热处理对TiAl基合金喷丸试样组织与性能的影响

TiAl合金在高温下服役时,表面因受循环载荷而容易产生疲劳裂纹,因此有必要进行表面处理以改善其力学性能。使用直径0.2 mm钢丸在0.7 MPa气压下对TiAl合金进行室温喷丸实验,使用ABAQUS有限元分析软件进行喷丸仿真模拟研究。随后,对喷丸试样进行不同温度和保温时间的热处理。通过SEM观察TiAl合金纵截面的显微组织,使用X射线残余应力仪测量TiAl合金表面的残余压应力,使用显微硬度仪测量热处理后TiAl合金表面的显微硬度。结果发现,喷丸后TiAl合金表面出现许多凹坑和层片状突起,次表面处发生明显塑性变形并出现许多变形孪晶。热处理后TiAl合金表面残余压应力会随着保温时间的增加和热处理温度的升高而变小。硬度几乎表现出与残余应力相同的趋势,但当热处理温度为1 200℃时,因金相组织发生变化,α₂相含量明显增多,导致硬度增加。     

焊后热处理对6082-T6铝合金焊接接头组织和性能的影响

对6082-T6铝合金焊接接头进行固溶+时效和时效两种热处理，研究不同热处理制度对其组织和性能的影响。实验结果表明：未处理的6082-T6焊接接头抗拉强度为225 MPa，断裂位置位于热影响区，接头硬度最低值均在热影响区；经时效处理后的6082-T6焊接接头处强化相分布更加均匀，焊缝区组织无明显变化，熔合区和热影响区组织轻微细化，抗拉强度为264 MPa，断裂位置仍在热影响区，接头硬度最低值均在热影响区；经固溶+时效处理后的6082-T6焊接接头处重新析出细小的强化相，熔合区和热影响区组织有明显的细化，抗拉强度提高到302 MPa，断裂发生在焊缝区，硬度值明显高于未处理6082-T6焊接接头的，硬度最低值位于焊缝区。     

振动研磨工艺对QAl10-4-4合金的表面组织及性能的影响

研究了振动研磨工艺对涡轮用QAl10-4-4合金组织和表面性能的影响.结果表明：振动研磨处理后,QAl10-4-4合金产生了从研磨表面至心部硬度逐渐降低的硬化层,表面硬度提高约20%;相对于未研磨处理的QAl10-4-4合金,经振动研磨处理后,合金处于表面压应力状态,表面残余应力提高约300 MPa,表面粗糙度明显降低,表面摩擦因数显著下降,耐磨性显著提高.工程实际应用结果表明：使用振动研磨工艺处理QAl10-4-4合金蜗轮提高整机的传动效率超过20%.振动研磨后,材料表面综合性能的提高与表层组织细化有直接关系.     

Nanoindentation response analysis of TiN-Cu coating deposited by magnetron sputtering

To investigate the change of the mechanical properties of soft metals doped PVD(Physical Vapor Deposition)coatings after the migration of soft metal to the surface, TiN-Cu coating was deposited on Si(100) by magnetron sputtering. The microstructure and mechanical properties at room temperature and after vacuum heat treatment at 300 ℃ were investigated. The results showed that the grains were clustered and the microstructure was porous for TiN-Cu coating at room temperature, while many micro-and nano-sized Cu particles were observed on the surface after vacuum heat treatment at 300 ℃. The elastic properties of the TiN-Cu coating after vacuum heat treatment at 300℃ degraded compared with that at room temperature. The hardness and elasticity modulus of TiN-Cu coating kept constant(3.7 GPa and 125.0 GPa, respectively) with the increase of nano-indentation depth, while the hardness and elasticity modulus of TiN-Cu coating after vacuum heat treatment at 300 ℃ increased gradually.     

固溶时效处理对Ni50Ti44Al6合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电子显微镜、X射线衍射、室温和高温压缩试验等方法研究了固溶时效对Ni50Ti44Al6合金微观组织和力学性能的影响.Ni50Ti44Al6合金的铸态微观组织是由NiTi基体和沿晶界分布的网状组织构成.随着固溶温度升高,合金中的网状组织部分消失,第二相在基体中趋向于均匀的弥散分布;随时效时间延长,合金的强度先升高后降低.固溶时效处理能有效改善Ni50Ti44Al6合金的力学性能.最佳的处理制度为:合金在1150℃固溶6 h,水淬,再在700℃时效6 h.     

