ZL211A合金组织与性能研究

研究了ZL211A合金的铸造状态和热处理状态的组织和力学性能,进行了合金熔炼、铸造、热处理、力学性能测试、微观组织和拉伸断口形貌观察等试验.结果表明,ZL211A合金的铸态金相组织主要由α(Al)、CuAl2和T(Al12CuMn2)相组成,力学性能较低,不能满足航空结构材料的要求,必须经热处理强化后才能使用;热处理状态的金相组织主要由α(A1)、T(Al12 CuMn2)相、θ″相和θ′相组成,经过二级固溶处理再人工时效后,即在535℃±5℃,保温7h,再升温到545+3-5℃,保温7h,淬入50～60℃的热水中,然后在165℃±5℃人工时效7h,可获得优良的综合力学性能.ZL211A合金拉伸试样断口表现为延性断裂,其微观形貌均为韧窝和撕裂棱,韧窝的大小和深浅有所不同.     

高锌镁合金化学镀镍磷初始沉积特征的研究

化学镀Ni-P能提高镁合金的耐蚀性.采用金相观察、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等技术研究了铸态和固溶态Mg-8Zn-4Al合金化学镀Ni-P合金初始沉积的特点.结果表明:由于镁基体中α固溶体,(Al2Mg5Zn2),τ[Mg32(Al,Zn)49]相的组成元素存在差别,造成了相间的电极电位存在差异,初生的镍离子优先在相和τ相上沉积;随后以最先沉积的点为中心向四周扩展,以胞状形式生长;经过固溶的Mg-8Zn-4Al合金组织主要为过饱和α固溶体,相和τ相析出效果不明显,镍离子的初始沉积变得较为均匀,沉积速度有所减缓.     

时效温度对含准晶相Mg93Zn6Y1合金的组织及性能影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射及能谱分析,研究了铸态、固溶处理及在不同温度下时效处理的Mg93Zn6Y1合金的显微组织。发现铸态Mg93Zn6Y1合金显微组织主要由α-Mg和I相组成。经过固溶处理后,晶界处准晶相发生熔断,由铸态下的连续网状结构变为颗粒状。在不同的时效温度下,晶界处颗粒状准晶相长大且α-Mg晶内出现颗粒状准晶相。随着时效温度的升高,颗粒状准晶相发生长大,逐渐变为多边形状或鱼骨状。时效温度为300℃时,合金中准晶相大部分以颗粒状均匀分布在基体上。通过硬度及耐腐蚀性能测试,发现时效处理可大幅提高合金的硬度及耐腐蚀性能。其中,时效温度为300℃时效果最佳。     

医用Mg-Zn-Ca-Mn合金在PBS模拟体液中的腐蚀行为

利用真空感应熔炼,采用金属模浇铸制备了Mg(100-x-y-z)-Znx-Cay-Mnz四元合金。使用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪对合金进行分析和表征。探讨了合金在PBS模拟体液中的腐蚀行为。结果表明,Ca、Zn及Mn原子的复合加入可显著细化合金的铸态显微组织;镁合金的腐蚀发生于晶粒内部,至晶界处终止;当加入2.0%的Zn和0.5%的Ca时,铸态合金的抗腐蚀性能最佳(平均腐蚀速率为0.77mm/a);当Zn、Ca含量均大于1%时,固溶时效态合金的腐蚀速率下降为铸态的1/2～1/4,表现出优异的耐蚀性;固溶时效处理可有效减少Mg2Ca相的体积分数,改善其分布,提高合金的耐蚀性能。     

NiCuNbCr焊料Ti_3Al/GH4169合金氩弧焊接头的组织及性能

采用钨极氩弧焊方法,使用自行设计制备的NiCuNbCr合金作为焊料,实现Ti3Al基合金与GH4169高温合金异种材料之间的焊接。采用扫描电镜(SEM)及能谱分析(XEDS)等方法对接头横截面的微观组织进行分析。结果表明:GH4169/焊缝界面以及焊缝均主要由Ni元素的固溶体组成,其中固溶了Cu,Fe,Cr,Nb几种元素;而焊缝/Ti3Al界面分为3层组织,其相组成从Ti3Al母材到焊缝方向依次为:固溶了Ni和Cu元素的Ti2AlNb相、Al(Ni,Cu)2Ti金属间化合物及(Nb,Ti,Mo)固溶体;(Ni,Nb,Cr)及Ni(Cu,Ti)固溶体;Ni的固溶体,固溶元素为Cu,Nb和Cr。接头的平均室温抗拉强度为140.7MPa。拉伸试样断裂于被焊Ti3Al母材表面的扩散反应层,它主要由固溶了Ni和Cu元素的Ti2AlNb相与Al(Ni,Cu)2Ti金属间化合物组成,该界面是Ti3Al/GH4169接头的薄弱环节。     

