固溶工艺对挤压态Mg-9.2Gd-1.9Y-1.8Zn-0.5Zr合金组织和硬度的影响

通过差热分析(DSC)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析手段研究了不同固溶处理工艺对挤压态Mg-9.2Gd-1.9Y-1.8Zn-0.5Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:挤压态Mg-9.2Gd-1.9Y-1.8Zn-0.5Zr合金经过固溶处理后显微组织主要由α-Mg基体、Mg₁₂Zn(Gd, Y)相、富稀土相等组成。当固溶温度达到490 ℃后,随着保温时间的延长,合金基体中析出规则条纹状14H-LPSO相,该相主要起到第二相强化的作用,并能显著提高试验材料的显微硬度。该合金的最佳固溶处理工艺为490 ℃×13 h时,其平均显微硬度最高,达到77 HV0.2。     

固溶时效处理对快速凝固LAZ941-0.5Y镁锂合金组织和硬度的影响

通过光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和显微硬度仪等研究了固溶时效处理对快速凝固Mg-9Li-4Al-1Zn-0.5Y(LAZ941-0.5Y)镁锂合金的组织和硬度的影响.结果 表明:经固溶处理后,合金的显微组织粗化,第二相主要弥散分布在α-Mg相和β-Li相中及它们的相界...     

Mg-x(x=2,3,4)Zn-1Gd-1Ca-0.5Mn合金显微组织和时效硬度研究

设计了Mg-x(x=2,3,4)Zn-1Gd-1Ca-0.5Mn(wt%)系列镁合金,研究了Zn含量和固溶时效处理工艺对镁合金的显微组织和显微硬度的影响。通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜对不同状态的镁合金进行显微组织观察和物相分析,并采用维氏硬度计测试时效硬度值。研究结果表明:三种合金均由α-Mg、Ca2Mg6Zn3和α-Mn等相组成,并且随Zn含量的增加,晶粒逐渐减小,析出的第二相相数量增多。其中Mg-4Zn-1Gd-1Ca-0.5Mn合金具有较好的时效强化效果。     

W对FeCoCrNiWx高熵合金微观组织和摩擦性能的影响

采用非自耗真空电弧熔炼炉制备了不同W含量的FeCoCrNiW_x系高熵合金。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、MFT-EC4000往复型电化学腐蚀摩擦磨损试验仪、显微硬度计以及轮廓测量仪分别对合金的组织结构、形貌、成分分布、显微硬度、摩擦磨损性能进行了测试。结果发现,FeCoCrNiW_x高熵合金均具有简单的面心立方体结构(FCC);随着W含量增加,高熵合金由单一的FCC相转变为FCC相+μ相;当x=0.5时,FeCoCrNiW_0.5硬度(HV)为196.75,体积磨损量最低,合金具有较好的抗塑性变形能力和较好的耐磨性,强化机制为固溶强化和第二相(μ相)强化。     

Cu-2．0Ni-0．5Si合金形变热处理及强化机理分析

研究了不同形变热处理条件下Cu-2.0Ni-0.5Si合金的性能,对合金的显微硬度和电导率进行测量,采用透射电镜及电子衍射分析其显微组织.结果表明,时效前的冷变形可以加速时效析出过程,在时效初期尤为明显;在450 ℃时效时合金有3种强化机制:调幅组织强化、位错强化、析出的第二相粒子强化.随着变形量的增加硬度的峰值也会增加,但对电导率影响不大.变形量为80%时其显微硬度达到248 HV,相对电导率达38.5%IACS.     

铸态Ti-Sc二元合金的组织特征、相结构和显微硬度

采用真空电弧熔炼技术制备了4种成分的Ti-Sc二元合金,并借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)技术及显微硬度测试,对合金的组织形貌、相成分以及不同形貌相的显微硬度进行了分析.结果表明:合金铸态组织形貌为螺旋状、团簇状片层、双相组织;金属Sc对合金的组织有着明显的细化作用,在合金中Sc与Ti形成了固溶体,不同形貌的相,其显微硬度差别较大;当Sc含量为2%～3%时,Ti-Sc二元合金的显微硬度达到最高值,Sc含量高于2%～3%时,合金基体硬度高于片层组织硬度,Sc含量低于2%～3%时,合金基体硬度低于片层组织硬度,少量Sc对合金性能有所提高,对α相片层组织有强化作用.     

