Microstructure, Tensile Properties and Creep Resistance of Sub-rapidly Solidified Mg-Zn-Sn-Al-Ca Alloys

研究了7种亚快速凝固Mg-Zn-Sn-Al-Ca合金的组织、拉伸性能和抗蠕变性能。对于Mg-xZn-ySn-2Al-0.2Ca（x+y=9,x/y为2,1和0.5）合金,锌锡比为1时室温抗拉强度和屈服强度最高:150℃屈服强度随着锌锡比的增加而提高,而200℃相反。这可能与低锌锡比合金中Mg₂Sn较多、含Zn化合物较少且Mg₂Sn具有高温强化作用有关。对于Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al-zCa（z=0,0.2,0.4,0.6）合金,室温和200℃抗拉强度和屈服强度随着Ca含量的增加先提高后下降,峰值分别出现在0.2%Ca和0.4%Ca。200℃/50MPa压缩蠕变时,合金初始应变量和稳态蠕变速率随着Ca含量的增加而降低。少量Ca可以提高Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金的室温和高温强度并改善抗蠕变性能,但降低高温塑性。此外,也影响拉伸断裂模式。随着Ca含量的增加,合金室温断裂由解理断裂转变为准解理断裂,200℃断裂由韧性断裂转变为准解理断裂。     

无包套近等温锻造TiAl合金的显微组织和拉伸性能(英文)

以真空自耗电弧熔炼技术熔炼名义成分为Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.4(W,Mo)(摩尔百分数)的TiAl合金铸锭,并以该熔炼铸锭进行无包套的近等温锻造实验,研究该TiAl合金铸锭的高温可锻性、显微组织及拉伸性能。结果表明:在无包套的近等温锻造工艺中,该熔炼铸锭显示出较好的高温可锻性,经涂覆玻璃粉浆保护,铸锭在经过60%锻造变形后其锻饼表面无明显裂纹。TiAl合金的铸造组织由细小、均匀的层片状晶团(α2+γ)和少量存在于片层团界的等轴γ晶粒构成;经近等温锻造后,锻饼组织则主要由平均晶粒尺寸为20μm的等轴γ晶粒和一些破碎的片层组织构成,在一些难变形区域,依然存在弯曲变形的片层组织。室温拉伸性能检测表明,由于晶粒细化效应,锻饼的平均抗拉强度由铸锭的433MPa提高到573MPa。     

K447A合金的热处理组织和拉伸性能研究

通过对K447A合金在不同热处理状态下的显微组织观察和拉伸性能测试,研究了合金显微组织的演变规律及其对拉伸性能的影响。结果表明,合金铸态组织主要包括γ基体、γ′相、碳化物及γ/γ′共晶,碳化物多分布于晶内枝晶干和晶界。固溶处理后,γ′相由大、小两种尺寸的组成,碳化物发生"碎化",且由γ′相包覆,同时枝晶间处析出了细小的MC型碳化物。高温(1100℃)时效热处理使γ′相长大,同时再次析出细小γ′相;低温(870℃)时效热处理则使γ′相形貌接近长方形。拉伸性能结果表明,合金经固溶热处理和时效热处理后的抗拉强度相近,但时效热处理后的伸长率有所增加。     

Zn对2195铝锂合金显微组织和拉伸性能的影响

研究了Zn对2195铝锂合金在不同热处理状态(T8，T6)下的显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：Zn的存在明显促进了T1相的析出和弥散分布，而且有球形颗粒状含Zn相析出，使合金强度提高：但Zn的加入不改变2195合金的断裂机制，且使合金塑性略有下降。     

电子束快速成形制备TC4合金的组织和拉伸性能分析

针对电子束快速成形(EBRM)钛合金的组织特点,采用OM、SEM、XRD和TEM等实验手段,分析了EBRM制备TC4合金的微观组织和织构对其拉伸性能的影响规律。结果表明:TC4合金存在着平行于沉积方向的β柱状晶,且柱状晶的宽度随着沉积高度的增加,初始时迅速增加,之后增加的趋势变缓。由于沉积过程中循环的热作用,柱状晶内α片尺寸随着沉积高度的增加而减小。合金存在典型的转变α相织构。微观结构的梯度变化也导致了合金在不同位置的拉伸性能差异。随着X方向拉伸试样位置的升高,合金的屈服强度没有明显的变化,但抗拉强度有所提升;合金的塑性呈现上升的趋势。在合金底部,距离基板10和20 mm处的拉伸试样具有相近的加工硬化指数,低于合金中间的拉伸试样,而合金顶端拉伸试样的加工硬化指数较高。此外,合金还具有拉伸性能的各向异性,45°方向拉伸试样的强度高于X方向和Z方向的拉伸试样,同时Z方向拉伸试样的强度最低,这种强度各向异性主要归因于合金的转变α相织构。     

