高强韧Mo-0.1Zr合金的制备、性能及组织

采用球磨制备Mo-0.1Zr粉末,经压制成型、预烧、高温烧结和真空热处理后,制备抗拉强度超过650 MPa、伸长率大于30%的高强韧Mo-0.1Zr合金,研究真空热处理对合金性能与显微组织的影响。结果表明:经高温烧结后,Mo-0.1Zr合金与纯Mo相比性能提高不明显,断口形貌呈明显的沿晶脆性断裂特征;但经真空热处理后,Mo-0.1Zr合金的性能显著提高,抗拉强度提高了40%、伸长率从7.3%提高到31.2%,合金断口也由沿晶脆性断裂转变为穿晶韧性断裂,且部分晶粒呈韧性撕裂特征。真空热处理温度对合金性能的影响很大,真空热处理温度过高容易使晶粒长大,导致性能提高程度下降;而真空热处理温度过低难以起到消除晶体缺陷的作用,对合金性能提高有限。     

微量合金元素Ti、Zr对Mo合金性能和显微组织的影响

采用粉末冶金法制备Mo-Zr、Mo-Ti合金,研究了Zr、Ti的添加方式及添加量对Mo的拉伸性能和显微组织的影响.结果表明,添加合金元素Zr、Ti大大提高了Mo的力学性能.合金元素Zr以纯Zr形式加入较以ZrH2形式为佳,其添加量在0.1%(质量分数,下同)时,合金性能最高.元素Zr仅有极少部分固溶到Mo基体中,大部分与合金中少量氧结合以ZrO2粒子相存在.合金元素Ti则以TiH2的方式添加为佳,添加量为0.8%时合金性能最高.元素Ti一部分固溶到Mo基体中,另一部分与Mo及合金中的少量氧结合以MoxTiO2复合氧化物粒子相存在.     

微量合金元素Ti、Zr对Mo金性能和显微组织的影响

采用粉末冶金法制备Mo-Zr、Mo-Ti合金,研究了Zr、Ti的添加方式及添加量对Mo的拉伸性能和显微组织的影响。结果表明,添加合金元素Zr、Ti大大提高了Mo的力学性能。合金元素Zr以纯Zr形式加入较以ZrH2形式为佳,其添加量在0.1%（质量分数,下同）时,合金性能最高。元素Zr仅有极少部分固溶到Mo基体中,大部分与合金中少量氧结合以ZrO2粒子相存在。合金元素Ti则以TiH2的方式添加为佳,添加量为0.8%时合金性能最高。元素Ti一部分固溶到Mo基体中,另一部分与Mo及合金中的少量氧结合以MoxTiyOz复合氧化物粒子相存在。     

淬火速率对AlZnMgCu(Zr)合金断裂行为的影响

通过室温力学性能测试,光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了淬火速率对AlZnMgCu(Zr)合金断裂行为的影响.结果表明:含Zr小于0.1%合金随着淬火速率的降低,由穿晶破断和沿晶开裂的混合型断裂逐渐转变成沿晶断裂;其主要原因是淬火速率降低使晶界无沉淀析出带(PFZ)宽化.含Zr大于等于0.1%的合金随着淬火速率的降低由穿晶破断为主的断裂逐渐转变成沿晶开裂和穿晶剪切的混合型断裂;沿晶断裂的产生主要是由于晶界无沉淀析出带宽化;穿晶剪切主要是由于慢速淬火过程中晶粒内部析出了大量粗大的η平衡相.     

