微合金化法对高锰铝青铜合金组织和性能的影响

在保证高锰铝青铜耐腐蚀性能的前提下,为了提高高锰铝青铜的强度,在多元复杂铝青铜中添加0.3%Cr,促进了合金组织中K相的析出;添加0.3%Zr,使β相和γ2相混合区域面积增加约1/4,并且α相形貌由块状变为竹叶状;添加0.3%Nb,促进了α相的细化和生成,使α相增加了约1/13;添加0.3%Co,使得组织细化,并促进了α相和K相的产生,α相略微增加,K相增加了约2.4倍。Cr、Nb、Co的加入不同程度提高了合金的抗拉强度,Zr的加入对合金抗拉强度没有明显影响。添加0.3%Cr,获得了最高的抗拉强度,约为775 MPa,断后伸长率由24.8%降为18.2%。Cr、Zr、Nb、Co的加入对合金的均匀腐蚀速率有一定的影响,其中Cr、Zr、Co的添加使得合金耐腐蚀性能略有降低,Nb的添加使得合金耐腐蚀性能得到改善。其中添加0.3%Cr、0.3%Zr、0.3%Nb、0.3%Co的铝青铜和未微合金化的铝青铜的均匀腐蚀速率由大到小分别为含0.3%Zr合金、含0.3%Cr合金、含0.3%Co合金、未微合金化合金、含0.3%Nb合金,但在实验条件下,所有合金的耐蚀性都符合国家标准极耐腐蚀材料。     

铜铬合金时效早期阶段析出相的形貌和结构研究

用快速凝固法制备不同铬含量的三种铜铬合金粉体Cu-O.34Cr,Cu-O.76Cr,Cu-1.56Cr,并对合金进行时效,用高分辨电镜观察不同时效阶段的结构.在时效的前期阶段观察到两种长周期调制结构.调制结构I是在基体的晶体排列上加入了一个微小的调制形成的,是一个沿三个[111]晶向,周期为7～9的三维无公度调制结构.调制结构Ⅱ是典型的DO3型超结构,和基体具有N-W晶体学位向关系,能谱分析表明调制结构Ⅱ不是共格的BCC铬相,其成分组成[Cu]:[Cr]接近4:1.时效析出贯序可以表达为:FCC基固溶体(无序结构)→FCC演化的调制结构I→调制结构Ⅱ(典型的DO3结构)→BCC的Cr单质析出相.证明了过饱和铜铬合金时效过程的析出机制是以两个亚稳结构为过渡相逐步转变的,而不是"共格的Cr FCC相"或"共格的Cr BCC相".     

不锈钢渣中铬的赋存状态与铬的富集行为研究

研究了不锈钢渣中铬的赋存状态以及高温改性与添加B2O3改性后铬的富集行为。采用扫描电镜(SEM)、X-射线能谱(EDX)、X-射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)对水淬试样进行分析。结果表明:不锈钢合成渣中铬主要以分散态形式存在于基质相中;经过1520℃下熔化并冷却至1500℃后,不锈钢渣中的铬以镁铬尖晶石相(铬富集相,Mg(Cr,Al,Fe)2O4)形式析出,但铬的富集度仅为27.10%;添加B2O3改性后,富铬相中铬含量(以Cr2O3计)可以达到52.66%,铬的富集度达到81.90%,绝大部分铬富集到铬富集相中。     

Zr元素对铁道机车用铜合金组织与性能的影响

采用金相光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和维氏硬度计、拉伸试验机、电导率测试仪等分析和测试手段,对比分析了Cu-Cr合金和Cu-Cr-Zr合金的显微组织、硬度、拉伸性能和导电性能等。结果表明,固溶态Cu-Cr合金和Cu-Cr-Zr合金的平均晶粒尺寸分别为198.6 μm和100.3 μm,添加适量Zr有助于细化铜合金的晶粒;时效态Cu-Cr-Zr合金中同时存在未溶的尺寸约1~2 μm的颗粒状富Cr相和时效析出的尺寸约0.6 μm的球形富Cr相;在Cu-Cr合金中添加Zr元素有助于改善富Cr相的存在形式,使得短棒状富Cr相向球形富Cr相转变,且球形富Cr相尺寸有所减小。冷轧态和时效态Cu-Cr-Zr合金的抗拉强度都分别高于冷轧态和时效态Cu-Cr合金,添加Zr元素有助于提升时效态Cu-Cr合金的强塑性和电导率,且时效处理后Cu-Cr合金和Cu-Cr-Zr合金的强塑性和电导率会进一步提升,这主要与Zr元素的添加有助于细化晶粒、改善富Cr相的存在形式和析出细小球形析出相有关。     

