高能球磨AL─Cu合金固态合成反应研究

采用扫描电镜、能谱分析、Ｘ射线衍射和示差扫描量热分析研究了具有较大负混合焓的Ａｌ＿ｘＣｕ＿（１－ｘ）对称扩散系合金的高能球磨固态合成反应。高能球磨时组元晶粒细化达纳米级，造成纳米晶界亚互溶，为室温固态合成反应创造了条件，球磨强度对反应进程影响显著，在ｘ＝０．３～０．７范围内仅形成一种金属间化合物。     

铸造Al-5Cu合金准固态断裂行为的研究

采用SEM观察手段并结合EDX分析 ,在合金的准固态区 ,通过观察Al 5Cu Mn合金准固态拉伸和热裂应力测试试样的断口形貌 ,研究了Ti、Ce等合金元素及其交互作用对Al 5Cu Mn合金准固态断裂行为的影响及其影响机理。通过对试验合金准固态力学性能的测试和大量SEM断口的观察分析研究 ,结果表明 ,Al 5Cu Mn中添加Ti元素可明显提高合金抗热裂能力 ,主要是由于其良好的细化晶粒效果 ;适量Ce元素的加入 ,不仅可细化晶粒 ,而且其在晶间富集形成的化合物还可有效改善低熔点共晶反应在准固态区的力学行为 ,对减小热裂倾向非常有利 ;Ti和Ce的综合作用对合金抗热裂水平的提高比单一元素更有效 ;热裂的产生首先表现为枝晶枝臂的屈服 ,其后的扩展则表现为脆性断裂占优的穿晶、沿晶混合型特征     

强烈淬火基础(Ⅰ)

为了防止构件淬火开裂,热处理工作者一般坚持认为“绝不允许在马氏体温度区域快速冷却”。然而,1961年研究者在Kiev机械厂工作时所取得的数据却与以上规律相矛盾,如图1所示。也就是说,在马氏体温度区域,非常高的冷却速度可以有效地防止淬火开裂。     

Al-Pb-Si-Sn-Cu轴瓦合金的微观结构及特征

采用机械合金化、冷压与热挤压法制备了Al-15％Pb-4％Si—1％Sn—1．5％Cu(质量分数，％)轴瓦合金。试验结果表明，块体材料的组织分布很均匀。Pb粒子细小均匀弥散分布在Al基体上，呈纳米晶粒。Al基体晶粒大小约1．2μm，在其晶界和晶粒内都有粒子析出。在Al基体上还分布着由非晶和亚微米晶粒构成的混合相。研究表明，该工艺是制备Al-Pb系列轴瓦合金的较佳方法；并为制备室温不互溶、高温存在很宽固溶间隙、有较大密度差异的合金组元且组织均匀的合金奠定了工艺基础。     

GCr15钢轴承套圈的磨削开裂失效分析

通过金相分析及断口观察，对GCr15钢轴承套圈的磨削开裂进行了系统分析。结果表明．淬火裂纹是套圈失效的根本原因，而原材料中Cr的带状偏析、套圈表面的应力集中、淬火加热时的氧化脱碳以及不当的磨削工序则共同加剧了淬火裂纹的萌生和扩展。     

RuO2组元对RuO2+SnO2+TiO2/Ti钛阳极微观组织、形貌的影响

通过溶胶凝胶法经涂刷、烧结、退火等工艺制备了2组组元相对含量不同的RuO2+SnO2+TiO2/Ti三元涂层钛阳极.并通过XRD, DTA, TEM分析了溶胶凝胶条件下RuO2组元对RuO2+TiO2+SnO2/Ti的电极涂层的对阳极涂层组织、晶粒尺寸和外观形貌的影响.结果发现所获得的三元涂层颗粒尺寸十分细小, 均为纳米结构, 平均晶粒尺寸小于5 nm.添加RuO2组元细化涂层晶粒的效果不显著.研究表明所获得的三元阳极涂层主要组成物相为金红石(Ru,Sn,Ti)O2固溶体, RuO2组元含量较高时涂层出现不同成分金红石相共存的现象;涂层退火温度由450 ℃升高至600 ℃后, (Ru,Sn,Ti)O2固溶体达过饱和状态, 发生脱溶分解.RuO2组元相对含量的高低不能阻止该固溶体高温发生第二相析出.添加RuO2组元的RuO2+SnO2+TiO2涂层晶粒外观呈较理想等轴状特征.RuO2含量较低的阳极试样Ru11Sn62Ti27具有较理想的晶粒组织结构和外观形貌.     

高能球磨制备Al3Ti/Al块体纳米晶复合材料

通过对Al Ti系和Al TiO2 系进行高能球磨和压制烧结制备了固态原位反应生成的纳米晶块体Al3Ti/Al复合材料。研究表明 :Al Ti合金系高能球磨后 ,各组元晶粒得到细化 ,并且Ti在Al中发生了强制超饱和固溶 ,烧结时原位反应形成纳米晶Al3Ti/Al复合材料 ;而Al TiO2 反应体系高能球磨仅发生组分晶粒细化 ,烧结时TiO2 部分还原并和Al原位反应生成纳米晶 (Ti2 O3 Al3Ti) /Al复合材料。     

Al、Cu二元合金系烧结过程的原位观察

利用高温光学显微镜（HTOM）对由纯铝粉和纯铜粉制得的二元粉末体系进行了原位烧结试验,原位观察结果表明：经典烧结理论对塑性粉末体系不再适用;该体系烧结的典型物理过程可概括为颗粒边界熔化、晶界熔化、颗粒熔化,最后为合金元素铜的扩散均匀化,而这四个阶段在时间上并不能严格分开,而是交叠进行的;边界熔化受颗粒表面氧化膜破碎、表面曲率和颗粒变形等因素影响;晶界扩散在烧结过程中始终起着非常重要的作用.这些结果为进一步合理制定和优化烧结工艺提供了直接的参照依据.     

高能球磨Si还原CuO的固态还原反应

通过对Ｓｉ和ＣｕＯ粉末进行高能球磨制备了Ｃｕ和ＳｉＯ２的复合材料。表明了一般条件下难以进行的固态还原反应，在高能球磨时可以发生；还原产物为纳米级的Ｃｕ和非晶的ＳｉＯ２，还原反应的进程有赖于高能球磨的条件；利用高能球磨可以直接制备纳米级氧化物金属复合材料     

高强度铸造铝合金凝固过程中的元素偏析

通过液淬的方法，研究Al-4.5Cu合金及添加Si,Mn,Ni,Zr元素后合金的凝固过程及溶质分布。结果表明，将Si,Mn,Ni,Zr元素的加入，都能使Al-Cu合金的结晶温度间隔不同程度地减少，其中Al4.5Cu3Si的结晶温度间隔最小，Cu的分布,特点是：晶界高于晶内，一次晶界高于二次晶界”，并随着温度的降低Cu向晶界偏析的趋势加剧，Ni的分布，晶界高于晶内，Mn的分布，晶界高于晶内，但差别不大，Zr在晶界与枝晶间的偏析处的含量较高。