稀土元素铈对铸态Al-Mg合金组织和力学性能的影响

通过对比试验,利用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、XRD衍射等手段研究稀土元素铈不同添加量对铸态Al-Mg合金组织的影响。结果表明,添加铈使铸态Al-Mg合金晶粒得到细化,枝晶尺寸明显减小。当铈的添加量为0.3%时,铸态Al-Mg合金具有良好的综合性能。     

稀土元素Ce对铸态Al-Mg合金组织和力学性能的影响

通过对比实验的方法,利用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、XRD衍射物相分析等手段研究了不同添加量的稀土元素Ce对铸态Al-Mg合金组织的影响,发现铸态Al-Mg合金晶粒得到细化,枝晶尺寸明显减小。当Ce的添加含量为0.3%时,铸态Al-Mg合金组织具有良好的综合性能。     

动态加载时β钛合金马氏体相变研究

为了研究应变速率对β钛合金马氏体相变的影响, 采用分离式霍普金森压杆对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe β钛合金进行了不同应变速率下(400~1 600 s^-1)的动态变形, 采用光学显微镜、电子背散射衍射和透射电镜研究了动态变形后的微观组织。结果表明, 提高冲击功和应变速率可以提高Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe β钛合金的屈服强度, 当应变速率为1 600 s^-1时, 屈服强度可达1 250 MPa。在动态冲击过程中, β晶粒中出现大量板条状α'马氏体, 马氏体的面积分数随应变速率的增加而增大, 说明应变速率对β钛合金的马氏体相变起着重要作用。应变速率会加速马氏体相变, 是因为随着应变速率增加, 马氏体的形核位置更多, 马氏体形成的吉布斯自由能降低。     

通孔泡沫铝合金的动态压缩力学性能研究

采用MTS810 2 3型万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆 (SHPB)设备对加压渗流法制备的通孔泡沫铝合金进行了不同应变率下的准静态和动态压缩试验 ,以研究通孔泡沫铝的动态力学性能。得出了通孔泡沫铝合金的压缩应力 应变曲线。结果表明 ,不同应变率下的压缩σ ε曲线均分为线弹性、塑性变形和密实 3个阶段。通孔泡沫铝合金表现出明显的应变率效应 ,其屈服应力和流动应力随应变率的提高而上升。动态压缩下 ,通孔泡沫铝的屈服应力随相对密度的增大而升高 ,且其比强度与相对密度的 1 5次幂呈线性关系。     

铸态和固溶态Mg-Sn二元合金的组织与力学性能

分析了铸态和固溶态Mg‐xSn（x＝2．18～6．54）合金的组织,测试了其拉伸力学性能、硬度及冲击韧性．结果表明,随着Sn含量的增加,铸态组织中粗大树枝晶状α‐M g逐渐细化,M g2 Sn相逐渐增多,并且趋于连续网状分布于晶界处．室温下合金铸态拉伸力学性能及冲击韧性表现为先提高后降低,具有最佳性能的Mg‐3．52Sn合金的抗拉强度σb 、延伸率δ和冲击韧性值αnK分别为151 MPa ,12．5％和10 J／cm2;高温（423 K）时σb和δ先分别逐渐提高至Mg‐3．52Sn合金的87 MPa和19．0％,经略有降低后又分别逐渐提高至Mg‐6．54Sn合金的92 MPa和15．5％．经固溶处理后,Mg2Sn相完全固溶于α‐Mg基体中;室温下拉伸力学性能有所提高,而高温下拉伸力学性能基本保持不变;在Sn含量低和高时冲击韧性分别降低和提高．     

通孔泡沫铝合金的动态压缩力学性能研究

采用MTS810.23型万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB）设备对加压渗流法制备的通孔泡沫铝合金进行了不同应变率下的准静态和动态压缩试验，以研究通孔泡沫铝的动态力学性能。得出了通孔泡沫铝合金的压绵应力-应变曲线。结果表明，不同应变率下的压缩σ-ε曲线均分为线弹性、塑性变形和密实3个阶段。通孔泡沫铝合金表现出明显的应变率效应，其屈服应力和流动应力随应变率的提高而上升，动态压缩下．通孔泡沫铝的屈服应力随相对密度的增大而升高．且其比强度与相对密度的1．5次幂呈线性关系。     