铝含量对铸造CuAlxFe3组织和性能的影响

利用合金化方法制备铝青铜合金,通过XRD、扫描电镜、HRS-150洛氏硬度仪等研究铝含量对铸造CuAlxFe3合金组织和性能的影响。结果表明,试验铝青铜合金铸态下的显微组织由α相、β＇相γ2相和k相组成。随着铝含量的增加,合金的硬度显著增加,抗拉强度先增后降,延伸率和断面收缩率随着铝含量的增加而降低。当铝含量为10%时,合金具有良好的综合力学性能。     

NiAl-31Cr-3Mo合金的微观组织与高温腐蚀研究

研究了NiAl-Cr(Mo)合金的微观组织和高温下(750、800、850、900 ℃)在75%Na2SO4+25%NaCl(质量分数)混合盐中的腐蚀行为.实验结果表明:NiAl合金由于添加了大量的Cr、Mo合金化元素,其微观组织发生了明显的变化,形成了由预共晶β-NiAl基体相和层片状Cr(Mo)相组成的共晶组织;NiAl-Cr(Mo)合金在热腐蚀后,合金表面形成了一层致密的Cr2O3保护膜,并含有少量的Al2O3,随着温度的升高,保护膜层加厚.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察合金微观组织和腐蚀后的表面形貌,分析了NiAl-31Cr-3Mo合金高温腐蚀机理.     

纳米晶块体Co-45Ni-10Cr合金在H2SO4溶液中腐蚀电化学行为研究

利用粉末冶金工艺制备常规尺寸（CS）Co-45Ni-10Cr合金粉末，再利用机械合金化法制备纳米尺寸（NS）Co-45Ni-10Cr合金粉末，采用真空热压技术得到相应的块体Co-45Ni-10Cr合金。腐蚀介质选择不同浓度的H2SO4溶液，利用电化学工作站分别测试两种Co-45Ni-10Cr（CS和NS）块体合金的自腐蚀电位、动电位极化曲线和交流阻抗谱，对比研究了它们的腐蚀行为以及晶粒细化对于它们腐蚀行为产生的影响。结果表明：两种Co-45Ni-10Cr（CS和NS）块体合金的自腐蚀电位均随腐蚀介质H2SO4溶液浓度增大而发生负移，腐蚀倾向逐渐加剧，同时腐蚀电流密度均增大，电荷传递电阻相应减小，因此腐蚀速度加快。此外，两种Co-45Ni-10Cr（CS和NS）块体合金的交流阻抗谱均为单一容抗弧，说明腐蚀速率均由电化学过程控制。与Co-45Ni-10Cr（CS）合金相比，Co-45Ni-10Cr（NS）合金的腐蚀速率减慢，这表明纳米化后Co-45Ni-10Cr块体合金的耐腐蚀性能有所提高。     

Al、Ti、V和Cr促进高熵合金BCC相形成能力的研究

定量研究了Al、Ti、V和Cr促进CoFeMnNi基高熵合金形成BCC相的添加量,结合元素周期表分析了相关规律。使用真空熔炼炉炼制了CoFeMnNi基高熵合金,使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计分析了合金的组织结构和硬度。结果表明,CoFeMnNi合金为单一FCC相结构,Al、Ti、V和Cr四种元素单独添加到合金中出现BCC相的添加量分别是0.6mol、0.6mol、1mol和2mol;促进BCC相形成能力的顺序是Al>Ti>V>Cr;对于元素周期表第4周期的过渡族元素,序号小于25的元素是BCC形成元素,序号越小越有利于在高熵合金中形成BCC相。当合金有BCC相形成时,合金的硬度升高;随BCC相的增加,硬度增加,合金脆性变大。合金含钛2mol后,合金抗腐蚀能力提升明显,即使在王水腐蚀120s仍然没有明显的腐蚀痕迹。     

