轧制工艺对MnCuNiFe合金组织、织构与阻尼性能的影响

将定向凝固态M2052合金采用不同的工艺轧制得到三组合金样品,对合金施加固溶+时效热处理,并采用金相显微镜、X射线衍射仪、动态热机械分析仪和万能材料试验机研究了合金在不同轧制压下率的组织、织构、阻尼性能及力学性能。结果表明,随着轧制压下率的增加,合金的微观组织由枝晶组织向等轴晶转变,且α-Mn的析出量增多,导致阻尼性能下降。40%、60%和90%轧制压下率的合金在0.1 Hz的孪晶峰内耗分别为0.0548,0.0532,0.0333。同时,织构组成也发生明显变化,H织构严重降低合金伸长率,但P织构可以大幅提高合金力学性能。经轧制处理的合金伸长率均大于15.0%,抗拉强度均大于500 MPa。研究结果对兼具优异力学性能的高阻尼锰铜基合金的研制具有重要的指导意义。     

感应重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的组织与耐腐蚀性能北大核心

采用冷喷涂辅助感应重熔合成不同Co含量的AlCo_(x)CrFeNiCu(x=0、0.5、1、1.5、2)高熵合金涂层。通过XRD、SEM、EDS、电化学工作站等设备检测分析了不同Co元素含量AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的相结构、微观组织、耐腐蚀性能等。结果表明:高熵合金涂层的相结构为FCC+BCC双相混合结构,微观组织形貌为枝晶+枝晶间组织,随着Co含量的增加,AlCo_(x)CrFeNiCu系高熵合金涂层中的枝晶数目增加,并明显粗化。面扫描分析表明显微组织中枝晶内富集Fe、Cr、Co元素,枝晶间富集Cu元素,Al均匀的分布在整个涂层中。在3.5%NaCl腐蚀介质中,AlCo 0.5 CrFeNiCu高熵合金涂层更耐腐蚀,比其他比例Co含量涂层有较正的自腐蚀电位(E_(corr)=-0.37 V)和较小的自腐蚀电流密度(I_(corr)=4.9×10^(-6)A/cm^(2))。     

定向凝固过程中单晶合金枝晶生长的研究进展

随着定向凝固技术与工艺的不断发展,工程技术人员对枝晶生长的控制也越来越精准。为使枝晶生长朝着人们设定的方向发展,进而获得理想的组织结构,凝固过程的控制成为关键因素。定向凝固技术制备的合金虽能提高其综合力学性能,但受到枝晶生长等多方因素影响,因此有必要对枝晶生长方面的研究工作进行评述。综述了定向凝固工艺参数、合金成分和晶体取向对枝晶生长的影响,尤其是对一次枝晶间距的影响。通过建立物理模型来模拟枝晶的生长过程,一方面来验证理论模型的有效性,另一方面对干扰因素进行预测和控制。此外,论文还分析与讨论了一次枝晶间距的极端范围与边界条件。最后,对影响定向凝固控制枝晶生长的因素进行了总结和展望。     

Ag添加对Fe基中熵合金组织与腐蚀性能的影响北大核心

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和负压铜模吸铸法制备双相FCC结构的铁基中熵合金,研究Ag元素微量添加对合金的组织结构以及在不同介质中腐蚀行为的影响。结果表明,合金中主要组元与添加的Ag元素的二元混合焓为正值,由于相分离在枝晶间富集形成FCC2相。随着Ag含量的增加,合金的腐蚀电位逐渐正移,腐蚀电流密度减小,容抗弧半径增大,合金耐蚀性能明显得到提升。其中,合金Fe_(60.8)Mn_(13.4)Si_(8.7)Cr_(9.4)C_(3.7)Ag_(4)在PBS溶液中的腐蚀电流密度可达2.139×10^(-8) A/cm^(2),耐腐蚀性能最优。     

真空熔铸法和快速凝固法制备的Cu-15Ni-8Sn-Xsi合金的组织研究

利用金相、扫描电镜及电子能谱微区成分分析等方法对采用真空熔铸法和快速凝固法制备的不含Si及添加不同Si含量(0．3％和1．2％)的Cu-15Ni-8Sn合金的铸态组织形貌及构成进行了研究。结果发现,采用真空熔铸法所制备的合金的铸态组织具有发达的枝晶,且明显地分为3层,添加的Si由于与Ni结合生成Ni3Si相而细化了枝晶。与真空熔铸法相比,采用快速凝固法制备的添加少量Si的合金,其晶粒均匀细小,枝晶基本消除,微区成分更均匀。相对Si含量较少(0．3％)的合金,当Si含量增加到1．2％时,由于Si抑制了Sn在基体中的固溶度,导致合金中Sn的显微偏析有所加剧。     

