退火方式对Zr—4合金力学性能的影响

研究并测定了两种退火方式的Ｚｒ－４合金板室温和高温的力学性能。结果表明：消应力退火的板材与再结晶退火的相比,其室温抗拉攻屈服强度分别提高１６．７０５和１８．７４％,４００℃温度下分别提高４２．４１％和６４．０４％。在４００℃温度一消应力退火板材第二阶段蠕变速率与再结晶退火的相比降低一个数量级;其疲劳强度极限提高４３％。     

时效处理对离心铸造铝铜合金组织和力学性能的影响

采用立式离心铸造的方法,制备了铝铜合金铸件。通过光学显微镜、显微硬度计和室温拉伸、压缩性能测试,研究了人工时效处理对铝铜合金铸件显微组织和力学性能的影响规律。结果表明：随着时效温度的升高和时效时间的延长,合金试样的抗拉强度、抗拉屈服强度、抗压强度、压缩屈服强度以及显微硬度先升高后降低,在160℃时效5 h时达到最大值,此时的抗压强度达到241 MPa,显微硬度为108 HV,铸件的伸长率却发生相反的变化;力学性能呈现上述规律是由于显微组织发生相应变化引起的。     

高性能铝铜合金铸造性能的研究

通过实验对铝硅合金与铝铜合金流动性、热裂倾向等铸造性能进行对比,研究了铝铜合金铸造性能。结果表明,由于凝固过程的不同,同ZLAlSi7Cu2MgA合金相比,ZL205A合金流动性较差;合金元素Zr使ZL205A热裂倾向性增大。     

工艺参数对间接挤压铸造铝铜合金力学性能及热裂倾向的影响

研究了在间接挤压铸造条件下,工艺参数对铝铜合金力学性能及热裂倾向的影响,并分析了合金的组织和性能。试验结果表明:挤压铸造工艺参数的变化可以明显影响铝铜合金的力学性能,控制工艺参数可以得到性能良好的铝铜合金铸件(抗拉强度240～260 MPa,伸长率9%～11.5%),经T6处理后,铸件的抗拉强度可以达到460￣475 MPa,伸长率为8.5%￣10.5%。挤压铸造工艺参数中浇注温度和模具温度对热裂倾向的影响最大,其次是保压时间,比压对热裂倾向的影响最小。基本影响规律是:较低的模具温度和较短的保压时间下热裂倾向大,浇注温度750℃时热裂倾向最小。     

稀土对铸造铝铜合金准固态和准液态区的影响

本文以ＺＬ２０１Ａ为研究对象，采用自行设计的实验装置研究了富Ｃｅ混合稀土，Ｌａ，Ｙ和Ｃｅ对合金准固态和准液态区的影响。研究表明，稀土能不同程度地降低准固相线温度，缩小了准固态区，扩大了准液态区。并提高合金固相线附近的强度，明显地增加合金准固态强度增长率，降低合金的热裂倾向性。     

Zr和Mn元素微合金化增强耐高温铝铜合金的热稳定性和力学性能

系统研究Al?5％Cu(AC)和Al?5％Cu?0.2％Mn?0.2Zr％(ACMZ)合金在温度为573～673 K的高温热稳定性和力学性能.结果表明,微合金化添加Zr和Mn元素对573 K主要强化相θ′相的稳定起到至关重要的作用.同时,高温拉伸结果表明,573 K热暴露200 h后,ACMZ合金强度为(88.6±8....     

新型铸造铝铜合金的热处理

研究了固溶与时效工艺参数对新型铸造铝铜合金Al-4.5Cu-0.6Mn-0.3Ti-0.2Ce-0.1Zr组织与性能的影响,并讨论了其作用机理,认为固溶温度较低时(530℃)试样组织中易残留粗大的初生相,固溶温度较高时(540℃),试样易出现"过烧".在给定的温度下,延长固溶时间可以使更多的初生相溶解,但当进行到一定程度、溶质扩散趋于稳定后,继续延长固溶时间对力学性能的提高并不明显.虽然提高时效温度会使强化效果加快,但也会显著降低试样的峰值强度,而且析出相的平均尺寸也会随之增大.推荐Al-4.5Cu-0.6Mn-0.3Ti-0.2Ce-0.1Zr合金的固溶与时效工艺为:535℃×16 h,50～60 ℃水冷 165℃×9 h,其相应的力学性能为σb=494.1MPa,δ5=4.9%,硬度为130 HB,分别比铸态提高了60.2%、32.4%、19.3%.     

