半固态处理对(Cu_(0.7)Fe_(0.3))_(88-x)Al_(12)Zr_x非晶复合材料组织和力学性能的影响

对Cu-Fe非晶合金基复合材料进行了成分设计,研究了半固态处理工艺对(Cu0.7Fe0.3)88-xAl12Zrx组织和力学性能的影响。结果表明,Zr含量增加能够提高(Cu0.7Fe0.3)88-xAl12Zrx的非晶形成能力,x=50时试样为全非晶结构,过热吸铸试样其过冷液相区宽度ΔTx为92.4 K,约化玻璃转变温度Trg和γ参数分别为0.415和0.361,试样具有良好的热稳定性和非晶形成能力,且其断裂强度显著高于复合材料,压缩断裂强度高达1734 MPa。x=10的试样中马氏体相对塑性的提高有一定效果,但是缺乏非晶基体的强度。随着Zr的添加,Fe的比例降低,试样中塑性相消失,析出脆性金属间化合物较多,试样脆性大。半固态处理试样的非晶热稳定性降低,有利于晶体相的析出,且母合金经半固态处理过后试样的组织更加均匀,力学性能得到明显改善。     

冷却介质对退火态Cu50Zr42Al8块体非晶合金力学性能的影响

考察在过冷液相区内790K+30min保温后炉冷和液氮冷却对Cu50Zr42Al8压缩断裂行为的影响。5mm铸态非晶复合棒的屈服强度、断裂强度和杨氏模量分别为1670MPa,1849MPa和104.4GPa,塑性应变为1.9%。经炉冷和液氮冷却试样的压缩断裂强度和杨氏模量下降,分别为912,678MPa和38,56.5GPa。液氮冷却试样为部分非晶结构,炉冷试样完全晶化。晶化相均为正交晶相Cu10Zr7,四角晶相CuZr2和DO3结构的AlCu2Zr三种脆化相。     

锆基块体非晶合金力学性能的研究进展

锆基块体非晶合金具有优良的非晶形成能力,可在很小的冷却速率条件下获得.锆基非晶合金具有高强度、超塑性、高弹性、高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性能等,有着广阔的应用前景.总结了锆基非晶合金的形成机制,着重对锆基非晶合金的力学性能、耐腐性能等进行了综述.     

镍含量对(Zr_(0.83)Cu_(0.17))_(88-x)Al_(12)Ni_x非晶形成能力和力学性能的影响

利用铜模吸铸法制备(Zr0.83Cu0.17)88-x Al12Nix非晶合金,考察了镍含量对合金非晶形成能力和力学性能的影响。结果表明,在镍含量比较低时,合金并不是完全的非晶合金,有部分晶体析出;而当镍的质量分数为10%时,所得到的非晶合金断裂强度和塑性应变分别达到1 679 MPa和7.56%,此时过冷液相区的宽度ΔT=84.64K,该组分的合金具有较强的非晶形成能力。     

Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金的晶化行为研究

通过磁悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备了Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金,并研究其变温晶化行为和等温晶化行为,运用Kissinger法和FWO法分别计算出各特征激活能和阶段激活能,考察了不同加热速度下晶化体积分数和晶化温度、晶化激活能的关系,并绘制了TTT曲线并计算非晶形成的临界冷却速率。结果表明,运用Kissinger法得到玻璃转变激活能E g为231.96 kJ·mol-1、晶化初始激活能E x为351.39kJ·mol-1、晶化峰的激活能E p为401.36 kJ·mol-1,Cu46Zr44Al5Nb5BMG具有良好的热稳定性,由TTT曲线计算非晶形成的临界冷却速率约为3.985 K·s-1。晶化类型主要为扩散控制的共晶型转变,随着晶化量的增大,阶段激活能呈减小的趋势。初始晶化阶段的晶化温度较高,主要是形核和微小晶粒的长大,需要克服较大的能量势垒,而随着温度的降低,晶粒的不断形成,晶化过程演变为主要以形核为主,所需要克服的能量势垒相应减小。在T x+100℃等温晶化退火,析出Cu10Zr7和AlCu2Zr共晶相,随着保温时间的延长,析出相的尺寸和体积分数逐渐增加。     

Ti对Cu基块体非晶合金的玻璃转变动力学影响

本文选用非晶形成能力高,且在玻璃转变区和过冷液相区有高热稳定性的Cu46Zr47-xAl7Tix(x=0,1.5)块体非晶合金为研究对象。利用X射线衍射分析和差示扫描量热分析(DSC),研究了Ti元素的添加对于Cu基非晶合金玻璃转变动力学的影响。研究结果表明,在Cu46Zr47Al7块体非晶合金中用1.5%的Ti替代Zr之后,利用VFT方程分析得知合金的强度指数D由2.54增大到3.78,脆性指数m也从39减小到34,表现出了更高的玻璃形成能力。     

