W含量对Ti-48Al合金组织及力学性能影响

采用真空电弧熔炼技术制备了Ti-48Al-xW合金，研究了W含量对Ti-48Al合金组织及力学性能的影响。结果表明，添加W元素后，合金组织为典型的树枝晶形貌，在枝晶内部有B2相析出。随着W含量增加，树枝晶组织逐渐细化，B2相体积分数也逐渐增加。室温压缩试验结果表明，合金的抗压强度和压缩率随W含量的增加呈现先上升后下降的趋势。其中，W含量为4%的合金压缩强度最高，为1 750.07 MPa, W含量为2%的合金压缩率最优，为29.15%。     

Al对铸态Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织及力学性能的影响

通过成分分析、组织观察及力学性能测试等手段,研究了微量Al对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金铸态组织及室温力学性能的影响,分析了合金中相的组成,成分的沉降规律以及合金的断裂方式。结果表明,铸态Mg-Gd-Y-Nd-Zr镁合金主要由α-Mg基体和共晶组织构成,晶粒近似呈等轴状,晶粒尺寸约为40μm,铸锭轴向不同位置成分偏差较小,晶粒尺寸较为均匀;添加微量Al后成分分布发生明显变化,顶部及底部的晶粒尺寸出现显著差异;同时合金的力学性能也随位置不同而不同,均小于原始Mg-Gd-Y-Nd-Zr镁合金;合金断裂方式主要是沿晶界的脆性断裂,断口中存在明显的二次裂纹。添加Al后,与RE形成Al2RE相,与Zr形成Al3Zr相,液态即形成的大密度Al2RE及Al3Zr相在熔体中沉降,使得元素分布不均,顶部Zr含量明显减小,造成晶粒显著增大;Al2RE与Al3Zr相的存在降低了合金塑性,恶化铸态组织,导致合金发生沿晶脆性断裂。     

Ti-47Al合金籽晶法定向凝固过程中的组织演化

以Ti-43Al-3Si为籽晶,对Ti-47Al合金籽晶法定向凝固过程中的相选择和组织演化规律进行了研究.凝固初期,液相中富含Si,促使α相为其初生相,获得了与生长方向平行的全片层组织.随着凝固的进行,液相成分逐渐接近Ti-47Al.生长速率为90 mm/h时,凝固组织以胞状树枝晶形态生长,由于晶体生长形态对界面前沿溶质分布的影响,在稳定的溶质边界层建立前,Al和Si含量不能保证α相的连续生长,β相在α枝晶间形核长大,出现与凝固方向成45°夹角的片层,破坏了片层取向的一致;生长速率增至720 mm/h时,凝固组织中枝晶生长发达,枝晶间距减小,基本转变为以择优取向生长的α相.     

铸态Mg-Sn-Al-Zn合金组织和力学性能

利用纯镁、锡粒、纯锌和AZ31合金制备Mg-Sn-Al-Zn系合金,通过调整Sn、Al和Zn含量来研究Mg-Sn-Al-Zn系合金的组织和性能,以获得设计合金的成分范围。通过光学显微金相观察、XRD分析以及硬度测试,研究了添加量5wt%~8wt%Sn、2wt%~3wt%Al、1wt%~2wt%Zn的铸态Mg-Sn-Al-Zn系显微组织与力学性能。实验结果表明:Mg-Sn-Al-Zn系合金主要由α-Mg、Mg2Sn相以及较少量的β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相组成,β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相沿枝晶间断续分布。提高Sn含量,可细化枝晶,Sn是影响合金力学性能的主要因素。Al、Zn含量提高时,可提高合金固溶强化效果,而且Al强化效果优于Zn。     