Zn-xSr生物医用可降解材料的组织与性能

制备了Zn-xSr(x=0、0.5、1、2、3)合金试样,采用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度测试仪、电化学工作站和浸泡失重法等仪器和方法,研究了Zn-xSr合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,随着Sr含量提高,合金组织中SrZn13第二相逐渐增多,尺寸增大,合金的硬度逐渐增大,而耐蚀性则逐渐变差。Zn-xSr(x=0、0.5、1、2、3)合金的显微硬度(HV)分别为38、52、60、89、110;在Hank’s模拟体液中的浸泡腐蚀速率分别为2.871、6.086、6.665、7.147、7.746g·m-2·d-1。     

铈对AZ91D镁合金ECAP组织及性能的影响

通过普通凝固技术获得含有0.1%,0.3%,0.5%,0.7%和0.9%Ce的AZ91D镁合金,进行等通道转角挤压(ECAP)实验.利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察合金微观组织形貌,用扫描电镜附带的能谱分析仪(EDS)分析其微区组织成分,并测试挤压前后合金的维氏硬度.结果表明,适量Ce的加入可使AZ91D合金在晶界处析出Al4Ce金属间化合物,阻碍基体相生长而细化合金显微组织;Ce量影响Al4Ce金属间化合物的形貌.Ce<0.5%时,Al4Ce相呈颗粒状析出.而Ce>0.5%时,Al4Ce相呈杆状或片状生长;Ce能显著提高AZ91D合金室温硬度;ECAP后合金的强化效果更佳,其中三次挤压后的AZ91D-0.5%Ce合金维氏硬度提高了近1倍.     

微量元素Cd对锡基轴承合金SnSb11Cu6组织与力学性能的影响

为了改善锡基轴承合金的承载能力,采用X射线衍射分析、光学显微分析、硬度分析和材料拉伸和压缩试验等分析技术研究微量元素Cd对锡基轴承合金Sn Sb11Cu6的微观组织和力学性能的影响。结果表明:Cd加入合金后,并未改变合金的物相组成。合金中硬质相Sn Sb尺寸减小,数目增多,说明Cd能起到细化Sn Sb相的作用,增强合金的硬度、强度和塑性;同时,Cd溶于Sn形成固溶体能提高合金的硬度和强度,但降低合金的塑性。Cd加入到合金Sn Sb11Cu6中,起到细晶强化和固溶强化的作用。当Cd的含量在0.5%(质量分数)左右时,合金的硬度、强度和塑性同时增加,考虑合金的综合性能,推荐优选的Cd含量为0.5%~1.0%。     

稀土钇对Pt-5Ru合金组织结构和性能的影响

用真空电弧熔炼方法制备Pt-5Ru合金，并添加少量钇进行弥散强化。用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、显微硬度仪和分光光度计等设备研究了Pt-Ru-Y合金的显微组织结构、力学性能和反射率的变化。结果表明，稀土元素钇的添加可以对Pt-Ru合金晶粒起到显著的细化作用，减少合金内部缺陷，提高合金的显微硬度，使合金力学性能得到明显的改善。     

Microstructure and properties of Fe–Cr–C hardfacing alloys reinforced with TiC–TiB2

Abstract

Different amounts of TiB₂ powder were added to flux cores of wear resistant hardfacing flux cored wires for the preparation of new flux cored wires. Fe–Cr–C hardfacing alloys reinforced with TiB₂ were produced by arc hardfacing. The microstructure, hardness and wear resistance behaviour of the hardfacing alloys were investigated using an optical micrograph, scanning electron micrograph (SEM), X-ray diffractometer, macrohardness tester, microhardness tester and abrasive wear tester. The results showed that, among the hardfacing alloys, a new hard phase, i.e. TiC–TiB₂ composite compound particles, was formed and dispersed in the primary carbides and matrix structures. The TiC–TiB₂ reinforced Fe–Cr–C hardfacing alloys imparted greater hardness and better wear resistance. The presence of TiC–TiB₂ hard phase particles is the main reason for the improvement in hardness and wear resistance of Fe–Cr–C hardfacing alloys.     

