预变形对建筑用新型铝合金低温性能的影响

建筑用新型铝合金Al-0.7Mg-0.5Si-0.1Y进行了室温10%变形量的预变形处理,进行了显微组织分析以及低温拉伸和低温冲击试验。结果表明,该预变形新型合金的低温拉伸和低温冲击性能均较商用6N01铝合金得到显著提高,其中-80℃抗拉强度、伸长率和冲击吸收功分别提高125%、6.4%、176%;-40℃抗拉强度、伸长率和冲击吸收功分别提高了92%、5.4%、113%;-20℃抗拉强度、伸长率和冲击吸收功分别提高了57%、4.5%、64%。     

固溶温度对A286合金低温力学性能的影响

利用电子万能试验机、金相显微镜、冲击试验机、电子探针研究了A286合金经900、950和1000℃固溶1 h,水冷+720℃时效16 h空冷后的低温(-50、-196和-269℃)力学性能。结果表明,测试温度相同时,随着固溶温度的升高,抗拉强度和屈服强度变化不大,断后伸长率在33%～42%之间,断面收缩率在45%～52%之间;固溶温度相同时,随着测试温度的降低,抗拉强度和屈服强度均增加,冲击吸收能量降低,最低冲击吸收能量为45 J,但仍保持着良好的韧性。     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的热处理制度

通过显微组织观察和室温拉伸实验,研究了固溶热处理制度和时效制度对含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金拉伸力学性能与显微组织的影响。结果表明,适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进合金中过剩相的溶解,提高合金的强度和塑性;合金适宜的固溶-时效处理制度为530℃×1 h水淬＋160℃×40 h时效,在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为490MPa、416 MPa和9.8%。T1相是合金的主要时效强化相。     

Sr变质对ZL101合金显微组织和低温拉伸性能的影响

通过对ZL101合金在20℃和-60℃拉伸温度下的力学性能进行分析,利用光学显微镜、扫描电镜对合金显微组织进行观察,研究变质处理对ZL101合金显微组织中Si相形貌和低温拉伸过程中裂纹的萌生与扩展的影响。结果表明:Sr变质处理可以改善合金中Si相形貌,降低硬质Si相对铝基体的割裂作用,从而ZL101合金力学性能得到提高。ZL101合金在-60℃温度下的抗拉强度高于20℃的,伸长率则相反。对于ZL101合金,在低温拉伸过程中,位错与不同尺寸、分布及形貌的Si相发生交互作用,大部分以Si相断裂的方式形成微裂纹,低温下裂纹扩展速率低于室温,从而使ZL101合金的抗拉强度低温高于室温。     

建筑用抗震钢板的控轧控冷工艺与性能研究

研究了开冷温度、终冷温度和轧制工艺对低碳高锰建筑钢板常温拉伸性能、-40℃冲击功、屈强比和显微组织的影响,分析了工艺参数与性能之间的关系和作用机理。结果表明,随着开冷温度的降低,屈强强度、抗拉强度和-40℃冲击功逐渐降低,而断后伸长率逐渐增加,适当降低开冷温度有助于降低材料的屈强比;随着终冷温度的降低,屈服强度和抗拉强度逐渐升高,而断后伸长率和-40℃冲击功逐渐减小,屈强比上升。试验钢具有较高强塑性的同时具有较低的屈强比,主要与组织中相对软的贝氏体铁素体和较硬的M-A岛复相组织以及晶粒尺寸有关。     

低碳高强舰船用钢固溶时效后的组织与性能

采用扫描电镜、EDS分析、拉伸和低温冲击试验等研究了低碳舰船高强钢在固溶和不同温度时效处理后的显微组织和力学性能。结果表明:试验钢在900 ℃保温30 min固溶处理后的显微组织为多边形铁素体和贝氏体/马氏体,屈服强度和抗拉强度较低,分别为505 MPa和625 MPa。随着时效温度的升高,试验钢的强度出现了先升高后降低的变化趋势,在时效温度为500 ℃时的抗拉强度和屈服强度最高,分别为783 MPa和747 MPa,断后伸长率为11.5%,-20 ℃的冲击吸收能量为96 J。     

