Mn含量对高饱和度Al-8Zn-1.8Mg-1.4Cu合金强度的影响

通过透射电镜(TEM与HRTEM)、室温拉伸测试、JMatPro模拟等手段,研究了0.4%与0.8%的Mn对高饱和度Al-8Zn-1.8Mg-1.4Cu合金锻件抗拉强度、屈服强度的影响。结果表明,当合金中含有0.4%与0.8%的Mn时,合金抗拉强度分别达到545、553MPa,较基体合金分别提高7.9%和9.5%,屈服强度分别达到448、469MPa,较基体合金分别提高16.3%和17.4%;向Al-8Zn-1.8Mg-1.4Cu合金中添加Mn元素,经过固溶时效热处理后合金中形成Al_6Mn析出相,Al_6Mn析出相以棒条状存在于晶粒内外,其数量随Mn含量提高而增多;固溶时效后,Al_6Mn析出相与铝基体以非共格形式存在,以弥散强化方式提高合金强度;另外,Mn原子会置换铝基体中的Al原子,导致面心立方铝基体晶格发生膨胀、晶格常数变大,产生晶格畸变,实现固溶强化。     

电流强度对冷坩埚定向凝固Ni_3Al金属间化合物微观组织的影响

为改善Ni_3Al合金的室温塑性,研究了不同电流强度的直流电场对冷坩埚定向凝固Ni_3Al合金微观组织的影响。结果表明,在直流电场作用下,随着电流强度的增加,Ni_3Al合金的定向凝固组织的一次枝晶间距变小,凝固界面变得平直。未施加直流电流时,凝固组织由L12型结构的Ni_3Al基体和B2型结构的Ni Al析出相两相组成。当定向凝固过程中施加直流电流时,凝固组织中析出相由B2型NiAl相转变为呈薄层状、晶面对称的孪晶马氏体NiAl相。     

Ni_(54)Mn_(25)Ga_(15)Al_6高温形状记忆合金的微观组织和相变行为(英文)

研究Ni54Mn25Ga15Al6高温形状记忆合金的微观组织、马氏体相变特性、力学性能和形状记忆效应。通过与Ni54Mn25Ga21合金对比,分析添加第四组元Al对Ni-Mn-Ga合金性能的影响。结果表明:Ni54Mn25Ga15Al6合金为单一的四方结构非调制马氏体相并呈片状的马氏体孪晶板条形貌。该合金的马氏体相变开始温度超过190°C,具有发展成为高温形状记忆合金的潜力。在Ni-Mn-Ga合金中添加Al会降低马氏体相变温度,这主要归因于Al添加引入的晶格尺寸因素的改变。添加Al元素能有效提高合金的强度和塑性,但降低合金的形状记忆性能。     

定向凝固Ni_(47)Mn_(32)Ga_(21)多晶合金的结构、相变及磁特性

采用定向凝固方法制备了Ni47Mn32Ga21多晶合金,通过XRD谱和金相照片研究合金的结构,通过对合金磁化强度与温度关系、电阻与温度关系、磁化曲线和磁感生应变曲线的测量分析,研究了合金的相变、磁化特性及磁感生应变特性。结果表明:Ni47Mn32Ga21合金在室温(298K)时为四方结构马氏体相,晶格参数a=b=0.593 8 nm,c=0.553 1 nm。合金的马氏体相变起始温度Ms和终止温度Mf分别为309 K和295 K,逆马氏体相变起始温度As与终止温度Af分别为306 K和319 K,居里温度TC为365 K。室温无压力下,Ni47Mn32Ga21合金有较好的双向可恢复磁感生应变,其饱和磁感生应变值达到-700×10-6。     

Mn含量对(V60Ti22.4Cr5.6Fe12)100-xMnx(0≤x≤3)合金吸放氢性能的影响

系统研究了采用FeV80中间合金制备的低成本(V60Ti22.4Cr5.6Fe12)100-x Mnx(0≤x≤3)合金的吸放氢性能及微观组织结构。XRD及PCT测试结果表明,随着Mn含量的增加,合金的晶格常数减小,放氢平台压先升高后降低;吸氢量随Mn含量的增加不断降低,而Mn含量的增加对放氢量没有显著影响。当Mn含量为2.5 at%时,合金室温下的放氢平台压达到最大值0.14 MPa,吸氢量为3.64%(质量分数,下同),放氢量为2.00%。SEM及EDS分析表明,不同Mn含量的合金均由bcc主相、富钛二相及稀土氧化物相组成,且Mn主要存在于合金的bcc主相中,而在富钛二相中分布相对较少。     