机械合金化+热压制备Laves相TaCr2合金的物相演变及热力学分析

采用Miedema模型研究了机械合金化(MA)+热压(HP)过程中Cr-33.3%Ta元素粉无序化、非晶化和有序化过程, 结果表明, Cr-33.3%Ta物相演变过程中形成Laves相TaCr₂最稳定, 其次是Ta(Cr)和Cr(Ta)固溶体, 非晶态不稳定, 形成过程伴随吸热。借助X射线衍射分析了MA和HP过程中Cr-33.3%Ta元素粉的物相演变, 结果表明, MA+HP制备Laves相TaCr₂合金的过程中, Cr-33.3%Ta元素粉的物相演变为：Ta+Cr元素粉→无序Ta(Cr)和Cr(Ta)固溶体→非晶态→有序金属间化合物Laves相TaCr₂。Miedema模型计算结果与试验结果相符。     

哈萨克斯坦铬矿公司希望扩大对中国出口

哈萨克斯坦铬矿公司总裁近日宣布 ,公司计划在 2 0 0 3年向中国出口该公司 2 0 %的产品。哈萨克斯坦铬矿公司成立于 1995年 ,其铬矿石开采量位居世界第二 ,该公司目前的年销售额为 5亿美元 ,产品包括所有规格的铬铁合金、高硬度硅铁合金、硅铁铬合金等。目前哈政府拥有公司 3 1 3 7%的股份。哈萨克斯坦于 1997年成为世界第二大铬合金生产国 ,产量仅次于南非哈萨克斯坦铬矿公司希望扩大对中国出口     

感应重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的组织与耐腐蚀性能北大核心

采用冷喷涂辅助感应重熔合成不同Co含量的AlCo_(x)CrFeNiCu(x=0、0.5、1、1.5、2)高熵合金涂层。通过XRD、SEM、EDS、电化学工作站等设备检测分析了不同Co元素含量AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的相结构、微观组织、耐腐蚀性能等。结果表明:高熵合金涂层的相结构为FCC+BCC双相混合结构,微观组织形貌为枝晶+枝晶间组织,随着Co含量的增加,AlCo_(x)CrFeNiCu系高熵合金涂层中的枝晶数目增加,并明显粗化。面扫描分析表明显微组织中枝晶内富集Fe、Cr、Co元素,枝晶间富集Cu元素,Al均匀的分布在整个涂层中。在3.5%NaCl腐蚀介质中,AlCo 0.5 CrFeNiCu高熵合金涂层更耐腐蚀,比其他比例Co含量涂层有较正的自腐蚀电位(E_(corr)=-0.37 V)和较小的自腐蚀电流密度(I_(corr)=4.9×10^(-6)A/cm^(2))。     

Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金组织与性能的影响北大核心

铸态CrCoNi中熵合金相比传统合金具有优异的性能,但其室温强度不高,限制了其应用。采用合金化法,通过添加不同含量的Ti元素,制备铸态CrCoNiTi_(x)(x=0、0.2、0.4、0.5)中熵合金,研究不同Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金的物相结构、微观组织、力学性能的影响。结果表明:x=0.2时,合金组织中析出Ni_(3)Ti金属化合物,合金的强度提高到643 MPa,延伸率降低至24%,x=0.4时,组织中析出Ni_(3)Ti与Cr_(3)Ni_(2)金属化合物,强度和延伸率急剧降低,x=0.5时,合金几乎无塑性,但硬度达到最高,为769.51 HV。添加Ti元素后,由于金属化合物的产生,合金脆性增加,硬度增加,若要使合金的强韧性较好,Ti元素含量应小于0.2,添加Ti元素后,合金的耐腐蚀性下降。     

钴基合金等离子转移弧堆焊显微结构研究

应用光学金相、X 射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM)和透射电镜 (TEM ) ,研究Co Cr W系钴基多元合金等离子转移弧堆焊的显微组织、相组成和微观结构。结果表明 ,堆焊合金层主要由呈面心立方结构Co基固溶体以及分布在其中的 (Cr ,Fe) 7C3型碳化物构成。Co基固溶体中存在许多堆积层错 ,这些堆积层错受阻于共晶碳化物处 ,与固溶体组成共晶体的碳化物主要为具有六方点阵并含有层片状孪晶的 (Cr,Fe) 7C3。     

