Ir和IrRh_(40)合金的组织结构与性能研究

用光学显微镜和扫描电镜对尺寸为Φ6 mm的加工态Ir和IrRh_(40)合金棒材的金相组织、高温氧化后的组织和IrRh_(40)/GH3128合金焊缝进行了研究;采用力学试验机对IrRh_(40)/GH3128的焊接强度进行了研究。结果表明,Rh的加入在Ir中能起到了明显的细化晶粒作用,显著提高了Ir的抗氧化性能;IrRh_(40)与GH3128合金的焊接性能良好,焊缝强度可达到474 MPa。     

精铸Ti-Al-Zr合金的显微组织和力学性能

用陶瓷型壳浇注了Ti Al Zr合金 ,研究了精铸Ti Al Zr合金的相组成、铸造显微组织、室温和高温力学性能及断口形貌。结果显示 ,精铸Ti Al Zr合金属于近α型 ,其铸态组织为网篮状魏氏组织 ,具有较好的室温和高温性能。Ti Al Zr合金的室温力学性能为 :抗拉强度 1 0 57.5MPa ,屈服强度 995MPa ,延伸率 1 8.45% ;50 0℃时的力学性能为 :抗拉强度 658.7MPa ,屈服强度 538.9MPa ,延伸率 1 6.5%。该合金室温断口以延性断裂为主 ,伴有部分解理断裂 ,而高温拉伸断口为延性断裂。     

掺镧TZM合金板材断口形貌和组织分析

采用粉末冶金和轧制工艺制备不同掺镧方式的La-TZM合金,运用金相法、SEM和力学性能测试分别对其组织和性能进行研究,探讨La2O3和La(NO3)3两种掺镧方式对TZM合金力学强度及延伸率的影响机理。研究表明:La2O3-TZM合金抗拉强度为1057 MPa,延伸率为8.2%;La(NO3)3-TZM合金的抗拉强度为1202 MPa,延伸率为7.0%。La(NO3)3掺杂使合金组织内形成更加细小均匀的第二相,其断裂面为准解理断口,显著提高了TZM合金的强度,但对TZM合金的延伸率有一定的影响。     

元素Co对93W-4.9Ni-2.1Fe合金微观组织和性能的影响

以高能球磨粉末为原料,研究了元素钴对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能和微观结构的影响.实验采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)、EDAX能谱等方法对样品的组织形貌进行了表征;采用准静态拉伸试验对合金的抗拉强度、延伸率进行了测试,采用排水法对合金的相对密度进行了测算.实验结果表明:当Co含量为0～0.9%时,随Co含量增加,93W-Ni-Fe合金的抗拉强度、延伸率和相对密度由不添加Co时的997.2 MPa、14.94%、99.27%分别提高为0.9%Co时的1024.7 MPa、23.92%和99.40%;适量元素Co的加入会增加合金中钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂、改善合金组织、提高合金的性能;当元素Co含量超过0.9%时,随Co含量增加,93W-Ni-Fe合金的性能有所降低,Co含量为1.5%时,合金抗拉强度降至1006.3 MPa,延伸率降至21.96%.     

铱片的显微组织与室温拉伸断裂机制研究

采用辉光放电质谱法(GDMS)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和力学试验机等测试手段,对不同加工状态的铱片杂质元素含量、金相组织、断口形貌和室温力学性能进行了研究。结果表明:加工状态对铱片的力学性能有重要影响,1 mm厚的热轧态铱片平均抗拉强度为213.6 MPa,延伸率为2.52%,主要为脆性沿晶断裂,部分为脆性穿晶解理断裂;而0.1 mm厚的冷加工态铱片平均抗拉强度为954.1 MPa,延伸率为0.55%,断裂模式主要为脆性穿晶断裂;两者在断裂之前均未发生明显的塑性变形,表现为脆性断裂模式。     

