均匀化处理对Cu-Cr-Zr合金显微组织的影响

采用OM、SEM和TEM分析手段对Cu-Cr-Zr合金的铸态和均匀化组织进行研究.结果表明,Cu-Cr-Zr合金的铸态组织呈典型的枝晶状组织,主要由网状的Cr枝晶、共晶组织和基体组成,其中共晶组织是由基体和层片状的Cu5Zr相组成.在Cu-Cr-Zr合金的均匀化退火过程中,发生共晶组织的溶解和Cr相的析出.随着均匀化退火温度和时间的升高和延长,共晶组织逐渐溶解,Cr相的析出体积分数逐渐减小.合理的均匀化退火制度为900℃×12 h.     

Sc、Zr复合改性对A356铝合金组织和性能的影响

在A356合金成分基础上添加Zr和Sc,获得Al-7Si-0.3Mg-0.2Zr-xSc铸造合金。使用光学显微镜、场发射扫描电镜、XRD物相分析、维氏硬度测试、拉伸试验等方法,研究了不同Sc浓度下合金组织和力学性能的变化。结果表明,随着Sc含量的增加,生成的Al_3(Sc,Zr)化合物起到晶粒细化作用,共晶区的硅相形貌由松散粗大的针片状改善为细密短棒状结构,α-Al基体晶枝晶尺寸减小,二次枝晶臂间距减小至18.5μm。然而,过量Sc影响了合金的整体综合力学性能,当Sc浓度增加至0.3%时,合金性能下降。以0.2wt.%Zr、0.2wt.%Sc加入量合金的力学性能最佳,其硬度69.4HV、抗拉强度229MPa、伸长率10.5%。     

均匀化热处理对Al-Mg-Sc铝合金铸锭微观组织和性能的影响

采用DSC差热试验方法和电镜能谱仪等检测手段,对不同温度均匀化退火后合金铸态组织和硬度进行观察和分析。结果表明:Al-Mg-Sc合金铸锭中的初生相主要为分布在晶粒内部的Al3(Sc,Zr,Ti)相与分布在晶界处的Al3Mg2相。采用较高温度470℃均匀化退火时,合金的加热应保持较低的加热速率,或者采用二级以上均匀化热处理工艺。在470℃均匀化退火时,在加热2h内硬度下降明显,保温时间延长,硬度下降变得缓慢。     

铝镁钪合金铸锭均匀化过程中的析出特性

采用半连续铸造制备了成分为Al-6Mg-0.4Mn-0.4(Sc-Zr),规格为300mm×1000mm的铝镁钪合金扁锭,研究了均匀化处理对铸态合金硬度、电导率和显微组织的影响。结果表明,铸态合金在均匀化处理过程中,350℃以下均匀化,合金硬度随退火温度升高而升高;350℃以上均匀化,合金硬度和硬度峰值随退火温度上升而降低,电导率则随退火温度的升高和保温时间的延长而单调上升。铸态合金均匀化处理过程中有类似于传统铝合金固溶时效过程中的析出特性,析出相主要为Al3(Sc,Zr),还有少量Al6Mn相粒子。硬度变化是半连续铸锭过程形成的含钪锆过饱和固溶体发生分解析出Al3(Sc,Zr)粒子所致。同时,含钪锆过饱和固溶体的分解析出导致基体固溶度的贫化,降低了合金的电子散射能力,合金的电导率升高。研究合金铸锭均匀化处理过程中Al3(Sc,Zr)粒子的最佳析出工艺为:300~350℃,6~8h。     

2099铝锂合金均匀化退火的微观组织及Al3Zr析出分析

研究2099铝锂合金铸态及均匀化处理后的微观组织和成分分布以及该合金最佳均匀化处理状态时Al3Zr的析出情况。结果表明:2099铝锂合金铸态的微观组织存在严重的枝晶偏析,很多低熔点共晶相分布在晶界,合金中Cu和Mg元素在晶界分布不均匀;经过一系列不同温度和时间的均匀化处理后,2099铝锂合金铸态微观组织中的非平衡相逐渐溶解,各元素分布趋于均匀;2099铝锂合金的过烧温度为515℃,最佳的均匀化制度为505℃/24 h;经该制度均匀化处理后,Al2CuMg、Al2CuLi和AlLi相大部分回溶进α(Al)基体中,通过透射电镜可观察到Al3Zr析出相以及α(Al)基体的超点阵结构;并且该均匀化制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致。     

加钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响

本文研究了微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织及性能的影响。钪在铝合金中主要以两种形式的化合物存在，一种是合金凝固时从熔体中析出的一次Al2(Sc，Zr)相，另一种是铸锭均匀化时析出的二次Al2(Sc，Zr)相。前者是αa(Al)晶粒细化剂，可有效细化铸态晶粒；后者可强烈牵制晶粒内位错及亚晶界，有效阻止热轧、退火或固溶处理过程中的再结晶。钪是产生强烈析出强化的合金元素，同不加钪的铝合金相比，含0．30％Sc的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的抗拉强度和延性显著提高。     