添加Ti对AlCuFeMnNi高熵合金组织和耐磨性的影响

为研究添加Ti元素对AlCuFeMnNi高熵合金组织和耐磨性的影响,采用真空电弧熔炼技术制备了等摩尔比的AlCuFeMnNi和AlCuFeMnNiTi合金。利用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了上述两种合金的物相组成、显微组织、硬度和摩擦磨损性能。结果表明,添加Ti元素后,AlCuFeMnNiTi合金由原来的FCC与BCC1双相结构转变为FCC、BCC1与BCC2三相结构,其点阵常数和晶胞体积均有所增大。两种合金均为典型的树枝状晶,Ti元素的添加使合金晶粒逐步细化,枝晶区域面积增加,晶间区域面积减小,枝晶区域弥散分布有少量领先相BCC2。添加Ti元素后,合金的硬度由423.5 HV0.5提高到498.0 HV0.5;质量损失率和摩擦因数则分别由0.43%、0.59降低至0.39%、0.46,摩擦因数呈先增大后稳定的变化趋势。AlCuFeMnNiTi合金硬度和耐磨性能的提高主要是由Ti元素的添加所引起的细晶强化、固溶强化和晶体结构向高强相转变的综合作用所致。     

回火温度对40CrNi2Mo钢力学性能和干摩擦性能的影响

对40CrNi2Mo钢进行200~575℃回火处理,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光共聚焦扫描显微镜、维氏硬度计、万能试验机和磨损试验机等研究了回火处理后40CrNi2Mo钢微观组织演化对其力学性能和干摩擦性能的影响。结果表明:随着回火温度的升高,40CrNi2Mo钢板条马氏体中固溶的过饱和C原子逐渐析出,微观组织逐渐向粗大的铁素体、球化渗碳体和粗化的碳化物转变;压缩屈服强度、弯曲强度和硬度降低;325℃和425℃回火处理后析出层状渗碳体导致40CrNi2Mo钢的加工硬化能力和冲击韧性先下降后升高;硬度降低导致耐磨性降低,磨损机制由磨粒磨损逐渐向氧化剥层磨损转变。     

高碳化物铁碳合金的磨粒磨损性能研究

利用销盘式磨损试验机研究了具有高碳化物含量的高铬及高钒系铁碳合金的磨粒磨损性能。结果表明,高碳化物铁碳合金的耐磨性取决于材料表面的宏观硬度与碳化物硬度、含量及分布,宏观硬度临界值约为57HRC。当材料的硬度低于临界值时,其耐磨性主要取决于宏观硬度;当宏观硬度高于临界值时,耐磨性主要取决于碳化物的硬度及含量。随着Cr7C3含量的增加,高铬系合金的耐磨性稍有提高。随着VC含量增加,高钒系合金的耐磨性迅速提高。当宏观硬度高于临界值且含量较高的VC均匀分布时,高钒合金的耐磨性是高铬铸铁的2．3—3．5倍。     

Rare earth effect on the microstructure and tribological properties of FeNiCr coatings

FeNiCr alloys with various amounts of La2O3 powders were thermally sprayed onto steel substrate. Electron probe microscopy analysis (EPMA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and an Optimol SRV oscillating friction and wear tester in a ball-on-disc contact con-figuration were employed to investigate the properties of the sprayed coatings. The results show that rare earth can refine the microstructure effectively and make the element distribution uniform, which leads to the improvement in the properties of the coatings. Meanwhile, the wear rate of the FeNiCr alloy with 1.5% La2O3 is smaller than those of the other coatings. Interestingly, the rare earth can reduce the friction coef-ficient and act as a self-lubricant in the oxide debris layer formed on the worn surface in friction. The wear mechanism of the coatings is oxi-dation wear, and a large amount of counterpart material is transferred to the coatings.     

