金相法测定锆锡和锆铌系锆合金的相变温度

采用金相法测定了锆锡系Zr4锆合金和锆铌系N36锆合金由α+β相转变为β相的相变温度T_(α+β→β)。结果表明:可以通过金相法测定锆合金的相变温度T_(α+β→β),在相变温度T_(α+β→β)附近淬火,通过观察试样α相含量的变化,确定α相未完全转变和完全转变的温度区间,相变温度T_(α+β→β)取该区间的下限值,热处理加热温度间隔建议选择为10℃;试验测得Zr4锆合金的T_(α+β→β)为970℃,N36锆合金的T_(α+β→β)为890℃。     

Nb、Cr和Mo对新型β/γ-TiAl合金组织与相变的影响

为了研究TiAl合金中β相稳定元素对显微组织及相变温度的影响,本文在Ti-43Al合金的基础上,通过单独与复合添加Nb、Cr、Mo 3种合金元素,获得了新型β/γ-TiAl合金,并系统研究了3种元素的作用规律.结果发现:Nb促使合金形成片层结构,Cr、Mo使合金分别形成近γ组织和针状魏氏组织;3种元素对β相的稳定能力为Mo>Nb>Cr;复合添加Nb、Cr、Mo元素对β相的稳定作用比单一添加更为显著;3种不同元素对α+β+γ三相区范围有显著影响,对α2+γ→α转变的共析温度(te)影响较大,而对γ→α的转变温度(tα)影响较小,Ti-43Al-4Nb-2Mo-0.2B合金的α+β+γ三相区最窄约为15℃,而Ti-43Al-6Nb-0.2B合金的α+β+γ三相区最宽约为95℃,Ti-43Al-4Nb-1Cr-1Mo-0.2B合金的α+β+γ三相区为55℃.     

Zr-Sn-Nb合金第二相粒子结构特征及显微组织演变

采用场发射扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪结合第一性原理计算,研究Zr-Sn-Nb合金成品带材第二相粒子的结构特征,采用卧式金相显微镜结合Zr-Nb二元合金相图,分析成品带材不同热处理温度条件下显微组织的演变规律。结果表明,Zr-Sn-Nb合金成品带材第二相粒子为椭圆形或圆形,在晶粒内部和晶界呈弥散均匀分布,平均尺寸80.7nm;尺寸较小的第二相为立方结构的β-Nb,尺寸较大的第二相为具有ZrCr_2型六方晶体结构的Zr(Nb,Fe)_2,Nb倾向占据Cr(Ⅱ)位置,Fe倾向占据Cr(Ⅰ)位置;成品带材350℃时具有较好组织稳定性,590℃时显微组织为α-Zr+β-Nb+Zr-Nb-Fe粒子,650℃时显微组织为α-Zr+β-Zr+Zr-Nb-Fe粒子,800℃时显微组织为α-Zr+β-Zr,900℃时显微组织为β-Zr;由于Zr(Nb,Fe)2第二相高温下结构不稳定,650~800℃发生溶解,β-Nb第二相随温度升高,其结构稳定性不及β-Zr,但优于α-Zr,因此Zr-Sn-Nb合金成品带材温度较低时,显微组织中的基体相为α-Zr,随着温度的升高,Zr(Nb,Fe)2、β-Nb第二相消失,基体相α-Zr逐渐被β-Zr取代。     

Ti-Al-Cr两相钛合金的组织与性能研究

研制了一种Ti-Al-Cr两相钛合金.实验用合金采用真空自耗电弧熔炼,在α+β两相区锻造成60mm×60mm的方棒.用金相法测试合金相变点为(970±5)℃.为了解热处理制度对合金显微组织和力学性能的影响,合金经过4种工艺制度进行热处理.用金相显微镜观测了不同热处理制度下的组织特征,并测试其力学性能.研究结果表明,相变点以下固溶处理得到双态组织,随着同溶温度的升高,初生α相含量减少,合金强度升高,塑性呈下降趋势.β固溶处理后得到魏氏组织,合金强度和韧性匹配高于相同热处理条件TC4合金水平.     

BT36高温钛合金的成分特点及组织研究

采用金相观察和扫描能谱分析的方法,测定了BT36合金的α+β/β相转变温度和组织中不同区域的成分.结果表明:BT36合金的α+β/β相转变温度为980℃.其轧棒经过两相区热处理可获得等轴组织,同时存在片层状的β转变组织.经测定,与周围等轴基体相比,片层中Al含量偏低,而Mo、W含量偏高,这是由于合金在熔炼时合金元素没有得到充分地均匀化.     

