Mg-6Zn-1Mn镁合金中MgZn相析出的热力学计算

以Miedema生成热模型和Toop模型为基础,参考三元合金溶体中金属间化合物析出行为的热力学模型,计算Mg-6Zn-1Mn(质量分数,下同)三元合金体系中Mg和Zn的活度,进而求出重要强化相MgZn析出反应的Gibbs自由能变化与温度的关系,并得出其析出温度为580 K.MgZn析出温度的计算结果与该合金所取均匀化处理温度相符,并得到了热分析实验的进一步验证.     

Mg-Al-Nd/Sr耐热镁合金的组织结构与蠕变性能

以Mg-6Al合金为基体,分别单一添加稀土Nd、Sr和复合添加稀土Nd和碱土Sr元素,采用水冷模工艺制备Mg-6Al-6Nd,Mg-6Al-2Sr和Mg-6Al-2Sr-2Nd耐热镁合金,并比较研究单一添加Nd或Sr和复合添加稀土Nd和碱土Sr对合金组织结构和蠕变性能的影响。结果表明:复合添加稀土Nd和碱土Sr后,合金中除了析出第二相Al2Nd、Al11Nd3和Al4Sr外,还析出Sr和Nd相互取代的Al4(Sr,Nd)和Al11(Nd,Sr)3复合相;在Mg-6Al-2Sr基础上添加2%Nd,不仅细化合金枝晶间距,还显著地提高第二相的分布密度,增强合金蠕变过程中位错与第二相交互作用,提高合金的蠕变性能。     

Mg-5.6Zn-0.7Zr-0.8Nd合金高温塑性变形的热/力模拟研究

采用Gleebe-1500热／力模拟机研究了Mg-5．6Zn-0．7Zr-0．8Nd合金在应变速率为0．1，0．01和0．002s^-^3、变形温度为373—673K,最大变形程度60％条件下的高温塑性变形行为．分析了合金流变应力与应变速率、变形温度之间的关系，计算了高温变形时变形激活能和应力指数，并观察了合金变形过程中显微组织变化情况．结果表明：Mg-5．6Zn-0．7Zr-0．8Nd合金在热变形过程中不同温度下流变应力呈现不同形式，分析可知加工硬化、动态回复和动态再结晶在不同温度和不同应变速率下各自起到了重要的作用，合金变形激活能随应变速率增加而升高．在473K温度以上变形，合金发生明显动态再结晶且动态再结晶晶粒非常细小，晶粒尺寸为5—10μm，从而可明显提高合金的塑性．     

热挤压对Mg-6Al-1Ca-2.5Nd合金组织和性能影响

以Mg-6Al-1Ca-2.5Nd合金为研究对象,通过重力金属型铸造方法获得Mg-6Al-1Ca-2.5Nd合金铸锭,并对该铸锭进行了均匀化处理和热挤压。通过金相显微镜、扫描电镜和万能拉伸试验机等分析、测试手段,研究了铸态、均匀化处理态和挤压态Mg-6Al-1Ca-2.5Nd合金显微组织和力学性能。试验结果表明,铸态Mg-6Al-1Ca-2.5Nd合金经均匀化处理后,显微组织变得更加均匀,金属间相含量减少;均匀化的Mg-6Al-1Ca-2.5Nd合金经热挤压后,晶粒尺寸和金属间相显著减小,金属间相分布更加弥散、均匀。与铸态Mg-6Al-1Ca-2.5Nd合金相比,挤压态Mg-6Al-1Ca-2.5Nd合金的抗拉强度和延伸率显著提高,提高幅度分别达41.2%和218.2%。     

Mg-Al-Ti体系原位合成Al3Tip/Mg

采用Miedema生成热模型,通过计算机编程计算出Mg—AI—Ti体系可能析出的热力学平衡相为Al-Ti金属问化合物,吉布斯自由能计算结果表明A1-Ti系中主要析出A13Ti金属间化合物,由此可预测Mg-Al—Ti体系A13Ti金属间化合物的形成。采用原位合成法对Mg-（11％-8％）A1-（3％-14％）Ti进行反应烧结,利用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪等方法分析物相和显微组织形貌,发现在Mg基体中,均匀地析出颗粒状A13Ti金属间化合物,尺寸约为2-4μm,且增强相与基体结合紧密。与镁合金相比,A13Tip／Mg具有较高的硬度和较好的耐磨性。     