固溶处理对AM60B+XRE及AZ91D+XRE 镁合金性能的影响

研究了添加少量富铈混合稀土的AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金(x=0.4、0.8、1.2、1.6和2.0%,质量分数)固溶处理后的显微组织与机械性能.结果表明,添加混合稀土能显著提高合金的抗拉强度σb和屈服强度σ0.2,固溶处理明显提高AZ91D+xRE合金的强度;AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金的铸态组织由α(Mg)固溶体、杆状Al11RE3相、颗粒状Al10Ce2Mn7相以及网状Mg17Al12相组成,经过固溶处理后,网状Mg17Al12相完全溶解,只剩下热稳定性较高的Al11RE3相和Al10Ce2Mn7相,随固溶时间的延长,其形态略有改变.AM60B+xRE合金拉伸试样断口呈带局部韧窝的准解理断裂形式,而AZ91D+xRE合金则呈现沿晶断裂+解理断裂的混合断口形态.     

浇注温度对ZL210A铸造铝合金铸态力学性能和微观组织的影响

通过研究浇注温度对砂型铸态ZL210A合金力学性能、金相组织和断口形貌的影响.结果表明,浇注温度对ZL210A合金力学强度、硬度值和合金断口形貌影响不大,对合金延伸率略有影响,晶界上析出的共晶相随着浇注温度的提高而增多,合金铸态组织主要为α(Al)和θ(Al2Cu)相.     

固溶处理对AM60B＋xRE及AZ9lD＋xRE镁合金性能的影响

研究了添加少量富铈混合稀土的AM60B xRE及AZ9lD xRE合金(x＝0．4、0．8、1．2、1．6和2．0％，质量分数)固溶处理后的显微组织与机械性能．结果表明，添加混合稀土能显著提高合金的抗拉强度σb和屈服强度σ0.2，固溶处理明显提高AZ9lD xRE合金的强度；AM60B xRE及AZ9lD xRE合金的铸态组织由α(Mg)固溶体、杆状Al11RE3相、颗粒状Al10Ce2Mn7相以及网状Mg17Al12相组成，经过固溶处理后，网状Mg17Al12相完全溶解，只剩下热稳定性较高的Al11RE3相和Al10Ce2Mn7相，随固溶时间的延长，其形态略有改变．AM60B xRE合金拉伸试样断口呈带局部韧窝的准解理断裂形式，而AZ9lD xRE合金则呈现沿晶断裂 解理断裂的混合断口形态．     

时效温度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al热轧管材组织性能的影响

通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)等手段对新型Ti5563合金热轧态管材经固溶时效和时效处理后的组织及物相含量进行了分析,比较了不同热处理后合金的力学性能,研究了时效温度对材料组织和力学性能的影响。结果表明:直接时效处理是提高Ti5563合金热轧态管材综合性能较为有效的方法;在520~660℃时效处理时,温度越低,α析出相越多,尺寸越小,分布越弥散,合金强度越大;随着温度增加,α析出相减少且尺寸变大,强化作用减弱,合金的塑性增加。     

含LPSO相Mg-Y-Er-Ni合金的组织和拉伸性能EI北大核心CSCD

用重力铸造法制备3种Mg_(97)Y_(2-x)Er_(x)Ni_(1)(x=0.5、1、1.5)合金,研究了其铸态和(520℃,12 h)固溶态的组织和拉伸性能。结果表明:3种铸态合金都由α-Mg基体和18R-LPSO相组成,其中Mg_(97)Y_(1)Er_(1)Ni_(1)晶粒最细,LPSO相的体积分数最高、尺寸最小且分布最为均匀,因此其室温拉伸性能最佳。进行(520℃,12 h)固溶处理后,3种固溶态合金仍然由α-Mg基体和18R-LPSO相组成。固溶态Mg_(97)Y_(1.5)Er_(0.5)Ni_(1)合金晶内出现基面层错,但是并不具有完整的堆垛周期性特征。与铸态相比,3种固溶态合金的室温拉伸性能均有所提高。     