Al-Mg-Si-Cu合金均匀化退火工艺研究

针对Al-Mg-Si-Cu合金的均匀化退火工艺进行了研究,通过实验找到了枝晶偏析完全消除、非平衡相熔解、过饱和的过渡元素相沉淀及溶质的浓度完全均匀化且力学性能较佳的均匀化退火工艺。     

镍基粉末高温合金枝晶间亚稳碳化物

对急冷凝固镍基高温合金松散粉末热等静压成型合金中亚稳碳化物及其相间反应进行了研究.随着热处理温度的升高,粉末中合金元素的分布逐渐均匀化,但枝晶间MC能在较高的温度下保持稳定,使Ti和Zr在该处仍有较高含量.原始粉末中枝晶间主要分布着块状和花状的MC型碳化物,在预热处理过程中粉末枝晶间块状碳化物分解,发生M₂₃C₆和M₆C的析出反应,而花状碳化物的成分及形貌则保持相对稳定.成型合金残余枝晶间分布的碳化物主要由块状M₆C和MC及花状MC组成,形变再结晶可以促进枝晶间碳化物的溶解.      

新型Al-Mg-Sc-Zr合金显微组织和性能研究

采用半连续铸造方法制备了一种新型的Al-5.5Mg-0.078Sc-0.15Zr (%,质量分数)合金铸锭,通过性能测试和电子显微分析技术研究了该合金板材制备过程中的组织性能演变规律。结果表明:铸态合金主要由富含(Fe, Mn)杂质相和Mg_2Al_3相构成。均匀化处理过程中,可溶性金属间化合物Mg_2Al_3先析出,后逐步溶入基体中,优化的均匀化工艺为350℃×10 h+440℃×6 h。随稳定化退火温度的升高,合金的强度降低,延伸率升高,剥落腐蚀敏感性降低,腐蚀电流密度降低。Al-Mg-Sc-Zr合金板材经过330℃退火1 h后可获得最优综合性能,其中σ_b,σ_(0.2)与δ分别为424, 348 MPa和13.1%,剥落腐蚀等级为PA。研究合金具有高合金强度主要源于Al_3(Sc,Zr)粒子产生的奥罗万强化和亚结构强化作用;随稳定化温度的升高,合金内的Mg_2Al_3相在高温稳定化退火中发生了一定回溶,因此剥落腐蚀抗力提高。     

复合稀土银合金组织与性能的研究

制备了几种复合稀土银合金,实验研究了复合稀土银合金的组织与性能．提出复合稀土对银合金性能影响有互补性,复合稀土元素在铸态下偏聚且共生在枝晶边界上,形成AgrRE金属间化合物及氧化物,对银合金有显著的强化作用和细化晶粒作用,并提高了合金的再结晶温度,增强了合金的耐热性．这种合金经冷变形后退火,可以消除枝晶偏析,含稀土的第2相化合物呈团絮状分布在再结晶组织上,这有利于改善银合金的组织与性能．     

复合稀土银合金组织与性能的研究

制备了几种复合稀土银合金,实验研究了复合稀土银合金的组织与性能,提出复合稀土对银合金性能影响有互补性,复合稀土元素在铸态下偏聚且共生在枝晶边界上,形成Ａｇ,ＲＥ金属间化合物及氧化物,对银合金有显著的强化用和细化晶粒作用,并提高了合金的再结晶温度,增强了合金的耐热性,这种合金经冷变形后退火,可以消除枝晶偏析,含稀土的第２相化合物呈团絮状分布在再结晶组织上,这有利于改善银合金的组织与性能。     

Fe-M-B的磁性能及应用

介绍了纳米晶软磁合金Fe—M—B的磁畸结构、磁性能及其应用。分析了在不同温度退火后磁畴结构的变化。论述了Fe-Nb-B合金和Fe-Zr-B合金的磁性能。得出结论：当Fe—Nb—B舍金中的B含量≤9at％时，淬态合金具有非晶 α-Fe双重结构，且Bs高达1．6T；加入0．1at％的Cu和1at％的P可减小淬态α-Fe晶粒的大小，且晶化后结构均匀。在760K、退火1h后获得的纳米晶Fe86Zr6B8合金含有60％晶化的α-Fe相，并且具有高达1．58T的饱和磁感应强度和较低的铁损。     

Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg 合金组织和性能的影响

通过向合金中单独或联合添加微量的Sc、Zr、Ti,研究了Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg合金微观组织、再结晶抗力及力学性能的影响.研究结果表明合金中单独添加0.2%Sc,使合金的再结晶抗力、硬度和强度明显增加而塑性明显下降,但对合金没有晶粒细化效果.Sc、Zr复合合金化明显改善了Sc对晶粒的细化能力和再结晶抗力,合金的强度和硬度也进一步增加,但对塑性的影响不大.添加0.036%Ti进行Sc、Zr、Ti复合合金化使合金具有最佳的晶粒细化效果和再结晶抗力,但对合金的力学性能影响不大.原因在于Sc、Zr、Ti复合合金化降低了Al-Al3Sc共晶点,而且Zr、Ti可以代替部分Sc形成Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子,有利于凝固过程中形成与α-Al具有良好晶格匹配性的一次Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子及挤压和退火过程中二次复合粒子的析出.这些大量的、弥散分布的、与基体共格的粒子可以有效地阻止位错的运动和亚晶界的迁移,从而产生良好的细晶强化、弥散强化和亚结构强化效果.     