铝-铜-镁系合金中s时效相新的析出位置

一、前言 与其它时效铝合金相相似,高强度时效硬化铝-铜-镁系合金也由三类基本粒子组成:第一类,粗大夹杂相,主要由A_(12)Fe_3Si,Al_7Cu_2Fe组成,尺寸在1μm以上,在铸造过程中形成,对合金综合性能有不利的影响;第二类,中等尺寸的弥散相Al_(20)Cu_2Mn_3,尺寸在0.2～0.5μm左右,呈棒状或呈多次孪晶,在均匀比过程中形成,起阻碍再结晶的作用;第三类,s系列相,化学组成为Al_2CuMg,呈板条状,在固溶处理和时效过程中形核并长大,在合金中起主要强化作用。 铝-铜-镁系合金中的时效强化相为s系列析出相,s相的晶体结构为Cmcm,点阵参数a=0.401nm,b=0.925nm,c=0.751nm。其沉淀过程如下:过饱和固溶体→G.P.区→s"相→s'相→s相。s沉淀相与基体的取向关系为(010)s∥(021)Al,[100]s∥[100]Al。 在铝-铜-镁系合金中,s系列相是合金的主要强化相。s相主要在位错缺陷处形核并长大,遵循以上的沉淀过程并满足以上的取向关系,s系列相还在无沉淀区或     

Zn-8%Al变形锌合金组织演化规律研究

通过对Zn-8%Al合金的熔铸、挤压和拉拔加工,采用金相显微镜、扫描电镜等分析手段,研究了该合金的组织演化和相转变规律。实验结果表明,铸锭凝固初期发生包晶反应L+α→β,初生晶α′边缘包围着一层更富Zn的η相,随着温度的不断下降,进而发生共晶反应L→η+β与共析反应β→η+α。在热挤压过程中,大变形量加工使得枝晶破碎,合金的微观组织得到明显细化,但在横截面上仍可以看到小的枝晶,包晶相β在挤压的过程中已经发生共析转变:β→α+η。由于挤压和拉拔过程中都产生大量的变形热,Zn为层错能高的金属,发生动态再结晶,但由于冷却速度很快,只能发生不完全动态再结晶。Zn在冷加工过程中,出现软化现象,除了可能发生动态回复与动态再结晶外,还有可能会发生η→ηm′+η′→η+α的相变。     

铸造铝合金ZL305的相分析

本文叙述了利用光学显微镜、电子探针及扫描电镜等实验技术,系统地研究Al-Mg-Zn系的ZL305合金的金相组织所得的结果。分析了合金在平衡状态下和不平衡状态下的相组成。砂模铸造试样,铸造状态下的相组成为:α相、β相(Mg_5Al_8)和微量三元共晶(α+β+T)、杂质相Mg_2Si、FeAl_3、TiAl_3等。淬火状态下的相组成为单相α-固溶体。还有微量高熔点不溶解杂质质点。     

固溶温度和冷速对BT3-1钛合金微观组织的影响

利用X射线、光学金相和透射电镜等手段,研究了由各种加热温度、不同冷速(水淬、空冷和炉冷)对BT3-1钛合金微观组织的影响。从β区温度水淬,形成α″马氏体;在(α+β)相区上部温度水淬,得α″和α相;900℃水淬,可得α″、α和β相;由850℃水淬只获α和β相。考察了α″马氏体的点阵常数变化、亚结构变化和硬度的变化。自各固溶温度空冷或炉冷,获得各种形态的α相和β相。     

不同热处理条件下Ti-6Al-4V-0.1B合金的组织和性能

研究了不同热处理条件下两相区轧制的Ti-6Al-4V-0.1B合金棒材的组织和性能。研究结果表明,α+β相区热处理后获得等轴组织或双态组织,随着热处理温度的升高,初生α相含量降低;β相区热处理后获得魏氏组织,原始β晶粒及α集束的尺寸随着热处理温度的升高而增大。在拉伸变形时,魏氏组织的强度高于双态组织,但塑性明显低于后者。900℃/1 h,AC+540℃/8 h,AC和1 080℃/1 h,AC+540℃/8 h,AC处理之后获得等轴组织和魏氏组织,具有该组织类型合金最佳的强度和塑性匹配,在拉伸载荷的作用下,TiB相与基体之间存在很好的结合力,TiB相在拉伸过程中传递载荷。     

