锆和锶对铸态镍铝青铜组织与性能的影响

借助显微硬度计、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、腐蚀实验和拉伸测试等手段,研究了锆、锶复合微合金化铸态镍铝青铜的硬度、组织、耐蚀性能和力学性能。结果表明:与未微合金化铸态镍铝青铜(Cu-8.87Al-5.22Fe-4.48Ni-1.08Mn-0.53Zn)相比,锆、锶复合微合金化铸态镍铝青铜(Cu-9.86Al-5.84Fe-4.46Ni-1.03Mn-0.6Zn-0.048Zr-0.03Sr)的相组成没有显著变化,都由α相、β相、γ2相和κ相组成。但是微合金化镍铝青铜的α相和κIV相显著细化,共析组织(α相+κIII相)也大幅细化,合金硬度从212.1 HV提高到216 HV。由于腐蚀优先发生在共析区域内,而共析组织的细化降低了其产生连续腐蚀通道的概率,促进了合金的均匀腐蚀性能和电化学腐蚀性能的全面提高(在3.5%Na Cl水溶液中均匀腐蚀速率和电化学腐蚀速率分别降低2.9%和49.6%);晶粒细化和颗粒弥散强化提高了微合金化镍铝青铜的力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别提高到676.6 MPa和260.3 MPa(分别提高4.06%和4.07%)。     

含镁、锶、钛和硼铸态锰黄铜的组织与性能

试制了一种含镁、锶、钛和硼的新型铸态锰黄铜,测试并分析了其显微组织、硬度、均匀腐蚀性能、电化学腐蚀性能、摩擦磨损性能以及力学性能.结果表明,与未微合金化铸态锰黄铜(Cu-38.74Zn-0.81Al-1.25Mn-0.72Fe-0.22Ni)相比,镁、锶、钛和硼复合微合金化铸态锰黄铜(Cu-37.72Zn-1.36A1-1.53Mn-0.7Fe-0.17Ni-0.079Mg-0.014Sr-0.023 Ti-0.0048B)的α相显著细化,由块状变为针状或点状,其硬度由HV154.8提高到HV172.8;由于组织细化降低了贯通腐蚀通道产生的概率,均匀腐蚀速率下降了8.3％,自腐蚀电位由-0.382 77 V升高到-0.236 26 V;硬度的提高以及组织的细化使其摩擦系数下降了11.9％;抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了12.1％、41.4％和7.8％(微合金化锰黄铜的抗拉强度和伸长率分别为522.3MPa、297MPa和24％).     

镍铝青铜合金海水腐蚀行为研究进展

如何提高镍铝青铜的综合性能,尤其是在更苛刻海水环境条件下的耐腐蚀性能,成为亟待解决的问题。本文针对镍铝青铜合金的腐蚀特点、影响因素、提高耐蚀性的方法等进行了系统讨论,分析了存在的问题,提出了相应的解决途径,并对其未来的研究发展方向进行了展望。     

镍铝青铜合金(NAB)的研究进展

镍铝青铜(NAB)由于具有较好的机械和耐腐蚀性能,在船舶螺旋桨和泵、阀等部件上有着广泛的应用。进一步提高其在复杂海洋工况下的腐蚀疲劳性能是制造高服役性能海洋装备的核心之一。综述了NAB在显微组织、腐蚀行为、热加工以及表面覆层和改性等方面的研究进展,并提出了在实际应用中的问题和进一步研究的主要方向。     

退火对镍铝青铜合金组织和性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和显微硬度测试等方法研究了退火工艺对镍铝青铜合金组织和性能的影响.结果表明:经1020℃×16h均匀化退火后,镍铝青铜铸态组织中的粗大枝晶消失;锻造后发生了显著的再结晶,并有NiAl和FeAl相析出,再经950℃×1h退火获得了细小均匀的显微组织,有利于合金的后续加工.     

