Fe含量对ZCuSn10Zn2FeCo合金组织性能的影响

采用普通砂型铸造的方式研究了不同Fe含量对ZCuSn10Zn2FeCo合金组织和性能的影响.利用金相显微镜、SEM、TEM等测试手段研究了Fe含量对ZCuSn10Zn2FeCo合金的组织性能影响.结果表明:ZCuSn10Zn2FeCo合金以Cu(Sn,Zn)固溶体为基体,强化相主要为富铁相.当铁含量为2％时,ZCuSn10Zn2FeCo合金强化效果明显,抗拉强度和伸长率分别为350 MPa和13.5％,合金晶粒大小在40 ～100 μm,基体中存在着数量众多、弥散分布的纳米强化相.随着Fe含量的增加,黑色析出相发生了粗化现象,合金试样的抗拉强度则下降为320 MPa左右,伸长率下降到了8％.     

新型耐高压铸造锡青铜的研制

以ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金为基础,通过添加Fe和Co,开发了耐高压铸造ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金,研究了Fe和Co对合金组织和性能的影响.结果表明,ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金显微组织与ZCuSn3Zn8Pb6Ni1的相同之处在于均以α-{ Cu,Sn,Zn }为基体,存在硬脆相δ- Cu10Sn3,Pb以单质形式析出;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金中还存在α-Fe和γ-Fe析出相,以及CoCu2Sn 、Fe3Co7、Fe4Zn9等硬质相,这些硬质相和基体之间为共格或半共格关系;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金铸造组织为典型的枝晶组织,晶粒平均直径约3 mm,抗拉强度为180～230 MPa,而ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金为等轴晶组织,晶粒平均直径为20～60 μm,抗拉强度为400～450 MPa,伸长率在20%以上;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金消除了明显存在于ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金中的Sn的宏观偏析.     

热处理对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金组织性能的影响

利用真空离心铸造方法制备的ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金试样,经850～900℃下保温1.0～3.0h后水淬固溶处理,随后在时效处理温度450、500、550和600℃下分别保温4h,用XRD、SEM、HREM分析研究该合金时效工艺对组织性能的影响。结果表明:ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金以α-{Cu,Sn}为基体,存在有硬脆δ-Cu10Sn3相,强化析出相主要有α-Fe、γ-Fe、CoCu2Sn、Fe3Co7、Fe4Zn9等,铅以单质形式析出;与铸态相比合金经过固溶处理后抗拉强度提高33.3%,伸长率提高55.1%;合金经500℃时效4h处理,抗拉强度与常规固溶处理相比提高了8.3%,伸长率却下降了55.1%;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金中强化析出相Fe4Zn9和基体Cu形成半共格关系;α-Fe和基体Cu形成完全共格关系;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金经固溶处理后,共格强化效果与Orwan公式计算结果非常接近,而固溶强化、空位强化和细晶强化的贡献甚微。     

铁含量对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金组织与性能的影响

采用砂型铸造方法,制备了不同Fe含量的ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金.利用光学显微镜、拉伸测验、SEM和EDS能谱等分析测试手段,研究Fe含量对合金组织与性能的影响.结果表明:合金组织以α{Cu,Sn,Zn}为基体,并存在硬脆相δ-Cu_(10)Sn_3,铅以单质形式析出;强化析出相主要有α-Fe和γ-Fe,以及CoCu_2Sn、Fe_3Co_7、Fe_Zn_9等;强化机制符合Orowan机制;当铁含量为1wt%时.以细小弥散颗粒状析出为主(平均直径5-15nm),抗拉强度和伸长率分别为350MPa和12.5%;随着铁含量的增加,除细小弥散析出外,较大颗粒状和粗大颗粒析出数量增多,析出物平均直径增大,综合力学性能指标大幅下降;当铁含量为4wt%时,析出颗粒尺寸达到4～10μm,晶界富集粗大析出相,伸长率下降到5%.     

纳米颗粒对CuSn10Zn2FeCo合金组织和性能的影响

利用真空熔炼-离心铸造工艺制备了ZCuSn10Zn2FeCo合金,通过SEM、XRD和TEM等分析手段,研究了离心条件下Fe、Co对铸态合金组织及力学性能的影响。结果表明:新型合金中δ相数量减少,晶粒得到细化;大量弥散分布的强化相主要以Fe单质和金属间化合物CoCu2Sn形式存在,析出强化相和基体呈共格或半共格关系,使得材料具有良好的综合性能。     