铝硅合金硅相演变及其对力学性能的影响

用SEM观察Al-Si合金中富硅相在固溶过程中形貌的演变。结果表明：固溶初期，硅相发生缩颈、钝化、溶断并伴随长大；随后硅相的长大是受扩散控制的粗化过程，且符合LSW粗化模型；固溶后期，硅相形貌恶化出现棱角小面和搭接特征。通过定量金相测量及回归分析，硅相的形态对合金的力学性能影响显著。     

RE对改良铸造铝硅合金力学性能的影响

研究了RE对改良铸造铝硅合金力学性能的影响。研究结果表明,RE对改良铸造铝硅合金力学性能有着显著的影响。随着稀土元素加入量的增加,改良合金的强度、塑性均显著提高,但过多的稀土元素加入量会使改良合金形成大量的AlxV3CuRE化合物,反而会导致改良铸造铝硅合金的力学性能恶化。     

混合稀土对改善铝铜合金铸造性能的影响

通过研究混合稀土变质后铸造性能的变化，得出了Ａｌ－４．５％Ｃｕ合金流动性，线收缩率，热裂倾向，缩松及夹杂物等随稀土加入量的变化规律，知获得最佳综合铸造性能的最佳混合稀土加入量为０．２％，对混合土变质后的Ａｌ－４．５％Ｃｕ合金铸造性能的改善机制进行了分析，认为混合稀土之所以能改善合金的铸造性能，是因为改变了合金的凝固结晶特性，并使合金获得了净化。     

复合添加微量Sc，Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

研究了微量Sc，Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响。结果表明：单独添加0．18％Zr，合金抗拉强度和延伸率明显低于单独添加0．18％Sc，但再结晶抑制效果优于单独添加0．18％Sc。复合添加Sc，Zr较单独添加Sc或Zr具有更好的晶粒细化作用，较强的固溶强化作用和再结晶抑制效果。在Zr含量一定的条件下，合金强度和延伸率随Sc添加量增加而提高。强度和延伸率增加与所析出的LI2结构的Al3Sc，Al3（Sc，Zr）粒子钉扎位错和亚结构，析出粒子数量增加、弥散度增大、分布均匀性提高、析出的η＇相所占的体积分数增加有关。当Sc，Zr复合添加量达到0．50％Sc＋0．18％Zr时，合金经固溶处理后发生部分再结晶，抗拉强度和延伸率大大降低。合金强度和延伸率降低与晶内、晶界大量析出粗大难熔的DO23结构的Al3（Sc，Zr）粒子有关。     

Zr添加对TiC/Ti6Al4V复合材料组织和性能的影响

用熔铸法制备原位自生TiC/Ti6Al4V复合材料,研究Zr元素的添加对TiC/Ti6Al4V复合材料显微组织、压缩性能和耐磨性能的影响。结果表明：当Zr添加量在1%~4%（质量分数,下同）范围内变化时,初生TiC呈枝晶状,在初生TiC周围伴有花瓣状、片状或须状共晶TiC生成;且随着Zr含量的增加,初生TiC的尺寸减小,共晶TiC的数量增加,复合材料的耐磨性能和压缩性能增强。当Zr添加量在6%~10%内时,枝晶状TiC又变得发达,但在此范围内随着Zr含量的增加,复合材料的耐磨性和压缩性能呈下降趋势。当Zr量为4.0%时,复合材料的抗压强度达到峰值。     

不同直径的Zr60.3Ni16.2Cu13.5Al10块体非晶合金的力学性能

采用铜模吸铸法制备了阶梯型的Zr60.3Ni16.2Cu13.5Al10非晶合金,利用X射线衍射(XRD)分别对直径为3 mm、4 mm、6 mm的合金试样进行结构分析,利用万能试验机及扫描电镜对试样进行压缩试验和断口形貌分析.研究表明,由于冷却速度的影响,直径为3 mm时是非晶结构,直径为4 mm和6 mm时是中心晶体和表面非晶体混合结构;对于Zr60.3 Ni16.2Cu13.5Al10合金,直径为3 mm时断裂强度可达到1 775 MPa,塑性变形可达到2.02%,而直径为4 mm的非晶复合材料的塑性变形可达2.93%,适当体积的晶体相的加入可以有效地提高非晶材料的塑性.     

