Ti-Ni形状记忆合金表面PVA/SiO_2复合涂层的制备

研究溶胶-凝胶法制备Ti-Ni记忆合金表面复合涂层的工艺,并对涂层结构性能进行测试。结果表明,Si O2复合涂层溶胶凝胶法制备涂层适当的工艺参数如下:聚乙烯醇(PVA)与正硅酸乙酯(TEOS)质量比为1:4,提拉速度为2 mm/min,烧结温度为550℃。通过扫描电子显微分析、原子力显微分析、纳米压痕力学性能分析可知,经上述工艺涂覆后的Ti-Ni形状记忆合金表面形成了均匀致密的Si O2涂层,涂层与基体的结合强度良好。     

Cu-2.7%Al_2O_3弥散强化铜合金的微观组织和力学性能研究

研究了Cu-2.7%Al2O3弥散强化铜(ADSC)合金的微观组织和力学性能。研究表明,纳米级的Al2O3弥散分布在铜基体中,多数为近球形,在晶界处有部分粗大的Al2O3粒子存在。Al2O3粒子与位错的交互作用以及霍尔-佩奇机制的贡献占其室温屈服强度的90%,高温下合金的强度主要与Al2O3粒子对位错的强烈钉扎以及对晶界和亚晶界滑动的阻碍作用有关。该合金的室温抗拉强度超过了560 MPa,700℃下的强度几乎与纯铜在室温下的强度相当。不同温度下的拉伸断口分析表明,弥散强化铜(ADSC)合金的塑性随温度升高逐渐降低。该合金的可加工性能优良,旋锻加工后,垂直于加工方向的晶粒进一步细化,平行于加工方向的纤维组织进一步拉长,横向和纵向硬度值均在160±5 Hv范围内。     

喷射沉积法制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的显微组织与性能

采用喷射沉积技术制备Al-8.11Zn-2.01Mg-2.36Cu-0.12Zr(质量分数,%)合金,并对其显微组织和性能进行研究。结果表明:喷射沉积的沉积态合金为近等轴状,且晶粒均匀细小,尺寸约为50μm;对合金进行(470℃,24 h)均匀化处理、420℃热挤压(挤压比为39)、(470℃,1 h)固溶处理、(140℃,8 h)时效处理后合金具有优良的性能,合金的抗拉强度为730 MPa,屈服强度为700 MPa,伸长率为11%。合金在140℃时效过程中,时效10 min即形成GP区;时效8 h后,主要强化相为针状的η'-Mg Zn2和球状的Al3Zr粒子;时效72 h后,针状的η'-Mg Zn2亚稳相呈现为棒状的η-Mg Zn2稳定相。该喷射沉积法制备的合金表现出优异的强度和韧性,可广泛应用于航天航空工业、汽车工业、轨道交通、船舶、电子电工等领域。     

超高强Cu-Ni-Si-Mg-Cr合金的组织和性能

通过光学显微镜、维氏硬度计、涡流电导仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜等仪器设备对Cu-6.0Ni-1.4Si-0.15Mg-0.1Cr合金的组织结构和性能进行了表征与测试.结果表明:合金铸态组织为发达的树枝晶组织,并可分为白亮的枝晶区、灰色的中间过渡区及非平衡凝固相粒子.非平衡凝固相主要为δ-Ni2Si和β-Ni3Si.合金主要的强化机制为时效析出强化,主要强化相为δ-Ni2Si.合金经过适当的形变热处理后,硬度为353 HV,抗拉强度为1 010 MPa,屈服强度为930 MPa,伸长率为3.8%,电导率为29.7%IACS.     

AZ31B镁合金的低温压缩变形机制

利用Geeble1500热模拟实验机对双辊连续铸轧AZ31B镁板在变形温度为100℃,应变速率为10-3s-1的条件下进行单轴压缩变形,并利用金相显微镜和透射电子显微镜对其微观组织进行观察。结果表明:在上述的条件下变形时,合金中产生大量的孪晶,孪晶与孪晶之间相互交截,在孪晶界及孪晶交截区出现大量的位错,并且有动态再结晶核心及再结晶小晶粒,说明该合金中动态再结晶形核位置主要为孪晶界及孪晶-孪晶交截区。     

双辊铸轧AZ31镁合金板坯的物相分析

采用双辊铸轧技术制备AZ31镁合金板坯,利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜以及能谱分析等技术对该板坯的物相进行分析.结果表明: 双辊铸轧AZ31镁合金板坯中的物相主要有а-Mg枝晶、枝品间富溶质а-Mg和不规则的块状Mg17(Al,Zn)12相组成的离异共晶以及弥散分布于晶内的星形细小Al8Mn5相;在双辊铸轧过程中,随着Mg液温度的降低,过饱和的Mn以Al8Mn5相的形式从Mg液中析出,而后细小的Al8Mn5相随着а-Mg初晶的长火进入枝晶胞内部;а-Mg初晶长大的同时,Al、zn等元素在枝晶问未凝固的液相中富集,最终在枝晶问形成依附于初晶的富溶质а-Mg和不规则的块状Mg17(Al,Zn)12相组成的离异共晶.     