Microstructure Characteristics of the Eutectics of Die Cast AM60B Magnesium Alloy

Under the cold-chamber high pressure die casting (HPDC) process, samples were produced with AM60B magnesium alloy to investigate the microstructure characteristics of the eutectics, especially focusing on the constitution, morphology and distribution of the eutectics over cross section of the castings. Attentions were also paid to study the effect of heat treatment on the eutectics in the die castings. Based on experimental analysis using optical microscopy (OM), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive spectroscopy (EDS), it was determined that fully divorced eutectics consisting of α-Mg and β-Mg17Al12 appeared at the grain boundary of the primary α-Mg in the as-cast microstructure. Islands and networks of β-Mg17Al12 phase were observed in the central region of the castings, while the β-Mg17Al12 phase revealed a more dispersed and granular morphology on the surface layer. The two phases ratio β/α in the central region of the castings was approximately 10%, which was higher than that on the surface layer. Besides, the defect bands contained a higher percentage of the eutectics than the adjacent regions. After aging treatment (T6), only α-Mg phase was detected by XRD in the AM60B magnesium alloy, though a small amount of precipitated β-Mg17Al12 phase was observed at the grain boundary. In contrast to the microstructure of die cast AZ91D magnesium alloy under the same T6 heat treatment, no discontinuous precipitation of the β-Mg17Al12 phase was observed in AM60B magnesium alloy die castings.     

挤压温度对AZT802镁合金组织和性能的影响

将铸态AZT802合金分别在350℃、380℃和400℃下挤压,随后进行T5时效处理,研究不同挤压温度对AZT802镁合金挤压态和时效态组织和性能的影响。结果表明,当挤压温度为350℃时,晶粒尺寸分布不均匀,同时观察到大块的条状第二相沿挤压方向析出。当挤压温度高于350℃时,挤压态合金获得均匀等轴晶粒,第二相以颗粒状形貌沿晶界均匀分布。经T5时效处理后,颗粒状Mg_2Sn相均匀分布于基体中,Mg_(17)Al_(12)相以连续相和非连续相析出,非连续析出相随时效前挤压温度的升高而逐渐增多。力学性能测试结果表明,AZT802合金在380℃下挤压,并进行175℃(3h)T5时效处理后,获得最佳综合力学性能。     

铸态Mg-4Al-2Si合金的显微组织与力学性能

采用重力铸造法制备Mg-4Al-2Si(AS42)镁合金,研究了铸态合金的显微组织和室温力学性能。结果表明:铸态AS42合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相及Mg2Si相组成;β-Mg17Al12相呈网状和棒状分布于晶界上,粗大的汉字状Mg2Si相沿晶界或穿晶分布,多边形块状Mg2Si相随机分布于基体组织中。铸态合金的硬度为64.5 HV,室温抗拉强度为113.5 MPa,屈服强度为86 MPa,伸长率为4.1%;拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

航空紧固件用Ti-5553合金的组织和性能

采用扫描电镜和透射电子显微镜研究不同热处理制度对Ti-5553高强钛合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:在(α+β)两相区进行固溶处理时,随着固溶温度的升高,Ti-5553合金组织中的初生α相含量逐渐减少,β相的尺寸和体积分数均增加,合金强度逐渐降低。时效后β基体发生转变,晶界和晶内析出大量次生α相。次生α相的尺寸对力学性能产生重要影响,随着时效温度的升高,次生α相逐渐粗化,导致抗拉强度逐渐下降。1240MPa级航空紧固件用Ti-5553的固溶温度应选择Tβ以下,使组织中留有足够的β相,从而时效时在β相中有大量次生α相析出,获得需要的高强度。同时,保留一定含量的初生α相,以便获得良好的塑韧性。经810~820℃,1.5h,水淬+510℃,10h,空冷热处理后,合金可以获得较好的综合性能,抗拉强度达1500MPa,伸长率达14.8%,断面收缩率为38.6%。固溶和时效态的拉伸断口均存在大量韧窝,材料具有良好的塑韧性。     

Investigation on the Microstructure Homogenization in a TiAl Based Alloy Prepared by Elemental Powder Metallurgy

1.IntroductionTiAlbasedalloyhasdrawnintensiveattentioninhightemperaturestructuralmaterialarea,be-causeofitslowdensity,excellellthightemperaturepropertiesf1~2].However,itspoorworkabilityisanobstacleforitsapplication.Inordertoovercomethisdifficulty,extensiveworkhasbeenconductedtoim-proveitsworkabi1ityandnearnetshaping.Elementalpowdermetallurgy(EPM)hasbeenusedforfabricatingTiAl-basedalloys,becauseofitstwoapparentadvantages'lowcostandconvenientad-ditionofalloyelemellts[3].Thistechniqueincludesr…     