铌对纳米晶Nd2Fe14B合金组织结构与磁性能的影响

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了单相Nd2Fe14B纳米晶合金。研究了添加Nb对Nd12.3Fe81.7-xNbxB6.0(x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0)系列合金的微观组织、磁性能和晶化行为的影响规律。结果表明:添加Nb可提高晶化温度并稳定非晶相;在退火晶化过程中,加入Nb后形成的析出相可以抑制晶粒长大,使晶粒细化且分布均匀,进而提高了材料的综合磁性能。通过对系列合金磁性能分析可知:Nd12.3Fe81.2Nb0.5B6.0合金在600℃退火处理10min后的磁性能最佳,磁能积(BH)m=141.13kJ.m-3,矫顽力Hci=867.95kA.m-1,剩磁Jr=1.02T。     

Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu合金的均匀化处理

利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析和差示扫描量热分析等研究了Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu合金铸态与均匀化态的显微组织演化与元素分布,确定了该合金的均匀化温度与过烧温度。结果表明,合金铸态组织中存在严重的枝晶偏析,经470℃保温24h后,枝晶网络变稀,共晶相与η相回溶至基体,偏析基本消除。470℃保温24h是该合金较为理想的均匀化工艺。     

Sc对Al-Mg合金组织和性能的影响

采用金相显微镜，扫描电镜（SEM）和力学性能检测等方法，研究了微量Sc对Al-5%Mg合金显微组织，力学性能和断口形貌的影响，结果表明，添加0．17％Sc的合金铸态组织得到显著细化，枝晶组织在相当程度上得到消除，直到575℃合金仍然保持着大量的变形组织，添加钪的合金在高温退火后可以保留较高的强度，但合金塑性比普通Al-Mg合金要低。     

锆和稀土元素细化Al-Mg合金铸态组织的机理探讨

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段研究了在Al-Mg合金中同时添加等量的稀土元素(La,Er)和Zr后合金的铸态组织,发现枝晶网胞尺寸明显减小,晶粒细化,同时有细小的Al3Zr粒子分布于晶内,而Al-RE化合物集中分布于晶界处.存在两种细化机制,生成的Al3Zr质点在凝固过程中起非均质形核的作用,稀土加入引起凝固过程中溶质再分配造成固液界面前沿成分过冷度增大.     

2024铝合金的均匀化热处理研究

采用光学显微镜(OM)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法,研究2024铝合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布。结果表明:2024铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,在晶界存在很多低熔点共晶相,Cu,Mg和Mn元素在晶内及晶界分布不均匀;经过均匀化处理后,合金组织中的非平衡相逐渐溶解,各组元分布趋于均匀;该合金的过烧温度为503.1℃,合理均匀化制度为495℃,24 h,该制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致。     

Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊接头组织和性能

利用光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计和万能拉伸试验机等分析手段,表征了Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊（FSW）接头的显微组织和性能,探究了Sc元素对改善超高强Al?Zn?Mg?Cu?Zr合金焊接性能的作用机制。结果表明:Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金焊接接头具有相似的组织特征,焊核区为动态再结晶组织,由细小均匀的等轴晶组成,包含较高密度的位错线,大部分时效析出相回溶;热力影响区晶粒被拉长,位错密度更高,残留的时效析出相显著粗化;热影响区保留与母材相同的晶粒形态,大部分时效析出的η'相发生长大,少部分粗化成η相。添加质量分数0.17%的Sc,可以使合金FSW接头抗拉强度提升43 MPa,屈服强度提升23 MPa,断后伸长率改善2.3%,焊接系数达到74.1%。Al₃(Sc,Zr)二次析出相可以强烈抑制位错、亚晶界、晶界的移动,细化晶粒的同时保留大量的亚结构,且自身可发挥Orowan弥散强化作用。因此,可通过细晶强化、亚结构强化和弥散强化三种方式显著提高合金FSW接头的力学性能。      

6005A铝合金均匀化热处理后的冷却工艺对其组织和性能的影响

采用DSC、金相显微组织、电导率等测试分析手段,研究了6005A铸锭均匀化热处理后不同的冷却工艺对其组织和性能的影响。结果表明:铸态合金中存在非平衡共晶相,合金成分分布不均匀,组织呈枝晶状;采用合适的均热工艺进行均匀化热处理后,非平衡共晶组织消失,枝晶偏析消除,成分分布均匀,最佳均匀化制度为560℃/8h。而铸锭的电导率随着均匀化热处理后冷却速度的增加逐渐降低。