铸态Ti-46Al-6(Cr, Nb, Si, B)合金的高温流变行为及其组织演变

以3次真空自耗熔炼的Ti-46Al-6(Cr,Nb,Si,B)(at%)(以下简称G4合金)合金为对象,采用恒温等应变速率热模拟压缩试验研究G4合金在1050～1250℃及0.001～1s-1应变速率下的高温流变行为和组织演变。结果表明,在高温变形过程中,G4合金呈现先硬化后软化的流变行为特征,组织由粗大的铸态γ+γ/α2近片层组织演变为细小的近等轴γ+α2组织;造成G4合金流变软化和组织演变的主要原因是动态再结晶(DRX)。变形温度和应变速率是影响G4合金高温流变和组织演变的2个主要因素。铸态G4合金在高温下的变形机制以γ/α2层片晶团的扭折、弯曲、球化和DRX以及γ晶粒的拉长、破碎和DRX为主,孪生变形也起到了一定的辅助作用。其最佳高温塑性变形温度为1150℃,应变速率应不大于0.1s-1。     

铸态全片层Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金的室温力学性能

对具有柱状晶组织的铸态全片层Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金纵向和横向试样进行了室温拉伸、室温压缩和三点弯曲试验,并对拉伸试样断口进行了分析。结果表明:铸态全片层Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金力学性能存在强烈的各向异性。横向试样的拉伸性能和弯曲性能远远优于纵向试样,但压缩屈服强度低。合金的力学性能取决于加载轴与片层界面的角度,而不是柱状晶轴的方向。横向拉伸试样的拉应力与片层界面平行,α2/γ片层相界面对裂纹的阻碍作用对提高拉伸性能起到了重要作用。纵向压缩试样的压应力与片层界面垂直,使片层间的微裂纹闭合不扩展,压缩屈服强度较横向试样高。     

Al含量对铸态V-Alx合金组织和力学性能的影响

V-Al合金膜有着良好的抗氢脆性和高的氢渗透率,有望成为未来取代Pd合金膜的替代材料。V-Al合金的显微组织不仅影响氢分离性能,还将影响强度和塑性成形性能。本研究通过真空非自耗电弧炉熔炼制备了氢分离用V-Alx(x=5,10,20,30,at%,下同)合金。利用扫描电镜/能谱仪、X射线衍射仪及拉伸试验机和维氏硬度仪等手段,研究了Al含量对铸态V-Alx合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:V-Alx合金凝固组织均由V基固溶体及Al2O3粒子组成。Al元素的添加对合金有细化晶粒的作用,随Al含量增加,合金晶粒尺寸减小。当Al元素含量为5at%时,合金抗拉强度达到最大,为236MPa,比纯V提高了12%,这是细晶强化、固溶强化和析出强化的共同结果,此时延伸率相比纯V略有降低。当Al元素含量达到10at%及以上时,Al2O3粒子发生粗化导致合金抗拉强度下降,延伸率急剧下降,合金失去塑性。     

Al对K4169合金铸态组织和力学性能的影响

采用手工电弧炉熔炼制备了不同Al含量的K4169高温合金.显微组织和力学性能研究表明:随着Al含量的增加,合金铸态组织的二次枝晶臂变得发达,枝晶间析出相增多,Nb、Mo、Ti和Fe元素在枝晶和枝晶间的偏析程度减轻:Al含量增加使得合金的屈服强度和硬度明显提高,当Al含量为1.25wt%时,其屈服强度和硬度达到最大值,但是Al含量增加至1.45wt%时,合金晶界上析出了大量的Laves相,反而降低了合金的屈服强度和硬度.     

Al含量对铸态V-Alx合金组织和力学性能的影响

V-Al合金膜有着良好的抗氢脆性和高的氢渗透率,有望成为未来取代Pd合金膜的替代材料.V-Al合金的显微组织不仅影响氢分离性能,还将影响强度和塑性成形性能.本研究通过真空非自耗电弧炉熔炼制备了氢分离用V-Alx(x=5,10,20,30,at％,下同)合金.利用扫描电镜/能谱仪、X射线衍射仪及拉伸试验机和维氏硬度仪等手...     

