7150铝合金铸态及均匀化退火组织研究

采用金相显微镜、扫描电镜及x射线衍射仪对7150铝合金的铸态组织及均匀化退火组织进行了观察及表征,并对组织中的金属间化合物进行了能谱分析.结果表明,7150合金的铸态组织中主要存在MgZn2(η)、a(Al)相以及少量的A12CuMg(S)、A12Mg3Zn3(T)、Mg2Si和A16(FeCu)相.其中MgZn2相固溶了Al、Cu,A12CuMg相中固溶了zn,而Al2Mg3zn3,相固溶了Cu.均匀化退火后发生了MgZn2(η)→Al2CuMg(S)的转变,且与铸态中存在的Al2CuMg相相比,均匀化退火组织中的Al2CuMg相中zn含量较少.同时均匀化退火并未对Al.(CuFe)相的形貌及成分产生影响.     

高纯Al-Cu-Mg合金铸态组织的研究

采用X射线衍射仪及扫描电镜对一种高纯Al Cu Mg合金的铸态组织进行了观察及表征,并对铸态组织中的第二相进行了能谱分析.研究结果表明,合金的铸态组织中主要存在α Al、Al2CuMg(S)、Al2Cu(θ)以及Al7Cu2(Fe,Mn)相.根据Cu、Mg含量及其质量比对Al Cu Mg系合金相组成和力学性能的影响,对Al Cu Mg系合金的成分设计进行了讨论.     

7150铝合金铸态及均匀化态显微组织

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、能谱仪和X射线衍射仪等设备,研究了铸态和均匀化态7150铝合金的显微组织、元素分布和析出相的形态、成分和结构.结果表明,7150铸态合金组织中主要为α(Al)和Mg(zn,Cu,Al)2+α(Al)共晶组织,并有少量的Al2CuMg相存在.在均匀化过程中发生了Mg(Zn,Cu,Al)2→Al2CuMg的转变,同时析出η相和与基体共格的Al3Zr弥散相.     

Al-(7.8~9.0)Zn-1.6Mg-(1.0~2.2)Cu合金铸态及其均匀化组织

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)及其附件能谱仪(EDX)研究Al-(7.8~9.0)Zn-1.6Mg-(1.0~2.2)Cu铝合金的铸态及其均匀化组织。结果表明:该铝合金的铸态凝固组织由α(Al)基体+Mg(Zn,Al,Cu)2非平衡共晶相组成;铸态组织中粗大非平衡共晶组织的体积分数随着Zn含量的增加而增大,且伴随其周围析出的条状、细小Mg(Zn,Al,Cu)2粒子也逐渐增多、粗化;当Cu含量(质量分数)为1.0%、1.4%、2.2%时,铸态组织晶内的独立第二相分别为T(Al2Zn3Mg3)相、S(Al2CuMg)相、T(Al2Zn3Mg3)相+θ(Al2Cu)相;各成分合金经过(470℃,24h)均匀化处理时,基体中仅剩下均匀化过程无法消除的尺寸较小、数量较少的初生富Fe相。     

均匀化退火对Mg-3Al-1Zn-2.2/5Sr镁合金中第二相的影响

为研究均匀化退火处理对Mg-3Al-1Zn-2.2/5Sr镁合金中第二相的影响,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜观察(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,并结合Pandat热力学计算软件,对Mg-3Al-1Zn-2.2/5Sr镁合金均匀化退火后组织中的第二相的类型及形成原因进行了分析。结果表明:经过400℃,15 h(炉冷)的均匀化退火处理以后,合金铸态组织中原本存在的(Mg,Al)17Sr2相中固溶的Al元素所占原子分数有所降低。此外,Sr含量为2.2%(质量分数)的合金组织中可以观察到大量沿(Mg,Al)17Sr2相边缘分布的颗粒状Al4Sr相,而Sr含量为5%的合金中基本观察不到(Mg,Al)17Sr2相的变化。     

