奥氏体型铁基合金时效强化机理研究

本文运用Ｘ－射线衍射仪、透射电镜等测试手段和电化学分析方法，对新型奥氏体型铁基合金的时效强化机理进行了探讨。结果表明：该合金时效态组织是由奥氏体基体和散分布的合金碳化物、金属间化合物所组成，其强化方式是以析出强化为主的复合型强化，Ｍ６Ｃ和Ｌａｖｅｓ相为主要高温强化组。     

时效对蒙耐尔（MONEL）合金组织及硬度的影响

合金在不同时效温度，不同时效时间下进行时效处理时，在硬度上都将出现一个最大峰值，并随时效时间的延长，硬度值逐渐下降，其变化的主要原因是在时效过程中有γ沉淀相析出，而γ沉淀相的大小与时效温度，时效时间有关。合金的强化主要来源于γ沉淀相对运动位错的阻碍作用。     

不同时效工艺对Al-Si-Cu-Mg系合金微观组织和力学性能的影响

通过改变热处理工艺中的时效温度和时间,研究时效工艺对Al-Si-Cu-Mg系合金力学性能和微观组织的影响。发现单级时效的合金随着时效时间的增加,其力学性能先上升后下降,在9 h时达到峰值。与单级时效G.P区不连续析出相比,双级时效G.P区连续析出可以明显缩短时效峰值时间。随着时效时间的增加,Al-Si-CuMg系合金中的强化相θ-相和Q-相发生转变,同时伴随形貌改变,导致其对合金的强化作用逐渐降低。时效效果最理想的时效工艺是第一级低温时效80℃×3 h,此时合金的各项力学性能较为均衡,强度和韧性匹配较好。     

时效温度对铝锂合金组织及性能影响研究

通过金相显微镜、扫描电镜和硬度等实验手段研究时效温度对Al-Li-Cu-Mg合金微观组织及其力学性能的影响,结果表明,合金中的强化相主要有δ′(Al_2Li)相、T_1(Al_2CuLi)相和θ′(Al_2Cu)相。在150℃时析出大量δ′相和少量T_1相;随着时效温度的升高,在165℃以上主要为大量T_1相,少量θ′相和δ′相。硬度分析表明,时效温度高于165℃时,T_1相与δ′相对合金产生协同强化作用。     

长期时效过程中GH4586合金的微观组织演变机理

系统研究了航空涡轮盘GH4586A和GH4586B合金在700～800℃长期时效时,合金微观组织的演变过程.重点研究了时效过程中沉淀强化相与奥氏体基体的稳定性,尤其是拓扑密排相（TCP相）析出行为及其与时效温度和时效时间的关系.研究表明,长期时效过程中GH4586B合金未见TCP相析出,但γ＇相随时效时间的延长快速粗化,导致合金室温与高温强度显著衰减.GH4586A合金的γ＇相长大缓慢,从而保持了稳定的抗拉强度,但在750℃、2 000 h以上时效时出现了μ相析出在晶界与晶内M6C二次碳化物表面形核并以半共格形式向奥氏体基体内生长,致使合金的塑性有所下降.     

GH8607双相铁基合金的时效行为

目的对ＧＨ８６０７双相铁基合金的时效过程、强化相析出和基体相变进行研究．方法采用高温Ｘ射线衍射、热膨胀分析、ＴＥＭ等试验手段．结果ＧＨ８６０７合金在时效时具有较高的硬化速率．析出相为碳化物（Ｍ２３Ｃ６,Ｍ６Ｃ）和金属间化合物（Ｌａｖｅｓ相、Ｘ相）．时效过程中出现δ→γ转变,并在随后的冷却中产生板条马氏体;时效后经多次重复加热,在马氏体中沉淀出强化相．结论ＧＨ８６０７合金具有高的时效温度和热强性,可用于制造在８５０℃以下工作的热挤压模具．     

Al-0.5%Zr合金的析出强化

用电镜观察了急冷铸造的Al-Zr合金各时效时期的变形位错组织。Al-Zr合金的析出强化相为β′-Al_3Zr,Al-Li合金的强化相是δ′-Al_3Li,二者均具有Ll_2型有序结构。但Al-Zr合金与Al-Li合金不同,在时效的各个时期位错均以单一形式运动,并绕过β′质点。Al-Zr合金中位错的这种行为,是由于β′相的反相畴界能高和析出相的体积百分比低所致。     