超声处理对铸态二元铝青铜组织与性能的影响

研究了超声外场对铸态二元铝青铜组织与性能的影响。结果表明,超声处理能够显著细化合金组织,处理后的铝青铜合金能够获得均匀细小的组织。施加超声处理后的合金抗拉强度为620MPa、硬度(HB)为257、伸长率为2.8%,与未处理态相比,分别提高了17%、51.2%和47.4%。分析其拉伸断口发现,未超声处理的合金断裂方式为脆性断裂,超声处理的合金断口有大量韧窝存在,塑性显著提高。     

加硼铝青铜的组织和性能

系统地研究了硼对Ｃｕ－Ａｌ合金的组织、力学性能、腐蚀和腐蚀磨损等性能的影响。实验结果表明，硼能细化Ｃｕ－Ａｌ合金的组织，提高强度和硬度，但塑性略有下降，抗选择性腐蚀和耐腐蚀磨损性能得到明显改善，对硼提高铝青铜的耐机理作了分析。     

镍铝青铜组织在热处理过程中的演变规律

采用SEM、OM、XRD和力学性能测试,研究了镍铝青铜热处理前后的组织和性能。结果表明,镍铝青铜的铸态组织为α相和κ相,在850、900、950和1 000℃固溶2h后,合金的硬度先上升后下降,α相和κ相减少并生成马氏体型β′相。合金在900℃固溶2h后再经300、350、400、450、500、600和700℃时效后有明显的时效硬化。时效时间为1h时硬度达到峰值,500℃及以上温度时效后时效硬化现象消失。     

铸造铝青铜显微组织的计算机辅助分析

针对传统金相定量分析中准确度低、速度慢的缺点,利用计算机图像处理技术对自主开发的一种铸造多元高铝青铜合金(代号HSWAB)的显微组织进行了分析与测量.主要包括系统构成、图像处理与分析的主要步骤、显微特征参数的测量和误差分析,并讨论了该研究领域的发展趋势.结果表明,利用计算机图像分析技术分析铝青铜显微组织方便、实用.该项技术的应用将为铝青铜材料的研究和应用提供分析的依据.     

搅拌摩擦加工工具对镍铝青铜合金显微组织和机械性能的影响

目的掌握搅拌摩擦加工镍铝青铜合金的组织演变规律,获得机械性能最好的显微组织。方法基于搅拌摩擦加工热输入理论改善加工工具,采用改善前后的工具制备具有各种微观组织的镍铝青铜合金,并采用显微硬度仪测试合金的显微硬度,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察加工合金的显微组织。结果搅拌摩擦加工的组织主要包括魏氏体α、带状α、溪流状α以及等轴状α组织,各组织形成的最高温度逐渐减小,其中等轴状组织具有最高的显微硬度,其微观组织主要包括大量的等轴状α晶粒、κ相和极少的β′相。结论通过减少工具轴肩直径,增加搅拌针的长度来改善加工工具,可以明显减少搅拌摩擦加工过程中的热输入。较低最高温度下制备的等轴状α组织具有最好的机械性能,其主要的强化机制为细晶强化、第二相强化和加工硬化。     

铁对铸态高铝青铜组织和性能的影响

研究了不同加入量的Fe对高铝青铜铸态组织和性能的影响。结果表明,随着Fe含量增加,合金晶粒得到细化,硬化相K相增多,其分布由弥散粒状向球状或梅花状转变,(α γ2)共析体由少量不连续分布变为围绕K相的孤立点状分布,适量Fe(4%)可以提高合金抗压强度和硬度,过多Fe则将导致抗压强度和硬度降低。     

硅、铝及稀土元素对铸态锌基合金组织和性能的影响

采用正交组合回归设计试验方法，研究了硅、铝元素对铸态锌基合金力学性能的影响，同时分析了稀土元素对锌合金组织的影响，结果表明，硅、铝元素对锌合金的室温硬度，100℃硬度以及抗压强度都有显著影响，适当提高铝的含量，控制硅含量，并加入稀土元素进行变质处理，可得到具有较高强韧性的耐磨锌合金。     

Ta离子注入对铝青铜耐磨性能的影响

采用俄歇电子能谱仪分析Ta离子注入铝青铜合金的Ta、Cu和Al元素分布,利用显微硬度仪测量注入Ta离子铝青铜的显微硬度,用摩擦磨损试验机分析QA19-4铝青铜的摩擦系数和磨损质量损失.结果表明:随Ta离子注入剂量的增加,铝青铜中的Ta原子浓度升高,离子注入深度超过100 nm,显微硬度显著增高,在距合金表面约60 nm深处硬度达到最大值;铝青铜的摩擦系数显著降低,单位时间内磨损质量损失显著减小,因此明显提高了舒j青铜的耐磨性能.     

