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。     

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.     

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％.     

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。     

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.     

铁和钴对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金力学性能的影响

通过在原铸造合金的基础上添加了适量的合金元素铁和钴,并研究其对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1力学性能的影响;新合金的晶粒显著细化,并消除枝晶偏析,获得细小的等轴晶组织,晶粒平均直径约为40 μm;同时在晶内大量弥散析出的铁、钴等金属间化合物,使得新ZCuSn3Zn8Pb6Ni1合金具有良好的力学性能,抗拉强度比原合金提高了70%以上,伸长率也有显著的改善.     

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。     

热处理对铸造ZCuSn10Zn2Fe1.5合金组织和力学性能的影响

采用真空熔炼-离心铸造工艺制备新型ZCuSn10Zn2Fe1.5合金.通过扫描电镜研究了热处理前后合金的组织变化和元素分布,得到了热处理使Sn偏析减轻的证据.采用原位拉伸试验对热处理前后试样的断裂过程进行了研究和分析,结果表明:铸态ZCuSn 10Zn2Fe 1.5合金裂纹优先萌生于脆硬的8相,微裂纹易沿着δ相与基体晶粒界面扩展；热处理后ZCuSn10Zn2Fe1.5合金内部的δ相基本消失,微裂纹在基体晶粒内部萌生和扩展；合金试样经过750℃固溶2h和500℃时效4h后,抗拉强度和伸长率分别达到420 MPa和45％,比热处理前分别提高10.5％和20％.     

新型铸造锡青铜合金的微观组织和性能

利用真空熔炼离心工艺浇铸了ZCuSn10Zn2FeCo合金试样棒。利用SEM、TEM分析了新型铸造合金的微观组织。结果表明：和ZCuSn10Zn2合金相比,ZCuSn10Zn2FeCo合金的抗拉强度提高到了400～450 MPa,提高了70%～90%,伸长率保持在12%以上,没有明显下降。透射电镜下,铜基体中弥散分布着数量众多的细小析出相,直径在2～20 nm之间不等,直径大于100 nm的纳米析出相数量很少。纳米尺寸的析出相对位错的钉轧和阻碍作用明显,位错塞积可见。孪晶组织中存在着高密度的位错和数量众多的纳米析出相,是合金强度提高的重要原因之一。合金的断裂形式呈韧性断裂。     

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.     

稀土钇对铸态Mg-8Li-3Al-3Zn合金显微组织和力学性能的影响

镁锂(Mg-Li)合金是现今最轻的金属结构材料,在航空航天及交通运输等领域具有重大的应用价值.但铸造镁锂合金绝对强度低限制了其发展和应用.在Mg-Li二元合金中添加铝(Al)、锌(Zn)和稀土元素钇(Y)三种强化元素制备Mg-Li-Al-Zn-Y五元铸态镁锂合金来提高镁锂合金的力学性能.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描...     

时效处理对镍/巴氏合金界面组织及性能的影响

为了考究铜基轴瓦的加速破坏过程,主要分析等温时效处理对巴氏合金基体及Sn/Cu接头、Sn/Ni接头、镍/巴氏合金静浇试样的界面组织和结合强度的影响规律.结果表明,经176℃,500 h时效处理后,巴氏合金基体中Cu₆Sn₅相的比例显著增加;镍/巴氏合金界面化合物相（可能是Ni₃Sn₄相）呈现增厚趋势,其增厚速度慢于Cu₆Sn₅相的增长.随着时效时间延长,Sn/Cu、镍/巴氏合金的结合强度均逐渐降低,500 h后分别降至22和48 MPa,前者降低的原因是界面附近Cu₆Sn₅脆性相的堆积生长,后者虽降低但仍满足技术要求.在铜基体表面增加镍中间层可有效抑制Cu₆Sn₅相的形成,保证时效处理后铜基轴瓦的工业使用性.     