Sc对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织和性能的影响

采用拉伸试验、金相、透射电镜、扫描电镜等测试手段，研究了Sc对Al-K-Cu-Mg-Ag-Zr合金的显微组织对拉伸性能的影响。结果表明，Sc细化了合金晶粒，促进了T1相的析出和均匀弥散分布，在一定程度上改变了合金的断裂行为，能使合金获得更好的综合机械性能。     

半固态锻造Ti14合金的拉伸性能和组织演变特征(英文)

通过室温和高温拉伸性能测试,对比研究了Ti14合金经常规锻造(950℃)和半固态锻造(1000℃和1050℃)后试样在不同温度区间的宏观力学行为,分析了微观组织演变规律、断口微观形貌及断裂特征。结果表明:合金经半固态锻造后表现出高强度、低塑性的力学特征,随着半固态锻造温度的升高,合金力学性能下降。半固态锻造过程中组织的变化是引起力学性能差异的主要原因,而组织演变的主要特征是Ti2Cu析出相形态和分布的变化。随着半固态温度的升高,更多的液相在晶界析出,并在凝固过程中析出大量板条状Ti2Cu相,最终在晶界上形成偏析带组织。这种带状组织在拉伸过程中引发了解离断裂,导致了低塑性。此外,通过再结晶退火可以有效地细化半固态组织,改善强度性能。     

预拉伸及蠕变时效处理对Al-Cu-Li-Sc合金组织与性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪和拉伸试验等研究了预拉伸以及蠕变时效处理对Al-Cu-Li-Sc合金的微观组织演变以及力学性能的影响.结果 表明:时效前进行预拉伸处理能够促进合金中的T1相和θ'相的析出,抑制δ '和σ(Al5 Cu6 Mg2)相的析出,并能够减少晶界析出相数量和抑制无沉淀析出带(PFZ)的形成,从而提高合金强度.预拉伸处理后再进行蠕变时效处理能够进一步调控合金的时效析出行为,提升合金力学性能;合金的屈服强度、抗拉强度以及伸长率分别可达550 MPa、583 MPa以及14.1％.     

铸造Mg-2%Ca合金的拉伸蠕变和抗腐蚀性能(英文)

对分别添加Zn和Al的Mg-2%Ca合金的拉伸蠕变和抗腐蚀性能进行比较。结果表明:添加Zn比添加Al能更加显著地提高Mg-2%Ca合金在170°C下的蠕变性能。然而,添加Al对提高合金的耐腐蚀性能更为有效。由于添加Zn的合金的凝固区间更为宽大,因此,为了生产高质量的铸件产品,对铸造工艺的控制要求更加严格。     

亚快速凝固工艺对Al-8Ca合金组织与性能的影响

通过铁模和铜模铸造,配合粒状化处理制备了Al-8Ca合金,分析了合金显微组织、相组成和力学性能,研究了不同凝固速度及热处理对Al-8Ca铝合金组织性能的影响。结果表明,Al-8Ca合金在不同冷却速度下凝固,显微组织中少量初生α-Al呈树枝状,共晶组织呈层片状,由α-Al和A14Ca相组成。随着冷速提高,树枝状α-Al变小,晶粒细化,层片间距减小,高冷速下形成过饱和固溶体。扩散退火处理后共晶组织熔断,向颗粒状转变,有加粗趋势。     

全层状TiAl合金室温拉伸性能的影响因素

研究了显微组织和应变速率对全层状Ti-47Al-2Cr(at%)合金室温拉伸性能的影响，结果表明，全层状TiAl基合金的室温拉伸强度和室温延伸率随晶团尺寸和层片间距的减小而提高；其室温拉伸强度随应变速率的加快而提高；而应变速率对其室温延伸率的影响与显微组织相关，低延性全层状TiAl基合金的室温延伸率对应变速率不敏感，而高延性全层状TiAl基合金的室温延伸率对应变速率敏感，并随应变速率的加快而提高。     

定向凝固NiAl-28Cr-5.8Mo-0.2Hf合金的高温拉伸蠕变行为

研究了定向凝固NiAl-28Cr-5.8Mo-0.2Hf合金的显微组织和在982－1100℃,50-124MPa应力下的高温蠕变行为，该合金是由NiAl相。Cr(Mo)相和少量Hf的固溶体相组成。蠕变测试结果表明：蠕变曲线是由较短的减速蠕变阶段和较长的加速蠕变阶段组成，且蠕变后的显微组织变化不大，蠕变变形机制是由位错攀移机制所控制。加强蠕变阶段蠕变速率的增加是由于裂纹的形成与扩展引起的。     

微量Sc对Al-Cu-Li-Zr合金的微观组织和拉伸性能的影响

研究了微量Sc对Al-Cu-Li-Zr合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明:添加0.1%Sc(质量分数,下同)能消除铸态合金的枝晶组织,细化合金的晶粒.合金铸锭在随后的均匀化和热加工加热过程中,析出细小、弥散的次生Al3Sc质点,这种质点强烈地钉扎合金中的位错和亚晶界,从而有效地抑制合金的再结晶,具有亚结构强化和直接析出强化作用.加入微量Sc后,Al-Cu-Li-Zr合金的强度大大提高,并且合金的塑性也得到明显改善.     