新型超高强铝合金铸态及均匀化态组织研究

通过相图计算和试验相结合的方法,研究了一种航空用新型高损伤容限型超高强铝合金的铸态及均匀化态组织。结果表明,合金铸态组织第二相主要为MgZn2型晶体结构的σ相,还存在MgZn2相及极少量A17Cu2Fe相。新型超高强铝合金在7055铝合金成分基础上,通过合理调整Zn、Mg、Cu元素含量及其配比,使合金组织中不生成S相,在保证合金强度的前提下,能提高合金的断裂韧度、抗腐蚀等损伤容限性能,同时能简化均匀化、固溶等热处理工艺。     

稀土La对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等手段,研究了质量分数为0%~0.5%的镧对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织的影响。结果表明:La元素能有效抑制Al-Zn-Mg-Cu合金的晶粒长大,起到细化晶粒的作用;合金中La超过一定含量后,细化效果减弱,不均匀化程度增加。当La含量为0.3%时,铸态组织中基体晶粒细化效果最显著,晶粒减小到50μm左右;铝合金的第二相粒子主要包括η(MgZn_2)相、θ(Al_2Cu)相、S(Al_2CuMg)相和富La的AlZnMgCu相,并且弥散分布在晶界上。     

Mg含量对Al-Zn-Mg铝合金组织及性能的影响

通过改变镁的含量,设计了4种不同成分的Al-6.0Zn-xMg合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差式扫描量热分析仪(DSC)、硬度、导电率以及室温拉伸等分析测试方法,研究了Mg含量对Al-Zn-Mg合金铸态、均匀化态组织性能及T6态力学性能的影响。结果表明:4种铸态合金组织晶界附近存在大量共晶网状结构与链状第二相,主要为α(Al)+三元T(AlZnMg)相,合金中还存在少量的Al₃(Zr,Ti)相和富铁相,提高Mg含量会使合金组织中的非平衡共晶相增加。合金均匀化处理后空冷,基体内有大量细小弥散的针状η(MgZn₂)相析出,且随着Mg含量的提高,这种针状η(MgZn₂)相的析出数量也逐渐增多。随着Mg含量增加,硬度逐渐增加,导电率逐渐下降,且均匀化态合金的硬度及导电率比铸态的高。4种T6态合金中Al-6.0Zn-2Mg合金的综合力学性能最佳。     

均匀化退火工艺对7050铝合金组织演变与再结晶影响

研究了均匀化退火工艺对7050铝合金铸态组织演变、Al₃Zr弥散相析出及其变形组织再结晶的影响。研究结果表明：均匀化退火过程中缓慢升温时，Zn元素扩散速率明显高于Mg元素和Cu元素，且Zn在铝基体中的固溶度较大，所含的Zn元素扩散回溶到铝基体后，T相(AlZnMgCu相)转变成高熔点的S相(Al₂CuMg相);采用低温段缓慢升温替代低温段保温工艺，同样能够促进Al₃Zr弥散相的形核析出，对抑制后续变形组织再结晶有同等效果。7050铝合金铸锭的均匀化退火温度可采用470℃+480℃复合均匀化制度，通过合理控温工艺即可促进Al₃Zr弥散相的均匀析出，同时有效消除低熔点T相和高熔点S相，该工艺可推广应用至7050铝合金工业化生产，达到提质降本增效作用。     

均匀化处理对DC铸造7X50铝合金显微组织和力学性能的影响（英文）

采用SEM、TEM、EDS、DSC、XRD和拉伸实验研究铸态7X50合金及其均匀化处理过程的组织演变。结果表明,铸态7X50合金相组成主要有S(Al2CuMg)、T(Al2Mg3Zn3)、Mg Zn2和少量的Al7Cu2Fe和Al3Zr相。均匀化处理过程中枝晶网和残留相逐渐减少,经(470°C,24 h)+(482°C,12 h)均匀化处理时,T相消失,S相有微量残留,Al7Cu2Fe相几乎没有变化。铸态合金的DSC曲线中在477.8°C处有一较强吸热峰,经470°C、1 h均匀化后合金的DSC曲线在487.5°C处出现一个新的吸热峰,而经482°C、24 h均匀化处理后合金在487.5°C处的吸热峰基本消失。在XRD谱中未出现T(Al2Mg3Zn3)相,这和T相与S(Al2CuMg)及Mg Zn2相相关的结论相吻合。预均匀化处理制备的板材中再结晶晶粒分数明显降低,抗拉强度和断裂韧性相对常规均匀化处理制备的板材分别提高约15 MPa和3.3 MPa·m1/2。     

