微量元素对铝硅合金影响

本文研究了在铝硅（Al13%Si）合金中添加微量元素Ti、Mg、Mn、Cu、Cr、Zn、Ni等，其对合金的组织结构、焊接、着色、成型性能、机械强度以及耐磨性带来的影响。实验结果表明，添加Cu、Cr、Ti、Mg、Zn、Ni元素可以有效提高Al-Si合金的耐腐蚀性能，其中添加Mg的效果尤为显著；而添加Ti、Mn则能够显著提高合金的韧性；添加Ni、Cr则能够显著提高Al-Si合金的硬度。然而，添加Ti、Mg、Mn、Cu、Cr、Zn、Ni等元素会以不同程度降低Al-Si合金的耐磨性能。     

Zn含量对Mg-Mn-Zn合金显微组织和力学性能的影响

通过添加少量的Zn元素制备了(%,质量分数)Mg-2.0Mn-x Zn(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)合金。对合金进行挤压变形,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了少量的Zn元素对Mg-Mn合金组织及力学性能的影响。实验结果表明,Mg-2.0Mn-x Zn合金的铸态及挤压态组织中主要含有的第二相为颗粒状的α-Mn相,Zn元素均匀固溶于Mg基体中。少量添加的Zn元素可以显著细化铸态Mg-Mn-Zn镁合金的晶粒尺寸。随着Zn含量增加,挤压态合金中动态再结晶区域增加,混晶组织呈减少趋势。少量添加Zn元素对挤压态Mg-2.0Mn合金的强度及塑性都有明显的改善作用,尤其是合金的屈服强度最高增加42%,延伸率增加57%。随着Zn添加量增加,合金强度的增加趋势减弱。SEM观察显示挤压态Mg-2.0Mn-x Zn合金拉伸试样的断口形貌以韧窝及解理台阶为主,呈现韧性断裂与准解理断裂的混合断口形貌。     

Zn含量对AlMgSiCu合金组织和力学性能的影响

使用常规铸锭冶金方法制备了不同Zn含量的AlMgSiCu合金.利用光学显微镜、扫描电镜、拉伸测试和纳米压痕方法研究了Zn含量对铝合金微观组织和力学性能的影响.研究发现Zn元素能够轻微细化AlMgSiCu合金铸态组织.随着合金中Zn含量的增加,铸态铝合金的晶界变宽,晶界析出相增多.Zn的添加未影响铸态合金的相组成和形貌.随Zn含量的增加,铝合金的强度和延伸率呈现先增后降的变化趋势,添加质量分数0.5%Zn可使合金具有最高的强度,而0.75%Zn使合金获得最高延伸率.对含Zn铝合金的纳米压痕测量表明:随着Zn含量的增加,铝合金的弹性模量呈现逐步降低的趋势.      

NiCoCrAlY合金的铸态显微组织研究

采用真空感应熔炼的方法制备了NiCoCrAlY合金锭,并对合金的铸态显微组织进行了研究。结果表明:NiCoCrAl Y铸态合金主要由4个相组成,分别为γ相、γ'相、Y富集相及共晶组织β+γ'。其中Y富集相为Ni3.55Co0.5Cr0.2Al0.75Y,以网状形式偏聚于γ相周围;共晶组织中β相为(Ni,Co)Al,γ'为(Ni,Co)3Al,且γ'呈圆棒状镶嵌在β相中。     

一种镍基单晶高温合金的显微偏析行为

研究了一种新型镍基单晶高温合金DD98铸态组织的显微偏析行为.实验结果表明,当合金以枝晶凝固时,组织中存在显微偏析.其中元素Mo、Cr、Ti、Ta、Al在枝晶间富集,Ti、Mo、Ta、Cr的偏析较为严重,Al的偏析程度相对小一些,Ni、Co、W为枝晶干偏析元素,其中W的偏析最为严重;共晶中富集Al、Ta、Ti、Ni,贫Co、W、Cr、Mo.凝固速率对枝晶偏析有显著的影响.随着抽拉速率的增加,元素Al、Mo、Co、Ti的偏析程度增加,而Ta的偏析程度降低,其它元素的偏析程度变化不大.     

