硅、锰和富铈混合稀土对工业纯铝铸态显微组织的影响

采用金相显微分析法,研究添加Si、Mn及富Ce稀土对工业纯铝中初晶α-Al晶粒度和富Fe相(Al3Fe)形貌的影响.结果表明,Si、Mn和RE对工业纯铝显微组织的影响和作用机制不同.添加Si起到细化初晶晶粒和增加富Fe相含量的作用;添加Mn几乎没有细化初晶,但是降低合金中富Fe相的含量;添加RE不但细化晶粒,还显著降低富Fe相的含量.就各元素的作用机制进行了探讨.     

6061铝合金中富铁相在均匀化过程中的相变机理

采用金相(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和透射电镜(TEM),研究6061铝合金中富铁相在均匀化过程中的转变和析出行为.结果表明:Mn元素直接参与6061铝合金中富铁相的相变过程,使富铁相由板条状的β-AlFeSi相转变成颗粒状的α-Al(FeMn)Si相,在560℃未发现明显的β-Al5FeSi→α-Al8Fe2Si的相变过程;在均匀化过程中,析出块状Al8Fe2Si相和颗粒状Al167.8Fe44.9Si23.9相,其中,Al167.8Fe44.9Si23.9相的析出速度受β-Al5FeSi→α-Al8Fe2Si的相变过程影响.     

Ti添加量对A356铝合金组织性能影响的试验研究

在A356铝合金中添加不同含量的Ti,试验研究其对合金组织和性能产生的影响。结果表明:在没有添加Ti的A356铝合金中,富铁相以长针状β-Fe相的形式存在。随着Ti的加入,针状β-Fe富铁相逐渐转变成块状的α-Fe富铁相,同时富铁相的尺寸显著变小。随着Ti含量的增加,合金晶粒得到明显细化。晶粒的细化作用来自于Ti Al3对α(Al)晶粒的非均质形核作用和Ti对晶粒长大的抑制作用,添加质量分数0. 2%的Ti时,铝合金晶粒细化不明显。添加质量分数0. 5%的Ti时,晶粒尺寸得到明显细化,力学性能显著提高。     

搅拌摩擦加工铸态铝铁合金的显微组织

采用普通熔铸法制备含铁3%(质量分数)的铝铁二元合金,研究多道次往复搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP)对合金显微组织的影响。结果表明:进行1~3道次往复FSP后,各道次加工区组织不均匀;随着加工道次的增加,组织均匀细化程度增大。合金铸态组织由α-Al和粗大针状Al3Fe相组成,经3道次FSP后,搅拌区组织明显细化。原始铸态组织转变为细小等轴的再结晶晶粒,尺寸为2~5μm,并且部分晶粒中出现层错;粗大的Al3Fe针状相被破碎成长度小于1μm的细小粒状,弥散分布在铝基体晶界和晶粒内部,细化的Al3Fe粒子呈现孪晶结构。     

Al-Ti-C中间合金的显微组织与细化性能研究

采用自制的Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂,检验其对工业纯铝的细化效果,并通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）等手段研究了不同中间合金组织对工业纯铝的细化性能的影响.结果表明,Al-Ti-C细化剂合金组织由α-Al基体,针状或块状TiAl3相及TiC粒子团组成;Al-Ti-C具有优异的细化α-Al晶粒的性能,添加0.2%的Al-Ti-C后工业纯铝开始获得明显的细化效果;Ti/C比对Al-Ti-C组织有重要影响,在纯铝中添加不同组织的Al-Ti-C产生不同的细化效果,其中块状TiAl3的细化性能优于针状TiAl3;在其它工艺条件不变的前提下,选用Ti/C比为8,添加量为0.4%的中间合金,性价比较为理想.     

