高强高导Cu-Cr-X合金退火态组织性能

采用扫描电镜、透射电镜、涡流金属电导仪及显微硬度计等研究了退火温度对Cu-Cr-X合金带材硬度、导电率、抗拉强度以及微观组织的影响规律。结果表明:原始冷轧态合金带材经过370℃退火处理后,在保持高的导电率情况下,合金带材硬度由152.6 HV0.1升高到164.5 HV0.1、强度由532 MPa升高到544 MPa。随着退火温度升高到420℃,合金导电率变化不大,但强度和硬度明显降低,其中强度下降到519 MPa,硬度下降到154.8 HV0.1。微观组织分析表明:经过370℃退火后合金中出现了亚晶组织,晶界增多,增加对位错阻碍作用,有利于力学性能的提升。     

晶粒组织对2195铝锂合金应力时效析出行为与性能的影响

本文通过恒应力蠕变拉伸、室温拉伸及慢应变速率拉伸应力腐蚀性能测试等试验,结合OM、SEM、TEM及EBSD等组织观察,分析探究变形和细晶两种不同晶粒组织对应力时效处理2195铝锂合金析出行为与性能的影响。结果表明：与细晶组织板材相比,变形组织板材达到峰值硬度的时间由18h缩短至4h,峰值硬度由165.3HV升高到228HV,抗拉强度由584.6MPa提升至641.9MPa。通过计算细晶强化、位错强化及析出相强化对合金强度提高的贡献值,发现变形组织板材力学性能提升主要来源于位错强化的贡献。同时,与细晶组织板材相比,变形组织板材的 ISSRT值由7.6%降低到4.8%,应力腐蚀敏感性降低。变形组织板材的大角度晶界比例由细晶组织板材的64.6%降低至41.1%,晶界析出相分布更为离散,几乎观察不到无沉淀析出带,是获得较为优异抗应力腐蚀性能的主要原因。     

去应力退火SLM成形Inconel 738合金组织和性能演变

由于选区激光熔化(SLM) 制备Inconel 738合金过程中快速熔化凝固的特点，成形合金中存在较高的残余应力，影响合金的服役。本文主要研究了不同退火温度 (700 ~900 ℃)下保温24 h后合金中残余应力、析出相行为、组织和性能演变。结果表明：退火过程中，组织演变机制为静态回复，发生位错迁移和晶界类型转变；形成的短棒状γ"相(240~440 nm)和球状γ"相(50~250 nm)；晶界碳化物分布由点状向连续状转变，类型由MC向M23C6转变；800 ℃退火后，残余应力由380.94 MPa(沉积态)下降至-66.7 MPa，残余应力得到释放；随着退火温度升高，硬度和抗拉强度先增大后减小，延伸率先减小后增加，800 ℃退火后，合金具有最高的硬度、抗拉强度 (581.2 HV、1330 MPa)为铸造性能(410 HV、945 MPa)的1.42倍、1.41倍。     

新型Cu-Fe-(C)复相合金的变形及时效析出行为对比研究

本文采用真空感应熔炼和快速凝固法制备了组织性能优异的新型Cu-Fe-(C)复相合金材料,并通过OM、TEM以及力学性能测试分别对熔铸态、超低温深冷轧态、时效态组织和变形行为进行了研究。结果表明,添加溶质元素C有利于避免Cu-3Fe合金铸态晶界偏析,降低晶内γ-Fe相尺寸,增加其在基体内的数量密度,使得该合金屈服强度较低,而延伸率却较高；超低温深冷轧变形可使Cu-Fe-(C)合金基体内γ-Fe相发生γ-Fe→α-Fe马氏体转变,屈服强度提升至520MPa以上,但是C元素的引入,会使合金残留部分细小γ-Fe相而维持高塑性；进一步经不同温度1h时效时,两种合金均随温度升高逐渐发生回复再结晶导致硬度降低,不过Cu-Fe-C合金经400℃/1h处理后发生再结晶的同时,还会析出更多更细小的α-Fe沉淀相,并残留较多位错,最终导致其具有较高的强度和延伸率。此外,本文对不同状态的沉淀相分布进行了统计和理论强度计算,深入分析了合金强度差异的本质原因。     

预回复对Al-13.0Zn-3.16Mg-2.8Cu-0.2Zr-0.07Sr铝合金挤压材在T652态组织与性能的影响

采用X射线衍射分析(XRD)、电子背散射衍射分析(EBSD)、电导率测试、硬度测试、拉伸试验、晶间腐蚀试验和剥落腐蚀试验,研究了固溶处理前的预回复处理(250℃×24 h+300℃×6 h+350℃×6 h+400℃×6 h)对高合金化铝合金Al-13.0Zn-3.16Mg-2.8Cu-0.2Zr-0.07Sr挤压材在T652态组织与性能的影响。结果表明,固溶前的预回复处理降低了位错密度,减小了平均晶粒尺寸(8.764μm vs.4.835μm)和平均晶界角度,显著提高了低角度晶界数目分数(0.410 vs.0.658)和电导率(24.6%ICAS vs.26.3%ICAS),降低了硬度(228.2 HV vs.227.0 HV)、屈服强度(680.3 MPa vs.662.5 MPa)、抗拉强度(714.5 MPa vs.695.5 MPa)和伸长率(7.6%vs.5.6%),提高了抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能;定量分析显示,预回复处理轻微降低了合金位错强化、低角度晶界强化和高角度晶界强化的总强化,合金强度的降低主要归因于合金固溶强化和时效沉淀析出相强化的总强化的降低;抗腐蚀性能的提高可以归因于合金低角度晶界数目百分比的提高。     

