Sn对正挤压Mg-Al-Sn-Zn-Y合金组织和力学性能的影响

在275~400 ℃对Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y和Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金正挤压,利用光学金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）分析显微组织,并测试了其室温拉伸性能。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12相和Mg2Sn相组成。Sn含量由2%增加到4%后,Mg2Sn相和离异共晶β-Mg17Al12相体积分数增加,层片状共晶β-Mg17Al12相体积分数减少。挤压温度相同时,Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金挤压试样力学性能均优于Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y合金,275 ℃挤压试样抗拉和屈服强度最高,分别为329.9和254.4 MPa。两种合金的室温拉伸断裂方式均为准解理断裂。Sn的添加可有效促进挤压过程中动态再结晶的形核,并抑制再结晶晶粒长大,从而同时提高挤压态合金的强度和塑性。     

热挤压和热处理对Mg95Y4Zn1合金显微组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、TEM和电子万能试验机研究了热挤压、固溶和时效处理对Mg95Y4Zn1合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,铸态合金由α-Mg基体、网状18R-LPSO相和块状M24Y5相组成,在α-Mg相内存在大量堆垛层错。热挤压后,网状第二相破碎,18R相呈带状沿挤压方向排列,同时α-Mg基体内析出少量14H-LPSO层片。经固溶处理,14H层片的尺寸和数量显著增多。时效处理后,在α-Mg相内部析出大量的β"共格沉淀。与铸态合金相比,挤压态合金的强度显著升高。由于β"沉淀相的析出,时效态合金的强度达到最高,其抗拉强度和屈服强度分别为372 MPa和248 MPa。     

热处理对铸态Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响。结果表明,固溶处理时,随着固溶时间延长,合金枝晶逐渐溶解、晶粒逐步球化,适宜的固溶处理制度为510℃×8 h,此时合金组织分布均匀,析出少量细小的二次颗粒相,延伸率较高;合金适宜的时效处理制度为200℃×16 h,此时偏聚在晶界处的合金相析出迁移,晶界清晰,组织均匀度高,合金屈服强度达到136.3 MPa,较铸态提升16.5%。510℃固溶8 h+200℃时效16 h处理后,组织均匀度和弥散程度进一步提升,抗拉强度和硬度分别达到178.2 MPa和59.6HB,相对铸态合金分别提升了21.6%和23.4%。     

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr热处理工艺正交试验法优化

采用正交试验法研究固溶温度、冷却方式、时效温度、时效时间四因素对Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr合金强度和塑性的影响。结果表明,冷却方式对合金的强度和塑性影响最大,时效温度次之。当固溶温度为820℃、冷却方式为空冷,时效温度和时效时间分别为580℃和4 h时,Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr合金的抗拉强度为1335 MPa,屈服强度为1320 MPa,延长率为9.5%,断面收缩率为29.0%,该合金具有良好的强塑性匹配。     

Ni3Al对CoCrFeNi高熵合金组织与性能的影响研究

设计了CoCrFeNi(Ni3Al)x（x=0.5,0.75,1,1.25）系列高熵合金,研究了合金的组织与性能,发现四种合金铸态时均为单相FCC固溶体。其中,铸态CoCrFeNi(Ni3Al)1.25具有最好的综合性能,屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为420 MPa、867 MPa、21%。铸态合金经780℃、4h时效处理后,枝晶间析出大量40~50 nm的L12相,时效后,CoCrFeNi(Ni3Al)1合金时效后具有最好的综合性能,屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为510 MPa、828 MPa、22%。研究表明Ni3Al的添加在适当范围内能够有效提高材料的强度,铸态时主要的强化方式是固溶强化,时效态主要是起析出强化作用。     

热挤压和热处理对Mg_(95)Y_4Zn_1合金显微组织及力学性能的影响

采用热挤压、固溶和时效对Mg_(95)Y_4Zn_1合金进行处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电子万能试验机研究合金的显微组织及力学性能。结果表明,铸态合金由α-Mg基体、网状18R-LPSO相和块状M_(24)Y_5相组成,在α-Mg相内存在大量堆垛层错。热挤压后,网状第二相破碎,18R相呈带状沿挤压方向排列,同时α-Mg基体内析出少量14H-LPSO层片。经固溶处理,14H层片的尺寸和数量显著增多。时效处理后,在α-Mg相内部析出大量的β'共格沉淀。与铸态合金相比,挤压态合金的强度显著升高。由于β'沉淀相的析出,时效态合金的强度达到最高,其抗拉强度和屈服强度分别为372 MPa和248 MPa。     