热处理对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响

利用真空离心铸造方法制备ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金试样,经850～900℃下保温1.0～3.0h后水淬固溶处理,随后在时效处理温度450、500、550、600℃下分别保温4h,通过静态浸泡腐蚀试验后,用XRD、SEM分析研究了时效工艺对合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能及腐蚀行为的影响.结果表明:ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金以α-{Cu,Sn}为基体,存在硬脆δ-Cu10Sn3相,强化析出相主要有α-Fe、γ-Fe、CoCu2Sn、Fe3CO7、Fe4Zn9等,铅以单质形式析出;ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金在3.5%NaCl溶液中具有良好的耐腐蚀性能;腐蚀机理为氧去极化反应,表现为脱铁、脱铅的点蚀形态,同时具有全面腐蚀的特征;腐蚀产物主要有三类,一类是与Fe元素有关的腐蚀产物,另一类则与Pb有关的腐蚀产物,还有一类是Cu的氧化物;ZCuSn3zn8Pb6Ni1FeCo合金中的δ-Cu10Sn3具有较强的耐腐蚀能力.     

ZCuSn10Zn2FeCo合金在3.5%NaCl溶液中的

利用真空熔炼离心工艺浇注了ZCuSn10Zn2FeCo合金.利用XRD、SEM分析研究了新型ZCuSnl0Zn2FeC0合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,结果表明:ZCuSn10Zn2FeCo合金在3.5%NaCl溶液中具有优良的耐蚀性能;腐蚀产物主要为铜、铁元素有关的氧化物,合金发生的主要是脱铁腐蚀,表现为点蚀形态.     

离心对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金析出相行为的影响

采用真空熔炼-离心铸造工艺制备出ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金试样。利用专用图像分析软件确定试样的晶粒度,并通过光学显微镜、TEM等分析手段,研究了离心对析出相行为的影响。结果表明:与常规铸造工艺相比,离心铸造使得平均晶粒直径由88～125μm降低到44～62μm,晶粒细化明显;析出相分布呈双峰分布,与非离心相比,离心条件下粗大析出相明显细化,细小析出相变化不大,且与基体间保持共格或半共格关系;离心压力对金属组织性能的影响主要原因是离心压力降低了临界晶核形核功,提高了扩散激活能,使晶粒细化。     

铁和钴对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金组织及性能的影响

在ZCuSn3Zn8Pb6Ni1铸造青铜的基础上添加了一定比例的铁和钻元素,研制了ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金.结果表明:添加1%～3%铁和0.5%～1.5%钴后,铸造组织由典型的枝晶组织变为等轴晶组织,晶粒平均直径由3 mm以上细化到20～60μm,晶粒细化到1%以下;抗拉强度由180～230,MPa提高到406～450MPa,而伸长率仍保持在20%以上;消除了锡的宏观偏析.     

冷变形及时效处理对CuSn10Zn2FeCo合金组织性能的影响北大核心CSCD

利用XRD、SEM、TEM等测试分析手段,研究了冷变形及时效处理对Cu Sn10Zn2Fe Co合金组织性能的影响。结果表明：在冷变形量40%,400℃时效处理4 h条件下,合金试样抗拉强度和伸长率分别为635 MPa和19.5%。透射电镜观察显示合金基体中弥散分布着尺寸在10～50 nm不等的纳米强化相,纳米颗粒与基体界面关系良好。当冷变形量为60%时,析出相在时效过程中发生粗化现象,合金试样力学性能下降。     

Deformation characteristic of semi-solid ZCuSn10 copper alloy during isothermal compression

The compression tests were carried out by Gleeble-1500 thermo-mechanical simulator with samples of semi-solid ZCuSn10 alloy prepared by strain-induced melt activation(SIMA) process. The original microstructure and the deformation temperature of semi-solid ZCuSn10 alloy are different. The strain is 0.2, and the strain rate is 1 s~(-1) for the compression test. The results show that when the semi-solid ZCuSn10 alloy was prepared by SIMA process, the liquid fraction of semi-solid microstructure increases, and the solid grain is smaller,more uniform and more inclined to be round as the rolling pre-deformation increasing. The results also indicate that the deformation resistance of ZCuSn10 alloy in semi-solid state decreases with the deformation temperature increasing or the solid fraction of original microstructure decreasing. The stress–strain curves of the isothermal compression can be divided into quasi-elastic deformation stage and plastic deformation stage, and there are three deformation zones in the samples after isothermal compression, namely the difficult deformation zone, the large deformation zone and the free deformation zone. In the three deformation zones, the main deformation mechanism is flow of liquid incorporating solid particles(FLS)mechanism, plastic deformation of solid particles(PDS)mechanism and liquid flow(LF) combining with FLS mechanism, respectively.     