ZL211A合金组织与性能研究

研究了ZL211A合金的铸造状态和热处理状态的组织和力学性能,进行了合金熔炼、铸造、热处理、力学性能测试、微观组织和拉伸断口形貌观察等试验.结果表明,ZL211A合金的铸态金相组织主要由α(Al)、CuAl2和T(Al12CuMn2)相组成,力学性能较低,不能满足航空结构材料的要求,必须经热处理强化后才能使用;热处理状态的金相组织主要由α(A1)、T(Al12 CuMn2)相、θ″相和θ′相组成,经过二级固溶处理再人工时效后,即在535℃±5℃,保温7h,再升温到545+3-5℃,保温7h,淬入50～60℃的热水中,然后在165℃±5℃人工时效7h,可获得优良的综合力学性能.ZL211A合金拉伸试样断口表现为延性断裂,其微观形貌均为韧窝和撕裂棱,韧窝的大小和深浅有所不同.     

钼钨含量和热处理对一种高温钛合金拉伸性能的影响

研究了具有不同β相稳定化元素(Mo,W)含量的TMW-1(K_β=5.5)钛合金和TMW-2(K_β=3.5)钛合金,经不同双重和三重退火处理后的室温和650℃高温拉伸性能。结果表明:经适当的热处理,在不损害室温塑性的情况下,TMW-1钛合金和TMW-2钛合金在650℃的拉伸性能均能达到近α钛合金在600℃的拉伸性能。为了保证合金650℃的拉伸性能,合金中β稳定化元素(Mo,W)含量应使β稳定化系数K_β保持在3.0-3.5为宜。     

TC21合金在形变热处理工艺下的组织特征

对TC21钛合金在不同条件下超塑拉伸后,进行双重退火热处理,研究热加工工艺对TC21合金显微组织演变的影响。结果表明,当变形温度在890～960℃时,TC21合金的伸长率随变形温度的增加先增加后减少,最佳超塑性变形温度为910℃;TC21合金在α+β相区超塑变形,然后在α+β相区双重退火处理后得到双态组织;在β区进行超塑变形、α+β相区双重退火处理后得到网篮组织。     

铸造Mg-3Zn-0.5Cu-0.6Zr镁合金的时效析出行为研究

利用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪、扫描和透射电镜研究了铸造Mg-3Zn-0.5Cu-0.6Zr镁合金铸态和固溶时效后的显微组织,初步确定了时效Mg-3Zn-0.5Cu-0.6Zr镁合金中主要合金相的种类和形态.合金铸态组织主要由初晶Mg基体和(Mg+Mg2Cu,CuMgZn)共晶组成.固溶后,晶界处大部分非平衡共晶组织溶解;180℃/20h时效后达到合金时效硬度峰值,此时晶内析出相主要有三类:(1)轴线垂直于(0001)Mg,板条状或棱柱状β2’-MgZn2,长度50nm～200nm,该相是合金的主要时效硬化相;(2)较粗大的、其轴线仍与基面垂直的六棱柱状β2’-MgZn2;(3)轴线平行于(0001)Mg,板条状或针状β-MgZn,长度50nm～150nm.     

镍铝青铜BAl7-7-2-2合金摩擦磨损性能分析

分析了镍铝青铜BAl7-7-2-2合金及其热处理后的金相组织、硬度、拉伸性能、冲击韧性和摩擦磨损性能。结果表明,镍铝青铜BAl7-7-2-2合金经热处理后,组织发生再结晶细化,κ相析出减少,强度、硬度降低,冲击性能显著提高;BAl7-7-2-2合金摩擦系数低于QAl9-4合金的,热处理后摩擦系数继续减小,减摩性能优异;BAl7-7-2-2合金的磨损率高于QAl9-4合金的,热处理后磨损率降低,磨痕宽度和深度减小,耐磨性得到提高,接近QAl9-4合金的水平。     

热处理温度对选择性激光熔化TC4钛合金板不同成形面组织和性能的影响

通过热处理试验、金相检验、扫描电镜观察、X射线衍射分析和硬度测试,分析了热处理温度对选择性激光熔化TC4钛合金板不同成形面的相组成、显微组织和硬度的影响。结果表明：随热处理温度由750℃升高至950℃,选择性激光熔化TC4钛合金板顶面和侧面的针状马氏体α′相不断减少;当热处理温度为850℃时,针状α′相完全转变为α+β相,当热处理温度(950℃)超过α相转变温度时,β相含量升高;钛合金板顶面基本没有柱状β相,形成了等轴状β相,其侧面仍存在柱状β相;钛合金板顶面和侧面的硬度随着温度的升高呈先减小后增大的趋势。     