热处理及Mn元素对汽车发动机用过共晶铝硅合金组织的影响

针对传统铸造法加工过共晶铝硅合金组织粗大,合金性能恶化的问题,研究了热处理和元素Mn对过共晶铝硅合金中粗大富铁相的细化作用。研究表明:过共晶铝硅合金Al-16Si-2Fe经T6热处理工艺后,共晶硅形貌从短针状变为粒状,粗大针状富铁相β-Al_5Fe Si形貌未发生变化,热处理无法达到细化富铁相的目的。元素Mn对共晶铝硅合金Al-16Si-2Fe中富铁相形貌改善明显,可使粗大富铁相β-Al_5Fe Si转化为细小颗粒状和枝晶状的Al_(15)(Fe Mn)_3Si_2相。当Mn含量为2wt%时,Al-16Si-2Fe合金中富铁相细化效果最佳。     

稀土含量对铝中间合金组织和性能的影响

采用纯钛颗粒法制取不同RE含量的AI-Ti-B-RE中间合金,用XRD、SEM及EDS对其进行微观组织分析.对比研究了改变稀土含量对铝中间合金组织和细化性能的影响.结果表明:添加适量的稀土元素能提高中间合金的细化能力:当稀土含量为1wt%时,中间合金中的第二相粒子Al3Ti、TiB2和Ti2A120Ce呈细小块状,尺寸均匀,弥散分布在α-Al基体上,无偏聚现象;在对纯铝的细化性能试验中,其平均晶粒尺寸达到79.34μm,细化效果较好.     

Er微合金化对工业纯铝铸态组织的影响

通过向工业纯铝中添加Er元素铸造得到实验合金。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了元素Er在工业纯铝中的存在形式。结果表明:在实验合金中,Er元素能和工业纯铝中的Fe发生交互作用,使工业纯铝中的富铁相由粗大的针条状、骨骼状转变为短棒状及细小颗粒状;合金中第二相主要为Al3Er相。     

Ni元素和变质剂对亚共晶铝铁合金组织的影响

采用水冷快速冷却铜模制备含铁0.30％～1.55％(质量分数)的亚共晶铝铁合金,用光学显微镜、TEM和EDX分析方法研究了Fe、Ni元素和变质剂对合金组织的影响.结果表明:随着Fe、Ni含量的增加,合金晶界处共晶化合物增多,二次枝晶增多并相互连接成网状,晶界处颗粒状A19FeNi相呈层状分布.当Fe、Ni含量分别增加到1.55％、1.5％时,组织呈层状分布,并含有粗大针状和长针片状初生相.变质剂A1-Ti-B和稀土元素Ce均可显著细化粗大的含铁初生相,消除枝晶组织,但A1-Ti-B对α-Al相晶粒细化效果不明显,而稀土Ce能显著细化α-Al相与共晶组织.     

高铁含量挤压铸造铝铜合金中富铁相演变及对拉伸断裂行为的影响

采用拉伸性能测试、扫描电镜、透射电镜、深腐蚀、定量金相等技术手段研究了不同Fe含量的挤压铸造铝铜合金中富铁相演变规律及对合金拉伸断裂行为的影响。结果表明:随着Fe含量的增大,合金力学性能急剧下降,这主要是由于针状富铁相逐渐增多,富铁相体积分数的增多及尺寸的增大,同时铝基体里面的强化相减少。汉字状的α-Fe和Al6(Fe Mn)对高铁含量的合金性能危害性不大,这主要是由于汉字状的α-Fe和Al6(Fe Mn)中的枝晶臂与铝基体的界面结合能力更强,同时阻碍拉伸过程中裂纹扩展。而粗大针片状的β-Fe和Al3(Fe Mn)在拉伸过程中容易导致应力集中,成为裂纹的起源,同时在合金凝固过程中阻碍补缩通道形成铸造缺陷,从而恶化合金力学性能。挤压压力可以减少针状富铁相,并使针状富铁相高径比增大,同时细化富铁相尺寸。所有这些因素都能够减少富铁相本身开裂的趋势,同时增大富铁相与铝基体界面的结合力,从而提升合金力学性能。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

试论洋务派教师聘任的思想

洋务派在洋务学堂的办学活动中,为了解决西学专业学科的教学困难,采用了聘请外籍教师的应急措施.他们以真才实学,合同制管理作为主导思想,并认为这种解决师资的途径只是权宜之计,并非久远.从客观上看,洋务派的教师聘任思想有深刻的历史影响.