用热分析法检测共晶Al-Si合金变质效果的试验研究

用热分析试验研究了变质剂种类及变质剂含量对Al-Si合金的热分析曲线的初晶温度拐点及共晶温度的影响,并通过金相组织验证了热分析方法在生产中预测Al-Si合金变质效果的作用。试验表明,含磷变质剂加入量为0.2～0.3%时,变质效果良好;钠盐变质的最大过冷度约为6℃;加入Mg使共晶温度降低,初晶硅晶粒细化,数量减少。     

Al-Ti中间合金对ZAlZn11Si7合金组织和性能的影响

本文研究了Al-Ti中间合金加入量、加入后保温时间和加入温度对ZAl Zn11Si7合金组织和性能的影响。结果表明:当Ti的加入量为0.2%时,合金组织的细化效果最理想,同时合金的硬度达到最大值,比未加Al-Ti合金时提高了6.2%;加入Al-Ti合金后,随着保温时间的延长,合金组织细化效果出现衰退现象,同时合金硬度也逐渐降低;Al-Ti中间合金加入温度为720℃时,合金组织和硬度最为理想。     

钕变质处理对Mg-8Al合金显微组织和拉伸性能的影响

在Mg-8Al合金中加入不同含量(质量分数0~0.8%)的稀土钕对其进行变质处理,研究了钕变质处理对合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:钕的加入改变了合金中初晶α-Mg的形态,使α-Mg树枝晶分支发达,但细化晶粒的效果不明显;加入钕变质前,合金的共晶组织为部分离异共晶,加入钕后的共晶组织为完全离异共晶,共晶组织由未变质时的连续网状分布变为断续分布;当加入钕的质量分数为0.4%时,合金的室温拉伸性能最佳,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别较变质前提高了24%,11%和61%,此时的组织中开始有少量板条状稀土相Al11Nd3析出。     

金属快速凝固冷却装置及其实验应用

针对合金凝固过程中无法准确调节合金冷却凝固速率的问题,设计了双控金属凝固冷却设备.该装置通过冷却水循环系统、水流速控制系统、温度测量系统实现对合金凝固过程中冷却速率变化的定量评估.以Al-18％Si、Al-25％Si为测试合金,研究冷却速率的变化对凝固组织和拉伸性能的影响.实践表明,双控金属凝固冷却设备可以实现对合金冷...     

微量硼添加剂对铸造铜合金组织与性能的影响

本文主要从冶炼、铸造方面研究微量硼添加剂对铸造铜合金金相组织和机械性能的影响。研究表明,微量硼对铜合金有一定的变质效果。变质后,ZHSi80-3合金的金属型、砂型铸造试样的抗拉强度分别提高10%和20%左右;ZQA19-4合金的抗拉强度亦有提高,而延伸率提高显著。ZHSi80-3和ZQA19-4合金中硼的最佳加入量分别在0.02～0.03%和0.015～0.032%之间。     

混合稀土及热处理对A356合金组织与性能的影响

研究了混合稀土的加入量及合金的热处理工艺对A356合金的组织及力学性能的影响。结果表明：在该合金中加入混合稀土具有较好的细化、变质作用,对其力学性能具有改善和提高作用;能够满足使用要求的较佳稀土加入量范围为0．12％～0．28％。     

轧后冷却速率对22mm厚X80M热轧带钢组织和力学性能的影响

通过热模拟试验测定X80M管线钢铸坯的连续冷却转变(CCT)曲线,确定了合理的冷却速率范围;利用2250mm热连轧机组进行工业试制试验,研究了冷却速率(5,15,25℃·s^-1)对X80M带钢显微组织、力学性能和抗落锤撕裂性能的影响,确定了最佳冷却速率;在最佳冷却速率下进行22mm厚X80M带钢的批量生产,研究了其显微组织、力学性能和抗落锤撕裂性能。结果表明:当冷却速率为20~30℃·s^-1时,可得到有利于试验钢性能的由针状铁素体、粒状贝氏体和弥散分布M/A岛组成的显微组织;当冷却速率由5℃·s^-1提高到25℃·s^-1时,工业试制带钢组织中的M/A岛变得细小,分布更加弥散,最佳冷却速率为25℃·s^-1;批量生产X80M带钢的晶粒细小,组织均匀,其抗落锤撕裂性能、拉伸性能和冲击韧性均满足中石油管线采购要求。     