冷却速度对稀土锌合金凝固组织和性能的影响

研究了锌铝铜三元共晶合金中冷却速度对稀土锌合金的凝固组织和性能的影响。研究结果表明，稀土能细化锌合金的凝固组织和改善其机械性能，这些效果均受冷却条件的影响；冷却速度大，效果显著。但是，稀土锌合金的塑性比未加稀土的锌合金略低。在不同冷却条件下，锌合金中的稀土最佳加入量可能有所不同。     

Fe基块体非晶合金的结构转变及其对力学性能的影响

通过铜模吸铸法制备了尺寸不小于2 mm的块体非晶合金Fe45Co7Cr14Mo10Y2B6C15,采用热处理的方式实现非晶合金的结构转变过程,通过组织形貌观察及热力学分析表征非晶合金的结构变化,并且就非晶合金的结构转变对压缩强度及硬度的影响进行了探讨。试验结果表明:非晶合金的结构转变受热力学和动力学因素共同影响;而晶化相的存在会对力学性能产生影响,含部分晶化相的非晶合金硬度升高,压缩强度下降。     

Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)非晶态合金的制备与性能研究

采用石墨坩埚浇铸法在真空中频感应熔炼炉中制备Zr55Al10Ni5Cu30合金,并对合金进行了金相、X射线衍射和显微硬度的测试,考察原料纯度、过热度及冷却速率对非晶态合金性能的影响。结果表明,采用工业级原料就可以制备出性能良好的非晶态合金,在低的冷却速率下形成的非晶态合金具有相对较高的硬度,适当提高过热度可以减少微晶的形成。     

终轧温度和冷却速度对Q550D钢组织和力学性能的影响

通过Gleeble-3800热模拟试验机,研究了终轧温度(800～950℃)和冷却速度(2～20℃/s)对Q550D微合金钢板(/%:0.06C、0.20Si、1.60Mn、0.010P、0 001S、0.10Mo、0.06Nb、0.01V、0.02Ti)的组织和力学性能的影响。结果表明,随着终轧温度的降低和轧后冷却速度的增加,粒状贝氏体逐渐减少,板条贝氏体逐渐增多,钢的屈服和抗拉强度提高的趋势比较明显,-20℃韧性得到改善,但伸长率呈下降趋势;在终轧温度为850℃、冷却速度为15～20℃/s时,Q550D钢具有较好的综合强韧性,即抗拉强度约为750 MPa,屈服强度650 MPa,伸长率39%,-20℃冲击功65 J。     

淬火冷却速度对耐热钢1Cr12Ni3Mo2VN组织和性能的影响

研究了1040℃1h油冷、炉冷(5℃/min)、1℃/min、0.5℃/min冷却后耐热钢1Cr12Ni3Mo2VN的组织和该钢1040℃1h不同冷却速度淬火+565℃2h空冷后的力学性能。试验结果表明,该钢4种冷却速度淬火均可得到马氏体组织,但油冷+回火的A_(KV2)值为156.5 J,而5～0.5℃/min冷却+回火时为40.5～16.5 J。残余奥氏体发生热失稳分解是导致试验钢淬火缓冷后冲击韧性显著下降的主要原因;在淬火缓冷过程中720～820℃这一温度段,由于原奥氏体晶界上碳化物的大量析出,使残余奥氏体中合金元素和碳含量的显著减少,造成淬火组织中的残余奥氏体稳定性大幅度下降。     

凝固速度对金属基复合材料组织和力学性能的影响

系统介绍了凝固速度对金属基复合材料组织和力学性能的影响，颗粒增强金属基复合材料凝固过程中，固／液界面向前推移时，存在某一临界速度，当实际凝固速度大于临界速度时，颗粒被固－液界面裹入，从而使颗粒在基体中均匀分布，临界速度的大小是地强颗粒的尺寸及含量，凝固界面前沿的温度梯度，凝固速度，界面的表面张力，材料的熔化潜热，导热性和粘滞系数等多种因素的函数。同时，凝固速率强烈地影响金属基复合材料的显微组织，随     

热等静压冷却速度对粉末冶金高温合金组织及性能的影响

设计了热等静压机冷速的模拟实验。采用两种冷速研究了热等静压(HIP)对粉末高温合金γ′相形貌、尺寸及性能的影响。结果表明,由于HIP冷速低,析出的γ′相尺寸大,在冷却过程中γ′相发生了分裂,γ′相形貌发展成八瓣状、八瓣树枝状和树枝状;冷速越低,γ′相形貌趋向长成树枝状。两种冷速HIP处理的试样经热处理后,γ′相尺寸和形貌发生了改变,由于热处理冷速快,γ′相变为较为规则的细小方形,组织基本相同,力学性能几乎无差别。     