Zn、Y含量的变化对Mg-Zn-Y合金组织和性能的影响

以Mg6Zn2Y为基础研究了Zn、Y含量的变化对Mg-Zn-Y基合金组织和性能的影响.结果表明铸态下增加1%Zn的合金的组织变得粗大,抗拉强度降低约10%,伸长率降低25%;同时添加1%Zn和1%Y的合金组织明显细化,抗拉强度和伸长率分别提高11%和17%;挤压后由于Y的加入形成了高熔点的化合物相,合金受这些相抑制,没有发生动态再结晶,力学性能因挤压变形得到不同程度的提高,对比分析Mg7Zn3Y合金拥有抗拉强度355 MPa和伸长率4.5%较好的综合性能.     

触变挤压铜合金力学性能研究

采用触变挤压工艺成形ZCuSn10P1铜合金轴套零件,通过单向拉伸实验和硬度实验研究了触变挤压铜合金的抗拉强度、延伸率、布氏硬度和显微硬度,利用扫描电镜观测了断口形貌并分析了断裂方式,分析了成形比压对触变挤压铜合金力学性能的影响规律。结果表明,抗拉强度随成形比压增加而先增加后降低。延伸率随成形比压增加而不断减小。成形比压与抗拉强度和延伸率的函数关系分别为抛物线和幂指数。触变挤压铜合金拉伸断裂方式为沿晶断裂和韧性断裂的混合型断裂。布氏硬度随成形比压增加而先增加后降低。相同工艺条件时,液相显微硬度值最高,固液界面次之,固相最低。固相、固液界面和液相的显微硬度均随成形比压增加而先增加后降低。触变挤压铜合金综合力学性能要高于常规铸造,较佳工艺参数为成形比压250 MPa、挤压速率15 mm/s,其抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别为387 MPa、2.8%、128 HBW。     

Zn对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr镁合金组织和性能的影响

通过在Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金中添加Zn,采用SEM、XRD及万能拉伸试验机,研究了Zn添加对其铸态组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg₅(Gd,Y)和Mg₂₄(Y,Gd)5相组成,而添加质量分数为0.5%~1.5%的Zn后,合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg₅(Gd,Y,Zn)、Mg₂₄(Y,Gd,Zn)₅及Mg₁₂(Gd,Y)Zn相组成。添加0.5%的Zn后,合金的室温力学性能明显提高,当Zn含量高于1.0%后,镁合金的室温力学性能开始逐步降低。当Zn含量为0.5%时,合金具有较佳的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为197 MPa、160 MPa和4.37%。Zn对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金铸态力学性能的影响与其铸态组织中Mg₅(Gd,Y,Zn)、Mg₂₄(Y,Gd,Zn)₅和Mg₁₂(Gd,Y)Zn第二相及其数量有关。     

Zn对铸态Mg-10Gd-3Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用熔炼铸造法制备了添加0~2%Zn(质量分数)的Mg-10Gd-3Sm-0.5Zr合金,通过X射线衍射、扫描电镜和拉伸性能测试等分析了Zn对铸态Mg-10Gd-3Sm-0.5Zr合金组织与性能的影响。结果表明:铸态Mg-10Gd-3Sm-0.5Zr合金由粗大枝晶α-Mg基体和晶界处半连续分布稀土相Mg41(Sm,Gd)5和Mg5Gd(Sm)组成,加入Zn元素后,在合金中产生了新相(Mg,Zn)3(Sm,Gd)1;铸态Mg-10Gd-3Sm-xZn-0.5Zr合金室温拉伸力学性能随着Zn元素含量的增加先升高后降低,当Zn的添加量为1%时,综合力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为215 MPa、173 MPa和5.5%;合金的断裂方式主要为脆性断裂,加入Zn元素后有向韧性断裂转变的趋势。     

不同合金元素对Mg15Al高铝镁合金组织与性能的影响

研究了不同合金元素（Zn,Nd,Si）对Mg15Al镁合金的组织和性能的影响。通过对Mg15Al,Mg15Al1Zn,Mg15Al1Si,Mg15Al1．5Nd四种合金微观组织的观察和力学性能的测定,发现添加了合金元素后Mg合金组织中α—Mg基体和β—Mg17Al12相都得到了不同程度的细化,其中Mg15Al1Si,Mg15Al1．5Nd合金组织中有第三相生成,其形态分别为汉字状、块状,长针状。试验结果表明：添加zn和Nd元素后,抗拉强度比Mg15Al合金显著提高。提高幅度分另4为：13．2％和16．6％,而添加si元素后Mg15Al1Si合金抗拉强度比Mg15Al合金低。添加Nd元素后,伸长率比Mgl5Al合金显著提高,增幅为140％,添加了Si元素和Zn元素后,伸长率比Mg15Al合金低。