超细晶Cu-Cr-Zr合金的高温拉伸性能及断裂机制

研究了2种变形处理方式下的超细晶Cu-Cr-Zr合金从室温到600℃的拉伸性能、断口微观组织特征及其断裂机制.结果表明:经4道次等径弯曲通道挤压(ECAP)+时效+4道次ECAP变形处理的合金(No.1试样)的抗拉强度随拉伸温度的升高而降低,室温时,合金抗拉强度为577.17 MPa,延伸率为14.6%;在300℃开始发生动态再结晶软化,抗拉强度迅速减小,到600℃时抗拉强度仅为59.12 MPa.经过8道次ECAP+时效变形处理的合金(No.2试样),室温抗拉强度为636.71 MPa,延伸率为12.1%;从400℃开始析出相对晶界的钉扎作用开始逐渐减弱,抗拉强度大幅降低,600℃时的抗拉强度为65.20 MPa.No.2试样比No.1试样具有更好的室温性能和热稳定性.2种方式处理下合金延伸率随拉伸温度的升高而升高,在高温下都表现出超塑性.高温拉伸断口微观形貌为大量密集、深入的韧窝,其高温断裂机制为微孔聚集的韧性断裂.     

AZ451镁合金薄带的组织和力学性能研究

利用OM,SEM,TEM,数字显微硬度计和电子万能试验机,对常规轧制与铸轧法制备的AZ451镁合金薄带的显微组织和力学性能进行了分析.常规铸锭轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化.铸轧条带在350 ℃多道次轧制后显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织, 350 ℃/10 min热处理后合金发生再结晶,得到等轴晶组织.轧制后两种合金均具有良好的力学性能,双辊铸轧合金的强度和延伸率均明显高于传统铸造合金的强度和延伸率,两种合金1 mm厚薄带经350 ℃/10 min均匀化退火后的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为334.4 MPa,229.3 MPa,23.8%和270.8 MPa,174.4 MPa,10.8%.两种合金的断口形貌均呈现河流花样,撕裂棱和韧窝共存,是明显的韧性断裂,铸轧合金的韧窝更明显,尺寸更小一些,这与铸轧合金的组织更细小有关.     

基于Incoloy800H钨极氩弧焊接头组织及其性能分析

在2 mm厚800H合金钨极氩弧焊试验的基础上,研究焊接接头的微观组织和析出相成分,并分析焊接接头的力学性能和抗晶间腐蚀性能,观察拉伸断口和晶间腐蚀试样的形貌。结果表明:焊缝组织为柱状晶和等轴晶,热影响区晶粒明显长大,焊接接头中有少量的TiN和富Cr相(Fe,Cr)_(23)C_6析出相存在;母材、热影响区和焊缝的HV硬度分别为1730、1526和1590 MPa;室温抗拉强度和延伸率分别为565.0 MPa、31.8%,均超过ASME标准关于800H合金规定值(450.0 MPa和30.0%),拉伸断裂为韧性断裂;焊接接头高温(650℃)抗拉强度和延伸率分别为394.5 MPa、15.5%,其断口是混合型断口;较接头组织,母材腐蚀更为严重,表面晶界开裂并伴有少量且尺寸较小的腐蚀坑,基体中TiN缺陷处易引起点蚀。     

固相合成道次对ZM6-Ce镁合金组织和性能的影响

采用固相合成法合成ZM6镁合金废屑和Mg-Ce中间合金屑,研究挤压合成次数对合成镁合金棒组织和性能的影响,并讨论其断裂行为。结果表明:一次挤压后,Mg-Ce中间合金屑没有被破碎,合金的力学性能较差。经5次挤压后,Mg-Ce中间合金屑的均匀分布使合金的力学性能有较大的改善。随着挤压次数的增加,合金的抗拉强度和延伸率增大,增大的幅度随着挤压次数的增加而变小。5次挤压后,合金的抗拉强度为300 MPa,延伸率为14.8%,试样的断裂方式为穿晶韧窝断裂。     

低密度NbTiAlVZr合金的微观组织和力学性能

通过熔炼和压力加工研制了一种多元低密度NbTiAlVZr合金,合金密度为5.9g/cm3,是目前难熔合金中密度最低的一种。采用光学显微镜,透射电镜,拉伸试验机对合金微观组织和力学性能进行表征,结果表明:该合金室温平均抗拉强度为990MPa,延伸率为16%,1100℃抗拉强度达到80MPa,延伸率为44%。该合金是一种综合了固溶强化和第二相TiC纳米粒子弥散强化的新型铌合金,同时也是一种塑性好,可进行压力加工成型的低密度铌合金。     