AZ31B镁合金的铸轧组织及其相关变形机制

利用金相显微镜、透射电子显微镜对AZ31B镁合金铸轧板坯的微观组织进行研究.结果表明:铸轧AZ31B镁合金板坯主要由α-Mg基体、枝晶间Mg17Al12共晶体和弥散分布的细小析出相组成,铸轧对晶粒的细化效果不明显;板坯在铸轧过程中经历一定的塑性变形,且变形多分布于板材表层;塑性变形在合金中产生大量的位错及位错胞的同时,也产生一定数量的孪晶;经孪生改变晶体取向后的晶粒会在适合的条件下发生滑移变形,孪生和滑移的协同作用使孪晶和位错共存、孪晶中位错的产生和孪晶的变形;铸轧时的塑性变形和高温还导致回复和再结晶的发生.     

高强高导Cu-Mg-Ca合金加工过程中组织结构演变

利用硬度计、双臂电桥、金相显微镜、透射电镜和背散射电子衍射观察等技术研究Cu-0.3Mg-0.16Ca(质量分数,%)合金在加工过程中组织结构的演变规律及性能变化。结果表明:设计合金经780℃、1h固溶处理后冷轧变形状80%时,硬度为167HV,抗拉强度为545MPa,电导率70.24%IACS;当变形量达到90%时,硬度为174HV,抗拉强度为600MPa,电导率为68.68%IACS,均高于同状态下的高铁接触线用CTMH型Cu-0.4Mg合金的性能。设计合金固溶态组织为以大角度晶界为主的等轴晶,所占比例最高的是60°的大角度晶界;随着冷变形的进行,合金组织中开始出现分布不均匀的小角度晶界,随着变形量的进一步增加,小角度晶界先增多后减少。当变形量达到80%时,合金轧面的变形织构以S剪切织构和Copper织构为主,此时合金显微组织中的变形条带发生弯曲,向胞状组织过渡。     

形变热处理对Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce合金微观组织及性能的影响

设计并制备 Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce(wt.%)合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析和透射电镜(TEM)等测试手段研究合金形变热处理过程中微观组织及性能的变化。合金铸态组织为典型的枝晶组织,铸锭经过920℃热轧后,枝晶组织显著消除。合金的适宜固溶处理制度为960℃/4 h。该合金固溶处理后的冷变形对合金最终性能有很大影响。冷变形程度越大,合金达到硬度峰值的时间越短,硬度峰值和电导率越高。时效温度越高,时效析出过程越快。960℃固溶4 h后冷轧50%,450℃时效2 h硬度峰值可达300.8 HV,电导率20.6%IACS,抗拉强度963.9 MPa,屈服强度950.1 MPa。合金在时效过程中析出纳米级粒子为δ-Ni2Si,其与基体的位相关系为：Cuδ[001][001], Cuδ(110)(010), Cuδ(110)(100)。     

高强度Cu-Ni-(Al)-Si合金的组织和性能

通过光学显微镜、维氏硬度计、双臂电桥、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等测试手段对Cu-5.2Ni-1.2Si和Cu-5.2Ni-1.5Al-1.2Si合金的组织结构和性能进行了表征与测试。结果表明:2种合金的铸态组织均为发达的树枝晶组织,包括白亮的枝晶区、非平衡凝固相粒子及中间过渡区。其中枝晶为富Cu区,凝固相为富Ni和Si区,Al元素则比较均匀地分布在铸态组织中。峰值时效后,Cu-5.2Ni-1.5Al-1.2Si合金具有比Cu-5.2Ni-1.2Si合金更高的硬度。Al元素不但促进了Ni2Si的沉淀析出,还形成了Ni3Al沉淀相,从而大大提高合金强度。2种合金的时效早期均出现了有序化,峰时效时主要为沉淀析出强化,合金具有较好的抗过时效能力。