熔体过热处理对Mg-5Si合金组织与性能的影响

采用质量分数为99.9％的纯镁锭和99.9％的粒度为45μm的硅粉,制备了质量分数为5%的Mg-5Si合金,研究了熔体过热温度和保温时间对Mg-5Si合金铸态组织和力学性能的影响。研究实现了Mg2Si相尺寸由处理前的27μm减小到20μm,此时初生Mg2Si相的平均尺寸最小,分布趋于均匀,形貌逐渐向树枝状转变,甚至溶解为较为圆整的颗粒,且共晶Mg2Si相层片间距较小,并采用抗拉强度、屈服强度和伸长率表征其力学性能。研究结果表明：熔体过热温度为770℃、保温时间为30min时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为152MPa、84 MPa和6.5%,合金的力学性能得到明显改善。     

内燃机用Ti-46Al-8Nb-0.5Y-0.2B合金1 300℃两步锻造组织及拉伸性能

为了提高内燃机用Ti-46Al-8Nb-0.5Y-0.2B合金性能,先对其实施等静压和均匀化退火,之后对其进行1 300℃等温两步锻造,控制总变形量为75%,再对锻饼实施冷却降温,冷却处理方式选取空冷(AC)和炉冷(FC)。通过实验测试的手段对其微观组织及拉伸性能进行分析。结果表明:空冷后上表面为片层结构,形成了许多α2/γ层片晶,片层厚度约43μm。中心为长条状片层晶组织;在侧面形成了许多片层结构。炉冷后上表面形成片层形态,尺寸接近60μm;中心片层尺寸降低,形成更多的β相;侧面形成许多无规外形的片层。空冷获得的合金组织室温拉伸强度比炉冷略高。在800℃下进行拉伸测试时,空冷方式得到的合金组织拉伸强度为591MPa,屈服强度为472MPa,伸长率为32%。合金室温拉伸表现为沿晶脆性断裂特征。800℃拉伸后在断口区域未形成很大的韧窝,主要表现为塑性变形。900℃拉伸后在断口区域形成大量韧窝,主要发生了韧性断裂。     

锶、钛、硼复合微合金化的铸态高锰铝青铜的组织与性能

本文研究了一种锶、钛和硼复合微合金化的铸态高锰铝青铜的金相组织、硬度、抗均匀腐蚀性能、抗电化学腐蚀性能以及摩擦磨损性能。结果表明,与未微合金化的铸态高锰铝青铜(Cu-12.05Mn-7.08Al-3.23Fe-2.04Ni)相比,锶、钛和硼复合微合金化的铸态高锰铝青铜(Cu-11.81Mn-7.01Al-3.81Fe-1.76Ni-0.029Sr-0.045Ti-0.0095B)相组成未发生变化,仍由基体α相 K相组成,但α相和K相均明显细化,且K相分布更加均匀,合金的硬度由169.7 HV提高到215.1 HV,且具有更高的抗均匀腐蚀性能和电化学腐蚀性能(在3.5%NaCl水溶液下腐蚀速率分别降低5.6%和11.4%),合金硬度和抗腐蚀性能的提高使得合金的摩擦系数降低8.4%,耐磨性提高。     

稀土元素Y对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织和 高温力学性能的影响

制备了Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 和Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 2种合金, 研究了Y元素和Nd元素对合金组织和高温力学性能的影响。通过XRD分析了合金的物相组成进行了定性分析。稀土元素Nd在Mg-Nd-Zn-Zr合金中以Mg₁₂Nd相存在于铸态组织晶界, Nd、Y在Mg-Y-Nd-Zn-Zr中以Mg₄₁Nd₅和Mg₂₄Y₅相存在于铸态组织晶界。这些相均具有很好的耐热性, 是主要的强化相。研究结果表明, Y对合金铸态组织有明显细化作用。合金挤压轧制后经过T6处理后进行高温拉伸, 与Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr相比, 加Y的Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr合金的抗拉强度和延伸率明显提高。300 ℃的抗拉强度达到了168.5 MPa, 延伸率为28.8%。     