挤压态Mg-10Gd-3Y-0.5Zr镁合金的低温力学性能(英文)

研究多循环低温交变(液氮浸泡处理)和拉伸温度对挤压态Mg10Gd3Y0.5Zr镁合金的微观组织、力学性能以及断裂机制的影响。结果表明,Mg10Gd3Y0.5Zr合金经10d液氮浸泡或10个周期高低温交变循环后,合金室温力学性能基本不变;而经过20个周期高低温循环后,合金的室温抗拉强度由398MPa升高到417MPa。在196°C下拉伸时,挤压态Mg10Gd3Y0.5Zr镁合金的屈服强度和抗拉强度均大幅度提高,分别为349MPa和506MPa,分别增长了18%和27%。合金室温断裂机制为穿晶解理断裂,而低温条件下为韧性断裂和解理断裂并存的混合断裂机制。     

TC32钛合金不同热处理工艺下的组织性能及断裂机制

以新型高性能低成本TC32钛合金为研究对象,通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等,研究了普通退火(700 ℃×2 h, AC)和双重退火(880 ℃×2 h, AC+550 ℃×6 h, AC)两种热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:普通退火后,TC32合金组织中初生α相含量约为37.2%,并产生轻微球化现象,β转变基体由较粗片层状的次生α相和残余β相组成,合金的抗拉强度均值为939 MPa,伸长率均值达17.4%;双重退火后,TC32合金组织中初生α相含量约为11.8%,并产生明显的球化现象,β转变基体由网篮状结构的细片层次生α相组成,合金的抗拉强度均值达1258 MPa,伸长率均值为9.4%;两种工艺下合金的室温拉伸断口均表现为韧性断裂,普通退火的断口中纤维区面积和剪切唇面积大,无明显放射区,韧窝数量多、尺寸大、深度深,双重退火的断口中有一定面积的放射区,除了等轴韧窝外,还有一定数量的撕裂棱。     

铸态Mg-4Al-4Si合金的显微组织与力学性能

摘 要:采用重力铸造法制备Mg-4A1-4Si(AS44)镁合金,研究铸态合金的显微组织和室温力学性能.结果表明,铸态AS44合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相及Mg2Si相组成;Mg2Si粗大的呈树枝状、块状和汉字状3种形态;铸态合金的硬度为66.5 HV3,室温抗拉强度为108.8 MPa,屈服强度为72.3 MPa,伸长率为2.6％;拉伸断裂形式为准解理脆性断裂.     

快速凝固Cu-5Ag-0.5Zr-0.4Cr-0.35Nb合金的组织与力学性能

采用快速凝固方法制备了Cu-5Ag-0.5Zr及Cu-5Ag-0.5Zr-0.4Cr-0.35Nb(wt%)合金粉末,采用热等静压将粉末压制成坯料,随后进行热锻、冷轧处理。测试了合金在室温及高温(500 ℃)下的力学性能,并分析了合金的显微组织及断口形貌。结果表明,冷轧态合金具有更优异的室温拉伸性能,冷轧态Cu-Ag-Zr合金抗拉强度为739.3 MPa,伸长率7.1%,这与铜基体中密集的Cu₄AgZr颗粒及纳米级Ag颗粒有关。除Cu₄AgZr颗粒及Ag颗粒外,Cr、Nb元素的添加还生成高温稳定的Cr₂Nb颗粒,同时提高了合金的室温和500 ℃拉伸强度。冷轧态Cu-Ag-Zr-Cr-Nb合金的室温极限抗拉强度和伸长率分别为799.1 MPa与5.3%。因为热锻态合金晶粒尺寸粗大,Ag颗粒尺寸细小,相比冷轧态合金拥有更好的抗高温弱化性能。热锻态Cu-Ag-Zr-Cr-Nb和Cu-Ag-Zr合金的500 ℃抗拉强度分别为186.8和129.2 MPa,而冷轧态Cu-Ag-Zr-Cr-Nb和Cu-Ag-Zr合金在500 ℃抗拉强度分别仅为113.1和95.4 MPa。     

