纯镁在ECAP中组织演变及温度对变形组织的影响

利用等通道转角挤压(ECAP)技术在200～300℃温度下对纯镁进行挤压,使用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)表征分析不同温度下挤压后纯镁的组织特征以及相同温度下不同区域的组织特征。结果表明,挤压后材料的晶粒尺寸由应变速率和温度决定,经200℃挤压后晶粒最细,平均晶粒尺寸约25.6μm。经225℃挤压1/2道次后,剪切变形前组织主要为长条状粗大晶粒,粗晶中伴有孪晶产生;剪切区的组织主要为剪切变形带和大量的细晶围绕在粗晶周围;剪切变形后组织主要为再结晶组织和少量长条状粗晶。纯镁在225℃挤压后晶粒内部存在较多的基面位错,同时也存在〈c+a〉非基面位错。低温ECAP挤压时,再结晶方式为非连续动态再结晶和孪晶动态再结晶共同作用,高温变形时以非连续动态再结晶为主。     

刮板输送机中锰耐磨钢材料成分优化实验研究

通过对合金抗拉强度、表面硬度以及冲击韧性等力学性能的测定,分析了矿用机械中锰耐磨钢材料合金元素的不同配比对其力学性能的影响。通过滑动磨损、磨料磨损以及冲击磨损等实验分析了C、Mn元素含量对刮板输送机中锰耐磨钢性能的影响。研究结果表明:新型高耐磨钢材基体的金相组织均为奥氏体组织,晶粒呈不规则多边形;随着Mn元素含量提高,合金钢材的抗拉强度提高、初始硬度降低;随着C元素含量提高,有助于提高材料的初始硬度和耐磨性能;设计的新型高耐磨钢材的Mn元素含量合理范围为7.0%～8.0%,C元素含量合理范围为1.1%～1.2%。     

混合熵对定向凝固锰铜基阻尼合金组织与性能的影响北大核心

使用动态热机械分析仪、光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了不同成分梯度的定向凝固锰铜基合金的微观组织、阻尼行为以及力学性能特征。结果表明,在定向凝固过程中,随着合金元素的添加,枝晶间距逐渐减小,成分偏析程度增加,物相组成变为单一的母相,熵增引起的成分过冷使得枝晶易于断裂。添加镍与铁元素可以提高低温端孪晶的内耗值,而在加入锌元素后,MnCuNiFeZn合金在673 K下的内耗升高至0.023。随着混合熵的增加,三种不同成分梯度的定向凝固锰铜基合金的抗拉强度与伸长率均线性增加,合金应变硬化率的平稳保持段的斜率与混合熵呈正相关。     

ECAP结合热处理工艺改性2224铝合金

研究应用ECAP法与热处理工艺相结合的方法改性2224铝合金的过程,对改性2224铝合金的力学性能及显微组织进行比较分析.结果表明,退火态2224铝合金经ECAP挤压后,进行固溶和时效处理,明显提高了合金的力学性能,细化了合金的晶粒.与通常的变形2224铝合金相比,改性2224铝合金更有实际应用价值.     

喷丸强化对纯钛马氏体疲劳性能的影响

对六方金属纯钛马氏体进行喷丸强化,观察强化层疲劳前后显微组织结构和残余应力的变化,测定强化层内的显微硬度。试验结果表明：喷丸强化层组织中有高密度位错、变形孪晶和变形带产生,变形孪晶交织成栅栏结构;显微硬度显提高;残余压应力在疲劳加载中部分松 。并依上述分析对喷丸提高疲劳强度的机理进行解释。     

铸态Ti–44Al–4Nb–(Mo, Cr, B)合金的热变形行为及热加工图

利用Gleeble热模拟机研究了铸态Ti-44Al-4Nb-(Mo,Cr,B)合金在1 050～1 200℃、0.005～0.5s-1下的热变形行为,并基于所得的真应力-真应变曲线绘制了热加工图。另外,通过透射电子显微镜(TEM)研究了片层和γ相的变形机制。结果表明,该合金是典型的应变速率和温度敏感材料,它的热加工性能较好,在1 100、1 150℃温度下的低应变速率区域以及1 200℃温度下高应变速率区域比较适合热加工。再结晶是流变软化的主要原因,较高的变形温度和较低应变速率有利于再结晶晶粒的进行。片层结构的变形机制为片层扭折,而γ相的主要变形机制为位错滑移和变形孪晶。     