Solidification pathway and phase transformation behavior in a beta-solidified gamma-TiAl based alloy

The phase transformation behavior of an as-cast Ti-42Al-5 Mn(at.%) alloy after subsequent quenching from 1380 ℃ to 1000 ℃ was investigated based on the differential thermal analysis(DTA),electron probe micro analyzer-backscattered electrons(EPMA-BSE),transmission electron microscope(TEM) and X-ray diffraction(XRD).The results show that,the solidification path can be summarized as follows:Liquid→Liquid+β→β→β→α→β+α+γ→β_o+α_2+γ→β_o+γ+α_2/γ→β_o+γ+α_2/γ+β_(o,sec),with the phase transformation α→β temperature(T_β)=1311℃,phase transformation γ→β temperature of(T_(γsolv))=1231℃,phase transformation α_2→α or β_o→β temperature(T_(α2→α)/T_(β_o→β))=1168 C,eutectoid temperature(T_(eut))=1132 ℃ and T_(α_2/γ→βo,sec)≈1 120℃.In comparison with Ti-42 Al alloy,the T_(eut) and T_(γsolv)are slightly increased while both the Tp is decreased obviously by 5% Mn addition.When quenched from the temperature of 1380-1260 ℃,the martensitic transformation β→α' could occur to form the needlelike martensite structure in β area.This kind of martensitic structure is much obvious with the increase of temperature from 1260℃ to 1380 ℃.When the temperature is below T_(γsolv)(1231℃),the γ grains would nucleate directly from the β phase.For the temperature slightly lower than T_(eut)(1132℃),the dotted β_(o,sec) phases could nucleate in the lamellar colonies besides the γ lamellae precipitated withinα_2 phase.Finally,at room-temperature(RT),the alloy exhibits(p_o+α_2+γ) triple phase with microstructure of β_o+lamellae+γ,of which the lamellar structure consists of α_2,γ and β_(o,sec) phases.The phase transformation mechanisms in this alloy,involving β→α',β→γ,α_2→α_2/γ and α_2→β_(o,sec) were discussed.     

固溶时效对热轧态QAl10.9-5-5合金组织及性能的影响

采用OM、XRD等分别研究了850~980℃固溶、350~650℃时效工艺对热轧态QAl10.9-5-5合金的显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,热轧态QAl10.9-5-5合金中未溶的α、κ相逐步固溶到高温组织中,并在室温组织中以β′相出现,当固溶温度升至925℃时,合金基本为单一均匀的β′相组织,此时硬度达到最大值;在随后的时效过程中,随着时效温度的升高,原子扩散速率加快,细小的κ相不断从β′相中析出,并产生明显的沉淀强化作用;当时效温度为450℃,保温2h时,合金硬度值可达326HB;继续升高时效温度,合金中开始出现大量的α相,从而导致其硬度随之下降。综合比较,热轧态QAl10.9-5-5合金的较佳热处理工艺为925℃×1h固溶、450℃×2h时效。     

金相分析二级人员取证复习参考题（之七）

一 填空1 通过观察可判断图1的组织是由_______种组成物(也是组成相)组成.判断的根据是:_______.2 观察组织时,确定组成物有几种的根据是_______,____或_______.3 初生晶形态大致可归为树枝状或多面体两种.铝溶于铜中的固溶体这种初生晶形态是______,因为_______;锡锑轴承合金中的初生晶SnSb的形态应是________,因为_________.4 如γ→α+β这类转变叫______转变,其产物名称叫_________,这种产物的组织特征是_______;如L→γ十θ这类转变叫_____转变,产物名称叫______,其组织特征是_______.5 如L+γ→ε这类转变叫_____转变.这种转变结束时,如果组织为ε和γ两相组织,这两相的分布应是____.6 由固溶体固溶度变化析出的晶体叫_____晶或叫二次晶,其分布是_______.7 在显微镜下观察组织时,观察的主要内容有______、______及______.8 观察组织时,放大倍数应根据需要而适当选择.当要区分枝晶偏析与两相组织时,应选_______倍;当观察细弥组成物形态时,应选______倍;当观察组成物的分布时应选_______倍.9 在表1中填出图2所示相图中合金Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的组成相及组成物:     

BT高温肽合金的成分特点及组织研究

采用金相观察和扫描能谱分析的方法,测定了ＢＴ合金的α＋β／β相转变温度和组织中不同区域的成分,结果表明,ＢＴ５６合金的α＋β／β相转变温度为９８０℃,其轧棒经过两相区热处理可获得同组织,同时存在片层状的β转变没有得到充分地均匀化。