复合添加Cr、Bi元素的ZA84镁合金时效硬化及微观组织研究

本文利用扫描电镜及高分辨透射电镜对复合添加Cr、Bi元素的ZA84镁合金的时效硬化及微观组织进行了研究。其结果表明：在ZA84合金中复合添加微量的Cr、Bi元素能显著增强合金时效硬化效果。ZA84-0.2Cr-0.5Bi合金经160℃时效,在时效初期基体存在严重的晶格畸变并含有数量较多的晶体缺陷。峰时效阶段合金微观组织中析出大量呈棒状或块状的MgZn2相以及粒状的Bi2Mg3相,此时合计峰时效硬度达到92.48HV。随着时效时间的延长,沉淀相继续长大并粗化,其硬度也略有下降。     

复合添加Cr、Bi元素的ZA84镁合金时效硬化及微观组织研究（英文）

利用扫描电镜及高分辨透射电镜对复合添加Cr、Bi元素的ZA84镁合金的时效硬化及微观组织进行了研究。结果表明:在ZA84合金中复合添加微量的Cr、Bi元素能显著增强合金时效硬化效果。ZA84-0.2Cr-0.5Bi合金经160℃时效,在时效初期基体存在严重的晶格畸变并含有数量较多的晶体缺陷。峰时效阶段合金微观组织中析出大量呈棒状或块状的MgZn_2相以及粒状的Bi_2Mg_3相,此时合计峰时效硬度HV达到924.8 MPa。随着时效时间的延长,沉淀相继续长大并粗化,其硬度也略有下降。     

真空自耗电弧重熔V-4Cr-4Ti合金的微观组织结构

采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析钒合金在退火前后的微观组织结构。研究表明：铸态合金基体的晶格常数为0．2938-0．2943nm,与纯V相比,晶格收缩了约2．8％,晶内主要析出相为盘状,该相为复杂FCC结构的富Ti型Ti．CNO相,晶格常数为0．4234-0．4288nm,厚度约100nm,其它两维尺寸达1-2p,m,在晶界上则呈网状连续分布;合金中存在大量位错。约1000℃,1h退火后,合金基体晶格有所膨胀;组织发生了变化,出现了新的方形第二相,尺寸约为500nm,原先晶内普遍存在的盘状第二相的尺寸减小。     

(Mn1-xFex)5Sn3合金晶体结构和居里温度

用粉末冶金法(磁场压制烧结)制备(Mn1-xFex)5Sn3(x=0.1～0.5)合金,对其晶体结构、居里温度进行研究。室温XRD分析表明,该系列合金均保持Mn5Sn3的InNi2型相结构,计算发现合金的晶格常数随着x量增大而减小。通过M-T曲线测量结果表明:居里温度TC在室温附近244～391K连续可调,且随着Fe含量的增加而提高,居里温度随成分近似呈线性变化;成分为(Mn0.70Fe0.30)5Sn3合金的居里温度为295K,在外加磁场为0～1.5T下,最大磁熵变约为0.87J·(kg·K)-1,是一种成本低廉的室温磁制冷候选材料。     

Mg-5Zn-3Al-0.2Mn铸造合金的组织和室温力学性能

研究了砂型铸造Mg-5Zn-3Al-0．2Mn合金的显微组织，发现其主要相组成为δ-Mg基体相和τ（Mg12（Al，Zn）49）化合物相，τ相以半连续网状骨骼形态沿δ相的晶界分布。实验合金中加入少量Sr，Ti，B元素后，合金组织细化，τ相形态转变为断续的短条状或粒状，并且分布更加均匀。在本实验条件下，当炉前加入0．06％Ti、0．012％B、0．1％Sr时，合金的组织形态得到显著改善，合金的室温力学性能最佳。不同温度下对Mg-5Zn-3Al-0．2Mn合金进行的固溶处理实验发现，在335℃固溶17h淬火后，合金的室温抗拉强度和塑性得到了大幅度提高；在343℃固溶17h淬火后，合金组织完全转变为单相固溶体，合金的室温力学性能较好，巩为245MPa，δ为12％。     