固溶时效对Mg-12Li-3Al-xNd合金组织和硬度的影响

为了改善Mg-12Li-3Al合金的力学性能,制备了Mg-12Li-3Al-xNd合金,并对其进行了固溶+自然时效处理。结果表明,Mg-12Li-3Al-xNd合金的铸态组织为单相β(Li),并且含有Al4Li9、MgLiAl_2、Al Li等相,随着Nd含量的增加,Al-Nd金属间化合物由针状Al_(11)Nd_3变为颗粒状Al_2Nd;该合金经过固溶+自然时效处理后在晶界附近析出强化相MgLiAl_2,Al_2Nd的形态由颗粒状变为椭球状,并且铸态下生成的Al Li平衡相完全固溶到β(Li)基体中。此外,稀土元素Nd延缓了Mg-12Li-3Al-xNd合金的过时效析出效应,MgLiAl_2析出相与母相的错配度较大,有较强的硬化效应,有利于合金在室温保持较好的稳定性。因此,固溶+自然时效处理提高了Mg-12Li-3Al-xNd合金的硬度。     

Mg-6Al-(Sr,Ca)合金的显微组织和蠕变性能

系统研究了Mg-6Al—2Sr和Mg-6Al-（1—2）Sr-1Ca合金在水冷模铸造和压铸态下的显微组织、力学及蠕变性能．Mg—6Al-2Sr合金的铸态组织由α-Mg和沿枝晶界分布呈片状的α—Mg＋Al4Sr共晶相组成．在Mg-6Al-2Sr基础上加入少量的Ca，合金中的Al4Sr被Mg2Ca取代，且出现了Mg-Al—Sr三元中间相，合金的抗蠕变性能显著提高．对蠕变后试样进行的扫描电镜观察表明。Mg-6Al合金中添加Sr和Ca后形成的中间相均具有很高的热稳定性．Mg-6Al—2Sr合金蠕变后的试样中出现了β-Mg1τTAl12相的非连续析出；而采用Sr和Ca复合合金化的试样显微组织在蠕变后无明显变化，也未析出卢相，因而显著地提高了合金的抗蠕变性能．与水冷模铸造试样相比，压铸试样具有更细的显微组织和更高的室温与高温力学性能。但抗蠕变性能略低．     

Sb、Y、Nd元素对Mg-6%Al合金显微组织的影响

本文主要研究了Sb、Y和Nd元素复合添加时对Mg-6%Al合金铸态组织的影响.研究结果表明,Sb、Y和Nd元素对Mg-6%Al合金组织均有细化作用,当元素复合添加0.5%Y 1.0%Nd时,晶粒平均直径由102.04μm细化至57.47 μm,细化效果最为显著.经测试分析,Sb、Y、Nd与合金中镁铝元素形成热稳定性较高的金属间化合物Mg3Sb2、Al2Y和Al2Nd,各相在α-Mg晶粒内和晶界均有分布,在凝固期间,首先析出并成为α-Mg的异质核心,细化了合金的铸态组织.     

镍基耐蚀Hastelloy G3合金的组织特征及热力学计算

利用Thermo-Calc软件对镍基耐蚀Hastelloy G3合金进行了热力学计算，系统研究了成分对平衡相析出的影响规律，并通过SEM和TEM对合金时效处理后的析出相进行了观察。结果表明，合金析出的平衡相主要为σ相、μ相、M6C和M23C6；Cr、Mo含量主要影响σ相和μ相析出量及开始析出温度；而C元素显著影响碳化物M6C和M23C6的析出行为；进一步通过试验研究了时效过程中析出相的析出规律。     

Si对ZA84镁合金凝固过程中三元化合物相选择的影响

借助X射线衍射仪、扫描电镜和差示扫描量热仪等分析手段研究了Si对金属型铸造ZA84（Mg-8Zn-4Al-0.3Mn）镁合金中τ（Mg32（Al,Zn）49）和φ（Al2Mg5Zn2）两相之间的相选择影响。结果表明,随着ZA84合金中Si加入量的增加,合金的液相线温度下降,并且凝固区间减小。ZA84合金中的三元金属间化合物主要是τ相,φ相只占少量。当在ZA84合金中加入一定量的元素Si时,三元金属间化合物的优先析出次序发生改变,φ相优先析出而τ相被抑制。对相选择现象进行凝固动力学分析表明,在过冷熔体中存在临界过冷度,τ相与φ相析出时若熔体的过冷度大于此临界值,则τ相优先析出而φ相受到抑制,否则,φ相优先析出而τ相被抑制。     