时效工艺对Ti-26合金棒材组织和拉伸性能的影响

对经过790℃固溶处理后的Ti-26合金棒材进行了不同温度及时间的时效处理,研究了时效温度和时间对Ti-26合金棒材显微组织和拉伸性能的影响。研究结果表明：在450-550℃范围内,随时效温度升高,合金组织有针状“相弥散物析出。升温至510℃,相同时效时间内析出α相数量最多,高于510℃,部分析出α相开始溶解。合金时效处理10h内,随时效时间延长,合金组织针状α相弥散物数量增加,且针状α相存在跨晶界长大现象。合金经510℃×10h时效处理,OL相形核和长大达到最佳匹配,Ti-26合金获得理想的强度和塑性匹配。     

热处理对IN783合金组织和拉伸性能的影响

对IN783合金在不同热处理条件下的组织和拉伸性能进行了研究。结果表明:在标准热处理态的N783合金中,一次和二次β相同时存在,晶内形成两种尺寸的γ’相。在低于1150℃固溶处理后,晶粒长大速度慢,一次β相逐渐减少,二次β相析出增加,大尺寸γ’相稍有增加。高温固溶结合水淬处理,并缩短β时效时间,合金内析出密集细小的γ’相。IN783合金的拉伸强度对晶粒尺寸敏感,升高固溶温度后,合金的650℃强度逐渐降低,塑性变化不大。晶内析出密集细小的γ’相对合金晶内有强化作用,使粗晶合金保持了相当的强度。     

Ce含量对Mg-Li-Al-Zn合金显微组织和拉伸性能的影响(英文)

制备了Mg-5Li-3Al-2Zn-xCe(x=0-2.5;质量分数,%)铸态合金,并将所得合金分别于300°C和370°C进行均匀化和固溶处理;研究固溶处理后合金显微组织和拉伸性能的变化。结果表明,合金中加入Ce后出现Al2Ce/Al3Ce析出相,此时合金主要由α-Mg、Al2Ce、Al3Ce和AlLi相组成;固溶处理后合金中AlLi和Al-Ce析出相数量减少。析出相的数量与形态对合金的力学性能十分重要,含有1.0%Ce的合金获得了优良的拉伸性能。固溶处理后Mg-5Li-3Al-2Zn-0.5Ce合金的强度和伸长率都得到了大幅度的提高,这是因为合金在固溶处理后由于基体中的溶质原子增加而获得良好的固溶强化作用。     

一种新型抗蠕变TiAl合金的显微组织分析

研究了最近发展的工业用抗蠕变ＴｉＡｌ合金的显微组织,对合金中不断的析出相进行了细致的分析。Ｔｉ－４７Ａｌ－２Ｗ－０．５Ｓｉ合金主要表现为包括γ等轴晶和层片状晶团的双态组织。由于合金元素Ｗ对β相稳定化有序化的重要作用,合金析出不同形态的Ｂ２结构Ｔｉ（Ａｌ,Ｗ）相。而Ｓｉ的加入使合金产生了大量的ξ－Ｔｉ５Ｓｉ３颗粒相。该相主要分布在α２／γ界面上,与α２和γ保持共格关系。     

Al-Si-Cu-Ni-Mg合金凝固组织调控及对高温拉伸性能的影响

应用JMat Pro软件、金相显微镜、高温拉伸试验机和扫描电镜研究了浇注温度和模具温度对Al-Si-Cu-Ni-Mg合金凝固组织及高温拉伸性能的影响。结果表明：Al-Si-Cu-Ni-Mg合金的凝固组织主要为α-Al和共晶硅,合金中的强化析出相主要为δ-Al₃Cu Ni、Q-Al₅Cu₂Mg₈Si₆、γ-Al₇Cu₄Ni、ε-Al₃Ni和Mg₂Si相;当控制浇注温度710℃,模具温度150℃时,Al-Si-Cu-NiMg合金中α-Al晶粒、共晶硅、富Ni相、Q相、Mg₂Si相尺寸最小,组织均匀程度和高温拉伸性能达到最佳。