Ru含量对镍基高温合金铸态及热处理后组织的影响

对3种不同Ru元素含量的新型镍基高温合金铸态、热处理态的组织进行观察,研究了Re元素对合金凝固组织的特征及元素偏析行为的影响。结果表明:随着Ru元素含量(质量分数)的增加,合金γ′相的回熔温度及固相线温度(初熔温度)分别升高和降低,而液相线温度无显著变化;铸态合金组织的枝晶偏析明显,其枝晶干和枝晶间γ′相的尺寸及体积分数均呈下降趋势;铸态合金的主要强化元素的偏析,呈先升高后降低的趋势;经标准热处理后,合金中共晶组织消除,Ru元素含量的增加降低了合金的最高固溶处理温度。     

定向凝固MnNi合金的相变特征以及超高阻尼行为

MnNi阻尼合金因具有丰富的相变行为而极具开发潜力。本文通过定向凝固手段制备了超高阻尼MnNi合金。为了研究其相变行为,采用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、动态力学分析(DMA))等实验方法,并将轧态合金进行对比研究。结果表明,定向凝固过程形成的由富Mn枝晶干与富Ni枝晶间构成的枝晶组织,在升温过程分别发生fco→fct以及fct→fcc的结构相变,继而使其具有优良的相变阻尼性能。电子背散射衍射(EBSD)揭示定向凝固MnNi合金晶粒粗大,且晶粒内部存在大量的小取向差孪晶,使其孪晶阻尼性能是轧态合金的7倍。     

直流磁场对Al-Cu合金定向凝固组织的影响

采用Bridgeman定向凝固装置，研究Al-Cu合金的定向凝固特点及直流磁场对定向凝固组织的影响，在磁场作用下，宏观组织柱状晶组织的宽度增加，且枝晶的一次臂平均间距减小，枝晶的取向较为一致。说明在定向凝固条件下，直流磁场抑制了熔体的对流。     

锰对铸造Zn-38Al-2.2Cu合金组织及磨损性能的影响

利用SEM、金相显微镜、万能试验机、摩损试验机研究锰添加量对铸造多元Zn-38Al-2.2Cu合金组织及性能的影响。结果表明,当锰含量为0.2%时晶粒明显细化,当锰含量大于0.6%时,出现大量枝状晶。随锰含量增加,合金塑性、韧性逐渐降低。低载荷(100 N)作用下合金磨损量随锰含量增加而逐渐降低,重载荷(900 N)下合金的磨损量呈现先减小后增大的趋势,锰含量为0.6%时,合金具有较高的抗拉强度、硬度和较好的重载荷耐磨性能。     

Zn-Mg富Zn区合金在不同冷速下的凝固微观组织演化及相选择

采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段分析不同镁含量Zn-Mg合金在金属阶梯铸型下的铸态凝固组织形貌,探讨冷速对合金组织的影响。结果表明,Zn-Mg合金中存在非小平面的枝晶初生Zn相和小平面包晶Mg_2Zn_(11)金属间化合物相,基体为共晶组织;随着冷速的提高,Zn-2%Mg合金中枝晶初生Zn相数量增多、细化且具有发达的二次枝晶臂,共晶层片细化明显,Zn-3%Mg合金中的共晶晶胞具有台阶状及圆状特点,且随着冷却速度的提高,圆形的胞状共晶晶粒增多。     

Al、Ti、V和Cr促进高熵合金BCC相形成能力的研究

定量研究了Al、Ti、V和Cr促进CoFeMnNi基高熵合金形成BCC相的添加量,结合元素周期表分析了相关规律。使用真空熔炼炉炼制了CoFeMnNi基高熵合金,使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计分析了合金的组织结构和硬度。结果表明,CoFeMnNi合金为单一FCC相结构,Al、Ti、V和Cr四种元素单独添加到合金中出现BCC相的添加量分别是0.6、0.6、1和2 mol;促进BCC相形成能力的顺序是Al>Ti>V>Cr;对于元素周期表第4周期的过渡族元素,序号小于25的元素是BCC形成元素,序号越小越有利于在高熵合金中形成BCC相。当合金有BCC相形成时,合金的硬度升高;随BCC相的增加,硬度增加,合金脆性变大。合金含钛2 mol后,合金抗腐蚀能力提升明显,即使在王水腐蚀120 s仍然没有明显的腐蚀痕迹。     

