Cu-2.7Be合金均匀化热处理及扩散动力学研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射分析手段研究Cu-2.7Be合金的铸态以及均匀化过程中的显微组织、相演变规律,确立Cu-2.7Be合金的均匀化制度。并从理论出发,研究该合金的扩散动力学过程,建立Cu-2.7Be合金的均匀化扩散方程。结果表明:铸态Cu-2.7Be合金内存在严重的枝晶偏析,其物相组成为α、β和γ,均匀化后室温水冷样品的相组成为α和β,而随炉冷样品的相组成为α和γ;当均匀化温度由750℃升至800℃时,合金枝晶偏析的消除加快;在800℃下均匀化20 h后样品的枝晶偏析基本消除,考虑到材料的后续可加工性确定最佳的均匀化工艺为800℃×20 h随炉冷。建立Cu-2.7Be合金均匀化时间t与枝晶间距(2L)、均匀化温度T之间的关系,即t=7 075.76L2exp(23 529.47/T),由此式得到的理论均匀化制度(800℃×23 h)与实验所得结果基本吻合。     

冷轧铍铜带材Cu-2.7Be在高温时效过程中的显微组织演变

采用X射线衍射、透射电子显微镜、高分辨电子显微镜等分析检测设备研究了冷轧态Cu-2.7Be合金在高温时效过程中的组织演变并探讨了γ'与基体的位向关系。结果表明, 合金在高温时效过程中伴随着回复、再结晶行为; 合金在400 ℃时效时基体发生了局部再结晶, 并产生了圆盘状的γ'; 在400 ℃ 时效100 s后, 基体的[200]_α与γ'相的[100]_γ'之间的夹角为6°; 在550 ℃时效5 min后, 椭圆状的γ'相与周围基体的位向关系为[1-11]_α∥[011-] _γ'和(101)_α∥(011) _γ'。     

Cu-15Ni-8Sn合金的热变形行为和热加工图

借助Gleeble-3500热模拟试验机研究了Cu-15Ni-8Sn合金在变形温度为933～1083 K,应变速率为0.001～10 s^-1条件下的热压缩变形行为，通过Arrhenius模型建立了合金的热压缩变形本构方程并对其准确性进行了验证，基于动态材料模型得到了合金的3D热加工图。结果表明：合金适宜的热加工区间为变形温度993～1083 K,应变速率0.01～0.1 s^-1;在应变速率为0.01 s^-1时，随着变形温度的升高，合金的位错密度逐渐降低，动态再结晶体积分数逐渐增加，小角度晶界逐渐转化为大角度晶界，动态再结晶产生的软化效果使得合金的变形抗力逐渐降低。     

Er含量对铸态6061铝合金组织和性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜(SEM)、万能拉伸试验机、电化学工作站和X射线衍射(XRD)等研究了不同含量Er添加对铸态6061铝合金组织和性能的影响。结果表明：当Er添加量为0.2～0.6 mass%时，6061铝合金的晶粒细化效果明显，针状的β-AlFeSi相转变为颗粒状AlFeSiEr相，Er的添加抑制了Mg₂Si相析出，并使得其形貌由针状改变为颗粒状，合金的抗拉强度和耐腐蚀性能得到共同提高；当Er添加量超过0.6 mass%时，AlFeSiEr相逐渐粗化为块状，Mg₂Si相含量增加，这对6061铝合金的力学性能和耐腐蚀性能产生不利影响。当Er含量为0.6 mass%时，6061铝合金的综合力学性能最佳，其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为161.1 MPa、84.2 MPa和8.47%,此时，合金的氧化膜也更稳定且均匀，表现出较好的耐腐蚀性能。     

Fe含量对Cu-Fe合金耐腐蚀性能影响

为探究Fe含量对Cu-Fe合金耐腐蚀性能及显微组织的影响,研究3种Cu-Fe合金(Cu-5Fe、Cu-15Fe、Cu-30Fe)在质量分数为5%NaCl盐雾环境中的电极电位、表面形貌和耐蚀性能演变规律。结果表明:随着Fe含量的增加,Cu-Fe合金的耐腐蚀性能逐渐增加,自腐蚀电流密度逐渐降低,容抗弧直径增加,电荷交换阻抗ZRt上升,高致密度的针状富铁腐蚀产物增加,有利于增加Cu-Fe合金的耐蚀能力。     

冷却速率对7050铝合金淬火析出行为的影响

基于末端淬火的高通量实验,结合扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和扫描透射电子显微镜(STEM)研究了7050铝合金的淬火析出行为。结果表明：随着冷却速率的降低,电导率增加,淬火析出相的种类和形核位置均增加。有利形核析出的位置顺序为大角度晶界、小角度晶界(亚晶界)、再结晶晶内(Al₃Zr粒子)、位错和亚晶内(Al₃Zr粒子)。淬火析出相的析出顺序为η相、S相、T相和Y相。随冷却速率的降低,η相依次在大角度晶界、小角度晶界、再结晶晶内(Al₃Zr粒子)和部分亚晶内析出;当冷却速率低于630℃/min时,S相在亚晶(界)析出,T相在再结晶晶内(Al₃Zr粒子)和高位错密度的亚晶(界)处析出;当冷却速率低于164℃/min时,Y相在亚晶的位错处析出,η相和T相也在亚晶内析出。