固溶处理对7050铝合金强度和断裂韧性的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸、紧凑拉伸等实验手段研究固溶处理对7050铝合金拉伸力学性能和断裂韧性的影响.研究结果表明:单级固溶中,随着固溶温度的升高,粗大第二相逐渐溶解,但再结晶体积分数和亚晶尺寸逐渐增大,导致强度和断裂韧性均先增大后减小;双级固溶后,粗大第二相明显减少,再结晶体积分数和亚晶尺寸较小,强度和断裂韧性均超过单级固溶的最大值;固溶后预析出,虽然再结晶体积分数较低,亚晶尺寸较小,但亚晶界析出大量η相,基体内存在大量粗大第二相,强度和断裂韧性明显下降.     

Effect of heat treatment on microstructures and mechanical properties of a bulk nanostructured Al-Zn-Mg-Cu alloy

A bulk nanostructured Al-10.0Zn-2.8Mg-1.8Cu alloy was synthesized by cryomilling first and then by spark plasma sintering (SPS), and the effect of heat treatment on the microstructures and mechanical properties of this alloy were studied. Most MgZn₂ particles with a coarse size lie on the grain boundaries of the SPS-processed sample. After solid solution and artificial aging, fine spherical-like MgZn₂ particles precipitate uniformly in the grain interiors. No obvious grain growth is found after the heat treatment. A nanoindentation study indicates that no clear change is found in the Yong's modulus of the nanostructured alloy after the heat treatment. However, the hardness of the nanostructured alloy increases by about 33% after the heat treatment, which is attributed to the effect of precipitation-hardening.     

硝酸氧化仲辛醇液液非均相反应过程热危险性分析

利用反应量热仪器RC1分析半间歇操作下的硝酸氧化仲辛醇的反应放热过程,通过不同的反应温度、搅拌速率、加料时间等反应条件的变化,研究氧化反应过程中放热速率情况和热转化速率的变化趋势,推导出反应失控条件下的绝热温升和所能到达的最大温度等参数。分析结果表明:在室温下该反应就可以进行,随着反应温度的升高,反应放热速率加大;搅拌速率对非均相反应的影响明显;随着加料时间的延长,放热速率减慢,但会延长反应时间;综合分析判定其反应热失控,危险属于中度危险。     

化学镀Ni-P-ZrO_2工艺及性能

以NiSO4 为施镀主盐 ,次亚磷酸钠为还原剂研究了化学镀法在工件表面获得良好性能的Ni P ZrO2 镀层的工艺 .用正交试验法确定了镀液的最佳成分 ,考察了施镀温度、搅拌速度、ZrO2 微粒的添加量对镀层形成的影响 ,并用X射线衍射和电子探针对镀层的结构进行了分析 .结果表明 ,镀液的最佳组成为 :NiSO4 30g·L-1,配合剂 18g·L-1,稳定剂 2g·L-1,次亚磷酸钠 2 0g·L-1,促进剂 15g·L-1;施镀工艺条件为 :施镀温度 85～ 90℃ ,ZrO2 微粒加入量 10～ 2 0g·L-1,在施镀过程中采用间歇式搅拌法 ;经过 30 0℃以下的热处理后镀层结构仍为非晶态结构 ,经过 30 0℃以上的热处理后 ,则变为晶体结构 ;用以上方法获得的镀层为高磷镀层 .此外 ,用浓度为 10 % (质量分数 )的盐酸检验镀层的耐蚀性 ,结果表明ZrO2 微粒的加入不会影响Ni P基质层的抗蚀性 .因此 ,采用本工艺能获得性能优良的Ni P ZrO2 合金镀层 ,且性能比Ni P镀层有显著提高     

Influence of ECAP on the fatigue behavior of age-hardenable 2xxx aluminum alloy

The fatigue behavior under load control and the mechanical properties of commercial 2011 aluminum as an age-hardenable Al alloy was studied. To estimate the effects of the equal channel angular pressing (ECAP) process, solution heat treatments, and aging on the fatigue life, tests were conducted at four different stages:furnace cooling; furnace cooling plus one ECAP pass; solid solution heat treatment, quenching, one ECAP pass plus aging at peak age level; and the T6 condition. Only one pass was possible at room temperature because of the high strength of the material. The fracture surface morphology and microstructure after fatigue were evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The experimental results revealed that the optimum fatigue life under load control, the tensile strength, and the Vickers hardness of the material were interdependent. The optimum fatigue life under load control was achieved by increasing the tensile strength and hardness of the material.     