C含量对Mo-C棒横向弯曲性能的影响

利用弯曲性能测量、金相、SEM观察和EDS分析等方法,对不同C含量的Mo-C棒横向弯曲性能及组织进行研究.结果表明:1号Mo-C棒中C含量(摩尔分数)为290×10-6,O含量为25×10-6,2号Mo-C棒中C含量为150×10-6,O含量为25×10-6;在同样条件下,2号Mo-C棒的横向弯曲性能更好;2号Mo-C棒的再结晶温度为950～1 100 ℃左右;随着退火温度的升高,合金的横向弯曲性能逐渐提高,在1 100 ℃时,合金的横向弯曲伸长率最高,达到10%;纯钼的断裂方式以沿晶断裂为主,添加C后,合金的裂纹扩展应力得到提高,合金的断裂方式变成以穿晶断裂为主,断口上有大量的解理面,具有明显的河流状花样和解理台阶;当添加的C含量偏高时,合金中生成大颗粒的碳化物,这种大颗粒的碳化物降低了合金的塑性.     

时效制度对Al-7.1Zn-1.1Mg-1.6Cu-0.14Zr合金断裂行为的影响

通过拉伸性能测试及金相显微镜、扫描电镜和透射电镜分析对比研究了Al-7.1Zn-1.1Mg-1.6Cu-0.14Zr合金在T6与T74热处理状态下的力学性能、断裂行为和显微组织。结果表明:相对T6态,Al-7.1Zn-1.1Mg-1.6Cu-0.14Zr合金经T74处理后,强度降低了约15%,但延伸率和电导率分别增加了52%和29%。合金T6态的断裂方式为穿晶剪切和沿晶韧窝混合型断裂;经过T74处理的合金断裂方式为穿晶韧窝型断裂。不同热处理状态下,晶内和晶界组织对位错运动的共同作用是决定合金断裂行为的主要原因。     

Cr、Yb合金化对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织和断裂特征的影响

研究复合添加微量Cr、Yb、Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金的显微组织和断裂特征的影响,分析其对合金韧化的作用机制.结果表明:在Al-Zn-Mg-Cu合金中复合添加Cr、Yb、Zr形成了含Cr、Yb、Zr的球形弥散相,这些均匀分布于基体上的弥散相能强烈钉扎位错和亚晶界,使基体保持形变回复组织,保持小角度晶界,抑制基体再结晶;T6态断裂机制主要为韧窝型穿晶断裂,与仅添加Zr相比,沿晶断裂抗力显著提高;晶界的无沉淀区(PFZs)较宽,且析出相在晶界呈明显不连续分布.     

氢对2901合金力学性能及断裂行为的影响

用动态充氢慢拉伸试验研究氢对２０９１铝锂合金力学性能的影响,用离子探针,透射电镜和扫描电镜研究合金的微观组织和断裂行为。结果表明,２０９１合金具有明显的氢脆繁盛生,氢降低合金原子间结合能。合金氢危敏感性和断裂特征与微观组织有密切关系。     

应变条件对Al-6Mg合金拉伸行为的影响

研究了Al-6Mg合金的拉伸行为.结果表明,合金在高温和高应变速率下发生脆性断裂,端口呈沿晶和解理混合状.微量元素促进脆化的发生.     

应变条件对Al-6Mg合金拉仲行为的影响

研究了Al-6Mg合金的拉伸行为。结果表明，合金在高温和高应变速率下发生脆性断裂，端口呈沿晶和解理混合状。微节元素促进脆化的发生。     

时效处理对Ti55531钛合金微观组织演变规律及力学性能的影响

在INSTRON-5948R微型材料试验机上开展了近β型钛合金Ti55531经800℃/2 h固溶+580～640℃/6～10 h时效热处理后的力学性能试验,获得了不同时效工艺下Ti55531合金的力学性能及强塑积。研究了时效处理对合金微观组织演变规律及合金在拉伸变形时的断裂机制。结果表明：次生片层αs相对时效参数变化比初生α相更敏感。次生片层αs相厚度与时效温度或时效时间呈线性正相关。与时效时间对比可知,次生片层αs相粗化速率对时效温度敏感性较弱,且其随时效温度和时效时间粗化速率分别约为1 nm/℃和8 nm/h。合金经固溶时效后,其力学性能显著提升,且合金在800℃/2 h固溶+640℃/8 h时效后达到最佳的综合力学性能,此时抗拉强度为1144 MPa,延伸率为8.16%,且强塑积超过9.3 GPa·%。合金经固溶时效热处理后拉伸断裂形式为韧脆混合型断裂,且以韧性断裂为主,包括晶间开裂和微孔合并。     

