含银H70铸态黄铜合金组织及性能研究

添加不同含量银元素制备含银H70铸态黄铜合金, 通过光学显微镜、硬度测试、线性极化曲线和交流阻抗谱等方法分析铸态试样的组织和性能.研究结果表明, 试样的低倍组织由柱状晶区和等轴晶区两部分组成, 银元素的添加能显著细化晶粒尺寸, 银含量为0.1 %时晶粒尺寸最小; 随着银含量的增加, 金相组织中析出相逐渐减少, 枝晶偏析程度增加; 硬度值先升高后降低, 银含量为0.1 %时取得最大值, 为80.8 HV; 人工汗液电化学试验表明, 银含量为0.5 %时自腐蚀电流密度最低, 点蚀倾向性最小, H70的R_p值最大, 耐腐蚀性能最好.      

Zr对H65合金铸态晶粒尺寸和硬度的影响

以添加不同含量Zr元素的H65铸态合金为研究对象,采用定性比较和定量测量的方式对合金铸态晶粒尺寸和硬度值进行了比较分析。结果表明:Zr元素的添加对H65合金铸态组织细化作用较显著,并且晶粒细化在合金硬度值上表现为明显的提升。其中,Zr含量为0.050%的合金晶粒平均直径为63.38μm(仅为未添加时的3.3%),硬度值为143.02HV。     

电磁搅拌对C19400-SiC复合材料组织及性能的影响

研究了电磁搅拌对C19400-SiC复合材料铸态组织性能的影响。实验表明,C19400-SiC复合材料铸态晶粒尺寸随着SiC含量的增加而减小,采用电磁搅拌后,复合材料铸态晶粒尺寸进一步减小。此外,采用电磁搅拌后,复合材料硬度提高,SiC添加量为0.6%时复合材料铸态布氏硬度达到最高值76.0。     

微量元素对H65合金铸态晶粒尺寸的影响

以H65铸态合金为研究对象,添加不同含量的微量元素(Ti、Zr、Y、Co)。采用定性比较和定量测量的方式对合金铸态晶粒尺寸进行了分析。结果表明:Ti、Zr、Co三种元素的添加,对H65合金铸态组织可以起到细化作用;其中,以Zr元素的细化效果最为明显,添加量为0.10 %时,细化后的铸态平均晶粒直径仅为65.98 μm,是未添加时的17.3 %。     

硼对Cr20白口铸铁组织和性能的影响

从减少Mo,Ni等贵重金属含量、降低生产成本和提高耐磨性的角度出发,对KmTBCr20Mo进行以硼替代部分Mo,Ni的试验,研究硼对Cr20白口铸铁组织及性能的影响.试验结果表明:硼显著提高了试样的铸态硬度,对热处理态硬度影响不大;硼的质量分数在0.1%~0.7%间变化时,随着硼含量的增加,试样的组织由亚共晶态向过共晶态过渡,试样的冲击韧性下降,耐磨性在硼的质量分数为0.32%时相对较好.     

SiC对C19400铸态合金摩擦磨损性能的影响

试验以SiC含量对C19400铸态合金摩擦磨损性能的影响为研究目的,将SiC(质量分数wSiC,分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)添加到C19400铸态合金中,然后对其成分、组织、硬度和摩擦系数进行测试.试验结果表明:在C19400铸态合金中加入SiC能使合金晶粒尺寸减小;合金的硬度随SiC含量增加而提高;C19400铸态合金的摩擦系数随着SiC添加量的增加逐渐降低,当wSiC为0.8%时,合金摩擦系数降低到1.48,比未添加SiC的C19400铸态合金摩擦系数(5.44)降低了72.8%,有效提高了合金的耐磨性能.     

铸态钇锆合金的组织结构及维氏硬度的研究

为了研究Zr对钇合金铸态组织结构、元素分布和维氏硬度的影响,本文使用磁悬浮感应熔炼,对钇合金进行5次熔炼,得到成分偏差小于0.3%、杂质含量低于0.05%、表面质量好的钇合金铸锭。采用X射线衍射（XRD）对合金的物相结构进行标定,随着Zr含量的添加,合金中α-Zr的特征峰逐渐明显,且Y在铸态合金中显示出了固溶度的扩展,对α-Y的晶格参数进行计算,得到室温下Zr在铸态合金中的极限固溶度,约为4%（质量分数）。使用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）对合金的组织进行分析,当Zr的含量小于5%时,钇锆合金组织由简单的等轴晶组成;当Zr的含量大于5%时,晶界处有共晶组织出现。随着Zr含量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,说明Zr对Y合金有显著的晶粒细化的作用。经EDS检测,元素Zr主要在晶界位置分布。使用数显维氏硬度计对材料的维氏硬度进行测量,发现当Zr的添加量为1%～20%时,合金元素Zr的添加会增强钇合金的维氏硬度。     

