单辊快淬锌铝合金早期时效相变研究

通过100℃等温时效XRD分析可知,单辊快淬锌铝合金早期时效过程中胞状分解反应（即α′→α’τ＋η）为主导。DSC数据计算得出,胞状分解的相变激活能为88．24kJ／mol,表明其分解主要受锌原子扩散控制。同时还发现,调幅分解几乎与胞状分解同时发生,二者之间没有明显界限,调幅波长为2．16nm。快速凝固工艺极大地提高了合金元素的固溶度,新型合金具有很高的硬度,并且呈典型时效硬化特性。     

单辊快淬Cu-Be合金的显微组织及时效性能

对单辊快淬技术制备的Cu-Be合金的显微组织及时效性能进行了研究.试验通过XRD,ESEM以及TEM等材料表征手段观察了合金的显微组织,发现单辊快淬Cu-Be合金显微组织主要由面心立方结构的α固溶体、及呈小颗粒状弥散其中的不连续沉淀γ相组成,并且整个组织呈现十分细小的等轴晶粒(1～2μm),时效沉淀过程直接影响合金硬度的变化.     

Ni-Ti合金时效早期相变规律的研究

通过ＴＥＭ分析对Ｎｉ１０％Ｔｉ（％，质量分数，下同）合金时效早期相变过程的研究表明Ｎｉ１０％Ｔｉ合金过饱和固溶体先通过调幅分解机理分解为贫、富溶质区；随后富溶质区发生有序化，最后形成Ｌ１２型有序相Ｎｉ３Ｔｉ。同时发现，淬冷抑制了该合金固溶体的相分解过程。ＮｉＴｉ合金时效相变过程中存在调幅分解与有序化两种失稳模式共存现象。     

淬速对Ni-Mn-Ga快淬合金相变的影响

采用快淬技术制备了Ni-Mn-Ga薄带合金,研究了不同淬速对Ni-Mn-Ga快淬合金相变过程的影响.结果表明,快淬合金具有典型的热弹性马氏体相变过程,但合金的马氏体相变开始温度Ms比铸态合金的有所降低,并随淬速的升高,快淬合金的Ms逐渐降低.Ni-Mn-Ga合金马氏体相变的热力学分析表明:快淬合金晶粒愈细小,Ms愈低;快淬工艺不改变合金的晶体结构;在不同淬速的快淬合金中有以(400)晶面为择优取向的织构存在.     

粉末锌铝合金时效行为的研究

采用粉末冶金方法制备了新型锌铝合金Zn75Al20Cu3M2,利用X-射线衍射对粉末锌铝合金时效过程中的物相变化进行了研究,结合试样的SEM微观形貌分析,得出了实验中锌铝合金的组织成分随热处理保温时间的延长,塑性的α相逐渐减少,脆硬的η相和ε相逐渐增多,时效效果渐趋明显的结论。     

Cu-3.2Ni-0.75Si合金时效早期相变规律及强化机理

利用透射电镜及X射线衍射研究了Cu Ni Si合金时效早期的组织转变规律。结果表明 :该合金在时效早期 ,过饱和固溶体首先发生成分调幅 ,形成贫、富溶质区 ,随后 ,溶质富集区发生有序化 ,在 45 0℃时效 4h左右富溶质区内形成Ni2 Si相 ,形成的Ni2 Si相与基体呈共格关系 ,但由于晶体结构同基体差别较大 ,仍以Orowan机制提高合金强度。利用位错理论计算出 45 0℃时效 2h的调幅组织的强化效应为 34 2MPa,45 0℃时效 4h形成的Ni2 Si相的强化效应为 40 5MPa ,该数值与实验结果非常吻合。     

电解低钛6009铝合金板材组织的研究

通过X射线、SEM和TEM分析,研究了电解低钛铝合金和熔配加钛铝合金在铸造状态、轧制状态和热处理状态的组织。在6009铝合金中,球形Mg2Si是主要强化相,熔配加钛合金时效过程调幅分解明显。在电解低钛铝合金中,球形Mg2Si分布更为弥散、均匀。结果表明:电解低钛铝合金的性能优于熔配加钛铝合金。     

锌镁比对7085铝合金时效组织演变的影响

通过硬度和电导率测试,结合金相显微分析、透射电镜微观组织观察和DSC分析,研究了Zn/Mg比对7085铝合金120℃单级时效的影响.结果表明,120℃时效时,不同Zn/Mg比值的7085铝合金分别在4h和26 h到达GP区和(n)相强化的2个峰值,但Zn/Mg=7.27的合金两个时效峰值时间较Zn/Mg=5.84的合金略微提前.微观组织观察表明,时效4h后Zn/Mg=7.27的合金晶内已经有较多粗大的沉淀相(5～10 nm)析出,衍射斑点显示这些较大沉淀相为 η’相,而在Zn/Mg=5.84的合金内则较少发现.细小的GP区的减少以及较大 η’相的析出,降低了第二相粒子对合金的强化效果.DSC结果也表明,Zn/Mg=7.27的合金的GP区和η′相的析出温度都较Zn/Mg=5.84稍微降低.     

