C合金化对AlCrFeCoNi2.1共晶高熵合金微观组织和拉伸性能的影响

目的 为了显著提高AlCrFeCoNi2.1共晶高熵合金的室温力学性能,利用C合金化的方法研究不同碳含量对微观组织和室温拉伸性能的作用规律。方法 采用电弧熔炼–滴铸方法制备了不同C含量的(AlCrFeCoNi2.1)–x%C(x=0、1、2、3,原子数分数)共晶高熵合金,利用XRD、SEM和EDS等手段研究了不同C含量下微观组织、相结构和拉伸性能的变化规律。结果 添加C元素后,合金未形成新相,仍然由FCC相和B2相组成,但其微观组织呈现出由层片状向树枝晶转变的特征。随着C含量的增加,屈服强度和抗拉强度增大,但伸长率有一定的降低,其中(AlCrFeCoNi2.1)–3%C(原子数分数)合金的屈服强度可达到791 MPa,抗拉强度可达到1 332 MPa,同时伸长率仍有6.1%,与AlCrFeCoNi2.1合金相比,屈服强度和抗拉强度分别提高了99 MPa和296 MPa。结论 该强化效果主要来源于C原子的固溶强化作用和微观结构的改变。     

一种新型变质剂对高速钢组织与力学性能的影响

采用电渣重熔工艺制备高速钢材料,借助光学显微镜和摆锤冲击试验机研究变质剂对高速钢轧辊材料微观组织和冲击性能的影响。结果表明：制备过程中加入变质剂能改变高速钢中共晶碳化物的形貌,部分鱼网状的共晶碳化物组织发生断裂,颗粒状碳化物增多,基体中晶粒更加细小;经过热处理这种趋势变得更加明显,因此高速钢的冲击韧性得到提高,其冲击韧性由8.7 J/cm2增加到9.8 J/cm2。     

变形温度对Mg-Zn-Mn-Ca合金拉伸与降解性能的影响

研究了变形温度对挤压态Mg-2.2Zn-1Mn-0.5Ca合金微观组织、力学性能和生物降解性能的影响。结果表明,Mg-2.2Zn-1Mn-0.5Ca合金在280℃变形时发生完全动态再结晶,并且随着挤压温度的升高,合金的再结晶晶粒明显长大,力学性能降低;同时,随着挤压温度的升高,Mg-2.2Zn-1Mn-0.5Ca合金的位错密度升高,从而使其生物降解性能降低。     

复杂细长砂芯的成形性和溃散性特征研究

介绍了自主设计的一套用于复杂细长砂芯性能表征的芯盒模具,开展了复杂细长砂芯的成形性、溃散性及其表征方法的试验研究,结果表明:(1)随着射砂压力的升高,细长砂芯的完整成形性越好,砂芯的充填密度和抗弯强度增大;(2)随着粘结剂加入量的增加,砂芯完整成形性变化不大,充填密度先增大后减小,抗弯强度逐步增大;(3)随着砂芯受热温度升高,砂芯的残留强度逐渐降低,落砂量增大,砂芯易于溃散;(4)随着树脂粘结剂加入量增加,砂芯的残留强度增大,落砂量减少。     

元素粉末法SPS烧结固化TiAl合金的组织和力学性能

以元素粉末为原料,通过放电等离子烧结(SPS)分别合成了Ti-46Al-9Nb-0.5Si和Ti-46Al-2Cr-0.5Si-0.2C。研究了各种SPS条件下合金元素扩散及微观组织的演变规律。在1 300℃×5min及以上条件下,Ti、Al、Si和C元素能够均匀扩散,Cr几乎完全扩散,仅有很少的富集区,而Nb的扩散远未完成。两组合金均表现为典型的层片晶团加γ相的双相组织。提高烧结温度和时间,层片晶团的数量和晶粒尺寸增加。各种条件下SPS烧结获得的试样压缩强度在1 200~1 350MPa之间,增加层片晶团含量能提高强度,但因烧结温度和时间的增加引起的晶粒粗化会导致强度下降。室温下的压缩性能与铸造热处理的试样及SPS预合金化粉末获得的材料的性能相当。     