冷却速率对激光熔覆K4169高温合金涂层组织的影响

采用半导体激光制备了K4169高温合金熔覆涂层,并依次对涂层进行了固溶处理和时效处理;采用液氮对基板冷却的方法改变覆层在凝固过程中冷却速率,以研究冷却速率对涂层组织的影响规律;采用扫描电镜及能谱仪对涂层组织和析出相进行分析,采用差热分析仪对涂层析出相析出温度进行测定。结果表明:高的冷却速率能抑制K4169合金涂层中铌元素的偏析,同时可以抑制有害Laves相的析出;热处理可以显著提高涂层的硬度,高冷却速率下制备的涂层经热处理后硬度更高。     

锻造工艺对铌-钒微合金非调质钢显微组织的影响

在Gleeble-3800型热模拟试验机上对铌-钒微合金非调质钢进行热压缩试验,采用光学显微镜和扫描电镜研究了变形(锻造)工艺对试验钢显微组织的影响。结果表明:变形量为15%的低温(850℃)锻造能促进铌-钒非调质钢的组织细化,增加铁素体含量;减小冷却速率有利于先共析铁素体的生长,铌的加入使试验钢的再结晶终止温度提高,起到细化组织的作用,同时碳氮化物的析出促进了先共析铁素体的形成,使铌-钒微合金非调质钢的组织得到改善。     

耐硫化氢腐蚀X80管线钢轧制工艺的模拟优化

采用热膨胀仪研究了耐硫化氢腐蚀X80管线钢在连续冷却过程中的相变行为,绘制了其连续冷却转变曲线(CCT曲线);并且利用热模拟试验机对其轧制工艺进行模拟,研究了变形温度、冷却速率和卷取温度对试验钢组织和硬度的影响,得到了较优化的轧制工艺;最后测试了在优化轧制工艺参数下轧制试验钢的力学性能和抗氢致开裂性能。结果表明:试验钢的相变温度主要发生在450~780℃之间;随着冷却速率增加,相变开始温度下降,并且当冷速为1.76~8.8℃·s~(-1)时可以得到以针状铁素体为主的组织;最佳的轧制工艺参数为变形温度(830±15)℃、冷却速率15℃·s~(-1)、卷取温度为(400±15)℃;在此工艺参数下轧制得到的试验钢具有优良的抗氢致开裂性能,并可以满足API5L标准对X80管线钢强度级别的要求。     

AZ31镁合金板材在热处理中组织和性能的演变

研究了热处理对AZ31镁合金轧制板材显微组织、室温力学性能和成形性能的影响。热处理温度在300～350℃范围时,显微组织观察表明,热处理后孪晶消失、组织逐渐趋于均匀化、平均晶粒尺寸变小;力学性能和胀形性能测试结果表明,板材的屈服强度明显降低、抗拉强度略有下降、屈强比降低、伸长率提高,杯突值提高。在350℃、15 min空冷处理后,AZ31镁合金板材的综合性能最好。     

钇元素及固溶处理对AZ31镁合金组织和性能的影响

通过力学性能检测、SEM和XRD分析,研究了钇元素及固溶处理对AZ31镁合金组织和性能的影响,并分析了其断裂方式。结果表明:稀土钇元素能够细化铸态α-Mg基体组织,对镁合金具有较好的细晶强化作用;钇元素和铝元素形成的Al2Y化合物,在细化晶粒的同时均匀分布于晶界处,可强化晶界,提高合金的力学性能;钇元素质量分数为1.0%时,合金的力学性能最佳;进行440℃×10h的固溶处理能使加入0.5%(质量分数)钇元素的合金组织最为均匀;加入钇元素后,合金以韧性断裂和准解理断裂相结合的方式断裂。     

硼含量对铅镁铝合金组织与力学性能的影响

采用真空熔炼法制备了含硼的铅镁铝合金,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪和力学性能试验机等研究了硼含量对合金组织与力学性能的影响。结果表明:添加硼后,合金中出现了黑色的颗粒状AlB2相,且与Mg-Mg17Al12共晶组织相伴生;随着硼含量的增加,AlB2相分布趋于均匀化,Mg-Mg17Al12共晶相增多;当硼的质量分数为1%时,合金的力学性能最好,抗拉强度、硬度和伸长率分别为105MPa,160MPa和6.87%,室温拉伸断口主要为韧性断裂和准解理断裂的混合特征。     

微合金化铸钢热处理工艺的研究

研究了热处理工艺对铁路车辆用微合金化铸钢ZG18MnNbVTiRe的组织和性能的影响。结果表明：合适的热处理工艺不仅可以消除铸造组织缺陷,还能调整、改善铸钢组织,提高材料的力学性能;奥氏体化后冷却转变组织与冷却方式有关,分别得到正火组织和淬火组织;二次正火、双相正火都能细化组织,得到较好的综合力学性能;经过调质处理能使综合力学性能最好。     

深冷处理对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

选用工业化生产的半连铸ZK60镁合金为研究对象,采用力学性能检测设备、光学显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等研究了深冷处理(77 K)对其显微组织和力学性能的影响.结果表明:深冷处理可以细化ZK60合金的显微组织,引起一定程度的晶粒转动并促进微细第二相析出,产生了细晶强化及第二相析出强化,使ZK60合金的屈服强度由150...     