Ni-Fe-Ga-Co磁性记忆合金微观组织与力学行为

系统研究Ni-Fe-Ga-Co磁性形状记忆合金的显微组织结构以及力学行为,阐明掺Co对NiFeGa合金中γ相析出的影响规律,探明γ相增韧的微观机制.结果表明,铸态Ni-Fe-Ga-Co合金室温组织由马氏体和y相两相组成,γ相数最随Co含量增加而增多.Fe和Co原子在马氏体相中存在最大饱和浓度,当二者含量之和超过16 at%时,剩余的Fe和Co原子以γ相形式析出.y相为富Fe和Co而贫Ga相,且Fe和Co原子的最大饱和浓度约为23at%.合金的屈服强度和断裂强度随Co含量增多呈增大趋势.断口观察发现,基体相为解理断裂,小尺寸的γ相被裂纹绕过或被整体拔出,大尺寸的γ相被拉长、撕裂或整体拔出,说明γ相有利于改善合金韧性,但增韧效果受到γ相尺寸的影响.     

固溶时效处理对Ti-55.06%Ni-0.3%Cr合金组织和性能的影响（英文）

通过拉伸试验、动态力学分析(DAM)和球差电镜研究固溶时效处理对Ti-55.06%Ni-0.3%Cr(摩尔分数)合金的显微组织、力学性能和内耗性能的影响。结果表明:析出Cr3Ni2相粒子的时效态合金的抗拉强度和硬度总大于无Cr3Ni2析出的固溶态合金,时效峰温度为375°C。固溶态和375°C时效合金的内耗峰值(tanδ)均随频率的增加而降低,降温过程出现奥氏体(B2)→预马氏体相(R)和R→马氏体(M)两个相变内耗峰;升温过程中由于R和M相变的叠加,两种状态合金均只出现一个M→B2相变内耗峰。此外,由375°C时效态合金析出的Cr3Ni2相粒子导致的基体中Cr、Ni含量降低,晶格畸变程度减弱,相变阻力减小,使得375°C时效态合金的内耗峰峰温向高温方向移动。     

超低碳含铜微合金钢中时效析出相的晶体结构

用高分辨电子显微镜(HREM)进行了Nb、Cr、Mo、Ni等微合金元素复合微合金化的实用超低碳含Cu钢中时效析出相的形貌观察及晶体结构鉴定,探索将HREM分析技术有效应用于工程材料微观结构研究的新途径.在300万倍以上的放大倍率下清晰观察到了尺寸仅有十个nm左右的细小弥散分布的时效析出颗粒以及其中的孪晶结构,还有大量在局部微区形成的过渡结构.尝试用单个颗粒HREM像上的晶格条纹间距鉴定了钢中除ε-Cu以外的另3类时效析出相的晶体结构.结果表明,时效期间钢中析出Cu、Nb、Cr、Mo、Ni的特殊碳化物(碳氮化物),与ε-Cu共同产生时效强化作用.提出了用HREM像对实用钢材中弥散分布的微细析出相进行晶体结构鉴定的实验方法.     

Cu对ZL114A合金组织与力学性能的影响

以ZL114A合金为研究对象,探讨了Cu合金化对ZL114A微观组织和力学性能的影响。结果表明,在ZL114A合金中Cu加入量小于0.1%时,合金组织和性能无明显变化,此时Cu完全固溶在基体中。随着Cu加入量增加,合金抗拉强度呈先迅速升高再稍微下降趋势,伸长率则一直降低。在Cu加入量为0.5%时,ZL114A合金的抗拉强度达到最大值337.21 MPa,伸长率降低至3.4%。Cu含量高于0.1%(超过基体固溶极限)时,时效会析出W(Al2Mg5Si4Cu4)相,W相弥散分布在基体中,形成第二相强化,提高合金强度、降低塑性。析出第二相过程中铝基体会产生晶格畸变,提高合金的强度。     

Ni_（56）Mn_（25-x）Cr_xGa_（19）（x=0,2,4,6）高温形状记忆合金

详细地研究了Ni56Mn25-xCrxGa19（x=0,2,4,6）合金的微观组织结构、马氏体相变特性、力学性能及形状记忆效应。结果表明：当x=0时,合金呈现出单一的四方结构马氏体相;当x≥2时,合金的微观组织为包含马氏体相和γ相的双相结构;随着Cr元素的增加,合金的马氏体相变温度逐渐降低,其峰值温度从x=0时的401℃降低到x=6时的197℃。热轧和拉伸试验表明：通过添加Cr元素在合金微观组织中引入γ相可有效地提高合金的热加工性能和塑性,x≥4的合金可通过常规热轧得到表面状态良好的1mm厚的片材,合金的拉伸应力和应变在x=4和6时分别为497MPa,8%和454MPa,5.5%;x=4的合金在残余应变为4.5%时可得到2.7%的形状记忆回复,而x=6的合金在残余应变为3.5%时的可回复应变为1.9%。     