真空热处理对微波烧结93W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响

研究真空热处理对微波烧结挤压棒坯93W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响,采用高倍SEM和光学金相分别对合金断口和显微组织进行观察,采用能谱分析仪对合金真空热处理前后各元素含量进行定量分析,并对真空热处理样的相对密度、抗拉强度、延伸率和硬度进行测定和分析.结果表明:经真空热处理后,钨合金的各项力学性能都得到了提高,抗拉强度和延伸率提高显著,抗拉强度从920 MPa提高到了988 MPa,延伸率从9.7％提高到了18.6％;真空热处理后,显微组织中钨晶粒的连接度降低,合金断口中钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂增多;真空热处理后合金粘结相中的钨含量明显降低.     

真空压铸对AZ91镁合金组织及性能的影响

为了提高压铸镁合金的质量,利用光学显微镜、扫描电镜、力学性能试验、失重法和电化学试验研究了真空压铸工艺条件对AZ91组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明,真空压铸可以明显降低铸件孔隙率,提高组织致密度和均匀性,晶粒细小,平均晶粒尺寸在30μm左右,第二相Mg17Al12相的形貌及分布呈片状和网状均匀分布于晶界处。与普通压铸相比,真空压铸AZ91其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了10.19%、33.07%、40.63%和13.04%。真空压铸AZ91的腐蚀电流密度下降了15.92%,其在3.5%Na Cl溶液中18 h的腐蚀速率下降到普通压铸AZ91合金的33.76%。     

真空脱气对粉末冶金Ti2AlNb合金力学性能的影响

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备了成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数,x/%)的预合金粉末,并对预合金粉末的化学成分、表面状态及流动性等进行了表征。通过包套热等静压工艺制备了粉末冶金Ti2AlNb合金,研究了真空脱气对粉末冶金Ti2AlNb合金力学性能的影响。结果表明,超声气体雾化法制备的Ti2AlNb合金粉末化学成分批次稳定性好;从粉末填充的工艺性能方面考虑,热等静压成形应选取粒度小于250 μm以下的全粒度分布预合金粉末;真空脱气处理可减少粉末冶金Ti2AlNb合金的孔隙缺陷,提升合金拉伸性能的稳定性和高温持久寿命。     

复合孕育剂Ti、Zr对2519铝铜合金焊缝组织及性能的影响

采用3种焊丝对2519铝铜合金进行MIG焊,研究了孕育剂Ti、Zr对焊缝组织和性能的影响。结果表明:Ti和Zr的细化作用是相容的,当焊丝中单独添加孕育剂Ti或Zr时,焊缝几乎由粗大的柱状晶组成;焊丝中复合添加少量的孕育剂Ti和Zr时,Ti和Zr在熔池中分别形成Al3Ti和Al3Zr,促进了α(Al)非均质形核;随着焊丝中Ti和Zr含量的增加,焊缝组织逐步细化,当焊丝中Ti和Zr含量较高时,Ti和Zr还在熔池中形成大量的Al3(Ti,Zr)质点,促进α(Al)非均质形核;焊缝组织由细小均匀的等轴晶组成,显著提高了接头强度和塑性。     