Zr变质及热处理对ZA27合金组织与性能的影响

制备了Zr含量为(质量分数)O.2%和O.5%的ZA27合金铸锭,并对合金进行了370℃×12 h固溶处理及100℃人工时效处理.结果表明,O.2%的Zr可以使ZA27合金发达的树枝晶变为细小的花瓣状枝晶,起到显著的变质作用,而Zr含量为O.5%的合金中出现粗大的杆状Al<,3>Zr化合物,导致细化晶粒效果减弱.固溶处理后,合金中过饱和的初生a′树枝晶转变为细小的(α+η)两相组织,少量ε-CuZn<,5>相存留于α晶界上.Zr含量为O.2%的合金中α晶粒变得更加均匀、细小.此外,Zr变质可以显著提高ZA27合金时效处理的峰值硬度,并延迟了对应的时效时间.     

电弧喷涂Ti6Al4V涂层组织与耐磨损性能

采用ZPGD-400型电弧喷涂机在Q235钢基体上喷涂Ti6Al4V涂层,并借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计及滑动磨损试验机对喷涂涂层的显微组织、结合状态、硬度以及磨损表面进行分析.结果表明,Ti6Al4V涂层组织呈典型的层状特征,孔隙少,涂层与基体结合紧密,涂层平均显微硬度1013 HV0.2其耐磨损性能为Q235钢的20倍,磨损机制主要为剥层磨损和粘着磨损.     

Zr57V36Fe7合金的微结构及活化与吸氢性能

研究了Zr57V36Fe7合金的微观组织及相结构,合金吸氢前微观组织由板条状的固溶体晶粒和不规则的类层片状共晶组织组成,主要吸氢相为ZrV2与α-Zr相,吸氢后生成ZrH1.801和V16Zr8H36.29两种主相。测试了合金的活化性能,在723 K,1 h条件下真空加热后,再经过一次吸氢循环,合金达到最佳活化效果。采用定容法测试了合金吸氢P-C-T（Pressure Composition Temperature）性能,合金有较宽且平坦的吸氢平台,采用范特霍夫方程外推室温平衡压达到10-8 Pa量级。     

Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

研究了Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加少量Zr可以细化合金铸态组织,并且在热挤压过程中抑制再结晶。在固溶时效过程中,可以促进第二相粒子的析出,从而使基体中析出均匀弥散第二相粒子。T6状态下,未加Zr的合金其抗拉强度仅为600MPa,伸长率为10.5%;而加Zr后其抗拉强度超过650MPa,伸长率达到12.3%。     

均匀化处理对ZA35-0.3Zr合金组织及性能的影响

为了探索均匀化处理对ZA35-0.3Zr合金组织和性能的影响规律,通过组织分析、力学性能、电化学性能测试,确定了ZA35-0.3Zr合金均匀化处理的适宜温度和时间。结果表明,ZA35-0.3Zr合金枝晶偏析明显,晶界上Cu富集严重,存在非平衡β相。随着均匀化处理时间增加,ZA35-0.3Zr合金中CuZn5相逐渐消除,β相共析分解程度加大。对合金进行370℃×12h均匀化处理后,晶界处CuZn5相消除,枝晶偏析大大减少,同时非平衡β相基本消除,抗拉强度为306MPa,伸长率为7.35%。在3.5%的NaCl溶液中,开路电位与未均匀化处理合金相比变正,腐蚀电流密度减小了33.1%,耐腐蚀性增强。ZA35-0.3Zr合金适宜的均匀化处理工艺为370℃×12h。     

Zr65Al10Ni10Cu15非晶合金电阻率的研究

在不同加热速率下利用恒流四电极法研究了非晶合金Zr65Al10Ni10Cu15的电阻率随温度的变化情况,根据电阻率随温度的变化情况可以把晶化前的温度区间分为3个阶段,第一和第二阶段分别对应于低温结构弛豫和高温度结构弛豫发生的温度区间,而第三阶段的变化情况与前二个阶段明显不同,并在晶化前出现电阻率极大值峰。研究表明,利用电阻率随温度的变化情况,可以反映出非晶更多的结构转变的信息。     

Zr对钢中夹杂物的变质作用及对热影响区组织和力学性能的影响

研究了含0.020wt%Zr和未加Zr两种低合金高强钢中夹杂物的特征.结果表明,钢中加入微量Zr对夹杂物具有明显的变质作用,夹杂物MnS依附在Zr、Ti、Al的复合氧化物上形核并生长.加入0.020wt%Zr对试验钢调质态的力学性能影响不明显,但可显著提高热影响区力学性能.热影响区中复合稳定的夹杂物促使针状铁素体的形成,减少了粗大铁素体的数量,从而提高了热影响区的力学性能.