激光引燃自蔓延烧结AlCrFeNiSix多孔高熵合金材料组织及性能研究

为探究Si含量的变化对AlCrFeNiSi系高熵合金组织及性能的影响规律,采用激光诱导自蔓延烧结制备AlCrFeNiSi_x(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)多孔高熵合金。利用金相光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、硬度测试等表征分析了不同Si含量的AlCrFeNiSi_x多孔高熵合金材料显微组织、物相结构、合金密度和孔隙率、维氏硬度及耐磨性能。结果表明,合金组织内部均匀分布微观孔隙,x=0.4时,合金孔隙分布最为均匀。x≤0.4时,合金由BCC相构成,x超过0.6时,合金在BCC相结构的基础上出现FCC相。AlCrFeNiSi0.6高熵合金硬度最大,为522.3 HV0.5;磨损率最小,为73.41mg/cm2;密度最大,为4.354g/cm3;孔隙率最低,为17.1%。x=0.2时,合金孔隙率最大,为39.92%。     

Cu含量对铁基中熵合金涂层组织与性能影响

采用激光熔覆方法制备了(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)100-xCux(x=0,1,3,5和7at.%)中熵合金涂层。研究了Cu元素含量对涂层物相结构、微观组织、显微硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,随着Cu元素含量增加,合金涂层均为单一的FCC结构,呈典型树枝晶结构。显微硬度均高于基材304不锈钢,且随Cu元素含量增加呈递减趋势。在3.5%NaCl溶液中,(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)99Cu1中熵合金涂层的腐蚀电位最高,相比基材304不锈钢向正方向移动了29mV,且具有最低的腐蚀电流密度为4.977×10-6 A·cm-2,涂层表面腐蚀主要发生轻微的晶界腐蚀。(Fe63.3Mn14Si9.1Cr9.8C3.8)100-xCux合金涂层中Cu元素含量较低时,涂层具有较高的硬度和耐蚀性能,具有良好潜在的价值。     

变形工艺对Cu-Cr-Zr合金性能的影响

研究了熔铸、热加工及热处理条件对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响，通过对比分析组织和性能特征可以得出：铸态的Cu-Cr-Zr合金存在微观偏析，Cr元素主要分布在晶界，组织分布很不均匀，性能较低；经过热锻、热挤变形后，改善了合金元素的分布，减小了晶粒尺寸，合金性能提高；在热处理过程中，热变形组织加速了合金元素扩散、促进析出过程，使析出硬化程度大幅度提高，热挤态的Cu-Cr-Zr合金固溶时效后获得较好的强度、延伸率和导电性匹配，它们分别为431.7MPa、28.1%和80% IACS。     

Ag添加对Fe基中熵合金组织与腐蚀性能的影响北大核心

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和负压铜模吸铸法制备双相FCC结构的铁基中熵合金,研究Ag元素微量添加对合金的组织结构以及在不同介质中腐蚀行为的影响。结果表明,合金中主要组元与添加的Ag元素的二元混合焓为正值,由于相分离在枝晶间富集形成FCC2相。随着Ag含量的增加,合金的腐蚀电位逐渐正移,腐蚀电流密度减小,容抗弧半径增大,合金耐蚀性能明显得到提升。其中,合金Fe_(60.8)Mn_(13.4)Si_(8.7)Cr_(9.4)C_(3.7)Ag_(4)在PBS溶液中的腐蚀电流密度可达2.139×10^(-8) A/cm^(2),耐腐蚀性能最优。     

基于YOLO-v5的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高温析出相智能识别

TiAl金属间化合物合金是一种重要的高性能材料,其微观组织对研究片层生长行为特点和组织演变规律有着重要意义。在高温相变析出生长的实验中,对其微观组织的准确识别和定位具有至关重要的作用。本文旨在解决通过人眼观察识别微观组织存在的准确率低和主观性强的问题,通过将计算机视觉技术应用于Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高温析出相的智能识别。在经过模型选取、数据集制作、参数和配置选择以及训练结果分析后,完成了目标检测实验。实验结果表明,提出的析出相态组织目标检测模型在精确率、召回率和平均精度均值等指标上均能达到80%以上,其中mAP最高达到88%。同时,该方法具有高精度和高效性,单张图片的检测速度为17ms。因此,该方法在Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高温析出相态组织的识别和定位上具有广阔的应用前景。