淬火转移时间对A357 铝合金力学性能与微观组织的影响

 采用OM、DSC、SEM 与TEM,结合力学性能测试研究淬火转移时间对A357 铝合金力学性能与微观组织的影响。结果表明:随着淬火转移时间由3 s 延长至49 s,A357 铝合金经T6 热处理后的抗拉强度、屈服强度与延伸率分别由351 MPa、275MPa 与12.4%降低至320 MPa、254 MPa 与6.5%,合金材料的抗拉强度连续下降,屈服强度变化较小,延伸率呈现出先上升后下降的变化趋势。初生与共晶Si 相逐渐由细长的针状或片层状转变为椭圆球状或棒状,平均长度为10~25 μm,平均宽度为5~10 μm,当淬火转移时间超过35 s 后,初生与共晶Si 相则仍以细长的针状或片层状形貌为主。拉伸断口形貌以韧窝断裂为主,附带部分沿晶断裂,随着淬火转移时间的增加,断口表面韧窝数量随之减少,沿晶断裂裂纹数量不断增加;Mg 与Si 元素集中分布于晶粒边界处的二元与三元共晶组织中,Al 元素广泛分布于晶粒内部及晶粒边界处;人工时效过程析出的Mg₂Si 强化相长度约为0.2~1 μm,宽度为0.02~0.08 μm,且随着淬火转移时间的延长,Mg₂Si 强化相的析出数大量减少,长径比不断下降,合金材料的强度与塑性随之降低。     

液态模锻成形的2A14履带板性能分析

采用液态模锻成形工艺，成形出某特种车辆2A14履带板；然后分析其金相组织，测试其耐磨性、力学性能和凸起部位的硬度。结果显示，经过热处理后，强化相大量弥散分布在晶粒内部和晶界之间，质点产生晶格畸变，履带板强度和硬度明显提高，抗拉强度提高602%，屈服强度提高626%；沿水平中心线正方向，履带板凸起部位的硬度值越来越大，并呈规律分布；履带板主要受到磨粒磨损，并伴有少量粘着磨损。研究表明，液态模锻成形的2A14履带板性能较好，热处理工艺能够显著提高零件综合性能。     

热等静压316L不锈钢致密体的组织与性能

采用热等静压方法对气雾化316L奥氏体不锈钢粉末致密化,用箱式电阻炉对致密体进行了固溶处理,研究了固溶前后致密体的显微组织和力学性能,并对其拉伸断口形貌进行了分析．结果表明：热等静压态致密体密度接近理论全致密,内部组织为细小的奥氏体,存在较多的碳化物,抗拉强度、屈服强度分别达到595．3MPa和263．3MPa,延伸率为58．3％,硬度为HBS152．3;固溶处理使致密体强度和硬度降低,塑性增加,且随着固溶温度的提高,强度迅速降低,塑性明显提高,最佳固溶温度为1050℃;在固溶温度为1050℃和水冷的情况下,最佳保温时间为20min;固溶处理前后拉伸试样断口呈现明显的韧性断裂,固溶韧性好于固溶前的,均高于热轧态产品的韧性．     

反应结晶法制备微粉化萘普生的研究

采用反应结晶法对萘普生进行微粉化实验研究。系统考察了温度、搅拌速度、盐酸滴加速度、药物浓度和酸溶液体积用量对反应结晶颗粒的形貌和粒度的影响。实验结果表明在温度15℃,搅拌速度1500r/nim,盐酸溶液滴加速度0.5mL/min,药物浓度0.02mol/L,盐酸溶液体积10mL,可制得微粉化六边形片状萘普生药物颗粒,且产物的粒度和形貌可控。产品的XRD、IR分析表明结晶过程对产物的晶形与化学性质均不产生影响。     

超声波搅拌时间对原位自生Mg2Si/Al基复合材料凝固组织和力学性能的影响

为了研究铝基复合材料的凝固组织和力学性能,采用超声波搅拌的方法制备了原位自生Mg₂Si/Al基复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)分析其微观形貌,并通过硬度检测和拉伸试验测试其力学性能.结果表明:超声波搅拌不但能够细化初生Mg₂Si颗粒,改变凝固组织形貌,而且具有除气除杂功能,二者共同提高了Mg₂Si/Al基复合材料的力学性能;经过超声波搅拌的Mg₂Si/Al基复合材料与未经过超声波搅拌的Mg₂Si/Al基复合材料相比,抗拉强度与伸长率总体呈上升趋势,其断口形貌均为准解理面.在超声时间为40 s时,抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为201 MPa和5.63%,相比未超声处理的Mg₂Si/Al基复合材料的抗拉强度和伸长率,分别增长了139.29%和178.71%;复合材料的硬度先升高后降低,超声作用时间为30 s时硬度最佳,为116.96(HB).     