时效态Cu-Fe-P合金组织和性能的研究

利用微合金化法设计了引线框架用Cu-Fe-P合金的成分(Cu-2.5Fe-0.12Zn-0.03P-0.05Mg-0.05Cr-0.05RE),采用金相显微镜(OM)和高分辨电子显微镜(HRTEM)研究了合金的微观组织,测定了合金的抗拉强度、伸长率及电导率等性能.试验结果表明,在其他试验条件相同的情况下,冷轧后的合金板材经550 ℃×4 h时效后处于过时效状态,球形的析出相γ-Fe粗化,尺寸在50～100 nm的范围,合金的强度为482 MPa,显微硬度HV为161,电导率为39.7 MS/m;经450 ℃×4 h时效后处于欠时效状态,呈球形的γ-Fe相尺寸在20 nm以下,抗拉强度为417 MPa,显微硬度HV为139,电导率是30.4 MS/m;经550 ℃×2 h 450 ℃×2 h时效后处于峰值时效状态,球形的γ-Fe相尺寸在20～50 nm的范围,此时合金的抗拉强度为510 MPa,显微硬度HV为168,导电率为40.6 MS/m.     

引线框架Cu-Cr-Zr-Mg合金二级变形时效工艺

探讨了引线框架Cu-Cr-Zr-Mg合金固溶后二级变形时效工艺对合金硬度和电导率等性能的影响规律.结果表明,采用二级变形时效所获带材具有高的硬度、强度、电导率和软化温度,分别可达190 HV、600 MPa、47.6 s/m和560 ℃.二级时效过程中析出的弥散质点对回复和再结晶的阻碍作用强烈,使合金具有很高的软化温度.析出相与冷变形过程中产生的位错交互作用,使析出相不仅阻碍位错的运动而且沿密集且分布均匀的位错快速析出,促进合金强度和导电性的提高.     

Zr含量对Al-Zr合金时效析出和性能的影响

对比研究了Zr添加(0.05,0.15和0.25wt%)对Al-Zr合金固溶态和固溶轧制态时效析出行为、硬度和导电率的影响。结果表明,固溶态Al-Zr合金的晶粒尺寸随Zr含量的增加而减小,但是固溶轧制态Al-Zr合金的晶粒尺寸对Zr添加量不敏感。固溶态Al-Zr合金在350 ℃时效过程中,由于Al₃Zr沉淀相的析出,合金硬度随Zr含量增大而增大,但是更强的点阵畸变场则导致导电率降低。而在固溶轧制态合金的时效中,大量变形位错的存在促进了Al₃Zr相的析出,Al-Zr合金在250 ℃下时效具有比350 ℃时效更优的硬度和导电率的综合性能。特别是0.25wt%Zr添加的Al-Zr合金,其析出强化可以有效补偿时效过程中位错湮灭引起的硬度降低,保持较高的硬度。综合考虑,固溶轧制态Al-0.25wt%Zr合金经250 ℃时效25 h后具有最优的硬度(47.5 HV0.5)和导电率(55.6%IACS)组合。     

退火温度对热轧态Mg-0.6Zr合金阻尼性能的影响

采用金相观察、硬度试验、动态机械热分析等方法研究了退火温度对热轧态Mg-0.6Zr合金阻尼性能的影响.结果表明,热轧态Mg-0.6Zr合金经过1h退火处理,硬度下降,阻尼性能提高,当退火温度在250～ 350℃范围内,阻尼性能随退火温度的升高而增加,当退火温度超过350℃后,阻尼性能增幅减小.该合金阻尼性能的变化基本符合G-L位错钉扎模型.     

Age Hardening of AlCrMoNiTi High Entropy Alloy Prepared by Powder Metallurgy

采用粉末冶金工艺制备了AlCrMoNiTi高熵合金,并对其铸态和退火态的微观组织和硬度进行了研究。结果表明,铸态合金由富(Cr,Mo)bcc固溶体枝晶相和富(Al,Ni,Ti)fcc固溶体枝晶间相组成。时效合金在900℃高温可获得最高硬度HV约为6150 MPa,在1000℃发生退火软化现象,但是其硬度HV仍保持在5160 MPa的高硬度水平。这表明,AlCrMoNiTi高熵合金具有优异的高温时效硬化特性。该合金在800℃时的时效硬化特性主要归因于细晶强化,在900℃时则归因于第二相(bcc2)的析出硬化。在1000℃时发生退火软化现象,其原因在于第二相的分解和晶粒粗化。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.