均匀化处理对Al-Mg-Si-Cu合金铸态组织与性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试、SEM断口分析等手段,系统研究了均匀化处理工艺对Al-Mg-Si-Cu合金铸态显微组织及力学性能的影响。结果表明:Al-Mg-Si-Cu合金铸态组织中存在大量粗大枝晶。合金经560℃×24 h均匀化处理,组织中非平衡相基本溶解,晶粒得到明显细化,硬度值达到最高,抗拉强度为204 MPa,屈服强度为187 MPa,伸长率达8.5%,断口试样显示为韧窝和准解理型的混合型断裂特征,合金表现出较好的力学性能。与保温时间相比,均匀化处理温度对硬度的影响更加关键。     

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.     

均匀化退火对AZ91D镁合金组织与性能的影响

为改善铸态AZ91D镁合金的不均匀组织,对铸态试样进行了均匀化退火处理.结果表明,经380-420℃, 8～40h的均匀化处理后,枝晶偏析大部分消除;再经缓慢冷却,β相以细小的针状或层片状脱溶析出.经布氏硬度测试,退火析出后合金硬度由铸态的67.5HB提高到80HB;力学性能测试结果表明,经均匀化退火处理后合金的屈服强度变化不大,抗拉强度由铸态的173MPa增加到259MPa,伸长率则由2%增加到8%.p相形态及分布的改变是AZ91D镁合金力学性能增强的主要原因.     

均匀化时间对2024铝合金组织及性能的影响

通过显微组织观察、电导率及力学性能测试,研究了不同均匀化时间对2024铝合金组织与性能的影响。结果表明:合金铸锭中存在大量非平衡共晶相,晶粒分布不均匀,出现较多的发达枝晶。经495℃×28 h均匀化处理后,非平衡共晶组织基本消失,枝晶偏析消除,弥散相较细小且分布均匀,电导率、维氏硬度和抗拉强度分别为36.66%IACS、143.5 HV和367.5 MPa,较铸态分别提高了22.4%、48.2%和35.6%。     

均匀化热处理对易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金组织与性能的影响

对自行研制的易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金铸态样品进行均匀化热处理,并采用力学性能测试、扫描电镜分析、钻削试验等手段,研究了热处理对该合金显微组织与力学性能和切削性能的影响。结果表明,试验合金铸态组织中存在较严重的枝晶偏析及非平衡共晶组织,经均匀化退火后,枝晶偏析和非平衡β+η共晶组织基本消除,组织分布更加均匀;其中经360℃保温12 h炉冷热处理后合金的抗拉强度降低,伸长率升高53.94%,塑性明显提高,有利于后续的热塑性加工;均匀化热处理对合金的切削性能影响不大。     

冷速和热处理对Al-Si-Cu-Mg-Ni合金组织和性能的影响

通过具有不同冷却速率的阶梯型金属型制备出Al-Si-Cu-Mg-Ni合金,并进行固溶时效处理(T6),利用光学显微镜、XRD和SEM分析研究铝合金不同状态下的显微组织和力学性能。结果表明,冷却速率越大,合金的二次枝晶臂间距越小,抗拉强度、屈服强度、硬度和伸长率越大;热处理能明显地提高合金的力学性能。经T6处理后,共晶Si尺寸变得均匀细小,且弥散分布在α-Al基体中。截面厚度为20mm的合金热处理后抗拉强度、屈服强度和硬度(HB)分别为367MPa、229MPa和125,相对于铸态的分别提高了49.2%、54.7%和34.3%。合金拉伸断口呈现出大量韧窝和一定数量解理平面的混合形貌,表现为混合断裂特征。     

Si对热挤压Cu-15Ni-8Sn合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法研究了Si含量对热挤压态Cu-15Ni-8Sn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:Si可细化铸态合金的枝晶间距,含Si相经过长时间的均匀化退火后仍能稳定存在于合金内;Si元素能明显抑制热挤压态合金再结晶晶粒的长大和二次再结晶过程。Si含量为0.3%时,可得到分布均匀、晶粒细小的再结晶组织,晶粒尺寸5~8μm,合金抗拉强度795 MPa,屈服强度589 MPa,伸长率31.2%,分别比不含Si的合金提高9.3%、13.1%和20.3%。     

挤压铸造ZX60镁合金组织和力学性能研究

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验研究了浇注温度和T6热处理对挤压铸造Mg-6Zn-0.1Ca-0.5Mn(ZX60)合金组织和力学性能的影响。研究表明,铸态合金的相组成为Mg基体和第二相MgZn_2相。随着浇注温度由720℃降低至680℃,铸态组织枝晶间距减小,连续、粗大的第二相趋向于弥散分布,合金屈服强度提高但抗拉强度和伸长率下降。ZX60镁合金经T6热处理后,主要强化相为沿[0001]_Mg分布的杆状MgZn_2相,其屈服强度、抗拉强度和伸长率相对于铸态分别提高了122%、62%和32%。     