合金元素对20CrMnTi钢凝固组织影响的模拟

 为了改善20CrMnTi小方坯的凝固组织,采用移动边界法先对20CrMnTi钢的温度场进行模拟,在此基础上,采用元胞自动机有限元法（CAFE法）对其凝固组织进行了数值模拟。当模拟结果与实际结果基本吻合时,进一步探讨了硅、铬、锰、钛等合金元素对20CrMnTi钢凝固组织的影响规律。模拟结果表明,在该钢号的合金元素规定范围内,适当减少硅元素的质量分数,能够提高铸坯中心等轴晶比例,使晶粒数目增加,晶粒平均半径减小。适当添加铬元素能够扩大铸坯中心等轴晶区,从而减小晶粒平均半径,增加晶粒数量。增加锰元素质量分数可以提高铸坯的中心等轴晶率。最后根据所得模拟结果对该钢种的合金元素进行调整,达到了扩大铸坯中心等轴晶区和细化晶粒的目的。     

Sn对H65黄铜组织和性能的影响

以添加不同Sn元素的H65合金为研究对象,采用定性比较和定量测量的方法,对合金铸态晶粒尺寸,留底料晶粒尺寸,留底料性能以及成品性能进行了比较分析。结果表明,一定范围内Sn的添加对H65铸态晶粒尺寸和H65黄铜带留底晶粒尺寸有明显的细化作用,加上Sn本身产生的固溶强化作用,造成留底及成品性能偏高。通过研究Sn元素对H65带留底性能和成品性能的影响,从而找到不同含Sn量的H65黄铜性能控制方法。     

微量稀土元素对奥氏体不锈钢21-4N显微组织及碳化物的影响

通过对21-4N钢添加微量稀土Ce元素,分析不同Ce含量对21-4N钢铸态、锻态下的显微组织的影响。结果表明:适量稀土Ce元素的加入,可以显著细化铸态树枝晶间距、"类珠光体"团及一次碳化物M_7C_3,改善铸态"类珠光体"形貌,减少一次碳化物数量;显著细化锻态奥氏体晶粒尺寸。当Ce含量过高,铸态"类珠光体"团粗化、一次碳化物数量增加;锻态奥氏体粗化。Ce元素含量0.011%≤w(Ce)≤0.015%时,21-4N钢的铸态"类珠光体"团尺寸小、形状球化,一次碳化物细小且数量增加;锻态奥氏体晶粒细小。     

Zn含量对Mg-Mn-Zn合金显微组织和力学性能的影响

通过添加少量的Zn元素制备了(%,质量分数)Mg-2.0Mn-x Zn(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)合金。对合金进行挤压变形,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了少量的Zn元素对Mg-Mn合金组织及力学性能的影响。实验结果表明,Mg-2.0Mn-x Zn合金的铸态及挤压态组织中主要含有的第二相为颗粒状的α-Mn相,Zn元素均匀固溶于Mg基体中。少量添加的Zn元素可以显著细化铸态Mg-Mn-Zn镁合金的晶粒尺寸。随着Zn含量增加,挤压态合金中动态再结晶区域增加,混晶组织呈减少趋势。少量添加Zn元素对挤压态Mg-2.0Mn合金的强度及塑性都有明显的改善作用,尤其是合金的屈服强度最高增加42%,延伸率增加57%。随着Zn添加量增加,合金强度的增加趋势减弱。SEM观察显示挤压态Mg-2.0Mn-x Zn合金拉伸试样的断口形貌以韧窝及解理台阶为主,呈现韧性断裂与准解理断裂的混合断口形貌。     

Y对铸态Al-2.5%Cu合金组织和性能影响的研究

采用扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸试验机、涡流导电率仪等实验手段,研究质量分数为0~0.25%的Y对Al-2.5%Cu合金铸态组织和性能的影响。结果表明,Y加入Al-2.5%Cu合金中主要形成Al6Cu6Y与Al3Y相弥散分布在晶界上,且Y可以显著细化α-Al枝晶并减小二次枝晶间距,但随着Y含量的增加,导电率呈平缓下降趋势;Y加入量小于0.20%时,随含量增加细晶作用明显;当Y含量为0.20%时,铸态合金组织中晶粒细化效果最为显著,晶粒尺寸减小至30μm左右,第二相出现球化现象,力学及耐热性能达到峰值;当Y加入达到0.25%时,晶粒粗化,力学及耐热性能下降。     

合金元素V对Fe_3Al基纳米晶材料微观组织及力学性能的影响

通过铝热反应熔化法制备了合金元素V质量分数分别为5%、10%、15%的块体纳米晶Fe3Al材料。通过金相、XRD、SEM、TEM分析了其微观组织,研究了材料在室温压缩下的力学性能。经分析,V质量分数为5%和15%的Fe3Al纳米晶材料主要由无序bcc结构组成,未出现有序峰,而V质量分数10%的Fe3Al纳米晶材料由B2结构组成,出现(100)的有序峰;随着合金元素V质量分数的增加,材料的平均晶粒尺寸、维氏硬度、屈服强度和延伸率均先显著增大后显著减小;V质量分数10%的Fe3Al纳米晶材料的晶粒尺寸、硬度、屈服强度和延伸率为最大,分别为60 nm、359 HV、582 MPa和15.1%。     

微量稀土对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织及性能的影响

加入适量的稀土元素能有效改善铜合金的组织和性能.铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金中添加稀土Ce后,进行熔炼及热处理试验,再通过室温拉伸、导电率试验和金相观察,研究了微量Ce对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织与性能的影响.结果表明:铸态合金晶粒随着Ce含量的升高呈现先减小后递增的趋势;铸态合金的抗拉强度和导电性随着Ce的增加分别先升高后减低;当Ce的质量分数为0.06%时,铸态合金的抗拉强度最高、导电性最强.     