生物降解Mg-Zn-Ca-Sn合金铸态组织和力学性能研究

研究了不同Sn元素含量对Mg-6Zn-1Ca-xSn(x=0～2)合金铸态组织和力学性能的影响,结果表明,当Sn的质量分数为1%时,铸态Mg-6Zn-1Ca-1Sn合金的组织α相得以细化,表现出最优的力学性能,其抗拉强度约为100MPa,伸长率为5%。     

铸态Al-Cu-Mg-Mn-Ag-(Si)合金的显微组织与时效硬化

采用金相观察、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及硬度测试,研究了高含量Si的添加对铸态Al-5.3Cu-0.8Mg-0.5Mn-0.6Ag（wt.%）合金组织与时效硬化过程的影响。结果显示,高含量Si的添加降低了合金的时效硬度,延长了合金在185℃时的峰时效时间。TEM显示,Si的添加抑制了基体合金中Ω相的析出,含6.0%Si的Al-5.3Cu-0.8Mg-0.5Mn-0.6Ag合金的强化相由θ′相与σ相组成。     

铸态Mg-4Al-4Si合金的显微组织与力学性能

摘 要:采用重力铸造法制备Mg-4A1-4Si(AS44)镁合金,研究铸态合金的显微组织和室温力学性能.结果表明,铸态AS44合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相及Mg2Si相组成;Mg2Si粗大的呈树枝状、块状和汉字状3种形态;铸态合金的硬度为66.5 HV3,室温抗拉强度为108.8 MPa,屈服强度为72.3 MPa,伸长率为2.6％;拉伸断裂形式为准解理脆性断裂.     

铸态Mg-Li-Al-xSi合金微观组织和力学性能

本文通过真空熔炼炉在氩气保护下制备了Mg-9Li-3Al-xSi(x=0,0.1,0.5,1.0 wt%)合金。实验使用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),力学性能测试和X射线衍射(XRD)研究合金的微观组织和力学性能。实验结果表明：铸态Mg-9Li-3Al合金组织中主要由α-Mg、β-Li、Mg₁₇Al₁₂相组成。加入Si后,合金中出现了新相Mg₂Si,晶粒得到了明显细化;当合金中的Si含量过高时,α-Mg相粗化,且会在相界处出现块状和汉字状的Mg₂Si相。合金的强度随着Si含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Si含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当合金中Si含量为0.1%时,抗拉强度达到最大值182.5MPa,延伸率为12.1%,相比未添加Si的Mg-9Li-3Al合金,抗拉强度提高了59.6%。     

铸态Mg-6Al-xGd合金凝固组织及力学性能研究

采用x射线衍射分析、扫描电镜分析、显微组织分析及拉伸性能测试,研究Gd含量对Mg-6A1-xGd(x=0,0.6%,0.9%,1.2%,1.5%,1.8%)镁合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明:Gd含量逐渐增加,α-Mg晶粒尺寸先减小后增大,β-Mg_(17)Al_(12)相从连续网状变为断续网状、颗粒状,且体积数量减少。加入Gd后合金组织中出现了弥散分布的Al_2Gd相。Gd的添加使得合金晶粒得到细化,在Gd含量为0.9%时细化效果最为明显。Mg-6Al-xGd铸态合金的室温抗拉强度呈现先提高后降低的趋势,在Gd的添加量为0.9%时,抗拉强度为210.93 MPa,比未添加Gd元素提高了21.4%。由铸态合金拉伸断口可见大量韧窝和撕裂棱,合金表现为韧-脆混合型断裂特征。     

Mg-5Al-xY合金的铸态组织及力学性能

研究了稀土钇(Y)对Mg-5Al镁合金铸态组织、高温力学性能及硬度的影响.结果表明:一定含量稀土Y的加入抑制了合金中Mg17Al12相的析出,形成了细小颗粒状和粗大块状的Al2Y耐热新相,显著提高了合金在175℃高温下的拉伸性能以及合金的显微硬度,合金的断裂特性由准解理断裂向准韧性断裂转变.     