粘结相相变机制的研究

为了进一步了解粘结相在硬质合金中松弛应力、协调两相应变状态的作用,本文用透射电镜对Co基合金在不同状态下的微观结构进行了观察研究。结果表明:⒈Co相中常见的结构缺陷主要是层错和孪晶。烧结态下以层错为主,淬火态及回火态则两者并存,且孪晶数量大大增加。⒉冷却时粘结相中发生的马氏体型相变是通过层错形核机制由面心立方α-Co逐渐转变成密排六方ε-Co的,两者的取向关系是:(111)α-Co//(0001)ε-Co,[110]α-Co//[2110]ε-Co。⒊孪晶界阻碍了层错的扩展,不利于马氏体相变的进行,增加了α-Co的稳定性。⒋粗略推断,导致ε-Co开始生成的临界层错密度约为每隔75层原子面插入一层层错面,临界层错间距约为15纳米。     

Phase Diagrams in Liquid Phase Sintering Treatments

The fabrication of high performance materials using liquid phase sintering requires an understanding of the underlying equilibrium phase diagram. Although sintering is not an equilibrium process, it does represent an approach to equilibrium; thus, phase diagrams can aid in defining process variables. The basic concepts are organized to indicate the phase diagram features important to successful sintering in the presence of a liquid phase. Example phase diagrams are offered for liquid metal infiltration of porous metal compacts, persistent liquid phase sintering, supersolidus sintering, transient liquid phase sintering, and reactive sintering.     

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 普通金相浸蚀方法观察材料的显微组织虽然简洁快速,但它往往只能显示晶界和相界,并且难以有效地区分多于两相的显微组织。特别是低碳贝氏体复相钢组织比较复杂,普通金相浸蚀方法很难满足需要,运用彩色金相技术和电子背散射（Electron Back Scatter Diffraction, EBSD）技术对低碳贝氏体复相热轧钢板产品的显微组织进行相鉴别的研究鲜见报道,笔者在各相定量分析方面进行了一些尝试和探索,并取得了一系列成果和进展。     

矿物相骨修复材料固化过程的相变化

选用自制的含5%羟基磷灰石晶种、以α-磷酸三钙为主要成分的固相粉末,和丁二酸钠溶液为液相材料,以一定的固液比例混合后置于φ10mm×10mm磨具中,在模拟人体环境(37℃,1.5倍模拟体液浸泡)下反应,选取反应不同时间的样品块.通过对样品块表面及内部进行X光衍射分析、扫描电子显微镜观察,研究了以α-磷酸三钙为主要成分的矿物相骨修复材料在模拟人体环境下,固化过程中材料相组成的变化情况,以及体液浸泡时间对样品相转化的影响.实验结果表明,材料固化过程中相转化情况与模拟体液浸泡情况有关,材料表面与内部相转化速度不同,内部先于外部完成相转化,没有完全转化的样品其中心及表面的微观结构不同.     

Evaluation of Phase Equilibria Involving the Liquid Phase in the Hf-Si System

Metal-silicon-boron (Me-Si-B) alloys have been extensively studied due to their potential to develop high temperature structural materials. In this sense, information from accurate phase diagram becomes important. This work presents results of detailed microstructural characterization of as-cast hafnium-silicon alloys to assess the liquid composition associated to the invariant reactions of this system. The alloys were prepared by arc melting from high purity hafnium and silicon under argon atmosphere. The phases present in the alloys were identified by scanning electron microscopy and x-ray diffraction. Important discrepancies were found between the data obtained in this work and those of the most recent phase diagrams, especially the composition of the liquid phase in the following reactions: L + Hf₅Si₃ ? Hf₂Si, 32.5 at.% Si instead of 21 at.% Si, L + Hf₃Si₂ ? Hf₅Si₃, 37.0 at.% Si instead of 30.3 at.% Si and L + Hf₅Si₄ ? HfSi, 52.5 at.% Si instead of 58.3 at.% Si.