镍铝青铜合金中组织与布氏硬度关系的定量金相分析

基于定量金相分析方法研究了不同热处理后的镍铝青铜显微组织与布氏硬度的关系。重点分析了固溶温度和时效温度变化时,镍铝青铜软相与硬相比例、α相的平均晶粒尺寸与布氏硬度的定量关系。结果表明,针对挤制态的合金,当固溶温度在900～950℃范围变化时,合金布氏硬度对α相的尺寸和软硬相比例非常敏感,且满足特定的回归方程。当合金在不同温度下时效,时效温度对α相的尺寸和软硬相比例影响很小,不同时效温度下的合金布氏硬度变化主要受β’相分解的影响。     

搅拌摩擦加工铸态铝铁合金组织和性能研究

采用搅拌摩擦加工技术对含铁3％(质量分数)铸态铝铁合金进行3道次往复搅拌摩擦加工,研究加工区显微组织和力学性能的变化.结果表明,铸态铝铁合金经搅拌摩擦加工后,粗大的针状Al3Fe相被破碎成细小粒状,铸态组织转变成低位错密度的再结晶组织,且基体中存在细小的含铁亚稳相.搅拌摩擦加工后,加工区的显微硬度较铸态区降低,但分布比较均匀;加工区合金的抗拉强度稍微下降,延伸率显著增大.经搅拌摩擦加工后,合金拉伸断口呈现出微孔聚合韧性断裂特征.     

稀土对无镍高锰铝青铜铸态组织和某些性能的影响

本文研究了稀土对无镍高锰铝青铜的铸态组织、流动性,耐磨性和耐蚀性的影响。结果表明,它们之间存在一定的变化规律,适量的稀土可以改善合金的铸态组织,使流动性提高一倍左右,耐磨性提高50～70%,耐蚀性提高35～50%。分析探讨了出现这种变化规律的原因。     

搅拌摩擦加工铸态铝铁合金的显微组织

采用普通熔铸法制备含铁3%(质量分数)的铝铁二元合金,研究多道次往复搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP)对合金显微组织的影响。结果表明:进行1~3道次往复FSP后,各道次加工区组织不均匀;随着加工道次的增加,组织均匀细化程度增大。合金铸态组织由α-Al和粗大针状Al3Fe相组成,经3道次FSP后,搅拌区组织明显细化。原始铸态组织转变为细小等轴的再结晶晶粒,尺寸为2~5μm,并且部分晶粒中出现层错;粗大的Al3Fe针状相被破碎成长度小于1μm的细小粒状,弥散分布在铝基体晶界和晶粒内部,细化的Al3Fe粒子呈现孪晶结构。     

微合金化钢的动态再结晶及其显微组织的研究

应用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟试验机测定了合金化钢在不轧温度下的真应力－真应变曲线,研究了终轧温度及微合金元素含量对动态再结晶的影响。研究结果表明,Ｖ、Ｎｂ可显著抑制微合金化钢轧制过程中形变奥氏体的动态再结晶,因此,在较高的终轧温度下,仍能得到细小而均匀的显微组织。     

Ca、Si复合合金化对AM60合金显微组织的影响

研究了Ca、Si复合合金化对AM60合金显微组织的影响。结果表明，AM60的组织随着Ca、Si的加入显著细化，其中Si主要在晶界处生成强化相Mg2Si，Ca形成CaSi2对Mg2Si起形核核心作用，使Mg2Si形态由粗大的汉字形变成直径约3～7μm的小块状。经T6和T5处理都使合金硬度提高，但是对Mg2Si形貌没有影响。晶粒细化和Mg2Si的生成都强化了合金基体，提高了其显微硬度。