机械合金化制备Zr_(50)Al_(15)Ni_(10)Cu_(25)非晶合金粉末的非晶化机制

用Zr,Al,Ni和Cu的元素粉末,采用机械合金化的方法在转速为400 r/min、球料质量比20:1的条件下制备具有非晶结构的Zr50Al15 Ni10Cu25粉末,研究其非晶化机制。用X射线衍和扫描电镜分析粉末的结构、晶粒尺寸和形貌。结果表明:在球磨8 h后可使Zr50Al15 Ni10Cu25混合粉末非晶化,晶粒尺寸约80 nm;球磨过程中并没有出现任何过饱和固溶体或者中间合金相,非晶化过程是由于球磨过程中球磨罐和磨球对粉末的不断冲击、剪切、摩擦和挤压,使混合粉末中的晶粒极度细化而直接转变为非晶态颗粒,得到非晶粉末。     

冷却速度对低碳管钢组织和性能的影响

绘制了05Mn2MoVNb钢过冷奥氏体分解的热动力曲线图，分析了冷却速度对其组织的影响。研究了奥氏体区冷却后的力学性能，用从0．1到520C／s速度冷却，能获得具有不同比例的微观组份铁素体一珠光体和贝氏体组织。证明了，形成大半是贝氏体组织的冷却制度能保证最有利的综合性能。进行规定冷却前的塑性变形补充提高了强度性能，同时提高了零度以下的冲击韧性。     

冷却速度对低合金钢室温组织的影响

利用正置式反射金相显微镜,对轧制后不同冷却速度下的含铌、铝、钒Q345钢的最终显微组织进行了分析研究,并对轧制后冷却速度的选择进行了探讨.     

Er对Al-Mg合金显微组织和力学性能的影响

以纯度为99.7%的工业纯铝、99.9%的工业纯镁和Al-10%Er的中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备3种不同名义成分的目标合金,研究稀土元素Er对Al-Mg合金显微组织及力学性能的影响。结果表明：Er明显地降低了合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率。当Er的添加量（质量分数）为0.4%和1%时挤压态Al-Mg合金的抗拉强度（σb）分别下降82 MPa和40 MPa,屈服强度（σ0.2）分别下降13 MPa和11 MPa,伸长率（δ）分别下降11.3%和4.5%。显微组织分析表明,添加Er在基体中形成粗大的含Er和Mg的结晶相导致Mg在铝基体中的固溶度下降,从而减少了溶质原子与位错的交互作用,导致合金的屈服强度降低。在变形过程中,粗大的含Er和Mg的结晶相由于应力集中在较低的应力下发生断裂而形成微裂纹,微裂纹以较快的速率扩展至基体晶界,形成一种典型的韧脆混合断裂,使合金的抗拉强度和伸长率减小。     

冷却速度对Al-Zn-Si-Mg镀层组织和耐蚀性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电化学试验、中性盐雾试验研究了10℃/s、15℃/s、25℃/s 3种冷却速度对Al-Zn-Si-Mg镀层组织及耐蚀性能的影响。结果表明：Al-Zn-Si-Mg镀层组织由富铝树枝晶(α-Al)、Al-Zn-MgZn2三元共晶相和富Si相组成;冷却速度由10℃/s提高至15℃/s时,Al-Zn-Si-Mg镀层的二次枝晶间距由21μm减少至12μm,共晶组织比例由21%提升至27%,中性盐雾出现红锈时间由4 536 h延长到4 872 h,耐蚀性提高;冷却速度由15℃/s提高至25℃/s时,Al-Zn-Si-Mg镀层的二次枝晶间距反而增大至15μm,且共晶组织比例减少至25%,中性盐雾出现红锈时间减少为3 864 h,耐蚀性下降。综合分析后认为：镀后冷却速度15℃/s的Al-Zn-Si-Mg镀层组织细小均匀,耐蚀性最好。     

Sb对AZ31合金组织和力学性能的影响

通过性能测试和SEM、TEM形貌观察,研究了Sb对AZ31合金组织和力学性能的影响.结果表明:AZ31合金中加入Sb,能有效地改善合金的组织形貌,使析出相体积分数达到约20%,可显著提高合金的室温和高温强度.合金的组织结构是由富Al的α-Mg基体和高体积分数且弥散分布的细小析出相所组成,其中含Sb合金中析出的高熔点、弥散分布的Mg3Sb2 相具有颗粒细小、热稳定性好等特点,可有效阻碍位错的运动,是改善AZ31合金高温力学性能的主要原因.