GH8607双相铁基合金的时效行为

目的 对ＧＨ８６０７双相铁基合金的时效过程,强化相析出和基体相变进行研究,方法 采用高温Ｘ射线衍射,热膨胀分析,ＴＥＭ等试验手段,结果 ＧＨ８６０７合金时效时具有较高的硬化速率,析出相为碳化物（Ｍ２３Ｃ６,Ｍ６Ｃ）和金属间化合物（Ｌａｖｅｓ相,Ｘ相）时效过程中的出现δ→γ转为,并在随后的冷却中产生板条马氏体,时效后经多次重复加热,在马氏体中沉淀出强化相,结论 ＧＨ８６０７合金具有高的时效温度和热强     

沉淀强化和弥散强化合金强化机制的定量探讨

对有效粒子间距，位错弯曲角和位错线张力进行了讨论．通过对过时效，欠时效和有序硬化的沉淀强化合金及对弥散强化的合金的强化机制的定量探讨，分别提出了关于上述合金强化机制的计算模型．     

一种新型双相热模钢的组织性能研究

介绍了一种新型铁基高温合金ＧＨ８６０７，经过固溶时效处理，获得了α／γ双相基体和弥散分布的Ｌａｖｅｓ相、Ｍ６Ｃ等强化相；该合金具有良好的高温力学性能、物理性能和抗氧化性能．在弹体成形拔伸模具应用中，取得了显著成效．     

Microstructural characterizations and mechanical properties of Mg-8Sn-1Al-1Zn-xCu alloys

Microstructural characterization and mechanical properties of as-cast Mg-8Sn-1Al-1Zn-xCu（x=0wt%, 1wt%, 1.5wt% and 2.0wt%） alloys were studied by OM, Pandat software, XRD, SEM, DSC and a standard universal testing machine. The experimental results indicate that adding Cu to TAZ811 alloy leads to the formation of the AlMgCu and Cu3 Sn phases. Tensile tests indicate that yield strength increases fi rstly and then decreases with increasing Cu content. The alloy with the addition of 1.5wt% Cu exhibits optimal mechanical properties among the studied alloys. The improved mechanical properties can be ascribed to the second phase strengthening and fi ne-grain strengthening mechanisms resulting from the more dispersed second phases and smaller grain size, respectively. The decrease in ultimate tensile strength and elongation of TAZ811-2.0wt% Cu alloy at room temperature is ascribed to the formation of continuous AlMgCu and coarse Mg2 Sn phases in the liquid state.     

ZL108的激光表面合金化

介绍了采用Ni和WC粉柬进行ZL108激光表面合金化的工艺过程。在激光作用下，合金层中形成包含Al3Ni、AlNi3等金属间化合物强化相。试验表明合金层的显微硬度得到明显提高，可迭基体材料的8倍，其耐磨性也得到很大提高。     

中温轧制对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与抗腐蚀性能的影响

通过晶间腐蚀和剥落腐蚀性能测试,对经过不同中温轧制变形的Al-Cu-Mg-Ag合金的抗腐蚀性能进行研究,并通过金相分析和透射电子显微分析等对其机理进行探讨。结果表明,采用合适的中温轧制变形后,合金的抗腐蚀性能在不同程度上得到提高。随着变形量的增加,晶内析出相发生变形并向晶界移动,导致晶间无沉淀析出带变窄,合金的腐蚀通道变窄,抗晶间腐蚀性能得到提高。另一方面,沿着轧向变长的晶粒会降低合金的剥落腐蚀性能,导致变形量较小时(10%~50%)合金的抗腐蚀性能得到提高,而较大的变形量(80%)会降低合金的抗剥落腐蚀性能。     

激光熔覆铜基合金涂层中的液相分离行为

为了研究铜基合金激光熔覆中的液相分离行为,根据液相分离理论在ZL104铝合金表面成功制备了具有液相分离特性的铜基合金涂层,并采用扫描电镜等对涂层中液相分离形成的分离相(硬质强化相)的形态特征与分布规律进行了观察,研究了不同分离相的形成机制与液相分离行为.研究表明,涂层中的分离相通常呈弥散分布和偏聚2种典型形态.熔池温度较高时分离相表现出"富Mo核心 包围相"的2层复合结构,呈边缘粗糙的不规则近球状形貌,这是由异质形核诱发的液相分离所形成的;温度稍低时强的表面能约束则是影响液相分离的主要因素,并使分离相呈光滑球状形态.当表面能过高时在对流等因素作用下分离相问会发生严重的碰撞凝并,最终形成大块偏聚体.     

