熔体温度对含硅蒙乃尔合金组织与硬度的影响

采用真空熔炼工艺制备含硅蒙乃尔合金,研究了熔体温度对含硅蒙乃尔合金组织与硬度的影响。结果表明：合金组织均由树枝状α固溶体基体、弥散分布于基体的次生β相以及枝晶间呈网状分布的α＋β共晶相组成;但随着熔体温度的升高,合金组织中枝晶及枝晶间的α＋β共晶相逐渐细化,枝晶上弥散分布的次生β相尺寸减小,数量增多,同时合金的硬度呈现明显的上升趋势;熔体温度为1450℃时,枝晶尺寸、共晶β相尺寸以及次生β相的尺寸均最为细小,组织最为致密,合金硬度值达最大值3．72GPa;而继续升高温度到1500℃,合金组织及硬度值较1450℃时并没有明显变化。     

熔体保温时间对含铝Monel合金组织与性能的影响

通过OM,SEM,TEM和HB-3000布氏硬度计研究了在真空下,熔体保温时间对含铝Monel合金组织与性能的影响。结果表明,在不同的熔体保温时间下,含铝Monel合金组织均由树枝晶状的γ初晶和γ＇相组成。其中γ’相有2种存在形式,一种为在枝晶干上单个颗粒弥散分布的γ’相和成花瓣状分布在枝晶干与枝晶间过渡区的γ’相;另一种为枝晶问的离异共晶γ’相。随着熔体保温时间的延长,树枝晶状的γ初晶先细化后粗化,二次枝晶臂间距先减小后增大,枝晶间的共晶γ’相先增多后减少,且弥散于枝晶干上的γ’相的直径先减小后增大;同时,随着熔体保温时问的延长,含铝Monel合金的布氏硬度先增大后减小。当熔体保温时间为60min时,合金组织中树枝晶较细小,枝晶间的共晶γ’相较多,枝晶干上的γ’相直径较小,合金的布氏硬度较大。     

熔体保温时间对类K445合金组织及硬度的影响

采用真空熔炼工艺制备类K445高温合金,研究熔炼保温时间对其铸态组织及硬度的影响。结果表明,熔体保温时间对合金的相种类没有影响,合金均由树枝状γ基体、弥散分布于基体的γ′相、枝晶间的γ＋γ′共晶、γ′′相、MC碳化物、少量M3B2硼化物等强化相组成;但随熔体保温时间的延长,枝晶尺寸先减小后增大,MC碳化物含量先减少后增多,γ＋γ′共晶和γ＇＇相含量先增多后减少;同时合金的硬度呈先升高后降低的趋势;保温30 min时枝晶最细小、γ＋γ′共晶和γ′′含量最多、MC碳化物含量最少,且平均硬度达到最高值HB381。     

硼对含Si蒙乃尔合金组织及硬度的影响

研究了添加不同含量的B对含Si蒙乃尔合金铸态组织及硬度的影响。结果表明,在0～0.10%B(质量分数)范围内,随着B含量的增加,合金枝晶组织开始细化,共晶组织形貌由网状向断网状发展;B含量达到0.03%时,枝晶组织明显细化,共晶组织形貌呈断网状;进一步增加B含量,枝晶组织开始粗化,共晶组织形貌又开始向网状趋势发展。在0～0.10%B范围内,随着B含量的增加,合金的硬度呈先提高后降低的趋势;B含量达到0.03%时,合金的平均硬度HB达到最高值3440MPa。合金组织得到明显细化及合金硬度得到提高的主要原因是微量B元素在合金中起到强变质剂作用的结果。     

热处理对含Si蒙乃尔合金组织及硬度的影响

研究了热处理工艺对含Si蒙乃尔合金组织及硬度的影响。结果表明:固溶温度在820～1120℃之间,合金随着固溶温度的升高,晶界处的β-Ni3Si相的数量明显减少;当固溶温度达到1020℃时,晶界处β-Ni3Si相完全溶解;随着固溶温度的进一步升高,当温度达到1120℃时,晶界因熔化而出现了鱼骨状过烧组织。时效温度在500～700℃之间,合金随着时效温度的升高,合金中的β-Ni3Si强化相的数量逐渐增加,硬度也随之增大;在时效温度为600℃时,β-Ni3Si强化相析出的数量最多,合金硬度最高;时效温度为700℃时,合金中的部分β-Ni3Si相聚集长大,合金硬度降低。     

不同成分铝硅合金熔体混合对初生硅相细化的研究

研究了高温过共晶Al Si合金熔体和低温亚共晶Al Si合金熔体混合后对微观组织的影响。结果表明 :熔体混合并迅速搅拌后的初晶硅大大细化 ,在 2min内浇注 ,可以获得分布均匀且尺寸小于 2 5 μm的初晶硅 ;随着熔体保持时间的延长 ,初晶硅的尺寸有增大的趋势。探讨了对硅相的细化机理。     

亚共晶铝硅合金熔体处理工艺的交互作用

综述了亚共晶铝硅合金熔体处理过程中存在的原始炉料状态、细化处理和变质处理之间的交互作用行为 ,及其对合金性能的影响 ,指出明确并控制“原始炉料 -熔体 -制品”系统转变过程是提高铸造铝合金性能的关键 ,要合理制定熔体处理工艺必须综合考虑原始炉料的遗传效应、各种熔体处理方法以及这些因素之间的交互作用     

熔体互混对Al-16%Si过共晶铝硅合金初生Si相形态的影响

采用两种不同熔炼工艺对Al-16%Si过共晶合金进行对比试验,金相组织表明,其中高低温两种熔体互混后Al-16%Si过共晶合金中初生Si相均得到明显细化,经力学性能检测,互混合金在750℃的浇注条件下Al-16%Si合金强韧性最好.分析认为质量不同、成分不同的两种熔体互混导致温度和成分的不均匀性是使Al-16%Si合金初生Si细化的主要因为.     