固溶工艺对Ti12LC合金组织性能的影响

Ti12LC合金是西北有色金属研究院研制的一种低成本钛合金,用于取代TC11合金进行推广应用。本文对420mm Ti12LC合金铸锭进行常规锻造,得到等轴组织的170mm Ti12LC合金棒材。采用单重固溶＋时效、双重固溶＋时效两种不同的工艺对Ti12LC合金进行热处理,分析不同固溶工艺对Ti12LC合金显微组织及室温拉伸、室温冲击性能的影响。研究表明,在相同的固溶冷却速率下,增加单重固溶温度,初生等轴α相含量减少,合金强度增加、塑性减小、冲击韧性减小。单重固溶＋时效热处理后合金冲击韧性低、强韧性匹配差。与单重低温固溶＋时效相比,合金经高温预固溶慢冷＋低温固溶处理后,初生α相尺寸及相含量变化不明显,但可以获得更大尺寸的次生α相,合金的塑性稍有降低、强度增加、冲击韧性改善明显,综合力学性能匹配良好。     

Gd和Y含量对Mg-Gd-Y-0.5Zr合金组织性能的影响

通过光学金相观察(OM)、扫描电镜观察(SEM)、X-射线衍射分析(XRD)和拉伸试验研究了Gd和Y含量对Mg-Gd-Y-0.5Zr合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着Gd含量的增加,Mg-Gd-Y-0.5Zr合金的抗拉强度逐渐增大,伸长率逐渐降低.随着Y含量的增加,合金的抗拉强度和伸长率均是先增大后减小.当Gd含量为9％、Y含量为3％时,综合性能最好,抗拉强度达到330～350MPa,伸长率为6％.由于Gd和Y在化合物中相互置换,致使该系列合金的室温非平衡相组成为α(Mg)固溶体、离异共晶化合物Mg5(Y,Gd)、颗粒化合物Mg5(Gd,Y)和Mg24(Y,Gd)5,非平衡结晶的颗粒化合物Mg3(Gd,Y)和Mg2(Y,Gd).     

球磨改性处理对Ti0．9Zr0．1Mn1．5合金相结构及储氢性能的影响

系统研究了Ti0．9Zr0．1Mn1．5储氢合金经不同时间（t=0min，10min，30min，60min）球磨改性处理后对其相结构及储氢性能的影响。结构分析表明，Ti0．9Zr0．1Mn1．5合金在球磨改性处理前后均由单一的六方结构的C14型Laves相组成；随着球磨时间的延长，合金粉的平均粒度减小，并出现了部分团聚现象。储氢性能测试表明，铸态合金经4次吸放氢循环后活化，室温最大吸氢量和有效放氢量分别为209．3ml／g和157．6ml／g，放氢率为75．3％；随着球磨时间的延长，合金的活化性能得到改善，室温最大吸氢量和有效放氢量均先升后降，且都在球磨30min时达到相应最高值231．4ml／g和203．8ml／g，放氢率达到88．1％。由此可见，适当的球磨改性处理能有效地改善Ti0．9Zr0．1Mn1．5合金的综合储氢性能。     

热处理对TC4合金组织与性能的影响

研究了热处理对TC4半成品棒材的显微组织，拉伸性能，断裂韧性，裂纹扩展速率的影响，结果表明，经α＋β区固溶处理和β区固溶处理＋（α＋β）区时效处理后的TC合金显微组织分别为球状或条状初生α＋晶间β的双态组织和网蓝组织，双态组织结构具有高的拉伸性能和低的断裂韧性，网蓝组织具有良好的断裂韧性和疲劳性能。     

固溶处理对ZA35-0.1Ti合金组织和力学性能的影响

利用X射线衍射和金相显微镜等手段研究了不同固溶时间下ZA35-01Ti合金的组织,并测定合金的力学性能,观察了合金的断口形貌,研究固溶处理对ZA35-01Ti合金组织和力学性能的影响.结果表明:ZA35-0.1Ti合金在385℃下随固溶时间延长力学性能先提高后下降,在固溶时间为5h时,合金抗拉强度为396.0MPa,伸长率为3.71％,布氏硬度为140HBS,力学性能达到最优;合金经385℃×5h固溶处理后,合金元素Ti全部固溶于合金中,固溶强化效果显著.