冷作模具钢激光熔覆Ni基合金组织和性能研究

为提高Cr12MoV模具钢硬度和耐磨性,研究采用激光熔覆技术在其表面制备Ni基合金。研究结果表明,涂层显微组织为异向生长的树枝晶,涂层相结构为γ-(Fe,Ni)、Cr7C3、BNi2以及Ni-Cr-Fe相。由于细晶强化、固溶强化和第二相强化作用,使熔覆层平均硬度比基体硬度提高了175%。涂层摩擦系数为0.2,明显小于基体（0.5）,涂层的磨损体积较基体提高1个数量级。     

20#钢表面镍基添Y2O3激光熔覆层及其高温磨损行为

采用激光熔覆法,在20#钢表面制备出添Y2O3的镍基合金粉末的熔覆涂层．分析了熔覆层的相组成、高温耐磨性能;观察了熔覆层显微形貌．结果表明：所制得的熔覆层组织均一、致密,与基体形成了良好的冶金结合．添加Y2O3的熔覆层硬度提高到基体的3．9倍,高温耐磨率仅是基体的1／4．熔覆层耐磨能力增强的主要原因是熔覆层与基体良好的冶金结合,镍基合金良好性能,组织细化以及硼化物、硼碳化物等析出相的强化作用．     

稀土对Al-Zn-Mg-Cu合金性能影响的探讨

研究稀土对Al-Zn-Mg-Cu合金性能的影响.在Al-Zn-Mg-Cu合金中加入0.2%的混合稀土可提高强度和塑性,提高时效强化效果,改善热处理工艺性和耐蚀性.     

Al-18%Si 合金挤压铸造工艺对性能的影响

本文采用常规仪器设备对 Al-18%Si 过共晶合金的挤压铸件做了性能检测.实验证明:Al-18%Si 合金用磷-稀土变质处理后通过挤压铸造,可获得较好的机械性能,具有工程使用价值.作者还应用电子显微镜观察其断口形貌及位错形态,探讨了挤压铸造工艺使过共晶Al-18%Si 合金强化的机理.     

Ageing behavior of an Al-Zn-Mg-Cu alloy pre-stretched thick plate

The ageing behavior of a pre-stretched thick plate of Al-Zn-Mg-Cu alloy was systemically studied including one-step ageing, two-step ageing, and retrogression and reageing treatment (RRA). One-step ageing of the alloy resulted in peak ultimate tensile strengths of 595 and 575 MPa after 22 and 6 h at 120 and 135°C, respectively. The strengthening phase in peak aged (T6 temper) alloy contained GP zones and the η′ phase predominantly. After two-step ageing, the electrical conductivity was increased markedly, but the pre-stretched thick plate sacrificed a great loss of strength. RRA treatment provided a method for maintaining the strength close to that obtained by T6 temper and for obtaining the high electrical conductivity close to that obtained by T7 temper; the ultimate tensile strength and electrical conductivity were 583 MPa and 21.0 MS/m, respectively. TEM analysis of T7 and RRA specimens revealed two types of precipitates that contributed to age strengthening i.e. the η′ and η phases.     

Zr元素对CoCrCuFeMn高熵合金组织及耐磨性能的影响

高熵合金突破以一种或两种元素作为基元的传统合金设计理念,以等摩尔比或近等摩尔比制备出具有简单相结构且综合性能优异的多主元合金,有望使金属材料的性能极限和应用空间得到进一步拓展。为了研究元素掺杂对合金物相结构、显微组织和耐磨性能的影响机理,采用真空熔炼法制备出等摩尔比的CoCrCuFeMn和CoCrCuFeMnZr高熵合金。利用XRD、OM、SEM、EDS、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了Zr元素添加前后CoCrCuFeMn合金的物相结构、显微组织、硬度和耐磨性。研究发现：添加Zr元素后CoCrCuFeMnZr合金的物相结构由原来的两种FCC相转变为两种HCP相,显微组织明显细化,仍为典型的树枝晶结构。两种合金的摩擦曲线都呈现先增大后降低再稳定的变化趋势,添加Zr元素后合金的摩擦因数与质量损失率分别从原来的0.57、4.14%降低到0.47、0.49%,显微硬度从219.6HV提高到983.5HV。结果表明：合金相结构发生HCP转变主要与凝固过程中易于形成富含大原子半径Zr元素的粗糙固液界面和之字型为主的HCP位向关系有关。Cu在晶间区域富集的原因在于其熔点最低、电负性最大、原子半径仅次于Zr,且与除Zr外的所有合金元素均具有相应最大的正混合焓,故而使其在凝固最晚的晶间区域聚集。Mn元素偏析系数最小是由于其熔点仅高于Cu和具有除Zr外最大的电负性差,且与Co和Zr之间存在负的混合焓,而与Cu之间具有最大正混合焓,不利于其进行长程扩散和进入领先相的点阵格位所致。Zr元素添加使合金硬度和耐磨性大幅提高则是由于细晶强化、固溶强化和相结构转变所致。