稀土Nd对铸造Al-Si合金低温拉伸断裂行为的影响

研究了稀土Nd元素对Al-7Si-0.3Mg合金的低温拉伸性能及其断裂行为的影响。结果表明拉伸温度对铸造Al-7Si-0.3Mg的拉伸性能有显著影响,在低温(-60℃)下拉伸,合金的强度提高但伸长率降低。随着Al-7Si-0.3Mg合金中Nd含量的增加,合金在低温(-60℃)下的屈服强度、抗拉强度和伸长率呈现先升高后降低的趋势。Nd元素含量为0.2wt.%时合金力学性能达到最高值,这是由于Nd对组织细化和Si相的变质作用;当合金中Nd含量分别大于0.4%和0.8%后,组织中会形成棒状Al_4Nd相和片状Al_2NdSi_2相,这些脆性相在拉伸时割裂合金基体,使合金的低温拉伸性能降低。     

晶粒尺寸对ZL101合金低温拉伸性能的影响

通过对ZL101合金在20℃和-60℃拉伸温度下的力学性能进行分析,利用光学显微镜、扫描电镜对合金显微组织进行观察,研究晶粒尺寸对ZL101合金低温拉伸性能和低温拉伸过程中裂纹的萌生与扩展的影响。结果表明:通过变质细化处理和提高凝固速率,可以减小晶粒尺寸,同时改善合金中Si相形貌,降低硬质Si相对铝基体的割裂作用,从而ZL101合金力学性能得到提高;ZL101合金在-60℃拉伸温度下的抗拉强度高于20℃,伸长率则相反。     

固溶时效对2524合金板材组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验机等,研究了固溶时效处理对大应变轧制2524铝合金板材显微组织及力学性能的影响。研究表明,轧制态2524铝合金中轧制面组织呈纤维状且存在大量的Al_2Cu和Al_2CuMg相。合金在455～495℃之间,固溶处理温度越高,时间越长,粗大的第二相溶解越充分。2524铝合金经495℃×60min固溶处理后,析出相基本溶解,2524铝合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为412.6 MPa、350.7 MPa和17.9%,合金经505℃固溶处理后,出现过烧组织特征,力学性能降低。合金经时效处理后强化相均匀析出,合金性能得到强化。合金经190℃×6h时效处理后,2524铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为464.6MPa、395MPa和22%。     

固溶热处理对镁合金机械零件性能的影响

对A280镁合金机械零件进行不同固溶处理,取样后进行室温拉伸和冲击试验。结果表明:随固溶温度从350℃提高到470℃或固溶时间从8 h延长到24 h,机械零件的拉伸性能和冲击性能均先提高后下降。与350℃固溶相比,440℃固溶机械零件的抗拉强度增大39 MPa,屈服强度达增大38 MPa,断后伸长率减小2.1%,冲击吸收功增大17J;与8 h固溶相比,16 h固溶机械零件的抗拉强度增大21 MPa,屈服强度达增大20 MPa,断后伸长率减小1.4%,冲击吸收功增大15 J。AZ80镁合金机械零件的固温度和固溶时间分别优选为440℃、16 h。     

Effect of extrusion ratio on microstructure and mechanical properties of AZ91D magnesium alloy recycled from scraps by hot extrusion

A method for recycling AZ91D magnesium alloy scraps directly by hot extrusion was studied. Various microstructural analyses were performed using the techniques of optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy(EDS). Microstructural observations revealed that all the recycled specimens consisted of fine grains due to the dynamic recrystallization. The main strengthening mechanism of the recycled specimen was grain refinement strengthening and homogeneous distribution of oxide precipitates. The interfaces of individual scraps of extruded materials were not identified when the scraps were extruded with the extrusion ratio of 40:1. Oxidation layers of the scraps were broken into pieces by high compressive and shear forces under the extrusion ratio of 40:1. The ultimate tensile strength and elongation to failure increased with increasing the extrusion ratio. Recycled specimens with the extrusion ratio of 40:1 showed higher ultimate tensile strength of 342.61 MPa and higher elongation to failure of 11.32%, compared with those of the cast specimen.     

