效果。