分级均匀化处理对7A55合金组织与性能的影响

研究了不同的均匀化热处理制度对7A55铝合金显微组织和性能的影响。利用OM和SEM观察了合金的微观组织,测试了其硬度与力学性能。试验结果表明,经不同的均匀化处理后,7A55铝合金的硬度、强度和伸长率均呈现增大的趋势。相较铸态合金,经三级均匀化处理后合金硬度(HV)提高了27%,抗拉强度提高了12.3%,伸长率提升了58.3%。均匀化处理可以显著改善铸态组织,包括晶界处的非平衡共晶相及晶内的粗大第二相。多级均匀化处理后的效果好于单级均匀化处理。特别是经三级均匀化处理后,晶界处的共晶相尺寸变得细小且不连续,晶内的粗大第二相完全固溶到晶内。     

制备工艺对Cu-15Ni-8Sn合金晶粒特征和力学性能的影响

对比了Cu-15Ni-8Sn合金铸态、均匀化退火态(850℃×8 h)、锻造态、固溶态(840℃×1 h)和时效态(400℃×6 h)的硬度、强度和伸长率变化规律,分析了不同工艺状态下合金的显微组织和断口形貌。结果表明：铸态合金的组织为发达的树枝晶;经均匀化退火后,枝晶组织消失,层片状组织完全溶于铜基体;均匀化退火态合金经锻造后,晶粒尺寸明显减小,平均晶粒尺寸从58.78μm减小到4.22μm,抗拉强度由395.39 MPa提高到659.50 MPa,细晶强化为主要强化机制;固溶态合金由于溶质原子的充分固溶,伸长率大幅提升到46.7%;进一步经时效处理后,抗拉强度提高到802.50 MPa。     

Zr对电磁连续铸造Al-4.0Cu-1.4Mg-0.5Mn 合金铸态组织与力学性能的影响

采用金相、硬度测量、拉伸试验、扫描电镜,XRD等测试手段,研究了Zr对电磁连续铸造Al-4.0Cu-1.4Mg-0.5Mn系高强铝合金铸态下显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加微量Zr可明显细化合金铸态组织,且可显著提高合金力学性能,其作用机理主要为Al3Zr造成的细晶强化和弥散强化作用;含Zr的合金在室温下比不含Zr的合金宏观硬度提高3.91%,抗拉强度提高3.90%,屈服强度提高4.82%,伸长率提高48.66%;合金的断裂方式均属韧性断裂,但韧窝分布不均匀,在韧窝中心及边缘处都有第二相。     

粉末热挤压Al-Zn-Mg-Cu系合金的热处理工艺

通过XRD衍射分析、光学和透射电镜观察以及力学性能测试,研究了固溶和时效处理对粉末热挤压法制备的Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金组织性能的影响.结果表明:挤压态合金中析出大量MgZn_2相;合金适宜的T6热处理制度为460℃×2.5h水冷+120℃×24h空冷;在此条件下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为731MPa、670MPa和6.2%;晶粒细化是合金T6组织与铸锭挤压Al-Zn-Mg-Cu合金回归再时效(RRA)组织类似的主要原因.     

Fatigue Behavior of Vitallium-2000 Plus Alloy for Orthopedic Applications

Vitallium-2000 Plus alloy is one of the important metallic biomaterials having excellent biocompatibility as it is free from nickel, vanadium, and beryllium elements that could cause potential allergic problems to patients. In this study, the high cycle fatigue behavior of continuous cast vitallium-2000 Plus alloy was investigated using rotation bend fatigue tests at 50 Hz frequency and at room temperature apart from tensile studies. A series of tests were carried out at varying stresses, and the S-N curve was obtained from regression of the test data. The endurance limit was determined as 387 MPa, which is very good for a cast alloy. This increase in fatigue property (compared to the previous version of this alloy) is primarily due to the presence of nitrogen that is added during continuous casting process and also that of the other alloying elements. Tensile test was also performed as per the ASTM standard to evaluate its static properties. The fracture morphology was investigated using scanning electron microscope to study the mechanisms of fracture. It was established that the primary mechanism of fracture was by microvoid nucleation and coalescence, typical of a ductile material that is significant for a cast alloy. The experimentally determined values of endurance limit, yield strength, tensile strength, and percent elongation provide evidence that vitallium-2000 Plus cast alloy has very good fatigue, tensile properties, and increased formability without fracture, allowing for excellent adjustability during its application.     

固相再生ZM6镁合金的力学性能和断裂行为

采用扫描电子显微镜及万能拉伸试验机观察和研究了由固相再生法得到的ZM6镁合金棒材的力学性能和断裂行为.结果表明,所有挤压材的力学性能均高于铸态的力学性能,挤压+T4状态的合金塑性最好.时效处理使抗拉强度和屈服强度提高.     