不同Fe含量对6063铝合金组织与性能的影响

采用显微组织分析、扫描电镜(SEM)观察和拉伸试验等方法研究了不同Fe元素含量对6063铝合金组织与性能的影响。研究结果表明,当Fe元素含量为0.2%时,晶粒平均尺寸最小,力学性能最好。相组成为:α(Al)、Mg2Si、AlFeSi、FeAl3。当使用565℃×10 h均匀化制度处理后,合金铸态组织中的枝晶网络基本溶解,非溶相和枝晶偏析基本消除,电导率最大,均匀化程度高。     

Gd含量及热处理对Mg-Gd-Zr合金显微组织和力学性能的影响

采用金相光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)以及X射线衍射(XRD)等手段,研究了不同Gd含量(1%,2%,3%,原子分数)与不同热处理状态(铸态,固溶态,时效态)对Mg-Gd-Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铸态组织中,Gd元素富集在晶界,随Gd含量增加,共晶组织增多,并逐渐呈网状分布,合金的晶粒逐渐变小。经过535℃,24 h固溶处理,共晶组织分解,残留相主要为富Gd的方块相,数量随Gd含量升高增加,晶粒尺寸比铸态组织长大。再经过220℃,24 h时效处理,合金中析出第二相,晶粒尺寸与固溶态差别不大。合金的抗拉强度,屈服强度和硬度(R_m,R_(p0.2),HB)随Gd含量增加呈上升趋势,断后伸长率随Gd含量升高呈降低趋势。经过535℃,24 h固溶处理,消除了铸造应力,且使合金晶粒长大,降低了合金强度。时效处理后,合金中析出第二相,合金强度升高,且Gd含量越高析出第二相越多,强化效果越明显。拉伸断裂后,铸态合金呈解理断裂,固溶态合金呈穿晶断裂,时效态合金呈沿晶断裂。     

稀土亚微米氧化物对低碳钢组织和性能的影响

组织细化是提高钢材性能的重要手段,氧化物冶金是细化组织的一种重要方法,研究了在超声波下,向低碳钢Q235中添加亚微米Ce O2粉体,用SEM观测了钢材的铸态和轧态组织,并测试了其硬度。结果显示外加Ce O2亚微米粉体可以细化低碳钢铸态组织,使晶粒平均尺寸由120μm降到30μm;珠光体含量逐渐增加,珠光体片间距也由0.57μm降低到0.11μm;随着Ce O2粉体加入量增加,Q235硬度增加,当Ce O2的加入量为0.7%时,显微硬度提高133.4%。     

锆和钪对Al-Mg铸造合金组织和力学性能的影响

通过金相显微镜、拉伸力学性能测试、XRD等手段研究了在铸造Al-Mg合金中添加不同含量的钪和锆后合金的铸态组织。结果表明,合金添加钪和锆后,明显减小了枝晶网胞尺寸,细化了晶粒。当锆和钪的添加量分别为0.2%、0.4%时,铸造Al-Mg合金组织具有良好的综合性能。     

铁白铜BFe10-1-1组织性能变化规律研究

随着舰船、制糖制盐等工业中冷凝管材使用量的增加,铜镍合金管材作为冷凝管材的首选材料,其成分、组织及性能对其挤压成型工艺具有重要影响。本文结合国内某铜镍合金无缝管生产企业的铸造、挤压工艺和生产实际,研究了BFe10-1-1铜合金管在铸态和挤压态下试样的组织结构与性能演变规律,得出白铜BFe10-1-1合金的铸锭组织为典型的正常枝晶组织,晶内存在成分偏析,为均匀的单相固溶体;热挤压后得到的管材晶粒均匀,有纤维组织以及孪晶出现,但无粗大尺寸晶粒;热挤压后的管材抗拉强度及屈服强度均优于其挤压前铸态时的强度。     

硼对Ti-1023合金组织与性能的影响

采用真空自耗电弧炉熔炼添加硼元素的Ti-1023合金铸锭,对其进行一定的变形得到锻造棒材。利用金相显微镜、电子探针、万能材料试验机等设备对其进行宏观、微观组织及性能分析,研究硼元素对铸态与锻态Ti-1023合金组织与性能的影响。研究发现,硼元素作为一种高效的细化剂,能显著细化Ti-1023合金的铸态组织。硼化物倾向于以链状析出,对合金进行充分变形,能使硼化物充分破碎。微量的硼可以显著提高钛合金的强度,当硼含量在0.1%~0.2%(质量分数)时,Ti-1023合金的抗拉强度与屈服强度变化不大,但是塑性下降明显。为了得到良好的强度-塑性匹配,最佳硼添加量不应大于0.1%。