温度对U-2.5%Nb合金力学性能的影响

研究了U-2.5%Nb合金在-100～700℃温度范围内的力学性能。结果表明,合金的抗拉伸强度随试验温度上升呈下降趋势,其塑性在600℃以下温度并非单调变化,而是在500℃附近延伸率和断面收缩率分别出现极小值,合金拉伸断口与室温(20℃)相比具有明显的沿晶断裂特征。试验温度高于600℃后,合金塑性明显升高。热处理后的该合金加热至500℃经保温并冷至室温后,合金的冲击韧性有所降低。在-100℃～室温的温度范围,合金的冲击韧性随试验温度的降低而下降,并在-30～-10℃的温度范围发生韧脆转变。当温度低于-30℃后冲击韧性下降趋势明显减缓,合金冲击断裂面颗粒高低不平,具有准解理断裂特征。     

不同两相区淬火温度对9Ni钢组织与性能的影响

通过SEM、XRD、疲劳试验机、冲击试验机等分析了620~680 ℃区间不同两相区淬火温度对9Ni钢强度和低温冲击性能的影响。结果表明,回转奥氏体含量和稳定性对材料性能影响显著,随着两相区淬火温度的升高,9Ni钢抗拉强度不断增大,而低温冲击性能呈现先升高后降低的非线性趋势。在640 ℃时,试样的回转奥氏体含量最高,达9.65%;断后伸长率最高,达到32.67%;冲击吸收能量最高,常温下达到332.83 J,-196 ℃条件下为297.69 J,总体展现出良好的强韧性。     

多相Nb硅化物的断裂韧度和高温力学性能

通过机械合金化和热压烧结制备了4种近理论密度的Nb-xSi-2Fe（x=3,6,10,16）原位复合材料。X射线衍射（XRD）分析表明：制备的复合材料均由铌固溶体（Nbss）相、Nb3S i相、Nb5S i3相和Nb4Fe3Si5相组成。各物相的平均晶粒尺寸为3μm,并且呈等轴状。Nb-Si-Fe复合材料随着S i含量的增加断裂韧度减小,Nb-Si-Fe室温断裂韧度大于11MPam1/2,Nbss相的塑性变形能够减小界面的应力集中延迟裂纹的形核从而改善这些复合材料的断裂韧度。Nb-Si-Fe复合材料在1 300℃时的抗拉强度随S i含量的增加而增加。复合材料在1 300℃时的抗拉强度为112~237 MPa,拉伸延伸率为54%~95%,室温断裂韧度大于11 MPam1/2。     

超硬磨具用耐高温酚醛树脂结合剂的合成与表征

采用硼酸和N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺(N-HPM)联合改性酚醛树脂(PF),制得具有良好耐热性和机械性能的PF。热分析实验结果表明:改性PF的耐热性能明显优于纯PF,改性PF失重10%的温度为490℃,比纯PF提高了130℃。实验结果表明:改性PF制得磨具样条的抗折和抗冲击强度比纯PF制得的样条均提高40%以上。     

耐-40℃低温冲击球墨铸铁的熔炼工艺

介绍了耐-40℃低温冲击球墨铸铁的生产试验过程,通过调整w（Si）量、降低w（Mn）量、加入合金元素Ni,并进行高温铁素体化退火处理,使铸件本体Rm超过420 MPa、-40℃低温冲击韧度平均值超过14 J的力学性能指标。     