熔体快淬Cu100-xCrx合金过饱和固溶体的时效分解及对电阻率的影响

用熔体快淬法制备了C11100-xCrx(x=2～35)合金带.研究表明:熔体快淬带的组织由Cr在Cu中的过饱和固溶体、富Cr溶质偏聚区、富Cr液相分解粒子组成;含Cr量增加,液相分解粒子体积分数增加,电阻率提高;过饱和固溶体在等温时效过程中短时间内(10 min)快速分解完毕,合金带的电阻率大幅下降,延长时效时间,富Cr沉淀相尺寸长大缓慢;时效温度升高,富Cr沉淀的尺寸略有增大,电阻率在600℃时效达到最小值.     

Ag—Cu共晶合金在落管中的快速凝固

采用3m小型落管实现了Ag—28．1（质量分数,％下同）Cu共晶合金的微重力快速凝固,在高纯He和Ar的混合气氛中获得的合金小球直径在80—1000mm范围内．随着小球直径的减小,晶粒及层片共晶得到细化,凝固组织由层片共晶向不规则共品转变．TMK快速共晶生长理论的计算结果显示,Ag—28．1Cu层片共晶的最大生长速度、最小层片间距和最大过冷度分别为0．291m／s,0．017μm和193K．     

RAPID SOLIDIFICATION OF HYPEREUTECTIC SILVER-COPPER ALLOY IN DROP TUBE

1.IntroductionDroptubeprocessingnotonlyprovidesatechniqueforcontainerlesssolidificationinmicrogravityenvironmentbutalsohasanadvantageofcombiningrapidcoolingwithhighundercooling.Therefore,ithasattractedgreatresearchinterestandhasbeenwidelyusedtostudytherapidsolidificationofalloysinrecelltyears[112].Ag--Cuisatypicalbinaryeutecticsystem,anditssolidificationmicrostructurehasbeeninvestigatedbyseveralmethods.Therelativelyearlyworkfocusedmainlyonthesolubilityofprimaryphase.Thesplatquenchingexperimen…     

激光快速熔凝Ni-Sn共晶合金的组织演变

采用Ni 28%Sn,Ni 30%Sn,Ni 33%Sn和Ni-35%Sn(质量分数)共4种成分的亚共晶和过共晶合金,考察了Ni Sn共晶合金在激光快速熔凝过程中的组织演化过程.当激光扫描速率较低时,Ni 28%Sn亚共晶合金和Ni-35%Sn过共晶合金的熔凝组织主要由细化的初生枝晶(亚共晶合金为α-Ni相,过共晶合金为Ni3Sn相)和枝晶间共晶(α-Ni+Ni3Sn)组成;近共晶合金Ni-30%Sn和Ni 33%Sn的熔凝组织基本相似,熔池从底部到顶部存在柱状共晶团向等轴状共晶团的转变.Ni-Sn亚共晶和过共晶合金熔池底部皆存在少量粗大的残留初生相.激光快速熔凝后,相比基材中所存在的层片和棒状共晶的混合组织,熔池内的共晶组织皆为层片状共晶,层片间距相比基材明显减小,并呈现垂直于熔池底部外延生长的特征.通过对比4种成分合金在不同激光扫描速率下的熔凝组织,获得了激光快速熔凝条件下Ni-Sn合金共生生长区的成分范围以及临界激光扫描速率.应用描述快速枝晶生长的KGT模型和快速共晶生长的TMK模型对熔凝组织进行了分析,模型计算结果与实验结果符合良好.     

EFFECT OF AGING ON THERMOELASTIC MARTENSITE TRANSFORMATION IN Cu-Zn-Al ALLOY

本文用直流电阻法研究了时效对M_s点高于室温的工业纯Cu—Zn—Al合金热弹性马氏体转变的影响。若该合金从高温无序β相区淬火后立即在马氏体状态充分时效,则热弹性马氏体会发生稳定化,在升降温的电阻—温度曲线上,马氏体不再呈现热弹性正逆转变的特征;若该合金淬火后立即在β_1状态(母相状态)时效,则随着β_1状态时效时间的延长,合金马氏体的热弹性转变特性会逐步保持下来,其马氏体相变点和马氏体相对可逆转变量逐渐趋近一稳定值,在随后的热循环中它们变化很小.可以认为,马氏体态时效所引起马氏体的稳定化与马氏体的再有序化及过饱和空位的聚集等过程有关。     

CONDITIONS OF STRUCTURAL TRANSFORMATION OF GRAPHITE IN Fe-C-Si ALLOY UNDER UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

研究了Fe-C-Si合金中Ce量及凝固速度对石墨晶体形态转变的影响,首次提出了在球团状石墨与过冷石墨的转变或者蠕虫状石墨与片状石墨的转变过程中,以变质元素的含量变化为主要影响因素,并且以Ce_(D←→D)=0.0296lgR+0.162(％)及Ce(V←→A)=-0.0353lgR+0.147(％)为各自的临界加入量值.在球团状石墨与蠕虫状石墨的转变过程中,凝固速度的变化占主导地位,且以Rs=55×10~(-2.5Ce)(μm/S)和Rv=32.4×10~(-2.3Ce)(μm/S)为获得完全球团状或蠕虫状石墨的临界值。 蠕虫状石墨能与片状石墨间相互连续生长过渡,认为蠕虫状石墨为一定变质元素含量及凝固速度条件下石墨晶体特有的组织形态,无须球化衰退或石墨球破碎为其生长前提。     