退火温度对铸态Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金微观组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和万能试验机等仪器对铸态以及退火条件下Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,合金随着退火温度的升高,晶粒逐渐由纤维状向等轴状过渡,晶粒变得粗大。XRD分析发现,对于铸态合金,在非晶态弥散衍射峰基础上呈现出Ti Ni晶体相衍射峰;样品在723 K和773 K退火,非晶态弥散衍射峰消失,XRD谱图上显示出现Ti Ni晶体相的衍射峰。Ti_(49)Ni_(51)合金在723 K和773 K温度下热处理30 min后进行压缩试验的结果表明,723 K热处理试样在加载过程中母相奥氏体朝马氏体起始转变应力σAs大于773 K热处理试样的母相奥氏体朝马氏体起始转变应力;然而,前者母相奥氏体朝马氏体完成转变应力σAf小于后者母相奥氏体朝马氏体完成转变应力;另外,在卸载试验中,前者的残余应变小于后者的残余应变。     

热处理温度对B2型Zr_(54)Co_(46)合金微观组织及力学性能的影响

利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机等研究了不同热处理温度下Zr_(54)Co_(46)合金的显微组织和力学性能。结果表明,对于热处理Zr_(54)Co_(46)试样,其相结构均由B_2相和第二相Zr_2Co组成;随着热处理温度的增加,Zr_2Co相含量减少,且在723K和773K下热处理试样的Zr_2Co相体积分数相差较小。在723K和773K下热处理试样虽然强度下降,但塑性形变增加;热处理Zr_(54)Co_(46)合金维氏硬度均小于铸态合金维氏硬度,且热处理合金具有较强加工硬化能力或塑性变形抗力。铸态试样的断裂机制主要为延性断裂并伴有沿晶断裂机制;而试样在723K和773K下进行热处理,试样断裂机制主要为延性断裂。     

Cu-2.7%Al_2O_3弥散强化铜合金的微观组织和力学性能研究

研究了Cu-2.7%Al2O3弥散强化铜(ADSC)合金的微观组织和力学性能。研究表明,纳米级的Al2O3弥散分布在铜基体中,多数为近球形,在晶界处有部分粗大的Al2O3粒子存在。Al2O3粒子与位错的交互作用以及霍尔-佩奇机制的贡献占其室温屈服强度的90%,高温下合金的强度主要与Al2O3粒子对位错的强烈钉扎以及对晶界和亚晶界滑动的阻碍作用有关。该合金的室温抗拉强度超过了560 MPa,700℃下的强度几乎与纯铜在室温下的强度相当。不同温度下的拉伸断口分析表明,弥散强化铜(ADSC)合金的塑性随温度升高逐渐降低。该合金的可加工性能优良,旋锻加工后,垂直于加工方向的晶粒进一步细化,平行于加工方向的纤维组织进一步拉长,横向和纵向硬度值均在160±5 Hv范围内。     

高应变率下无铅锡基焊料的力学性能研究

为探究无铅锡基合金在动态荷载作用下的力学性能,基于分离式霍普金森拉杆装置开展不同应变率下Sn-58Bi和Sn-9In合金动态拉伸试验,获得峰值强度、延伸率等主要力学参数,并从能量角度分析应变率对断裂速率及合金损伤程度的影响,再辅以拉伸断口微观形貌作为依据,详细阐述了应变率对合金脆性的影响规律。结果表明：Sn-58Bi和Sn-9In峰值强度和延伸率都表现出明显的应变率相关性,其中,峰值强度随应变率增大呈上升趋势,但在不同大小的应变率区间内其增长幅度有所差异,而延伸率则是随应变率增大而减小;此外,耗散应变能占总能量比值的增大加快了裂纹生成速度,宏观上表现为合金断裂速率随应变率增大而增加;经观察发现,不同应变率条件下合金断裂行为存在不同模式与机制,在较低应变率下,合金主要以韧性断裂为主,而随着应变率的增大,断裂模式逐渐向剪切断裂和准解理断裂转变。     

FeCoNiCrMn高熵合金动态力学性能与微观结构

采用分离式霍普金森压杆研究了等原子比FeCoNiCrMn高熵合金的动态力学性能及其微观结构。结果表明, FeCoNiCrMn高熵合金的锯齿行为在高应变速率下表现出明显的应变率敏感性。高熵合金在高应变率下的屈服强度随应变率增加而显著增加。当真应变为3.07时, 真应力达到1 270 MPa, 此时FeCoNiCrMn高熵合金帽型样品出现剪切失稳现象, 并形成一条宽20 μm左右的剪切带。利用光学显微镜、电子探针显微分析仪和透射电子显微镜分析了高熵合金显微组织的演变, 发现在剪切带的边界处, 位错胞和孪生结构沿剪切方向高度拉长, 直径约为150 nm的超细等轴晶粒和纳米孪晶共同存在于剪切带的中心。     