Microstructures and hydrogen embrittlement of Ti–49Al alloy

Microstructures and hydrogen embrittlement of Ti–49 at% Al were investigated. Results showed that there were three kinds of microstructures formed by heat treatment at 1423, 1573 and 1703 K. The specimens which were heat-treated at 1573 K, showed better elongation than the others on tensile tests at room temperature, and this kind of specimens were used to investigate the effect of hydrogen on tensile properties of this alloy. After heat-treatment in hydrogen gas at 1073 K for 3 h, the specimens were divided into three groups. In the first group, they were tensile-tested at room temperature in vacuum; in the second group, they were heat-treated at 823 K for 1.5 h in argon gas followed by tensile-testing at room temperature in vaccum; and in the third group, they were tensile-tested at 473 or 573 K in vacuum. Results showed that for the specimens precharged with hydrogen, the elongation was decreased significantly at room temperature, and that the decreased elongation was recovered by removing hydrogen at 823 K in Ar gas, although it was not recovered to that of the specimens without hydrogen. This means that hydrogen decreases the room temperature elongation of this alloy. For the precharged specimens the elongation was also decreased at 473 and 573 K in vacuum. This may indicate that hydrides in the precharged specimens affect the tensile properties in vacuum.     

Sb对AM50-Y镁合金组织和力学性能的影响

研究合金元素Sb对AM50-Y合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,加入Sb后,合金晶粒明显细化,同时形成弥散分布的YSb相。YSb相作为异质形核核心,促进了细小弥散分布的Al2Y颗粒相的形成。随着Sb含量的增加,合金室温和150℃高温抗拉强度、延伸率及室温冲击韧性先上升后下降。当Sb含量为0.6%时,合金综合力学性能最好:合金室温抗拉强度、延伸率和冲击韧性分别为257MPa、9.9%和26J·cm-2,与未添加Sb合金相比分别提高了13.7%、15.9%和14.9%;合金的高温抗拉强度和延伸率达到203MPa和11.9%,分别提高了12.8%和15.5%。     

温度对核电用GH690合金力学行为的影响

以国产蒸汽发生器传热管用GH690合金为研究对象,通过评价其断裂韧性及拉伸特性,结合光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析,研究了合金由室温～623K的力学性能。研究结果表明,室温下GH690合金低的层错能,易生成形变孪晶,使得合金在孪生的协调下塑性变形能力提高,同时孪晶促进裂纹扩展转向,使合金在断裂过程中吸收更多的能量,维持合金高的断裂韧性。随着温度的升高,合金的层错能增加,导致形变孪晶生成困难,合金应力集中程度加剧,裂纹从而平直扩展,合金的断裂韧性降低。由于合金的室温层错能较低,合金在拉伸时能够通过孪生协调变形,同时生成的孪晶阻碍了位错的滑移而提高了合金的强度和塑性。随着形变温度的升高,合金通过孪生协调变形的能力降低,导至合金的变形机制由孪生转变为滑移,滑移产生的加工硬化效应小于孪生,故合金的强度和延伸率随之降低。     

铸态镍钛形状记忆合金的断裂行为及显微组织(英文)

通过真空自耗电极熔炼法制备等原子比镍钛形状记忆合金。为了研究其断裂力学性能,进行铸态镍钛形状记忆合金的拉伸和压缩实验。为了更好地理解镍钛形状记忆合金的组织演变及断裂行为,分析铸态镍钛形状记忆合金及其断裂样品的显微组织。在拉伸加载下,镍钛形状记忆合金在750°C时具有较高的塑性,表现为韧性断裂,但在室温和-100°C时表现出较差的塑性,具有解理断裂和穿晶断裂的特征。在-100°C的压缩加载下,铸态镍钛形状记忆合金发生剪切断裂,剪切断裂面法线与压缩轴呈45°,具有解理断裂的特征,裂纹经由穿晶断裂而扩展。