Cu-0.23Be-0.84Co合金熔铸工艺及组织性能研究

在中频感应炉中采用石墨坩埚熔炼+金属型凝固开发了铍铜合金熔铸工艺,分别测试了铸态下合金的硬度和力学性能,观察了其显微组织。结果表明:该工艺制备的铍铜合金铸锭外观光洁平整,铸态密度达到8.820 g/cm3,平均硬度198.1 HV,导电率43.22%IACS;铸态合金中初生相α-Cu比例较高,同时含有少量β相;合金含铍量愈低,β相愈细小,分布愈均匀。在试验条件下,本工艺制备的合金表面质量较好,缺陷较少,综合性能优良。     

时效对Cu-2.0Ni-0.5Si合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu 2.0Ni 0.5Si合金组织和性能的影响.结果表明,合金经900 ℃固溶,在经不同冷变形后时效,第二相呈弥散分布,当变形量为80%,时效温度为500 ℃,时效时间为1 h时,其显微硬度HV达到250,电导率达到22.625 MS/m,与未经过预冷变形的合金时效相比,合金能获得较高的显微硬度与电导率.时效前的预冷变形能够有力的促进合金在时效过程中第二相的析出,从而提高合金的显微硬度和电导率.合金经40%预冷变形,450 ℃×4 h时效后,其抗拉强度达到620 MPa.拉伸试样断口表现出明显的塑性断裂特征.     

Mg-8Zn-1Cu-0.2Cr-0.5Ce-0.5Sb合金时效微观组织

利用HRTEM研究了复合添加Cr、Ce和Sb的Mg-8Zn-1Cu合金的时效微观组织。结果表明：在160 ℃经8 h时效的实验合金时效初期存在较高的硬化速率,其微观组织中存在层错和位错等缺陷,Moiré条纹,与基体共格且无明显边界的短杆状预沉淀相和在三叉晶界交合处析出的沉淀相;经20 h时效处理后达到峰值硬度945 MPa,其微观组织中存在大量短杆状-MgZn2相,块状-MgZn2相和粒状沉淀相;经48 h时效处理后,其微观组织中存在大量沿[0001]α方向生长的长条状沉淀相和弥散分布的粒状沉淀相,与Mg-8Zn-1Cu合金相比长条状沉淀相的尺寸明显减小     

形变热处理对Cu-11Zn-0.5Cr合金时效组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)观察和分析形变热处理对Cu-11Zn-0.5Cr合金显微组织的影响,并测定不同时效工艺合金的力学性能和电学性能。结果表明:合金最佳形变热处理工艺为热挤压-在线水淬-18%冷拉-(450℃,4 h)时效,经此最佳形变热处理工艺处理后其硬度、拉伸强度和相对电导率可分别达到128HB、385MPa和41.72%IACS。合金性能主要受时效过程中的时效析出过程和回复-再结晶过程控制。在时效过程中,基体内溶质原子析出形成细小弥散第二相造成析出强化,且第二相对电子的散射作用较溶质原子的弱,使得合金强度和电导率均增大。回复与再结晶使结构中的变形畸变及缺陷消除,使得合金强度减小而电导率增大。     

时效对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响.结果表明,Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金经900 ℃×1 h固溶处理和不同预冷变形,在450 ℃和500 ℃时效处理,第二相呈弥散分布,能获得较高的显微硬度与导电率,析出相为Ni2Si相.当变形量为80%、时效温度达到500 ℃时,其显微硬度达到252 HV0.1,导电率达到45%IACS;合金经40%变形、450 ℃×4 h时效处理后,其抗拉强度达到680 MPa.     

热处理对Cu-2.3Ni-0.30Be-0.15Zr合金组织性能的影响

通过添加适量的Zr元素,采用非真空熔炼制备了Cu-2.3Ni-0.30Be-0.15Zr合金;并对该合金进行了热处理强化工艺研究.用硬度计、涡流电导率测试仪和万能试验机测试合金性能,用金相显微镜(OM)观察合金的组织,探讨了合金的强化机理.结果表明,冷变形促进了合金的新相析出,合金经940℃×1.5 h+30％冷变形+460℃×3h热处理后,其硬度(HB)达251,电导率达28.48 MS/m,合金具有良好的综合性能.     

时效路径对Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Cu-0.5Zn合金沉淀析出行为的影响

利用DSC、TEM、拉伸实验以及硬度测试等方法系统研究了时效路径对高Mg/Si比Al-Mg-Si-Cu-Zn合金沉淀析出行为的影响。结果表明,固溶淬火态和预时效态合金在非等温时效过程中β″相的析出激活能分别为80.1和64.5 kJ/mol;在等温时效过程中表现出不同的时效硬化和组织演化行为,其中固溶淬火态合金时效硬化速率较快,但最终2种路径处理的合金峰值硬度和强度基本相同;但经预时效处理的合金,峰时效态延伸率和应变硬化速率以及过时效阶段硬度降低速率均较高。与此同时,预时效态合金还可析出大量复合溶质原子团簇,虽然在高温等温时效时会进一步长大,但使得欠时效、峰时效和过时效态合金的沉淀相尺寸呈多尺度特征,而固溶淬火后直接等温时效的不同状态合金却无此特征。时效路径并未改变合金沉淀析出序列,但对沉淀相形核、长大速率影响显著,据此提出了时效路径对沉淀相形核和长大过程影响的模型示意图。     