稀土元素La对铜导电性及力学性能的影响

研究添加稀土元素La及合金熔炼保温时间对铜的导电性、抗拉强度、硬度、耐磨性等性能的影响。在纯铜中加入稀土元素La能起到净化、去杂质的作用 ,改善纯铜的导电性 ,也可使晶粒细化 ,改善纯铜的力学性能。熔炼时加入稀土后的保温时间对铜的导电性和力学性能也有一定的影响。试验条件下保温时间以 3 5～ 40min为宜 ,稀土La的最佳加入量为 0 0 2 %。     

稀土元素La对铜导电性及力学性能的影响

研究添加稀土元素La及合金熔炼保温时间对铜的导电性、抗拉强度、硬度、耐磨性等性能的影响。在纯铜中加入稀土元素La能起到净化、去杂质的作用，改善纯铜的导电性，也可使晶粒细化，改善纯铜的力学性能。熔炼时加入稀土后的保温时间对铜的导电性和力学性能也有一定的影响。试验条件下保温时间以35-40min为宜，稀土La的最佳加入量为0．02％。     

Mn、Zr和Sc添加对7050合金组织及性能的影响

通过铸锭冶金工艺，分别制备了含微量Mn、Zr 、Sc 和复合添加Mn、Zr 、Sc的四种7050铝合金。利用光学金相显微镜（OM）和力学性能测试等研究热轧及固溶对添加微量元素7050 铝合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明，固溶处理后再进行热轧能够细化晶粒、提高力学性能；相同的处理方法下，添加微量元素能够明显促进合金晶粒细化，其中添加Zr 、Sc元素的的合金具有良好的综合力学性能，特别是抗拉强和屈服强度提高幅度较大，塑性变化不大。     

镁锰锶合金力学性能的研究

研究了Sr对镁锰铅合金力学性能的影响.拉伸实验结果表明,元素Sr能细化合金中晶粒,提高镁锰铅合金的抗拉强度及伸长率,但同时也会降低合金的弹性模量.     

稀土元素Y对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织和 高温力学性能的影响

制备了Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 和Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 2种合金, 研究了Y元素和Nd元素对合金组织和高温力学性能的影响。通过XRD分析了合金的物相组成进行了定性分析。稀土元素Nd在Mg-Nd-Zn-Zr合金中以Mg₁₂Nd相存在于铸态组织晶界, Nd、Y在Mg-Y-Nd-Zn-Zr中以Mg₄₁Nd₅和Mg₂₄Y₅相存在于铸态组织晶界。这些相均具有很好的耐热性, 是主要的强化相。研究结果表明, Y对合金铸态组织有明显细化作用。合金挤压轧制后经过T6处理后进行高温拉伸, 与Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr相比, 加Y的Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr合金的抗拉强度和延伸率明显提高。300 ℃的抗拉强度达到了168.5 MPa, 延伸率为28.8%。     

Alloying Behaviour of Cu, Mg and Mn in Lead-free Al-Cu Based Alloys Intended for Free Machining

Due to current EU guidelines, the production of aluminium machining alloys with lead contents exceeding 0.4 wt.-% has been prohibited since 1^st July 2008. Tin additions should now provide the required machinability. The present study exhibits the effects of alloying element variations of Cu, Mg and Mn on materials characteristics like microstructure or mechanical properties in the AlCuMgSn wrought alloy. Moreover, altered material behaviours at machining are determined. The focus of the investigation is a comprehensive alloy specification with the objective of finding an optimised alloy composition for good machinability or for balanced mechanical properties. It can be seen that medium Cu contents exhibit a good compromise between sufficiently high strength and simultaneous good machinability. A higher Mn content facilitates free cutting, whereas the Mg content has to be low to guarantee good machinability.     

快速凝固制备Cu-2.0Cr-0.3Zr(wt%)合金组织及性能研究

采用单辊旋铸快速凝固法制备了Cu-2.0Cr-0.3Zr(质量分数, %)合金微晶薄带,对快速凝固态合金的组织和性能进行了研究。实验结果表明,快凝态Cu-2.0Cr-0.3Zr合金的显微硬度达103 Hv,比常规固溶处理态(66 Hv)提高了56%。快凝态合金经900 ℃,1 h高温退火后,硬度值仍为84 HV,这一性能明显优于无氧铜,表明该合金具有良好的抗高温软化性能。此外,利用快速凝固制备的Cu-2.0Cr-0.3Zr合金固溶度可得到显著提高,且晶粒细小无偏析,组织得到明显改善。快凝态合金经900 ℃,1 h高温退火后,由于过饱和固溶于Cu基体的Cr析出,形成细小均匀弥散的Cr粒子,使得晶粒长大不明显,细晶强化仍起作用。     