Zn和Mg元素对高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭及其均热态组织的影响

以Al-9.2Zn-2.0Mg-1.8Cu合金为基础合金,共设计了3种化学成分的合金,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)等手段,同时结合Pandat热力学计算,研究了Zn和Mg元素对半连续铸造高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金铸态和均匀化组织的影响。结果表明:合金铸态组织中第二相主要包括非平衡共晶(AlZnMgCu)四元相、大量细小的短棒状MgZn_2相以及很少量的富Cu相;提高Zn和Mg元素的含量均会导致合金铸态组织中非平衡共晶相数量及非平衡共晶相厚度的增加,且在高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu系合金中Mg元素影响更大,这与热力学计算结果基本一致。各合金经过470℃/24 h均匀化处理后,Al-9.2Zn-2.0Mg-1.8Cu合金回溶完全,Mg和Zn元素含量更高的合金回溶不充分,组织中仍存在一定数量的(AlZnMgCu)四元相,其中,在高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金中Mg元素的增加尤其不利于均匀化的进行。     

GH350合金铸锭元素偏析及其均匀化热处理

 利用光学显微镜、扫描显微镜及能谱仪,研究了经双联真空(VIM+VAR)冶炼生产的130mm自耗锭GH350合金铸态和不同均匀化过程中显微组织和元素偏析的规律。结果表明,铸态GH350合金中存在复杂的第二相组织和严重的枝晶偏析,Nb、Ti、Ta等溶质元素大量偏聚于枝晶间的Laves相等第二相中,而Cr、Mo等元素则偏聚于枝晶干。并且发现铸态GH350合金经1180℃×40h炉冷后,枝晶偏析基本消除,合金成分基本均匀。     

微量稀土对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织及性能的影响

加入适量的稀土元素能有效改善铜合金的组织和性能.铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金中添加稀土Ce后,进行熔炼及热处理试验,再通过室温拉伸、导电率试验和金相观察,研究了微量Ce对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织与性能的影响.结果表明:铸态合金晶粒随着Ce含量的升高呈现先减小后递增的趋势;铸态合金的抗拉强度和导电性随着Ce的增加分别先升高后减低;当Ce的质量分数为0.06%时,铸态合金的抗拉强度最高、导电性最强.     

微量元素对Mg-Al-Zn系合金铸态组织及性能的影响

综述了Mg-Al-Zn系合金的化学成分，几种合金元素在镁合金中的作用及添加微量合金元素对Mg-Al-Zn系镁合金铸态显微组织及性能的影响。     

退火对Al_(1.5)CrCuFeMnTi高熵合金组织和硬度的影响

为研究退火处理对Al_(1.5)CrCuFeMnTi高熵合金组织和硬度的影响,采用真空电弧熔炼方法制备了铸态合金,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和维氏硬度计等手段对不同温度等温退火处理制得合金的组织形貌、晶体结构、成分分布和硬度进行表征。结果表明,铸态Al_(1.5)CrCuFeMnTi高熵合金由一个有序和一个无序的体心立方结构固溶体构成,形成了典型的枝晶组织,并在合金中观察到调幅结构特征。经过945℃退火处理后,合金中形成一个富含Al、Cr和Mn元素复杂结构的Laves相,合金经980℃退火后,该Laves相转变为以Cr为基体的FCC固溶体。退火处理利于铸态合金中残余内应力释放,致使合金硬度减小至HV450左右。     

高合金离心铸管的相鉴定

采用金要显微镜,扫描电镜,透射电镜,化学相分离等方法对ＺＧ４０Ｃｒ２５Ｎｉ２０（２５－２０合金）、ＺＧ４０Ｃｒ２５Ｎｉ３５ＮｂＷ（２５－３５合金）和ＺＧ４５Ｃｒ２８Ｎｉ４８Ｗ５（２８－４８合金）离心铸管的组织进行了系统研究。     