MICROSTRUCTURE OF Mg-6.4Zn-1.1Y ALLOY FABRICATED BY RAPID SOLIDIFICATION AND RECIPROCATING EXTRUSION

In order to explore the methods to prepare high-strength quasicrystal-reinforced magnesium alloys, the flakes of rapidly solidified Mg-6.4Zn-1.1 Y magnesium alloy with a thickness of 50-60 um were obtained by a melt spinning single-roller device, and the flakes were then processed into rods by reciprocating extrusion and direct extrusion. The microstructure of the alloy was analyzed by optical microscope and SEM, and the constituent phases were identified by XRD. Phase transformation and its onset temperature were determined by differential thermal analyzer (DTA). The analysis result shows that rapid solidification for Mg-6.4Zn-1.1Y alloy can inhibit the eutectic reactions, broaden the solid solubility of Zn in a-Mg solute solution, and impede the formation of Mg3 Y2 Zn3 and MgZn2 compounds, and thus help the icosahedral Mg3 YZn6 quasicrystal formed directly from the melt. The mierostrueture of the flakes consists of the a-Mg solid solution and icosahedral Mg3 YZn6 quasierystal. Dense rods can be made from the flakes by two-pass reciprocating extrusion and direct extrusion. The interfaces between flakes in the rods can be welded and jointed perfectly. During the reciprocating extrusion and direct extrusion process, more Mg3 YZn6 compounds are precipitated and distributed uniformly, whereas the rods possess fine microstructures inherited from rapidly solidified flakes. The rods contain only two phases: amagnesium solid solution as matrix and fine icosahedral Mg3 YZn6 quasicrystal which disperses uniformly in the matrix.     

结晶初期熔体流动对半固态合金粒状初晶形成的作用

采用控制熔体结晶法制得颗粒状组织半固态ZL101合金,研究了结晶初期熔体流动对粒状初晶形成的作用。结果表明：粒状晶的形成除受浇铸温度影响外,还与熔体充型方式有关,常用的上铸充型可使初生α相粒化,而充型平稳的底铸所得组织仍以树枝晶为主,680℃浇铸后自然凝固组织为树枝状;相同条件下,在液相线温度附近对熔体施以极短时的搅动,便得到粒关α组织,数值模拟揭示了熔体充型及结晶初期温度和流速的变化。液相线温度附近的熔体流动是粒状晶形成的关键。     

Cu-50%Ni合金快速凝固过程中原子团簇演变的分子动力学模拟

采用NPT分子动力学模拟方法,应用周期边界条件,模拟了Cu-50％Ni(原子分数)合金熔体在不同冷却过程中原子团簇的演变情况,给出了以1×1014K/s冷速冷却至室温时Cu-50％Ni非晶体系中存在的各种结构单元,并研究了Cu,Ni原子在这些结构单元中的排列情况.结果表明,较高冷速下形成的非晶具有较高的能量和较高的非晶转变温度(Tg).在冷却过程中,原子间的短程作用逐渐加强,PCF图第一峰值逐渐增大. 1551键对在非晶体系中占主导地位,且受冷速影响较大.体系中除了正二十面体外,还存在着各种缺陷多面体,其中含1551键对较多的缺陷多面体其数目也较多. FK多面体与Bernal多面体数目始终很少.大原子(Cu)易于占据多面体顶点,而小原子(Ni)则倾向于占据各多面体中心较大的空隙.随着冷速的降低,各多面体数目均有不同程度的下降.     

AN X RAY DIFFRACTION STUDY OF THE AGING TRANSFORMATION IN Al Li Cu Zr ALLOY

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｌＬｉｂａｓｅｄａｌｌｏｙｓａｒｅａｇｉｎｇｈａｒｄｅｎｅｄａｌｌｏｙｓ,ｔｈｅｉｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｄｅｐｅｎｄｔｏａｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｅｘｔｅｎｔｏｎｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎｔｈｅｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｇｉｎｇｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＡｌＬｉｂａｓｅｄａｌｌｏｙｍａｉｎｌｙｃｏｎｖｅｒｇｅｓｏｎｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｓｔａｇｅｏ…     

Zn—Al合金热型连铸定向凝固的晶体生长机理

对热型连铸条件下Zn-Al系列合金引锭时的晶体形核和随后的本的竞争生长过程进行了探讨,组织观察表明,单向热流条件下引锭端部生核的晶粒当其枝晶择优生长方向与热流方向一致时才能生长,其它取向的晶粒逐渐被淘汰,合金的凝固特性对选晶过程有极大的影响,ZA5和ZA8合金由于凝固范围窄,晶体直接由引锭端部的晶粒通过竞争生长获得柱状晶组织,ZA12,ZA22和ZA27含Al量高,凝固范围宽,其平行柱状晶组织是从引锭端部的等轴晶区发展而来的。