Cu-0.23Be-0.84Co合金热变形行为

为实现Cu-Be-Co合金连续挤压的数值模拟和制定合理的热成形工艺参数,采用Gleeble-1500D热模拟机对Cu-Be-Co合金在变形温度为450℃~850℃和应变速率为0.1s-1~10s-1条件下的热变形行为进行研究;分析热压缩对合金组织的影响;根据Arrhenius方程对实验数据进行分析,建立Cu-Be-Co合金热变形本构方程。结果表明,Cu-Be-Co合金热变形的流变应力随应变速率的降低和变形温度的升高而减小,并且Cu-Be-Co合金在高温变形条件下发生动态再结晶。     

时效工艺对Cu-12%Fe合金组织性能的影响

用熔铸法制备了Cu-12%Fe合金,研究了经1000℃固溶后不同时效工艺对合金的相组成、显微组织、硬度及电导率的影响.结果表明,550℃时效可细化合金的Fe枝晶.消除Cu基体枝晶偏析并改变晶面间距.合金硬度在时效初期时下降,随后增加并达到最大值后再次下降.在350℃和450℃时效时,电导率随时效时间增加而上升.在550℃和650℃时效时,电导率随时效时间先增加而后下降.对Cu-12%Fe合金固溶并在550℃时效4h,可以获得良好的力学和电学性能匹配.     

QBe1.9和Cu-0.5Cr-0.2Zr合金显微组织及焊接性能分析

系统研究QBe1.9铍青铜和Cu-0.5Cr-0.2Zr铬锆铜热处理前后及TIG焊后的力学性能、导电性、显微组织。结果表明,经固溶时效处理后,QBe1.9合金析出具有体心立方的硬质γ相,抗拉强度由560.57 MPa提高到761.95 MPa,硬度由246 HV0.02提高到362 HV0.02,电导率由27.43%IACS提高到50.19%IACS。铬锆铜析出具有体心立方的Cr原子及锆的金属间化合物,抗拉强度由290.01 MPa提高到411.17 MPa,硬度由81 HV0.02提高到116 HV0.02,电导率由32.75%IACS提高到58.31%IACS。两种铜合金热处理后分别进行TIG焊,焊缝硬度及焊接接头强度均较母材低,热影响区在距焊缝中心1 mm左右,均在焊缝处断裂,为准解理断裂。     

时效时间对FeNiCoAlNbB合金组织和性能的影响

以Fe_39.35Ni₃₀Co₁₈Al_10.5Nb₂B_0.15形状记忆合金为研究对象,运用X射线衍射仪、扫描电镜、压力试验机、金相显微镜和能谱仪研究了时效时间对合金组织结构和性能的影响。结果表明,随着时效时间的增加,γ'相和B2相相继析出,γ'相的析出强化了奥氏体母相,B2相的析出降低了合金的塑性。从伪弹性曲线可以看出,在873 K温度下时效时,随着时效时间的增加,合金的抗压强度、可恢复应变和维氏硬度均随着时效时间的增加呈现先增大后减小的趋势,而合金的最大应变则随时效时间的增加先快速后缓慢增大。时效时间为60 h时,合金的抗压强度、可恢复应变及硬度均达到最大值,分别为1239.05 MPa、10.76%、496 HV10,合金的残余应变相对最小。     

Cu-0.8Cr-0.2Zr合金固溶时效后的组织与性能研究

通过检测Cu-Cr-Zr合金在固溶时效过程中硬度、电导率的变化及显微组织的观察,研究不同热处理条件对该合金组织和性能的影响。试验结果表明：固溶时效后在合金基体中能得到大量的孪晶组织及细小的析出粒子,在两者综合作用下,合金的组织和性能得到极大的改善。合金在980℃固溶、450℃时效3 h后性能最佳。合金的硬度为111.5 HBS,相对电导率为78.42%IACS。     

热处理对Zn-1.1Cu-0.5Bi合金组织与性能的影响

采用力学性能测试、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、切削性能测试等技术手段,研究了热处理对易切削变形Zn-1.1Cu-0.5Bi合金组织与性能的影响。结果表明:使Zn-1.1Cu-0.5Bi合金强度、硬度提高的较佳热处理工艺为350℃,保温30 min。350℃×30 min热处理态合金组织变得更均匀,但伴随有晶粒的明显长大;热处理态合金比挤压态屈服强度稍有下降,抗拉强度提高11.7%,伸长率有所下降。Zn-1.1Cu-0.5Bi合金铸态切削性能最好,挤压态和热处理态切削性能稍有下降,热处理对合金切削性能改善不明显。     