时效处理对AlSi9Cu3压铸铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪等分析手段研究了T5时效处理(160 ℃×6 h)后AlSi9Cu3高压铸造(HPDC)铝合金的显微组织、力学性能和拉伸断口形貌。结果表明,AlSi9Cu3高压铸造铝合金试样经过时效处理后,显微组织主要为等轴晶状的初生α-Al、共晶Si相以及析出θ-Al₂Cu相和α-Fe相。析出的平衡相θ-Al₂Cu弥散分布在晶界上,提高了AlSi9Cu3压铸铝合金的强度和硬度。时效处理后,AlSi9Cu3压铸铝合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别为375 MPa、258 MPa、4.0%和94 HBW。同时在AlSi9Cu3压铸铝合金的拉伸断口观察到了准解理和少量沿晶断裂特征。     

Effect of Zr and Sc on mechanical properties and electrical conductivities of Al wires

In order to obtain the Al wires with good mechanical properties and high electrical conductivities, conductive wires of Al–0.16Zr, Al–0.16Sc, Al–0.12Sc–0.04Zr (mass fraction, %) and pure Al (99.996%) were produced with the diameter of 9.5 mm by continuous rheo-extrusion technology, and the extruded materials were heat treated and analyzed. The results show that the separate additions of 0.16% Sc and 0.16% Zr to pure Al improve the ultimate tensile strength but reduce the electrical conductivity, and the similar trend is found in the Al–0.12Sc–0.04Zr alloy. After the subsequent heat treatment, the wire with the optimum comprehensive properties is Al–0.12Sc–0.04Zr alloy, of which the ultimate tensile strength and electrical conductivity reach 160 MPa and 64.03% (IACS), respectively.     

等通道转角挤压制备超细晶Mg15Al双相合金组织与性能

对高铝双相合金Mg15Al在553K以Bc路线进行了不同道次的等通道挤压(ECAP),获得了超细晶高铝镁合金。通过OM,SEM,TEM分析了ECAP前后合金的微观组织结构及断口形貌,并测试了不同挤压道次后合金的硬度和室温拉伸性能,分析了ECAP细化晶粒机理及其性能改善原因。结果表明,随挤压道次增加,累计形变增强,网状硬脆相β-Mg17Al12破碎,合金晶粒显著细化,但对单相区和两相混合区细化效果不同。在α、β两相共存区内,4道次ECAP后形成100nm～200nm的细晶粒;在α单相区,4道次ECAP后晶粒为1μm以下,且在初晶α-Mg内析出弥散细小的β相,起到细晶强化和弥散强化作用。8道次ECAP后,晶粒略有长大。ECAP使合金的硬度、抗拉强度和延伸率同时得到提高,尤其是4道次ECAP后,硬度提高了32.04%,抗拉强度σb从150MPa提高到269.3MPa,延伸率δ由0.05%提高到7.4%;8道次ECAP后,硬度、抗拉强度略有下降,延伸率略有上升。SEM断口观察显示ECAP使合金拉伸断口形貌由铸态的解理断裂特征转变为延性韧窝断裂特征。     

退火工艺对激光选区熔化成形Ti6Al4V合金组织及室温力学性能的影响

以Ti6Al4V球形粉末为原料,利用激光选区熔化成形方法制备了Ti6Al4V合金试样,采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能测试等手段,研究了退火工艺对Ti6Al4V合金室温力学性能及组织的影响规律。结果表明: SLM成形沉积态Ti6Al4V合金室温抗拉强度超过1200 MPa,而平均断后伸长率仅为4.0%;在650 ℃下进行真空退火处理,合金的抗拉强度仍保持在1200 MPa左右,规定塑性延伸强度R_p0.2高于1150 MPa,但试样的断后伸长率<10%;而在750及800 ℃下进行真空退火处理,合金试样的抗拉强度降至1100 MPa左右,规定塑性延伸强度高于1050 MPa,伸长率达到甚至超过10%,材料的综合强韧性得到明显提升。随着真空退火加热温度和保温时间的增加,SLM成形Ti6Al4V合金原始β晶界逐渐变模糊,晶粒趋向于等轴化。与此同时,快速冷却转变的α′针状马氏体未出现明显地粗化。