水平连铸QSn6.5-0.1组织元胞自动机模拟

利用有限差分数值处理方法,研究了QSn6.5-0.1锡磷青铜水平连铸过程中,板坯液芯长度与水冷强度的关系,同时利用元胞自动机方法(CA)模拟了在水冷强度为2500W/(m2.K)下锡磷青铜板坯横截面组织的形成过程。研究发现,利用元胞自动机方法可以很好地预测水平连铸过程中晶粒组织的形成过程。     

Al含量对等值锌当量耐磨黄铜组织及性能的影响

为研究Al含量对耐磨黄铜组织、力学性能及摩擦磨损性能的影响,制备了三种不同Al含量(1.3％Al、2.4％Al、3.6％Al,均为质量分数)等值锌当量的耐磨黄铜合金;利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸试验机及摩擦磨损试验机对三种耐磨黄铜的组织、力学性能和摩擦磨损性能进行了观察与研究.结果表明,合金的组织为α相、β相、共晶组织强化相及初生强化相,当锌当量不变时,随着Al含量增加,α相区、β相区面积基本相同,共晶组织强化相数量增加,初生强化相数量减少,导致强化相晶粒平均尺寸减小.随着Al含量的增加,合金的硬度、抗拉强度、屈服强度分别提高了31.6％、22.4％、67.3％,延伸率及磨损率分别下降了64.2％及40.8％.     

形变热处理对用微量Cr合金化的Cu-Zn合金组织性能的影响

用中频熔炼半连续铸锭技术制备了一种成分为Cu-2Zn-0.6Cr的合金,铸锭经热挤压成28 mm×8 mm的条材并进行在线水淬,之后对条材分别实施时效和冷拉变形时效两种处理,冷拉变形量为35%。测试了合金的拉伸力学性能和电学性能,用金相、X射线衍射和电子显微分析研究了不同处理态合金的微观组织结构及其变化。研究结果表明:研究合金有很强的时效强化效应和优良的中温特性;时效前的预泠变形可以显著提高合金的强度,强度增量达到130 MPa;这种合金最佳的形变热处理工艺为在线固溶-35%冷拉变形-450℃下时效4 h,在此条件下合金抗拉强度和屈服强度分别达到467 MPa和390 MPa,延伸率和电导率分别达到20.8%和64.5%IACS。显微组织结构分析结果表明,形变热处理状态的合金力学性能和电学性能由时效过程中的回复再结晶和时效析出两个过程控制,合金的高强度主要来源于预冷变形引起的亚结构强化和Cr粒子的析出强化。     

热处理制度对Cu-Ni-Cr合金组织和性能的影响

采用中频熔炼-铁模铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺,制备了Cu-Ni-Cr合金板材.通过拉伸力学性能测试、电导率测试、金相和透射电子显微镜观察,研究了不同热处理制度对该合金组织和性能的影响.结果表明,合金的高强度主要来源于预冷变形和时效过程中引起的亚结构强化和从过饱和固溶体中析出Cr粒子引起的析出强化.时效前的预冷变形,大大提高了合金的强度,而电导率只是稍有下降.该合金较好的热处理制度为时效前进行50%的冷变形,然后在450 ℃条件下保温4 h,在此工艺条件下,该合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、电导率分别为415 MPa、368 MPa、13.2%、23.89 MS/m     

Cu-0．1Fe-0．03P合金板材缺陷研究

采用扫描电镜及能谱分析、XRD分析和TEM分析等手段,对Cu-0.1Fe-0.03P合金热轧板鼓泡和冷轧薄板掉渣缺陷试样进行研究.结果表明,Cu-Fe-P合金中,P的脱氧作用增加了铜熔体的吸氢倾向,氢在合金中的弥散分布形成的气孔在热轧条件下聚集长大,是热轧板鼓泡的直接原因.鼓泡内表面的结晶状物质为Cu2O.后续的冷轧过程中,Cu2O相在应力的作用下破碎或小量的变形,其低塑性和与基体的低结合力是Cu-Fe-P冷轧薄板起皮掉渣的原因.     

Ni含量对Cu-Ni-Cr合金组织和性能的影响

采用中频熔炼-铁模铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺,制备了Cu-Ni-Cr合金板材.通过拉伸力学性能测试、电导率测试、金相和透射电子显微镜观察.研究了不同Ni含量对该合金组织和性能的影响.结果表明:Cu-Ni-Cr合金在Ni含量不大于2%时.其常温力学性能相差不大,在Ni含量达到5%后强度才有较大的下降;Ni可有效地调节合金的电导率,在Ni含量从0.5%变化到5%时,合金的电导率也从64%IACS变化到20.9%IACS,因此可根据具体要求选择设计合金的成分;在此处理态下,两成分的合金Cu-1.5Ni-0.5Cr和Cu-2.0Ni-0.5Cr的高温力学性能都较好,抗拉强度在350℃时在280MPa左右,延伸率也在8%左右.     