电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金晶粒细化剂的质量评价

采用电磁搅拌连续铸挤技术生产Al-5Ti-1B合金晶粒细化剂,研究了Al-5Ti-1B合金的化学成分、显微组织和晶粒细化效果,并与美国KBA、荷兰KBM、英国LSM 公司生产的Al-5Ti-1B合金进行了比较,对电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金的质量进行了评价．结果表明：电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金中Ti和B元素含量分别为5．08,和1．02,．Fe ,Si及V杂质元素含量分别为0．11,,0．087,和0．011,;T iA l3相呈块状,平均尺寸为15．7μm ,而T iB2粒子呈颗粒状均匀分布于α-A l基体,平均尺寸为0．74μm ;添加0．2,的A l-5 T i-1B合金,可使纯铝晶粒平均尺寸从2800μm细化到68μm ．比较结果表明：电磁搅拌连续铸挤A l-5 T i-1B合金的元素含量更稳定、杂质元素含量更低,T iA l3相和T iB2粒子更细小均匀,对铝晶粒的细化能力更强．     

TiC 颗粒增强喷射沉积Al-Fe-V-Si合金的组织及力学性能

通过使用X射线衍射 (XRD)、光镜 (OM )、电子扫描电镜 (SEM )、透射电镜 (TEM ) ,对在Al 8 5Fe 1 4V 1 7Si合金中原位反应生成TiC的喷射沉积态及挤压态的显微组织进行了分析和研究 ,并对合金的力学性能进行了测试。结果表明 ,原位反应生成的TiC颗粒抑制了针状相的形成 ,改善了合金的显微组织 ,生成的TiC颗粒均匀地分布在合金基体中。喷射沉积Al Fe V Si+3TiC挤压态的室温和高温强度明显高于喷射沉积Al Fe V Si合金的强度 ,在 2 98K的抗拉强度和屈服强度分别提高了2 5MPa和 2 0MPa ,在 5 88K时则分别提高了 44MPa和 75MPa ,而且塑性也有明显的提高。     

Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-O合金的热膨胀行为

采用热膨胀仪和高温差示扫描量热仪对亚稳β型钛合金Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-O(摩尔分数,%)的热膨胀行为进行了研究.结果表明:在400℃以下,冷旋锻态Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-O合金的线膨胀系数小于5×10-6℃-1,不存在Invar效应;退火态Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-O合金的线膨胀系数约为9×10-6℃-1.在400~500℃之间,合金的线膨胀系数出现的异常变化,与DSC曲线在此温度区间出现的吸热峰相对应,表明合金在此温度区间发生了相变.     

铸态Ti–44Al–4Nb–(Mo, Cr, B)合金的热变形行为及热加工图

利用Gleeble热模拟机研究了铸态Ti-44Al-4Nb-(Mo,Cr,B)合金在1 050～1 200℃、0.005～0.5s-1下的热变形行为,并基于所得的真应力-真应变曲线绘制了热加工图。另外,通过透射电子显微镜(TEM)研究了片层和γ相的变形机制。结果表明,该合金是典型的应变速率和温度敏感材料,它的热加工性能较好,在1 100、1 150℃温度下的低应变速率区域以及1 200℃温度下高应变速率区域比较适合热加工。再结晶是流变软化的主要原因,较高的变形温度和较低应变速率有利于再结晶晶粒的进行。片层结构的变形机制为片层扭折,而γ相的主要变形机制为位错滑移和变形孪晶。     

关键元素对Co-30Ni-4Al-3W合金组织性能影响的热力学解析

本文采用热力学方法分析了Ti、Mo和Cr对低W含量的Co-30Ni-4Al-3W合金对析出相类型、g￠相溶解温度和析出量、屈服强度和密度影响。结果表明,Ti、Mo和Cr均提高了g￠相溶解温度和析出量,其中Ti的作用最为显著；Ti和Cr降低室温密度,Mo对密度的影响较小；Ti增加室温和高温屈服强度,Mo和Cr对屈服强度的影响较小；三种元素适宜的添加量分别为2-4wt.%、<2wt.%和5-7wt.%。根据元素影响规律,设计了一种名义成分为Co-30Ni-4Al-3W-3Ti-7Cr的新型Co基合金,其室温和高温强度比Co-30Ni-4Al-3W合金显著提升。     