Zn含量对Mg-Gd-Zn合金显微组织与力学性能的影响

研究了3种成分的Mg-11Gd-(1,1.5,2)Zn合金的显微组织和力学性能。结果表明,合金的铸态显微组织均由α-Mg基体、(Mg,Zn)3Gd共晶相和14H型LPSO相组成。铸态组织中(Mg,Zn)3Gd相的体积分数随Zn含量的增加而增大,且其热稳定性不断提高。同时,合金中LPSO相的体积分数也随Zn含量的增加而逐渐增大。合金在常温时的抗拉强度随着Zn含量的增加而降低,其中Zn含量较少的Mg-11Gd-1Zn合金在T6处理后呈现最高的强度和良好的塑性。当Zn含量较多时,合金T6处理的效果却远低于T5处理。随Zn含量的增加,合金在200℃高温下的抗蠕变性能也略有下降,但3种合金的抗蠕变性能都优于WE54合金。     

Microstructure and tensile properties of as-extruded Mg-Sn-Y alloys

The microstructure and tensile properties of the Mg-1.0%Sn-xY(x=1.5%,3.0%,3.5%,atom fraction)alloys extruded indirectly at 350℃ were investigated by means of optical microscopy,scanning electron microscopy and tensile test.The mean grain sizes ofα-Mg matrix in the three extruded alloys are 6,8 and 12μm,respectively,slightly increasing with the addition of Y. The relationship between microstructure and strength was discussed in detail.The results show that the addition of Y has little effect on the grain refinement of the as-extruded Mg-Sn based alloys above.The only MgSnY phase is detected in the Mg-Sn-1.5%Y alloy, and the Sn3Y5 phase in the Mg-Sn-3.5%Y alloy,whereas both of them simultaneously exist in the Mg-Sn-3.0%Y alloy.The particle shape of MgSnY and Sn3Y5 phase,inherited from the solidification,has little change before and after hot extrusion.Mg-Sn-3.0%Y alloy has the highest ultimate tensile strength(UTS),305 MPa,by over 50%compared with that of the other two alloys.     

锌对镁锡合金组织和性能的影响

研究了锌元素对镁锡合金塑性的影响。实验合金在电阻坩埚炉中熔制,镁合金成分有Sn1～5%和Zn1.0～4.0%,并含适量钙、硅和铅。通过拉伸强度测试和冲击试验,表明合适的锌和锡含量,可使含镁合金的抗拉强度达到190MPa,伸长率可以达到18%,约是AZ91合金的伸长率(6%)的3倍,冲击韧性可达20J/cm2,是AZ91合金冲击韧性(9J/cm2)的2倍多。锌和锡元素的结合对镁合金的力学性能改善有较大的促进作用。     

Effect of swaging on microstructure and mechanical properties of liquid-phase sintered 93W-4.9(Ni,Co)-2.1Fe alloy

The effect of swaging on the microstructure and mechanical properties of 93W-4.9Ni-2.1Fe alloy was investigated. The alloy was prepared by liquid-phase sintering under hydrogen atmosphere followed by vacuum heat treatment and swaging at 600 °C with different area reductions (ranging from 15.0% to 84.8%). The as-swaged alloy with area reduction 84.8% exhibits the highest ultimate tensile strength (about 1490 MPa) and the lowest elongation (about 2.5%), which has been attributed to higher fraction of tungsten cleavage. For the as-sintered alloys, the fracture modes are a combination of the ductile rupture of W-Ni-Fe-Co matrix, transgranular cleavage of the tungsten particles, W-W interfacial segregation and W-M interfacial debonding, whereas transgranular cleavage of the tungsten particles is the main characteristic in the as-swaged alloy. Transmission electron microscopy images indicate that tungsten grains and W-Ni-Fe-Co matrix phase are composed of high-density dislocations. Based on the results, when running the swaging of 93W-4.9(Ni, Co)-2.1Fe alloy at 600 °C, the strengthening mechanism can be mainly due to the working-hardening.