离心铸造高铬合金铸铁气门座圈的组织及耐磨性能研究

采用离心铸造制备两种高铬合金铸铁气门座圈.利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、洛氏硬度计和扫描电镜(SEM),对气门座圈铸态及热处理态后的试样物相组成、金相组织、力学性能及拉伸断口形貌进行了观察和分析,同时在销盘式摩擦磨损试验机上对高铬合金铸铁气门座圈的耐磨性能进行了磨损试验.结果表明,热处理前高铬合金铸铁主要为由...     

硼对等离子熔覆高硼铁基合金组织和性能的影响

采用等离子弧熔覆技术在20g钢表面堆焊Fe-Cr-B-C系的铁基复合材料,利用X射线衍射（XRD）,光学显微镜（OM）,扫描电镜（SEM）,洛氏硬度计及湿砂磨损试验机等试验设备进行检测、试验,研究不同硼加入量对熔覆层显微组织与性能的影响规律.结果表明,熔覆层显微组织由过饱和α-Fe枝晶固溶体、枝晶间硼化物共晶组织以及碳化物等组成;熔覆层中硬质相主要有Cr2B,CrB2,Fe2B,Cr7C3,B4C等;随着硼含量的增加,硼化物明显增多,当硼添加量为5%时熔覆层的硬度及耐磨性达到最佳,其硬度值为66.1 HRC,磨损量仅为0.383 g;继续增加硼的添加量,熔覆层的耐磨性能降低.     

电弧堆焊轻质多主元合金熔覆层的组织和力学性能

轻质多主元合金是一种新型的轻质合金,拥有独特的晶体结构以及力学性能,在航空航天领域具有极大的发展潜力。本文采用电弧堆焊的方法在TC4钛合金表面制备Al-Ti-Cu轻质多主元合金熔覆层,堆焊材料为Al-Ti-Cu绞股焊丝,制备出的熔覆层与基体呈现出良好的冶金结合,进一步拓宽了轻质多主元合金的应用。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对熔覆层的组织和力学性能进行了研究。借助密度测试仪、维氏硬度仪、摩擦磨损测试仪、万能力学性能测试机对熔覆层的密度、硬度、耐磨性和强度进行研究。结果表明,熔覆层主要存在BCC结构的AlCu_2Ti相和少量的CuO相和Fe_2Ti_3O_9相。熔覆层枝晶形态整体呈现为花瓣状。在室温下,熔覆层的平均硬度为340.8 HV,熔覆层干摩擦磨损失效形式为粘着磨损和氧化磨损;熔覆层耐磨性强于45钢、磨损体积是45钢的85%。熔覆层密度为4.88 g/cm~3,压缩率为26%,压缩强度为1 187 MPa,比强度约为2.661×10~5(N·m~(-2))/(kg·m~(-3))。接近Ti合金的比强度,属于比强度较高的轻质合金。     

Tribological properties of molybdenum coatings sprayed by electro-thermal explosion directional spraying

The microstructure and the mechanical properties of the electro-thermal explosion directionally sprayed molybdenum coatings were determined by means of SEM, XRD and microhardness tester, respectively. Experiments on the tribological property of the coatings were performed using a ring-on-block type wear tester. Results showed that the molybdenum coatings were characterized by compact microstructure, high bonding strength and high wear resistance. The applied loads and the counterpart's hardness have an obvious influence on the tribological properties of the coatings. Several wear failure modes, such as micro-plowing and pits, were identified in the post-testing analysis.     

高强度锌铝合金摩擦磨损特性的试验研究

采用ＭＭ２００磨损试验机，测定和对比了铸造锌铝合金（ＺＺｎＡｌ２７Ｃｕ２Ａ和ＺＺｎＡｌ２７Ｃｕ２Ｄ）和工业上常用铜合金（ＺＣｕＳｎ６Ｚｎ６Ｐｂ３，ＺＣｕＡ１１０Ｆｅ３和ＺＣｕＺｎ３３Ｍｎ２Ｐｂ２）的摩擦磨损特性。试验测定了合金在不同载荷和转速条件下的摩擦系数和磨损量及其对配对材料的磨损，结果表明，锌铝合金是一种更适于在重载低速条件下使用的减摩材料