Cu-Ag-Cr合金的强化机制及定量探讨

采用中频熔炼-铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺制备了Cu-Ag-Cr合金。通过拉伸力学性能测试、硬度测试和透射电子显微镜观察,研究了微量Cr和Ag对固溶-预冷变形-时效合金组织和性能的影响,探讨了Cu-Ag-Cr合金的主要强化机制,并用理论计算来预测Cr对合金屈服强度的增量。结果表明:微量Ag在Cu-0.1Ag-0.5Cr合金中主要以固溶形式存在,微量Cr在时效态Cu-0.1Ag-0.5Cr合金中主要以单质Cr粒子形式存在,Cr粒子的尺寸约为几个到十几个纳米,呈现共格畸变产生的豆瓣状析出相衬度,与基体共格,冷轧后时效态组织中有部分保留的位错亚结构。细小弥散分布的析出相质点能够强烈地钉扎位错,对形变组织中的亚结构具有稳定作用,阻碍位错运动和亚晶界的合并,从而使合金中仍能保持较高的位错密度,延缓回复过程和再结晶形核的开始。Cu-0.1Ag-0.5Cr合金的强化机制是Ag的固溶强化、预冷变形引入的亚结构强化和Cr粒子的析出强化。理论计算的屈服强度增量,与实验测试的Cu-Ag-Cr合金屈服强度增量很接近,计算值与实测值相差5.5%。Cr的析出强化量可以由计算近似得到。     

45钢激光硼氮合金化层制备及性能研究

为了使得工程上常用的零部件保持自身韧性的同时提高其表面的耐磨性，利用激光合金化技术在45钢表面制备了二元硼氮合金化层，优化了工艺参数，研究了合金化层的组织及性能。结果表明：随激光功率、扫描速度、搭接率增大，合金化层硬度均呈先增后降的趋势，在1.5 kW、500 mm/min、50%时硬度分别达到最大值954,885,882 HV_{2 N},随B∶N（质量比）中B的含量提高，合金化层硬度逐渐上升；最佳工艺参数为：激光功率1.5 kW,扫描速度500 mm/min,搭接率50%,经最优工艺处理后的合金化区组织由Fe₂N、Fe₂B、FeB、Fe₇C₃、γ-（Fe, N）等化合物和固溶体组成，以柱状晶和胞状晶为主，厚度约为600μm,平均硬度为1 023 HV_{2 N},热影响区组织由少量针状马氏体以及残余奥氏体等组成，厚度约为250μm,硬度由967 HV_{2 N}到265 HV_{2 N}呈梯度分布；合金化层的摩擦系数约为0.451 ...     

45钢激光氮合金化涂层的组织性能及工艺优化

利用激光合金化技术在45钢表面制备了氮合金化层,并采用正交试验法优化了合金化工艺参数,采用OM、XRD、显微硬度计和摩擦磨损试验机等手段研究了优化工艺处理后的合金化层的组织及性能。结果表明,随激光功率和扫描速度增大,合金化层硬度呈先增后降的趋势,在1.0 kW和500 mm·min^-1时硬度分别达到最大值782 HV0.3和725 HV0.3,随着搭接率的增加,合金化层硬度逐渐下降,其最优工艺为:激光功率1.0 kW、扫描速度500 mm/min和搭接率30%;经最优工艺处理后的合金化区组织由γ-(Fe,N)、γ-(Fe,C)、针状马氏体、γ′(Fe₄N)、ε(Fe₂N)以及Fe₃C等固溶体和化合物组成,以柱状晶和胞状晶为主,厚度约为120 μm,平均硬度约为816 HV0.3,热影响区组织由少量针状马氏体以及残留奥氏体等组成,厚度约为200 μm,硬度由768 HV0.3到242 HV0.3呈梯度分布;合金化层的摩擦因数约为0.4827,磨损率为8.218×10^-15 m³·N^-1·m^-1。     

放电等离子烧结氧化锆陶瓷的工艺优化及性能

采用放电等离子烧结制备了氧化锆陶瓷,利用正交试验方法优化了烧结工艺参数,研究了烧结温度、时间、压力等工艺参数对其组织和性能的影响。结果表明,影响氧化锆陶瓷强韧性能的主要因素是烧结温度,其次是烧结时间;最佳放电等离子烧结工艺参数为烧结温度1400 ℃、烧结时间5 min、烧结压力15 MPa;经最佳SPS工艺烧结后的氧化锆陶瓷,其组织为均匀单一的四方相氧化锆,致密度为95.9%、硬度1332 HV0.5、断裂韧性为5.18 MPa·m^0..5。