硝酸酸化处理对MCMB碳材料性能的影响

根据现有制造高密度高强度碳材料的工艺流程,以硝酸酸化处理中间相碳微球,并用酸化处理过的微粉制备高密度高强度碳材料,对样品进行性能测试。实验表明,以硝酸溶液对中间相颗粒酸化后能提高样品的肖氏硬度和抗压强度。当硝酸酸化处理溶液浓度为3mol/L时,可制备出密度1.72g/cm3、抗压强度104.9MPa和肖氏硬度82.6的高密度碳材料。     

工艺因素对SiCp／Mg复合材料中颗粒分布的影响

对机械搅拌法制备ＳｉＣ颗粒增强镁基复合材料的工艺过程进行了探索，着重研究了搅拌温度、搅拌头位置，搅拌速率以及搅拌时间等工艺因素对复合材料中ＳｉＣ颗粒分散性的影响。形成了一种制备微细ＳｉＣ颗粒增强Ｍｇ－３Ａｌ基复合材料的工艺方法，并获得相应工艺参数。     

流动剪切对原油乳化含水率的影响及基于焓的定量表征

油水两相的乳化特性对两相流的流型和压降规律有显著影响。流动条件下的原油乳化含水率是影响油水两相流动特性的关键。针对4种原油,通过油水两相的乳化实验,研究了搅拌转速、水相比例、温度及搅拌时间对原油乳化含水率的影响。研究发现,当水相比例低于某一临界值时,在一定搅拌转速范围内会发生完全乳化现象,当水相比例高于该临界值时,只发生部分乳化。不同原油发生完全乳化的临界水相比例不同,与原油物性相关;对于非完全乳化的情况,原油乳化含水率随搅拌转速的增大而增大,随水相比例、温度的升高而减小,随搅拌时间的增加而增大;油水两相乳化过程中消耗的能量可采用比焓进行表征,不同剪切条件下的原油乳化含水率可以与比焓进行归一化关联,并且二者符合幂律关系。     

Microstructure and properties of A2017 alloy strips processed by a novel process by combining semisolid rolling, deep rolling, and heat treatment

A novel short process for producing A2017 alloy strips with notable features of near net shape, saving energy, low cost, and high product performance was developed by combining semisolid rolling, deep rolling, and heat treatment. The microstructure and properties of the A2017 alloy strips were investigated by metallographic microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, tensile testing, and hardness measurement. The cross-sectional microstructure of the A2017 alloy strips is mainly composed of near-spherical primary grains. Many eutectic phases CuAl₂ formed along primary grain boundaries during semisolid rolling are crushed and broken into small particles. After solution treatment at 495℃ for 2 h the eutectic phases at grain boundaries have almost dissolved into the matrix. When the solution treatment time exceeds 2 h, grain coarsening happens. More and more grain interior phases precipitate with the aging time prolonging to 8 h. The precipitated particles are very small and distribute homogenously, and the tensile strength reaches its peak value. When the aging time is prolonged to 12 h, there is no obvious variation in the amount of precipitated phases, but the size and spacing of precipitated phases increase. The tensile strength of the A2017 alloy strips produced by the present method can reach 362.78 MPa, which is higher than that of the strips in the national standard of China.     

机械合金化-热处理制备V5Si3材料

[目的]为了获得V/Si类化合物基本结构和性能,拟合成V/Si系金属间化合物V_5Si_3。[方法]采用V粉和Si粉作原料,按照原子比V∶Si=5∶3进行称量,通过机械合金化与热处理制备V_5Si_3,再利用XRD,SEM/EDS等方法对球磨粉体试样和热处理试样的物相组成、微观形貌和微区成分进行分析与表征,并测量其抗压性能和硬度。[结果]V/Si粉体经过球磨后颗粒度减小,逐渐非晶化,最终得到以原子比V∶Si=5∶3结合的非晶态物质;经过热处理,非晶态结构转变为V_5Si_3晶体。[结论]随着热处理温度的升高,晶体结晶度提高,材料的抗压强度和显微硬度增加,抗压强度达到640 MPa,显微硬度最高为656 MPa。