新型Al-Ti-La中间合金对亚共晶Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响

本文制备了一种新型Al-Ti-La中间合金,用来细化变质处理亚共晶Al-7Si合金中的α-Al和共晶Si相。研究了新型Al-Ti-La中间合金对亚共晶Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：新型Al-Ti-La中间合金对初生α-Al和共晶Si表现出优异的细化变质效果。加入0.2wt.%Al-Ti-La可以使α-Al晶粒尺寸从1460μm减小到230μm,减小了84.25%;二次支晶臂间距从28.55μm减小到15.16μm,减小了46.90%;共晶Si的形貌由粗大的针片状转变为细小的短棒状和颗粒状。随着初生α-Al和共晶Si相的细化,Al-7Si合金的抗拉强度从154MPa增加到175MPa,增加了13.63%;伸长率从5.83%增加到11.94%,增加了104.80%。断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变,合金的塑韧性提高。     

稀土铈对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

研究Ce对AZ31镁合金力学性能和显微组织的影响。添加Ce,可以在铸态组织中形成杆状的Al4Ce,并改善退火后组织。合金在最终轧制态下为典型的加工组织,退火后发生了再结晶。添加Ce强化了合金。含铈1．05％的合金在所试验的合金中具有最好的力学性能,轧制态下的抗拉强度为321MPa,延伸率为6．9％;退火后,分别为259MPa和21．8％。     

钛和钛合金在低温下的力学性能

从材料的拉伸强度、疲劳强度、断裂韧性、夏氏冲击吸收能等方面详细地介绍了钛和钛合金低温下的一些主要性能指标以及其随温度和材质的变化情况，实验结果表明，随着钛和钛合金的使用，温度降低，拉伸强度和疲劳强度升高，延伸率、断裂韧性、夏氏冲击吸收有降低；减少材料的杂质含量能够改善材质的低温性能。     

铝含量对Mg-6Zn系合金显微组织和力学性能的影响

研究了铝含量对Mg-6Zn系合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:当铝含量为2%时, 合金晶粒细小, 并具有最佳的强度、硬度和塑性组合;随着铝含量增加, 合金中出现粗大的金属间化合物相, 特别是含6%Al 的合金中出现了粗大的、沿晶界连续分布的Mg₁₇Al₁₂相, 导致抗拉强度和延伸率下降。     

微量Ca、Y元素对AZ91镁合金动态再结晶及力学性能的影响

为同步提升AZ91镁合金强度及延性,研究了微量Ca、Y元素对AZ91镁合金热变形过程中动态再结晶及力学性能的影响。结果表明: Ca、Y元素的引入减少了Al元素在AZ91镁合金中的偏聚,减少了Mg₁₇Al₁₂相的动态析出,从而抑制了低温热变形过程中的动态再结晶,同时细小弥散分布的Al₂Y相在高温时促进了动态再结晶的发生。Ca、Y元素复合添加,引入大量弥散分布的Al₂Y,使完全再结晶后的组织更加细小,提升了力学性能。AZ91+Ca+Y镁合金673 K热压后室温压缩延伸率和强度分别达到了16.5%和392.55 MPa,比AZ91镁合金分别提升了16.2%和8.56%。     

AZ80镁合金降温多向挤压的微观组织及力学性能

研究AZ80镁合金进行降温多向挤压时,变形温度对其组织与力学性能的影响,设置的初始变形温度为390 °C与370 °C。结果表明,相对较低的变形温度更有利于细化镁合金晶粒。坯料在370 °C进行降温多向挤压得到的组织与力学性能更好,再结晶晶粒尺寸约3.5μm,屈服强度201Mpa,断后延伸率6.78%。多向挤压工艺下,镁合金的动态再结晶机制有：孪晶动态再结晶、连续动态再结晶和非连续动态再结晶。     

微量钇、铒对2519合金组织性能的影响

用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、拉伸实验等研究了钇、铒对2519铝合金组织及力学性能的影响。结果表明, 在2519铝合金中分别加入质量分数为0.1%的钇 、质量分数为0.2%的铒后, 合金的强度、延伸率提高,合金的铸态组织及再结晶晶粒细化。当钇含量为0.1%,铒含量为0.4%时,合金的强度、延伸率下降。含0.1%Y、0.2%Er的2519合金的相组成为α(Al)+Al₂Cu+Al₆Cu₆Y;而含0.1%、0.4%Er的2519合金的相组成为α(Al)+Al₂Cu+Al₆Cu₆Y+Al₈Cu₄Er。     

稀土Y对挤压态7075铝合金微观组织和力学性能的影响

通过在7075铝合金中添加质量分数为0.2％ 的稀土Y,利用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸试验等方法,研究了Y元素在反向挤压过程中对7075铝合金微观组织和力学性能的影响及其作用机理.力学性能测试表明,经过反向挤压的7075-0.2Y铝合金的硬度、极限拉伸强度、伸长...