磷对Ni3Al凝固组织的影响

磷(P)在Ni3Al中的溶解度很低，凝固过程中向剩余液体中偏聚，最终在晶界上析出富P相，凝固后期。P在剩余液体中的偏聚程度升高，降低形核率，抑制试样心部等轴晶的形成，促使试样外缘晶粒向心部延伸生长，增加柱状晶长度。P降低合金终凝温度，增如糊状区长度，阻碍液相补缩，增加形成疏松的倾向。P产生上述作用的根本原因是其降低固、液两相体积自由能差和原子跃迁穿过液／固界面的激活能。     

变形镁合金MB2的晶粒细化

研究了用Al4C3在不同温度下对镁铝系变形镁合金MB2变质效果的影响,铍对镁合金阻燃的正向作用及晶粒细化的负向作用;结果表明,温度提高可明显增强Al4C3对MB2的变质效果.铍有良好的阻燃作用,但易使晶粒粗大.     

SiCw/Al复合材料高温再结晶行为的X射线衍射分析

利用原位X射线衍射及线形分析方法，测量加热过程中冷轧SiCw／Al复合材料基体晶块尺寸及显微畸变的变化规律，探讨复合材料再结晶行为．结果表明，复合材料基体晶粒长大及高温回复激活能均与纯Al自扩散激活能接近，证实了再结晶后晶粒长大伴随着高温回复现象，并且晶须对复合材料基体晶粒长大及高温回复的影响不明显。     

Al离子高温注入Fe靶的表面合金化研究

利用能量120 keV的Al离子注入250和500℃的Rj靶,研究了高温注入条件下Fe靶表层合金化过程.Fe靶表 层A1的浓度一深度分布和相结构分别采用Rutherford背散射谱(RBS)和X射线衍射谱(XRD)分析.实验结果表明:注 入剂量为1×10"cm一。时, AI离子注入250和500℃Fe靶的注入深度分别为180和200 nrn,峰值浓度均为10％(原子 分数).离子注入层中形成了金属间化合物AllaFe4相,同时记录到少量残留氧造成的氧化物A1Ee03相.利用有效形成热模型 合理解释了Al离子高温注入Fe靶的合金相形成规律,利用相应金属离子高温注入金属靶传质模型可获得与实验相符的结果.     

应变梯度塑性理论模拟晶粒尺寸对铝多晶体强度的影响

采用经典塑性理论与基于微观机制的应变梯度（MSG）塑性理论对不同晶粒尺寸铝多晶的应力-应变关系进行了模拟分析，结果表明：基于微观机制的应变梯度本构方程所得的应力-应变曲线中，随着晶粒尺寸的减小，塑性应变功明显增加．晶粒直径为20μm的应力-应变曲线稍高于经典塑性理论得到的曲线，这进一步说明随着晶粒尺寸的增大，应变梯度的贡献逐渐减小，同时计算所得的屈服强度与晶粒尺度关系拟合的直线与铝晶体的Hall-Petch直线比较吻合。     

偏晶合金液-液相变过程模拟

建立了能描述在弥散相液滴形核、扩散长大、碰撞凝并及两液相空间分离等因素共同作用下，偏晶合金液-液相变过程中组织演变过程的数学模型。将计算的温度场和浓度场与控制凝固组织演变的动力学方程相耦合，模拟研究了单向冷却条件下Al-Pb合金液-液相变过程中的组织演变过程。结果表明，随着冷却的进行，液-液相变区不断由试样底部向试样顶部推进，直至贯穿整个试样。由于在凝固过程中弥散相液滴进行Marangoni迁移和Stokes运动，试样中的某些部位会出现液滴贫化、过饱和度增加和多次形核现象。     

大口径等离子炬与金刚石沉积工艺研究

研制了一种大喷口直径的等离子炬.等离子焰直径可达25mm。利用该等离子炬在氩气—氢气—石油液化气体系中进行了系统的工艺参数试验,获得了质量较高的金刚石膜。简要论述了其应用前景。     

搅拌法制备SiC颗粒增强铝基复合材料的研究现状与展望

从颗粒的浸润，凝固机制研究、界面性能和颗粒分布等方面总结了搅拌法制备SiC颗粒增强铝基复合材料的研究现状。时研究热点问题如颗粒与熔体的浸润性、颗粒的分布等问题进行了详细分析；提出了今后研究工作的重点。     

SiCp与Al液搅融混合过程机制的研究

通过对SiCp与Al液搅融混合过程进行热力学分析,说明SiCp进入Al液过程是一个自由能增加的过程。进行动 力学分析得出了一个SiCp在Al液组合涡中的运动方程。结果表明:SiCp与Al液的浸渍润湿过程需要外加能量才能实现, 并且提高搅拌速度有利于SiCp与Al液的快速复合。