耐热高熵多主元合金及其强韧化研究现状

航天、航空、船舶等工业的飞速发展对耐热合金提出了更高的要求.传统的耐热合金经长期深入发展,其高温性能已经挖掘至接近极限,亟待开发新的耐热合金体系.近年来提出的多主元高熵合金颠覆了传统固溶体合金的设计理念,显著拓宽了合金设计的成分范围,有望利用这一新的合金设计理念开发出性能更加优异的耐热合金体系.已提出的多种耐热多主元合金体系表现出各自独特的性能特点,也存在各自的不足.其中,体心立方结构的难熔多主元合金具有很高的高温强度,但室温韧性较差;而面心立方结构的多主元合金具有优异的韧塑性,但高温强度较低.针对这些问题,研究人员研究了多种强韧化方法,产生了显著的强韧化效果.本文总结了已有的耐热多主元合金体系,分析了不同合金的微观组织特点和强韧化机理,展望了耐热多主元合金的发展方向,以期为突破新型耐热合金体系开发的学术研究和工程应用提供一定的参考.     

部分再结晶对NiFeCoCrMn高熵合金显微组织和拉伸性能的影响

为了调控NiFeCoCrMn高熵合金强度和塑性之间的平衡关系,采用传统的热力学加工技术(冷轧和再结晶),通过不同的再结晶退火工艺得到不同程度的位错强化,并对具有不同再结晶比例的合金进行拉伸性能测试.随着再结晶比例的增加,即应变硬化程度的下降,合金的均匀伸长率和加工硬化率显著提高,但屈服强度和抗拉强度降低.尤其在650℃...     

碳化物析出对CrFeCoNi高熵合金拉伸和腐蚀性能的影响

添加了3%(摩尔分数,下同)的C对CrFeCoNi高熵合金进行合金化,依次进行1 200℃×12h均匀化冷轧800℃×1h再结晶退火,获得了完全再结晶组织,研究了该合金中碳化物的析出特征及其对合金微观组织、室温拉伸性能和腐蚀行为的影响。结果表明,C合金化后,除了面心立方结构的等轴晶基体之外,还发现了M_(23)C_6碳化物随机分布在晶界和晶内。室温屈服强度由CrFeCoNi合金的386MPa增加到706MPa,但伸长率和耐腐蚀性有所降低。     

试样壁厚对振动消失模铸造球墨铸铁组织的影响

采用振动消失模铸造的方法制得阶梯形球墨铸铁,利用光学显微镜对球墨铸铁中的石墨形态及基体组织进行观察,借助图像分析软件对石墨球的数量进行定量分析。通过比较分析的方法,研究了试样壁厚对球墨铸铁的石墨形态及基体组织的影响。结果表明,随着试样壁厚的增大,石墨球的个数先减少后增多,基体组织则先变得粗大,尔后变得细小,并且在壁厚为60mm的试样中石墨球数较30mm厚的试样增加了69.5%。石墨形态及基体组织的变化主要应归因于试样壁厚的增大降低了试样的冷却 速度,延长了振动对凝固组织的作用时间,增强了振动力对结晶组织的“黏性剪切”作用。     

消失模铸造液-液复合Al/Mg双合金界面特征研究

通过设置铝隔层,利用消失模铸造实现了Al/Mg双合金的液-液复合。使用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了Al/Mg双合金界面的组织特征。结果表明,铝隔层成功阻止了液态合金混液,被完全熔化,与液态合金一起发生冶金反应。镁合金和铝合金实现了良好的冶金结合,形成了均匀的反应层,其中镁合金侧反应层是由Mg_(17)Al_(12)相和δ-Mg相组成的共晶组织,铝合金侧反应层由连续分布的Al_3Mg_2相和颗粒状的Mg_2Si相组成。