Cu_(73)Al_(17)Mn_(10)形状记忆合金的显微组织和阻尼性能

研究热处理及变形对Cu73Al17Mn10形状记忆合金显微组织和阻尼性能的影响。结果表明,合金在铸态下主要为L21结构的β母相组织,经时效热处理后,转变为板条状马氏体。在室温下,该合金的低应变阻尼为弛豫型阻尼,高应变阻尼为静滞后型阻尼。均匀化退火后合金的内耗低于铸态。经轧制变形后,晶粒得到细化,有利于阻尼性能的提高。时效处理后,板条状马氏体变细,合金的阻尼性能得到进一步提高。     

微合金化对铁基无磁中熵合金组织、力学和磁学性能的影响

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和铜模负压吸铸法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xY_x(Y=Ag,Cu)中熵合金,通过XRD、SEM及VSM等研究了Ag和Cu微合金化对合金层错能、组织、力学和磁学性能的影响。结果表明,Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8中熵合金为fcc结构,抗磁性元素Ag和Cu的添加进一步降低层错能同时细化晶粒,使得合金的屈服强度降低而断裂强度和塑性增加。(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_99.6Cu_0.4合金的断裂强度与塑性应变分别达到(2435±1)MPa和(22.2±0.1)%,相对磁导率低至1.00013,呈现出优异的力学性能和顺磁性。     

采用多向压缩制备超细晶纯铝的研究

采用多向压缩技术成功制备了最终晶粒尺寸为2 μm的超细晶纯铝。对不同应变量下材料的微观结构表征发现,变形过程中的晶粒细化机制主要是变形带细化和位错分割细化; 由于变形导致材料温度升高,材料的晶粒细化也与再结晶有关系。硬度测试表明,随着应变量增加,材料硬度先增加后减小,等效应变为1.4时,材料硬度达到了最大值46.3HV。材料硬度的升高主要与位错增殖及缠结有关,硬度值的降低与位错密度降低、压缩过程中材料的动态回复有关。     

微量元素Cr、Mg对Zn-Cu-Ti合金力学和蠕变性能的影响

采用熔铸、挤压的方法制备了添加Cr、Mg等微量元素的Zn-Cu-Ti系合金, 通过蠕变试验测定了合金的拉伸蠕变性能, 借助SEM、EDS等手段对合金蠕变前后显微组织进行了观察和分析。结果表明: 添加微量元素可降低Zn-Cu-Ti合金常温蠕变速率, 提高合金蠕变抗力。其中添加了Cr元素的Zn-Cu-Ti合金抗拉强度、蠕变性能都有一定的提高;添加了微量元素Mg的Zn-Cu-Ti合金抗拉强度有一定提高, 其蠕变抗力有大幅度提高。Zn-Cu-Ti系合金的常温蠕变机制为位错在晶内的滑移机制, 固溶强化和晶界处的第二相颗粒能提高合金的抗蠕变性能。     

微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr 铝合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-7.6Zn-2.2Mg-1.24Cu-0.13Zr和Al-7.8Zn-2.2Mg-1.30Cu-0.30Sc-0.14Zr 合金, 测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率, 利用金相显微镜和透射电子显微镜研究了2 种合金不同处理态的显微组织, 利用扫描电镜观察铝合金的拉伸断口。结果表明:添加微量的Sc 可以明显细化合金的铸态晶粒, 显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr 合金的力学性能和电导率, 其作用机理主要为Al₃(Sc, Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和弥散强化。     

热暴露对Al-Li-Cu合金力学性能和抗腐蚀性能的影响

研究了Al-1.3Li-5.8Cu-0.4Mg-0.4Ag-0.12Zr合金在不同温度、不同时间下热暴露对其组织、力学性能和抗腐蚀性能的影响。合金热暴露处理后的抗拉强度随热暴露时间延长总体表现出先上升后下降的趋势; 热暴露过程中, 不稳定的立方相(Al₅Cu₆Li₂)大量溶解, 此时基体中大量析出细小弥散分布的T₁相(Al₂CuLi), 并成为基体中主要的强化相。热暴露后期, T₁强化相逐渐粗化, 强化效果减弱; 同时, 晶界无沉淀析出带不断宽化, 从而导致了合金在腐蚀介质中的晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性增强。