热处理工艺对Inconel718合金组织、力学性能及耐蚀性能的影响

对高含H2S/CO2酸性油气田封隔器材料-Inconel718镍基合金进行固溶处理和时效处理,研究不同热处理工艺条件下合金的组织、力学性能、耐蚀性能之间的关系。结果表明:随着固溶温度的升高,δ相不断溶入基体。材料经时效处理后析出第二相γ″相,硬度和强度明显高于固溶处理的样品,1000℃固溶+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效处理的样品硬度和强度达到最大值。高温高压H2S/CO2介质中挂片实验的结果表明,不同热处理的Inconel718合金均具有良好的耐腐蚀性能,经固溶处理的材料耐腐蚀性略优于经固溶+时效处理的材料。高温高压H2S/CO2应力腐蚀实验的结果表明,Inconel718没有发生应力腐蚀开裂迹象。综合考虑耐蚀性能和力学性能,确定Inconel718合金的最佳热处理工艺为:1000℃固溶1h+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效。     

时效温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用X射线衍射、光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度和拉伸性能测试等手段,研究时效热处理温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和性能的影响。结果表明,Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金在200,250℃和300℃峰时效时,晶粒大小随时效温度的升高而逐渐增大,晶内颗粒状的第二相数量增多,硬度峰值出现的时间逐渐缩短。合金时效温度在200,250℃时,析出相为β′相,时效温度在300℃时,析出相为β相。合金在250℃峰时效时力学性能最优。在200,250℃峰时效热处理的合金在从室温到200,250℃和300℃拉伸过程中抗拉强度随拉伸温度的升高先升高后降低,出现了抗拉强度反常温度效应,而在300℃峰时效热处理后的合金未出现该反常现象。     

Microstructure and Properties of Cu-Cr-Zr Alloy after Rapidly Solidified Aging and Solid Solution Aging

The structure and properties of Cu-Cr-Zr alloy were studied after rapidly solidified aging and solid solution aging. At the early stage of aging (500℃for 15 min), the hardness and the conductivity of the alloy rapidly solidified are 143 HV and 72% IACS, respectively. Under the same aging condition, the hardness and electrical conductivity of the alloy solid solution treated can reach 86 HV and 47% IACS, respectively. The microstructure was analyzed, and the grain size after rapid solidification is much smaller than that after solid solution treatment. By rapidly solidified aging the fine precipitates distribute inside the grains and along the grain boundary, while by solid solution aging there are large Cr particles along the grain boundary.     

热处理对Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr合金拉伸性能的影响

研究了固溶+单级时效处理、固溶+双级时效处理、固溶+随炉冷却处理对新型亚稳β钛合金Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr的显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：与固溶+单级时效处理相比,固溶+双级时效处理析出的晶内次生α相间距减小和体积分数增大而使合金的强度提高。两种热处理都使合金中生成连续的晶界α相,导致合金的塑性降低;与上述两种热处理相比,固溶+随炉冷却处理使合金中析出的晶内次生α相的间距明显减小且沿晶界生成向晶内生长的α_wgb相,使合金的强度和塑性显著提高,其抗拉强度达到1421 MPa,断后伸长率为7.7%;与次生α相的体积分数相比,其间距是影响合金强度的主要因素。随着次生α相间距的减小,合金的强度提高。     

热处理对Mn-Cu合金微观组织和阻尼性能的影响

通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和动态机械热分析仪（DMA）的相结构、微观结构和阻尼性能的测试结果,研究了热处理工艺对轧制态CuMn50合金的微观组织和阻尼性能的影响。结果表明合金的阻尼性能随着应变振幅先缓慢增加而后迅速增加;随着冷速提高,Mn-Cu合金开始出现晶粒,阻尼性能降低,缓慢冷却有利于富锰区的产生,起到了时效的作用;炉冷时效后,阻尼性能进一步提高,时效时间对炉冷试样的微观结构和阻尼性能没有影响;水冷时效后,随着时效时间的增大,合金的晶粒先变得粗大随后析出第二相α-Mn,阻尼性能先增大到峰值随后略为减低,840℃固溶0.5h又420℃时效8h后,合金的阻尼性能达到最好。