碳化钨增强镍基喷熔层耐磨性的研究

试验研究了不同含量的两种碳化钨粉末对镍基自熔合金喷熔层耐磨性的影响。结果表明，碳化钨粉末对喷熔层有显著的增强作用，其中质量分数为５０％铸造碳化钨的喷熔层耐磨性约为Ｎｉ６０喷熔层的９倍，合金高铬铸铁的１４倍，从组织上分析了耐磨性升高的原因。     

Cr20Ni32AlTi合金平衡相的热力学模拟计算与分析

通过热力学计算软件Thermo-Calc与相应的Ni基数据库,进行了耐热耐蚀合金Cr20Ni32A1Ti(％:0.10C、0.83Mn、0.56Si、＜0.005P、0.013S、20.89Cr、32.60Ni、0.26A1、0.39Ti、0.009 0N、0.076Cu)化学成分对主要析出相影响的研究,并分析了合金成分对合金初熔点和终熔点的影响.通过SEM、TEM和X射线能谱法对Cr20Ni32AlTi合金的组织和析出相成分进行了实验研究.结果表明,Cr20Ni32AlTi合金的主要析出相为M23C6和M(CN)碳化物,C含量(0.02％～0.10％)显著影响M23C6碳化物的析出量和开始析出温度;Cr含量(20％～22％)和C含量均影响合金的初熔点和终熔点.     

Fe20Cr9Ni铸造奥氏体不锈钢中σ相的析出动力学

采用EPMA、XRD、TEM等手段分析了压水堆核电站主管道用Fe20Cr9Ni铸造奥氏体不锈钢中σ相的成分和结构,通过等温时效处理、金相组织分析,研究了σ相析出动力学,获得了σ相析出的时间-温度-转变(TTT)曲线及JMA析出动力学方程.研究结果表明:Fe20Cr9Ni中σ相析出的温度范围为600～840℃,750℃时σ相析出动力学最快,600～750℃时σ相的析出量计算值与实验值符合得较好.σ相形成激活能为149kJ/mol,接近Cr在铁素体中的扩散激活能值,其过程主要受Cr扩散控制.Fe20Cr9Ni铸造奥氏体不锈钢中σ相析出特征主要由其特殊的合金成分和组织结构决定.     

Effect of Barothermal Treatment on the Structure and the Mechanical Properties of a High-Strength Eutectic Al–Zn–Mg–Cu–Ni Aluminum Alloy

The effect of barothermal treatment by hot isostatic pressing (HIP) on the structure and the properties of castings of a promising high-strength cast aluminum alloy, namely, nikalin ATs6N4 based on the Al?Zn–Mg–Cu–Ni system, has been studied using two barothermal treatment regimes different in isothermal holding temperature. It is shown that the casting porosity substantially decreases after barothermal treatment; eutectic phase Al3Ni particles are additionally refined during exposure to the barothermal treatment temperature: the higher the HIP temperature, the more substantial the refinement. The improvement of the casting structure after HIP increases their mechanical properties. It is found, in particular, that the plasticity of the alloy in the state of the maximum hardening increases by a factor of more than 8 as compared to the initial state (from 0.82 to 6.9%).     