冶金因素对豪乃尔合金组织和性能的影响

研究了非真空熔炼条件下冶金因素对蒙乃尔合金的组织和性能的影响。研究表明：严密的覆盖和有效的精炼是减少蒙乃尔合金含气量。减少有害夹杂物，提高机械性能和耐蚀性能的必不可少的手段；而变质处理则是细化晶粒、消除发达树枝晶、减少缩松的重要措施。     

高低温熔体混合处理对过共晶铝硅合金凝固组织的影响

采用高低温熔体混合处理工艺研究了熔体混合温度和混合后的保温时间对Al-20%Si过共晶铝硅合金凝固组织的影响。熔体混合处理过程中,高温低硅熔体倒入低温高硅熔体进行混合。研究结果表明,熔体混合处理后,Al-20%Si过共晶铝硅合金具有过共晶和亚共晶铝硅合金的组织特点,而初晶硅和α(Al)固溶体同时得到细化。     

铝含量对Monel合金组织与性能的影响

通过OM、SEM、失重法和电化学方法研究了含铝量对蒙乃尔（Monel）合金组织及性能的影响。结果表明：随着铝含量从2%逐渐增加到4%（质量分数,下同）,存在于枝晶间的离异γ′共晶相的面积比率逐渐增大;并且在不同的铝含量下,该含铝Monel合金在模拟海水中的腐蚀形式为点蚀,同时,随着铝含量的逐渐增加,该含铝Monel合金在模拟海水中的耐蚀性先增强后减弱。当铝含量为3%时,合金的耐蚀性达到本实验范围内的最佳。     

Ce、Mn、Cr对高铁共晶铝硅活塞合金组织和性能的影响

采用正交试验方法,研究了Ce、Mn、Cr对高铁共晶铝硅合金组织和性能的影响。发现：Mn、Cr改善了β（Al9FeSi3）相的形貌,形成含Mn、Cr铁相;稀土Ce对共晶硅的细化作用明显,在高的Ce质量分数下,Ce进入含Mn、Cr的铁相,很好地改善其形貌、减小铁相的尺寸,并能代替Ni的位置形成耐高温Al-Ni-Cu-Ce相。Ce、Fe、Mn、Cr的最佳加入量为0．8％、1．0％、0．4％、0．1％,合金常温（25℃）和高温（300℃）抗拉强度分别达到270．3MPa、136．7MPa,完全能满足新型活塞高温负荷的使用要求。     

保温时间对TiAl基合金组织与力学性能的影响

TiAl基合金具有低密度、高比强度、高比刚度等优异的高温综合性能,在航空发动机制造中,有望替代密度较大的镍基合金。本文以铸造TiAl合金为研究对象,系统研究了在1523k下不同保温时间内的合金中β₂相的相变规律和其对室温力学性能的影响,实验结果表明：在1523k分别保温5min-4h,然后对铸造态Ti-Al-Nb-Cr-Mo-B合金进行水冷淬火,当保温时间为2h时,韧性没有降低,强度却从1200MPa提升到了1500MPa。在保温过程中α分解为γ＋β相,随后冷却过程中,无序的β相会转变为有序的β₂相。实验结果表明β₂相是一种硬脆相,少量的β₂相能促进合金强度的提升。     

Al-P变质对过共晶Al-Si合金组织与力学性能的影响

介绍了磷变质处理对过共晶铝硅合金显微组织的影响.首先采用不同含量的磷变质剂细化变质初晶硅,然后采用热处理的方式细化共晶硅,得到了磷变质剂的最佳加入量,并介绍了细化后合金的组织和力学性能.结果表明,通过该工艺能得到完全粒化的共晶硅,初晶硅晶粒较小,平均晶粒尺寸约为15μm.经T6处理后材料的抗拉强度可以达到358.367 MPa.     

蒙乃尔K500合金阀盖断裂分析

蒙乃尔K500合金阀盖在制造过程中成批开裂。分析表明,阀盖的化学成分和力学性能均符合要求,其开裂是由于锻造温度过高所致。     

Effect of melt superheat on microstructure of Al4Fe2Mn1.5 Monel alloy

The effect of melt superheat on microstructure of Al4Fe2Mn1.5 Monel alloy made by vacuum melting method was studied. The results show that the alloy consists of dendritic γ matrix and γ′ phase, wherein γ′ phase has two morphologies at different melt superheat. One is divorced eutectic γ′ which distributes in the interdendritic area, the other distributes dispersedly in single particle on the dendritic arm and exists in the petalform shape in the transition area between dendritic arm and interdendritic area. With the increase of superheat, the dendrite becomes finer, the primary dendritic arm is melted off and the secondary dendritic arm spacing decreases. The size of γ′ phase distributed on the dendritic arm becomes smaller and the divorced eutectic γ′ phase increases.     

钛硅共晶系合金结晶过程与微观形貌

观察和分析了钛硅共晶系合金的共晶结晶过程以及微观组织中Ti5Si3相的典型形貌.结果表明,亚共晶与共晶钛硅合金中Ti5Si3相在共晶析出时均生长成棒状甚至颗粒状.更细致的观察发现,Ti5Si3相的截面形貌为六角形,具有光滑的120°夹角界面,而且中心部位嵌有非共格的球形α-Ti颗粒.同时,Miedema理论计算结果表明,Ti5Si3相比β-Ti相具有更负的生成热,是钛硅共晶系合金中两相共晶时的领先相.