Pd-Ag-Sn-In-Zn (Re)合金铸态组织结构研究

通过硬度测试、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)观察和能谱(EDS)分析,研究了含少量Re的Pd-Ag-Sn-In-Zn合金原始铸态和均匀化热处理后的显微组织结构.研究表明,合金在铸态时因为冷却速度慢而形成了第二相,均匀化热处理后形成面心立方结构的单相固溶体,硬度也降低.合金原始铸态组织为枝晶组织,均匀化热处理后的组织成分均匀,无枝晶偏析.均匀化热处理后基体中存在的少量富Re第二相颗粒,可以起到弥散强化的作用.     

铸态和热处理态Ti-6.55Al-3.41Mo-1.77Zr合金微观组织和力学性能

采用真空感应熔炼炉将成分为Ti-6.55Al-3.41Mo-1.77Zr（质量分数）的α＋β钛合金在石墨模具中浇铸成棒材。铸态棒材在700°C下热锻后,通过两种不同的热处理后,分别得到细小和粗大的层片状结构。结果表明：铸态组织的晶粒尺寸约为660μm,而锻造后样品具有细小的晶粒尺寸,约为50μm。在1050°C热处理后的α＋β钛合金具有细小的层片状结构,得到最佳的硬度、拉伸性能和耐磨性。在800°C热处理后的α＋β钛合金具有粗大的层片状结构,具有最大的抗压强度。具有细小层片状结构的热处理态α＋β钛合金的磨损率较小,而铸态α＋β钛合金由于具有粗大和不均匀的微观组织,因此磨损率较大。     

微量添加剂对Al—Mg—Si合金铸态组织的影响

本文研究了微量稀土(MM)、(Cr Ti)及Al-Ti-B分别或组合加入对Al-Mg-Si合金铸态组织的影响.结果表明:Al-Mg-Si合金中添加微量Al-Ti-B或Cr Ti可显著细化铸态晶粒;Al-Ti=B与MM或(Cr Ti)同时加入不能显著细化合金的晶粒;虽然MM单独加入时既不能细化晶粒,也不能细化枝晶,但当它与Al-Ti-B或(Cr Ti)组合加入时,却能显著细化枝晶;且微量MM与(Cr Ti)同时添加既能显著细化铸态晶粒,又能显著细化枝晶;有效的晶粒细化剂并不一定能有效地细化枝晶,这是由于合金结晶过程中晶粒细化和枝晶细化的机制不同造成的.     

铸态Mg-4Li-xSn合金组织和力学性能研究

采用OM、XRD、SEM对铸态Mg-4%Li-(1,3,5)%Sn合金进行微观组织、成分和形貌研究,同时利用万能试验机和显微硬度计对其力学性能和硬度进行分析。结果表明,Sn元素能细化Mg-4Li合金晶粒,同时析出Li_2MgSn相和Mg_2Sn相;随着Sn添加量增加,析出相含量增多,合金抗拉强度及硬度提高,合金的伸长率先增加后下降;当添加3%Sn时,合金的抗拉强度达到122.79 MPa,伸长率达到12.76%,硬度为56 HB。     

铸态Mg-Zn-Er-Zr合金显微组织和力学性能的研究

通过显微组织观察和力学性能测试等手段研究了铸态Mg-Zn-Er-Zr合金的组织和力学性能.结果表明,添加0.6%Er 1%Zn,在晶界处形成Mg-Zn、Mg-Er、Mg-Er-Zn的质点阻碍了枝晶生长,起到细化晶粒的作用,晶粒尺寸减小到60μm左右,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到198.8MPa、83.0MPa和24.5%,较Mg-0.6Zr合金均有不同程度的提高.