添加铬、铝、钛、镍合金元素对Fe-17Mn阻尼合金性能的影响

在阻尼性能最佳的Fe-17Mn二元合金中加入质量分数5%铬元素以及1%的铝、钛或镍,采用真空感应熔炼法制备Fe-17Mn,Fe-17Mn-5Cr,Fe-17Mn-5Cr-1Al,Fe-17Mn-5Cr-1Ti和Fe-17Mn-5Cr-1Ni合金,经锻造和固溶处理后,研究了铬、铝、钛、镍元素对合金阻尼性能、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:添加铬元素后,合金强度显著提高,耐腐蚀性能增强,在较低应变振幅(200×10-6~900×10-6)下的阻尼性能提高,在高应变振幅(大于900×10-6)下的阻尼性能降低;在Fe-17Mn-5Cr合金中添加质量分数1%的铝元素或钛元素后,合金的耐腐蚀性能变化不大,强度降低,其中添加钛后的阻尼性能变差,添加铝后的阻尼性能变化不大;在Fe-17Mn-5Cr合金中添加质量分数1%镍元素后,合金的强度和阻尼性能变化不大,耐腐蚀性能略有降低,但仍优于Fe-17Mn合金的;Fe-17Mn-5Cr-1Ni合金的综合性能最优异。     

一种风机转子用FV520（B）不锈钢碱性焊条的研制

根据风机叶轮焊接接头强韧性对高性能焊条的要求,结合焊材设计的组织匹配原则,通过金相分析、力学性能测试、断口观察等方法,研制了一种力学性能和工艺性能都较为优异的焊条。结果表明,所研制焊条熔敷金属的合金系为Cr—Ni—Nb—Cu—Ti,其力学性能优于FV520（B）专用焊务;Mo、Nb、Ti、Cr等合金元素的富铬碳化物和合金碳化物M02C3、NbCrN、Ti（C,N）提高了熔敷金属的强韧性;焊缝区和HAz的组织均为回火索氏体（SH）＋板条马氏体（M）＋残余奥氏体（A＇）＋二次析出相;1#、2#、4#焊条的断裂机理为准解理断裂,而3#焊条的断裂机理为韧窝加解理的复合型断裂。     

Zn对医用Mg-Mn合金显微组织的影响

Mg合金具有可降解性、生物学特性和力学相容性等一系列特性,是一种极具发展潜力的新型可降解生物医用材料。本文采用真空气氛保护金属型Mg-Zn-Mn合金,通过金相组织观察和硬度试验,研究了合金的性能。结果表明:纯Mg中添加合金元素Zn和Mn可显著地细化晶粒,Zn含量的变化对Mg合金晶粒尺寸影响较小;Mg合金硬度随着Zn含量的增加而提高,并且Zn具有较好的固溶强化效果;Mg合金固溶处理后,晶粒发生一定程度上的长大,Mg合金硬度随Zn含量的增加而提高,这说明固溶强化的效果强于晶粒粗化而造成的力学性能降低。     

轧后冷速对X100管线钢组织和力学性能的影响

通过热模拟试验机、光学显微镜对X100管线钢在连续冷却转变下的显微组织进行了研究,然后对其进行热轧,研究了轧后冷速对试验钢组织和力学性能的影响。结果表明:随冷速增大,试验钢组织中依次出现多边形铁素体、粒状贝氏体和贝氏体铁素体;当轧后冷速为20～42℃·s-1时,试验钢可获得由粒状贝氏体和贝氏体铁素体组成的组织以及良好的力学性能。     

浇道系统设计对半固态触变成形产品机械性能的影响

研究用于压铸环境的半固态铝合金触变成形浇道系统对试样机械性能的影响。通过5种浇道系统生产的制件机械性能的对比研究，发现由微弧弧扇形单浇道生产的试件具有最好的综合机械性能，制件微观组织以及充形模 拟结果也证实了上述结论。提出适合半固态铝合金（fs＝0．5－0．6）触变成形工艺（压铸环境）浇道系统的设计思想。