Electrochemical Behavior of Bulk Amorphous Steel Fe55M2Cr12Mo10B5C13Y2(M=Ni,Cu,Nb)

Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2,Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2 and Fe55Nb2Cr12Mo10B6C13Y2 alloys with diameter of 4 mm were produced by copper mold casting. The effect of alloying additions (Ni,Cu or Nb) on corrosion resistance of Fe55 Ni2 Cr2Mo10 B6 C13 Y2,Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2 and Fe55 Cu2 Cr12 Mo10 B6 C13 Y2 alloys was studied by polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results show that Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13 Y2 and Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13 Y2 alloys can be cast to form bulk metallic glasses. Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13 Y2 and Fe55Cu2Cr12 Mo10B6C13Y2 amorphous alloys with passive potential about 1500 mV exhibit good corrosion resistance in NaCl solution of 5 % and 1 mol/L HC1 solution. The passive current density of the alloy with Ni addition is lower than that of other alloys. EIS results only show one impedance element. Amorphous alloy Fe55 Ni2 Cr12 Mo10 B6 C13 Y2 with larger charge transfer reaction resistance indicates good corrosion resistance.     

ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈铸钢组织对性能的影响

ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢水轮机铸件的组织和性能试验分析的结果表明，若出现类似魏氏体组织的δ-铁素体时，铸钢件的冲击韧性急剧下降。经正火处理可消除该铸钢中的δ-铁素体相。     

Structural,Micromechanical and Tribological Characterization of Zn–Ni Coatings: Effect of Sulfate Bath Composition

Zn and Zn–Ni alloy coatings were electrodeposited on mild steel from sulfate-based bath containing Sn as additive. The effect of Ni content on the microstructure, morphology, microhardness and the tribological behavior of these coatings were studied and discussed. Adding Sn in the sulfate bath had a significant effect on the surface morphology, particularly on the Zn–8 wt% Ni coatings. By increasing the Ni concentration from 8 to 14 wt%, the X-ray patterns showed that the phase structure of Zn–Ni alloy coatings was changed from η-phase Ni₃Zn₂₂ to γ-phase Ni₅Zn₂₁. The plastic deformation and delamination were found to be wear mechanisms for the investigated coatings. While the Zn–14 wt% Ni alloys had the best wear resistance, Zn films had the most severe wear volume loss and the highest friction coefficient.     

Effect of Rare Earth on Microstructure of Vacuum Melting Ni-Based Self-Fluxing Alloy Coatings

The Ni-based self-fluxing alloy coating containing RE was acquired by the technique of vacuum melting on the hypoeutectoid steel (Fe-0.45% C) matrix. By X-ray diffraction, SEM and EDX, the microstructure and phase structure of section of coating and the microstructure near the interface between coating and matrix were investigated, and the effect of RE on microstructure of coating was also discussed. The results show that the microstructure of the NiCrBSi alloy coating is composed of Ni-based solid solution and a lot of massive, globular and needle secondary phases CrB, Ni3B, Cr7C3, Cr23C6 among the solid solution. The metallurgical binding between steel matrix and coating is realized. RE makes needle phase of alloy coating vanish. New phases of NiB and Cr6.5Ni2.5Si are precipitated from alloy coating, and secondary phases of alloy coating are sphericized. Consequently, RE also hinders the diffusion of Ni, Cr and Si atoms from coating to matrix and Fe atoms from matrix to coating, holds back the dilution of Fe for NiCrBSi alloy coating, and assures the chemical composition of the alloy coating.     

从不锈钢粉尘中选择性提取Cr、Ni和Zn重金属

基于热力学计算结果,通过配碳还原-熔分工艺,从不锈钢粉尘中选择性分步提取了Cr、Ni和Zn重金属元素.配碳还原实验结果表明,不锈钢粉尘的最佳配碳量为20%,粉尘中Fe、Ni和Zn的最低还原温度为1050℃,Cr的最低还原温度是1 400℃,与热力学计算结果一致,通过控制温度实现了对粉尘中金属的选择性分步还原.直接还原熔分实验说明,Fe-Cr合金最佳熔分温度为1550℃,粉尘中金属以Fe-Ni-Cr合金形式被提取出来,渣金分离状况良好,反应时间5min时金属提取率已达到75%左右,15 min时Fe和Cr收得率达到85%以上,Ni超过90%.通过控制配碳量、还原时间与反应温度,在不改变现有工艺的条件下,不锈钢粉尘直接返回炼钢主流程回收其重金属完全可行.