Zn含量对热挤压Mg-8Al合金组织和力学性能的影响

摘要：制备φ30 mm的Mg-8Al-xZn（x =0、2、4）合金铸锭,并在250 ? 350℃将其挤压成φ10 mm的棒材,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析合金组织,并测试合金拉伸性能。结果表明：铸态合金主要由α-Mg和β-Mg17Al12相组成,随着Zn含量增加,β相面积分数略有提升,层片状共晶β相形貌保持不变,而离异共晶β相由断续网状转变块状。250℃和300℃挤压时,组织因非连续动态再结晶而细化,随着Zn含量增加,组织中β相破碎程度增大,合金再结晶程度增加,未再结晶区域和孪晶减少,组织均匀性提高。然而,因硬脆β相增加,综合力学性能略有降低。350℃挤压时,组织发生完全动态再结晶,随着Zn含量增加,晶粒略微粗化,合金强度降低,延伸率显著提高。     

Ti—6Al—2Zr—1Mo—1V合金的热压变形特性及塑性流动方程

在 Gleeble- 15 0 0热模拟机上对 Ti- 6 Al- 2 Zr- 1Mo- 1V钛合金铸态材料进行了恒温和恒应变速率下的热压缩变形试验 .在试验温度 70 0～ 10 0 0℃、应变速率 5× 10 -3～ 5 0 s-1条件下 ,测试了材料的稳态变形抗力 ,并绘制成 lnσ- lnε和 lnσ- 1/ T关系曲线 ,从而确定合金的变形激活能 Q和应力指数 n.观察热变形后的组织表明 :合金在 80 0℃热变形为不完全动态再结晶组织 ,变形机制受动态回复与动态再结晶共同影响 ;90 0℃为完全动态再结晶组织 ,变形机制完全受动态再结晶影响 .合金在 90 0℃以上具有较好的工艺塑性 ,并且应力指数 n随变形温度的升高而减小 .     

铝含量对铸造CuAlxFe3组织和性能的影响

利用合金化方法制备铝青铜合金,通过XRD、扫描电镜、HRS-150洛氏硬度仪等研究铝含量对铸造CuAlxFe3合金组织和性能的影响。结果表明,试验铝青铜合金铸态下的显微组织由α相、β＇相γ2相和k相组成。随着铝含量的增加,合金的硬度显著增加,抗拉强度先增后降,延伸率和断面收缩率随着铝含量的增加而降低。当铝含量为10%时,合金具有良好的综合力学性能。     

热处理工艺对超高强铝合金组织与性能的影响

通过硬度、拉伸性能测试, 金相、扫描电镜、透射电镜观察, X 射线衍射分析, 研究了热处理工艺对新型电磁铸造合金(Al-9.0Zn-2.5～2.8Mg-2.0～2.4Cu-0.1～0.15Zr-0.224Ag)显微组织和性能的影响。结果表明:合金的峰时效制度为120 ℃/24 h。在峰时效条件下, 合金的抗拉强度达到730 MPa, 屈服强度达到705 MPa, 延伸率为8.8 %。合金有显著的时效硬化特性, 其强化机制主要是沉淀强化, 合金的主要强化相为GP 区和η′过渡相。合金的断裂形式为微孔聚集型韧性断裂。     

微量锡对AA7085铝合金组织与性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、维氏硬度计、断裂韧性性能测试等实验手段, 研究了添加0.1%Sn对AA7085铝合金组织与性能的影响。结果表明: 添加含量为0.1%的Sn能够细化AA7085合金的铸态组织, 形成了Mg₂Sn的第二相, 且该相在后续的热处理过程中能够保留下来; 添加Sn能够加快AA7085铝合金120 ℃下的时效初期的时效响应速度, 延缓峰值时效出现的时间, 同时使合金在过时效阶段保持较高的硬度和较低的硬度降低速率; 另外, 添加Sn的AA7085的抗拉强度和屈服强度分别为511 MPa和468 MPa, 比未添加Sn的合金的抗拉强度和屈服强度(504 MPa和441 MPa)均有所提高, 断裂韧性也从33.8 MPa·m^1/2提高到35.5 MPa·m^1/2, 表现出良好的综合力学性能。