时效温度对Zn-1.5Cu-1.2Mg-0.2Zr合金组织与耐蚀性的影响

采用金属型铸造的方法制备了Zn-1.5Cu-1.2Mg-0.2Zr锌合金,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、电化学工作站和浸泡实验等研究了不同温度时效处理对其微观组织和耐蚀性的影响。结果表明：铸态锌合金的微观组织主要由η相(含Cu的Zn固溶体)、η+Mg₂Zn₁₁共晶体和少量的Zn-Zr化合物组成;随时效温度的升高,合金η相晶粒内析出的片状第二相数量先增加后减少,腐蚀速率呈先降低后增加的趋势;220℃时效处理的锌合金腐蚀速率最小,自腐蚀电流密度和模拟体液浸泡腐蚀速率分别为5.23μA·cm^-2和0.053 mm·year^-1,这可能是由于220℃时效处理后合金η相晶粒内析出的片状第二相的数量最多且分布均匀。     

时效时间对Mg-2.0Zn-1.0Y-0.5Zr合金组织与性能的影响

首先对Mg-2.0Zn-1.0Y-0.5Zr合金进行490℃固溶处理8 h,随后对其进行200℃时效2～12 h的处理,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉伸实验、浸泡测试和电化学测试等研究了合金经不同热处理后的组织和性能。结果表明：与固溶态合金相比,时效处理后,合金中的析出相呈细小颗粒状在基体上均匀分布,随时效时间的延长第二相数量逐渐增多;时效后的合金强度均高于固溶态合金,但耐蚀性有所下降。经综合考虑,200℃时效4 h后合金的性能最佳,其极限抗拉强度、屈服强度、伸长率和腐蚀速率分别为(224.6±7.3) MPa、(135.2±4.3) MPa、(19.1±1.2)%和(0.463±0.015) mm/y。     

均匀化处理对Al-4.5Cu-1.5Mg-0.6Mn-0.2Ti-0.5Zr合金组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、差热分析(DSC)、X射线衍射、拉伸试验机、SEM断口分析等研究均匀化处理工艺对铸态Al-4.5Cu-1.5Mg-0.6Mn-0.2Ti-0.5Zr合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:Al-4.5Cu-1.5Mg-0.6Mn-0.2Ti-0.5Zr合金铸态组织中存在严重的枝晶偏析,沿晶界分布着大量块状析出相,主要为Al2Cu及Al2Cu Mg相,还有少量Al7Cu2Fe相;合金经485℃×10 h均匀化处理后,组织中的非平衡低熔点组织基本溶入基体,晶粒得到明显的细化,晶间组织分布均匀,断口为韧窝和准解理型的混合断裂特征,合金表现出较好的力学性能,硬度、抗拉强度、伸长率分别为146 HV、317.7 MPa、8.67%。     

冷变形及时效处理对Cu-0.3Zr-0.2Cr合金组织与性能的影响

采用真空熔炼法制备Cu-0.3Zr-0.2Cr合金,将其热锻后在900℃进行固溶处理,随后进行轧制量30%与60%的冷轧处理,之后再对合金进行(400～550℃, 0～360 min)的时效处理;对时效处理后合金进行性能测试及显微组织观察。结果表明：固溶后的合金再经过60%的冷轧+450℃时效120 min后拥有较好的性能,硬度可达179HV,抗拉强度为467 MPa,导电率为88.5%IACS,伸长率为12.1%,此时合金主要存在Copper织构;在450℃时效360 min后合金的主要织构转变为Brass织构,织构的转变对合金的延展性有一定的影响;时效处理后,基体析出大量纳米尺寸的Cr相,这导致合金的强度与导电率大幅升高。     

热压缩变形对Al-1Mg-1.0Si-0.5Cu-0.2Zr合金组织的影响

利用Gleeble-1500热模拟机对Al-Mg-Si-Cu合金进行高温压缩变形模拟实验,分析了变形温度、应变速率和应变量对显微组织的影响。结果表明:在应变速率和应变量一定时,变形温度较低时(380、430℃),合金变形带中未出现明显的再结晶晶粒,且有大量的位错杂乱的缠结在第二相粒子周围,形成位错塞积;变形温度较高时(480、530℃),变形带间出现了许多动态再结晶晶粒,晶粒的数量随着温度的升高而增加同时位错数量显著减少。在合金变形温度为480℃、应变量0.76时,再结晶晶粒随着应变速率升高,其数量有所增加而平均尺寸有所减小,再结晶程度增强。当合金在较低温度、较高应变速率和较小应变量下变形时,Al-Mg-Si-Cu合金主要软化机制为动态回复;在变形温度较高,应变速率较低,应变量较大时,合金的动态软化机制主要是动态再结晶。     

球磨时间对FeCoNiMn0.5Al0.2合金吸波性能的影响机制

采用高能球磨法制备FeCoNiMn0.5Al0.2高熵合金吸波材料.研究了球磨时间对FeCoNiMn05Al0.2合金吸波性能的影响规律及作用机制.结果 表明:球磨时间的增长使五种元素的衍射峰逐渐减弱,最终形成FCC与BCC双相混合结构,合金颗粒的长径比逐渐增大.球磨时间增长使非铁磁性元素在铁磁性Fe、Ni元素中的固溶...