Nanostructured bulk glassy Cu_(60)Zr_(30)Ti_(10) alloy with high strength and good ductility in cast state

1　INTRODUCTIONSinceaseriesofmetallicbulkglassyalloyswithexpectedmechanicalpropertiesandhighglassformingabilityhavebeenfound[13] ,particularattemptshavebeendonetoimprovethemechanicalpropertiesoftheglassyalloystomeetengineeringapplications .Bycrystallizingthemetallicglasses ,nanostructuredal loyscontainingnanocrystallinephasesandglassyma trixwereobtainedandthemechanicalpropertiesofthealloyswereenhancedbyhomogeneousdispersionofnanoscalemetallic particlesintheAl [4 ,5] ,Fe Ni [6 ] andMg [7]…     

Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金高强耐损伤工艺与微观组织研究

以Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金为基础,对该材料的冷轧态,温轧态,完全退火态进行拉伸测试和疲劳裂纹扩展速率测试。运用电子背散射衍射(EBSD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM)对合金的原始组织、疲劳断口、裂纹扩展路径进行观察,研究微观组织对材料拉伸性能及疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明:温轧态屈服强度高,裂纹扩展抗力大,实现了高强高耐损伤性能的匹配。这主要是由于温轧态轧制过程中发生动态回复,位错缠结规整化,具有较多的亚晶界,该种组织模式对材料的屈服强度和疲劳裂纹扩展抗力均有提高。     

双模晶粒氧化物弥散强化合金的强化模型及热稳定性

通过透射电子显微镜、电子背散射衍射、扫描电子显微镜和室温拉伸检测等手段,建立并验证双模晶粒尺寸分布氧化物弥散强化合金的室温强化预测模型。同时,通过在1150℃下进行不同时间的热处理试验,结合组织观察和显微硬度测试,研究合金的高温组织热稳定性。结果表明:室温强化预测模型通过叠加固溶强化(σss)、晶粒尺寸强化(σg)、位错强化(σd)与氧化物纳米粒子强化(σp)之和的平方根,模型预测结果与试验值十分接近。合金组织热稳定性研究结果表明,在1150℃热处理初期,晶粒长大迅速且合金硬度迅速降低;而当热处理时间延长到8 h之后,晶粒尺寸虽有变化但其长大速率明显放缓,且合金硬度在热处理8 h后趋于稳定。     

Effects of sample thickness on microstructures and mechanical properties of A357 alloy

Abstract

The effects of sample thickness on the density, microstructures and mechanical properties of as cast Al alloy were investigated. Microstructures were observed with a scanning electron microscope. Mechanical properties were studied at room temperature. The results show that the sample thickness has minor influence on the relative density of Al alloy. The obtained relative density up to ～99·24% was confirmed that the vacuum counter–pressure casting has the excellent solidification mechanism. The microstructures were refined and the secondary dendrite arm spacing was decreased with the decrease in sample thickness, and the ultimate tensile strength, yield strength and elongation were improved. The ultimate tensile strength and elongation could be related to their secondary dendrite arm spacing using linear equations. With the increase in sample thickness, the quasi-cleavage fractures were increased and the number of dimples got an evident reduction in fracture surfaces.     

7A41铝合金的力学性能和耐蚀性能

采用常温拉伸性能测试、应力腐蚀性能测试和盐雾腐蚀性能测试方法分别对双级时效态7A41铝合金的力学性能及耐蚀性能进行了测试。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对合金的显微组织、拉伸断口微观形貌进行了表征。结果表明,T6状态下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为505 MPa、474 MPa和16.3%。耐应力腐蚀性能优异,应力腐蚀敏感系数为3.98%,合金的盐雾腐蚀速度为0.0914 mm/y。TEM观察分析表明,Tb态7A41铝合金晶内均匀弥散地分布着纳米级析出相,晶界上分布着大量的非连续析出相,析出相尺寸为20~50 nm,非连续析出相有效地阻碍了合金晶间腐蚀的路径,良好的组织特征保证了合金的综合性能。     

冷变形对含氮028合金微观组织和力学性能的影响

通过对含氮028合金进行不同变形量的冷轧,采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)和拉伸试验研究了冷变形量对其组织和力学性能的影响。结果表明,当冷变形量相同时,随着氮含量的增加,屈服强度增加明显。当冷变形量从0%增加到70%时,0.25%N 试验合金的抗拉强度从764 MPa提高到1405 MPa,屈服强度从390 MP提高到1249 MPa。在低变形量时,试验合金中存在大量位错和平面滑移结构。随着冷变形量的增加,试验合金中形变孪晶的数量逐渐增加,位错不断增殖。当冷变形量继续增加时,形变孪晶被割裂破碎。