添加CeO2对W-6Ni-4Co合金组织与性能的影响研究

采用冷压烧结法,以W、Ni、Co为原料,添加微量CeO2,制备W-6Ni-4Co合金。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪等分析测试合金相组成、组织结构和力学性能,研究CeO2添加量对合金组织、性能的影响,并探讨CeO2对合金烧结致密化、相组成及分布、相长大和力学性能的作用机制。结果表明,W-6Ni-4Co合金主要由W、Co7W6、CeO2、Ni和Co相组成,增加CeO2添加量,抑制局部烧结合金化及W相长大,使Co7W6相减少、W相细化以及孔隙增加;添加0.1%CeO2合金组织细小、黏结相分布均匀,减弱了孔隙的性能弱化效应,使其力学性能最优。     

Si和Mg的添加量对Al-Mg-Si合金的显微组织和Mg2Si相形貌的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等方法研究Al-8.8Mg-9.2Si、Al-12.6Mg-7.4Si、Al-15.4Mg-9.8Si三种不同计算Mg2Si含量的合金在金属型下的铸态凝固组织演化,结果表明,合金的凝固路径为,室温下的凝固组织为一定量的初生Mg2Si相、二元共晶和三元共晶集群构成。随着Si含量和Mg含量的增加,初生Mg2Si相的数量增加,其生长形态由八面体多边形向二次枝晶壁较为发达的树枝晶状转变,共晶Mg2Si相的形态并没有明显的转变。通过对比Al-12.6Mg-7.4Si、Al-15.4Mg-9.8Si合金的凝固组织形貌,发现共晶晶胞的纵横比率累积值随着计算Mg2Si含量的增加而下降。     

有序合金Ni3Si脆性改善研究进展

从微合金化，宏合金化，细化晶粒3个方面介绍改善Ni3Si合金脆性的研究进展。微合金化虽可提高Ni3Si的室温韧性，但效果并不明显，而宏合金化虽可在一定温度范围内提高Ni3Si合金韧性，有些元素降低高温韧性或室温韧性；细化晶粒提高Ni3Si韧性的效果产不明显。合金成分富Ni化，多元素宏合金化与微合金化相结合是改善Ni3Si有序合金脆性的最佳方法。     

添加元素对铝基牺牲阳极的影响

用电化学测试系统和XJP-6A金相显微镜、扫描电镜和能谱分析，研究添加元素RE．Cd，Sn，Mg等在Al-Zn-In系铝基牺牲阳极溶解过程中的作用以及合金微观组织结构对牺牲阳极性能的影响。研究结果表明，Al-Zn-In系牺牲阳极在人造海水中电化学性能良好。镁对舍RE铝基牺牲阳极性能有较大改善。随RE含最增加，铝台金晶粒变小，偏析相数量先增加后减少。偏析相主要为晶界析出物和弥散相。RE含量不同时，晶界析出物量不同，细化阳极晶粒最佳RE含量为0．5％．0．3％RE时阳极偏析相数量最多。     

冷变形和时效处理对含Y、Nd的Cu-Cr合金电导率及硬度的影响

为了达到提高铜基合金的强度而导电率无明显下降的目的, 通过添加稀土元素、形变强化和时效处理等手段制备了Cu-Cr-RE合金。研究表明, Cu-Cr-Nd/Y合金随变形量的增大, 导电率也增大。在480 ℃,时效初期0～6 min, 合金的电导率迅速上升, 之后随着时效时间的增加合金的电导率没有明显变化。Cu-Cr-Nd/Y合金的硬度随Nd/Y含量的增加而增加, 时效时间6 min左右能达到较大的硬度。稀土有净化合金的作用, 能有效提高合金的硬度, Nd比Y能更好地净化基体。     

Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金组织与性能的影响北大核心

铸态CrCoNi中熵合金相比传统合金具有优异的性能,但其室温强度不高,限制了其应用。采用合金化法,通过添加不同含量的Ti元素,制备铸态CrCoNiTi_(x)(x=0、0.2、0.4、0.5)中熵合金,研究不同Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金的物相结构、微观组织、力学性能的影响。结果表明:x=0.2时,合金组织中析出Ni_(3)Ti金属化合物,合金的强度提高到643 MPa,延伸率降低至24%,x=0.4时,组织中析出Ni_(3)Ti与Cr_(3)Ni_(2)金属化合物,强度和延伸率急剧降低,x=0.5时,合金几乎无塑性,但硬度达到最高,为769.51 HV。添加Ti元素后,由于金属化合物的产生,合金脆性增加,硬度增加,若要使合金的强韧性较好,Ti元素含量应小于0.2,添加Ti元素后,合金的耐腐蚀性下降。