Mg-8Zn-4Al-1Ca合金的时效微观组织(英文)

利用TEM和HRTEM研究Mg-8Zn-4Al-1Ca合金的时效微观组织。结果表明:Mg-8Zn-4Al-1Ca合金较Mg-8Zn-4A1合金时效硬度显著增高。Mg-8Zn-4Al-1Ca合金在160°C时效16 h,有大量的盘状Ca2Mg6Zn3相沉淀弥散析出,此外,合金的微观组织中还存在晶格畸变、蜂窝状的莫尔条纹、刃型位错及位错环;经48 h时效后合金中沉淀相为粗大的盘状沉淀相和细小、弥散的粒状沉淀相;经227 h时时效后后,其组织中存在大量MgZn2相和Ca2Mg6Zn3相。因此,在Mg-8Zn-4Al-1Ca时效160°C的合金中添加Ca元素能有效提高合金的时效硬度及促进MgZn2强化相的生成。     

微量Mn对A1-Mg-Si合金微观组织与拉伸性能的影响

研究了微量Mn对Al Mg Si合金的微观组织与拉伸性能的影响。结果表明 :微量Mn在Al Mg Si合金中主要以粒状α Al15(FeMn) 3 Si2 弥散相的形式存在 ,尺寸为 12～ 2 10nm ,均匀、弥散分布在基体中 ,有效地钉扎位错和亚晶界 ,抑制合金热挤压变形过程中的再结晶 ;均匀化处理过程中微量Mn可促进长针状 β Al9FeSi相向粒状α Al15(FeMn) 3 Si2 相转变 ,这种含Mn的α相弥散颗粒可作为合金时效强化相 β′(Mg2 Si)的非均匀成核位置 ,促进 β′相的析出 ,从而强化合金 ,使合金获得较好的强塑性配合     

铸态Fe-0.45C-2.7B-1.5Al合金的凝固组织分析

利用Thermo-Calc绘制Fe-0.45C-2.7B合金相图及性质图,以分析合金的凝固顺序。通过光学显微镜、扫描电镜、电子探针、XRD、洛氏硬度计对两种Mn含量的铸态合金进行分析。结果表明:高硼钢的微观结构由铁素体、马氏体、珠光体基体和共晶硼化物组成。大部分铝分布在铁素体中。Mn在硼化物中分布较多,且随着Mn含量的增加,基体中马氏体和残余奥氏体增多,合金宏观硬度增加。     

含Sr和Ca的Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织和力学性能

以Mg-12Zn-4Al-0.3Mn(质量分数,%)为母合金,制备了6种合金.实验观察证实,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的铸态组织由α-Mg基体和沿晶界分布的准晶Q相组成.在母合金中加入少量的Sr后,亚稳准晶相转变为Mg32(Al,Zn)49平衡相以及Mg51Zn20共晶相.在母合金中复合加入Sr与Ca后,铸态组织出现了Al2Mg5Zn2共晶相.随着Sr含量的增加,合金室温和高温下的力学拉伸强度提高,高温蠕变性能下降;Sr与Ca的复合加入使合金抗拉强度和塑性下降,但高温屈服强度提高.在175℃/70 MPa条件下,Mg-12Zn-4Al-0.2Sr-0.4Ca-0.3Mn合金表现出良好的高温抗蠕变性能.     

Re及温度对单晶镍基合金晶格常数及错配度的影响

通过对不同状态及不同Re含量单晶镍基合金进行高、低温X射线衍射谱线测定及组织形貌观察,研究Re含量及温度对单晶镍基合金中γ、γ′两相晶格常数及错配度的影响。结果表明:铸态合金中γ、γ′两相有较大的晶格常数及错配度;经完全热处理后,立方γ′相以共格方式嵌镶在γ基体中,合金中两相的晶格常数及错配度略有减小;长期时效使γ′相粗化后,两相之间出现界面位错,使合金中两相的晶格常数及错配度绝对值增加。随Re含量增加,合金中γ、γ′两相在室温的晶格常数增大,错配度的绝对值减小。与γ′相相比,γ基体相有较大的膨胀系数,因此,随温度提高,合金中两相晶格错配度的绝对值增大。