电磁搅拌参数对Cu-6%Ag合金凝固组织及性能的影响

为了细化Cu-Ag合金,进一步提高合金性能,在不同电磁搅拌参数下制备了Cu-6%Ag合金。结果表明,随着电磁搅拌频率和电流增加,合金晶粒明显细化。初生Cu枝晶转变成等轴晶和胞晶,并且胞晶中的Ag元素含量降低明显。枝晶状初生Cu相有利于合金硬度升高,等轴晶状Cu相有利于提高合金的电导率。     

强磁场对Cu-25Ag合金凝固、拉拔组织及导电性能的影响

在有无磁场条件下进行Cu-25Ag(%,质量分数,下同)合金凝固实验,并对铸锭进行冷拉拔处理,系统的研究强磁场对Cu-25Ag合金凝固组织、拉拔组织以及复合材料电导率的影响。发现有无磁场条件下合金凝固组织和拉拔组织都有所不同。无磁场条件下初生Cu一次枝晶较长,以柱状枝晶方式生长,在试样顶部,枝晶生长方向沿弧形径向;在试样中部,生长方向与试样轴向夹角约45°;试样下部,生长方向与试样轴向夹角约90°。另外,共晶组织壁厚较薄,两相分布不均匀,片层间距较大。强磁场条件下初生Cu一次枝晶变短,以胞状枝晶方式生长,在试样顶部,枝晶生长方向沿弧形径向,试样中部和下部,枝晶生长方向与试样轴向夹角约90°。共晶组织壁厚较大,两相分布比较均匀,片层间距较小。冷拉拔后,共晶网状结构被拉长、变细,形成纤维结构,无磁场条件试样中共晶纤维厚度和间距较小,强磁场试样中共晶纤维厚度和间距较大。随着纤维组织厚度不断减小,试样的电导率降低,并且相同变形量下有无磁场条件的试样电导率有所差别。对强磁场下合金凝固组织及拉拔组织影响机理进行了探讨,并分析了纤维组织对复合材料电导率的影响机制。     

强磁场对Cu-Ag合金凝固组织及性能的影响

为了制备组织均匀、细小,性能优良的Cu-Ag合金试样,研究了有无强磁场条件下不同Ag含量的Cu-Ag合金的凝固组织和显微硬度。研究结果表明,强磁场下Cu-Ag合金的初生Cu枝晶变短,细化,共晶组织面积增加,片层间距减小,同时初生Cu枝晶内Ag含量增加,合金硬度下降。     

定向凝固Zn-Al合金先共晶组织及电化学性能的研究

利用水平Bridgman定向凝固装置,在直流稳恒磁场下,对Zn-35Al-2.4Cu合金进行定向凝固试验。通过组织分析、二次枝晶臂间距测试、电化学性能测试,研究了磁场对Zn-Al合金先共晶组织和电化学性能的影响。结果表明,随着凝固速率增加,Zn-Al合金先共晶组织的二次枝晶臂间距逐渐减小,组织细化。在电流为80A、凝固速率为1K·s-1时,Zn-35Al-2.4Cu合金先共晶组织的二次枝晶臂间距最小,为24.294μm,在3.5%的NaCl溶液中腐蚀电流密度最小,为11.62μA/cm2,耐电化学腐蚀性能最优。     

应变过程中Cu-6%Ag合金的组织纤维化及导电特性

通过冷拉拔应变制备了纤维相强化的Cu-6%Ag(质量分数,下同)合金,研究了不同应变条件下合金的显微组织和电阻率变化规律,讨论了应变对Cu-6%Ag合金导电性能的影响机制.随应变程度的增加,原始组织中的Cu基体晶粒、不平衡共晶体及次生相粒子最终演变成细密的纤维结构,合金电阻率上升.次生相界面、共晶体与Cu基体界面及位错对电子散射作用程度的变化导致了合金电阻率在不同变形程度范围内有不同的变化规律.当变形超过一定程度后,电阻率升高规律与来自较高Ag含量合金中纤维相尺度进入纳米数量级的界面散射模型相符.     

稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固组织、微观偏析及显微硬度的影响EI北大核心CSCD

研究稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固过程中微观组织形貌、枝晶主干处成分偏析及显微硬度的影响规律。结果表明:对比无磁场条件,2 T强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金试样微观组织与枝晶主干处微观偏析的影响并不大。但当磁感应强度提高至4~6 T时,试样枝晶数量明显减少,尺寸显著粗化;且枝晶主干处Sn元素含量明显下降,Ni元素含量则明显升高。此外,强磁场的施加能显著提高Cu-15Ni-8Sn合金枝晶主干的显微硬度,对比无磁场条件,施加6 T强磁场时合金中枝晶主干处显微硬度上升74.4%。强磁场对Cu-Ni-Sn合金微观偏析及显微硬度的影响主要与磁场在合金凝固过程中对Sn、Ni等元素扩散的影响有关。     

应变过程中Cu-6%Ag合金的组织纤维化及导电特性

通过冷拉拔应变制备了纤维相强化的Cu-6%Ag(质量分数,下同)合金,研究了不同应变条件下合金的显微组织和电阻率变化规律,讨论了应变对Cu-6%Ag合金导电性能的影响机制.随应变程度的增加,原始组织中的Cu基体晶粒、不平衡共晶体及次生相粒子最终演变成细密的纤维结构,合金电阻率上升.次生相界面、共晶体与Cu基体界面及位错对电子散射作用程度的变化导致了合金电阻率在不同变形程度范围内有不同的变化规律.当变形超过一定程度后,电阻率升高规律与来自较高Ag含量合金中纤维相尺度进入纳米数量级的界面散射模型相符.     

连铸速度对Cu-3.5Ag合金组织性能的影响

采用热型水平连铸工艺制备了Φ16mm的Cu-3.5Ag合金棒材,研究了连铸速度对Cu-3.5Ag合金微观组织、电导率和力学性能的影响。结果表明,连铸速度对Cu-3.5Ag合金微观组织和性能具有显著影响。垂直于连铸方向的微观组织以交错排布的"纺布"形枝晶形态为主,且随着连铸速度增加,枝晶逐渐细化;平行于连铸方向的微观组织以规则排布的"鱼骨"状枝晶形态为主,且随着连铸速度增加,"鱼骨"状枝晶逐渐增多。同时,非平衡共晶相主要分布于枝晶间隙。随着连铸速度增加,电导率由48.082 MS/m持续增加至50.054MS/m,硬度(HBW)由60.3增加至69.2。在试验范围内,当连铸速度为50mm/min时,Cu-3.5Ag合金的强度和电导率较好,综合性能优异。     

双相层状复合Cu-24%Ag合金的组织与性能

采用冷轧和时效工艺制备了Cu-24%Ag(质量分数)合金板材,研究了轧制过程中合金组织与性能的演变规律,讨论了合金强化和电导率与组织变化的关系。剧烈的轧制变形后,合金组织演变成Cu基体和Ag相交替排列的纳米层状结构,Cu基体中包含大量细小的Ag析出相纤维,一些Ag层区域分布着(Cu+Ag)共晶体。当变形至94%左右时,纵截面组织出现剪切带。随变形量增大,Cu基体和Ag层之间的相界面间距、Ag析出相纤维间距和共晶体片层间距均逐渐减小至几十纳米,强化效应显著增强,使合金的硬度在变形量大于96%时急剧增大。建立了Cu/Ag界面引起的电阻率增幅与变形量的关系,可以反映轧制变形引起的组织细化对合金电导率的影响规律。     

时效工艺对Cu-12%Fe合金组织性能的影响

用熔铸法制备了Cu-12%Fe合金,研究了经1000℃固溶后不同时效工艺对合金的相组成、显微组织、硬度及电导率的影响.结果表明,550℃时效可细化合金的Fe枝晶.消除Cu基体枝晶偏析并改变晶面间距.合金硬度在时效初期时下降,随后增加并达到最大值后再次下降.在350℃和450℃时效时,电导率随时效时间增加而上升.在550℃和650℃时效时,电导率随时效时间先增加而后下降.对Cu-12%Fe合金固溶并在550℃时效4h,可以获得良好的力学和电学性能匹配.     

纵向静磁场对单晶高温合金DD483组织及蠕变性能的影响

在静磁场下进行高温合金DD483的定向凝固实验,研究了不同磁场强度对单晶镍基高温合金DD483凝固组织枝晶形貌、合金元素偏析系数、析出相和蠕变性能的影响.结果表明:纵向静磁场的施加使高温合金DD483单晶生长性受到破坏,强的磁场使得枝晶定向生长形态受到破坏,形成“雀斑组织”,对一次枝晶间距影响不大.施加磁场使得该单晶合金中合金元素的偏析降低;也使单晶高温合金DD483凝固态组织中γ’析出尺寸降低、碳化物和共晶组织尺寸和含量显著减小.同时磁场对该合金的单晶性和枝晶的定向生长行为的破坏使得合金的蠕变性能降低.     

电磁搅拌对Cu-Ag合金凝固组织及性能的影响

在有无电磁搅拌条件下制备了不同Ag含量的Cu-Ag合金,并对不同电磁搅拌条件下Cu-Ag合金的凝固组织和硬度进行测试。结果表明,电磁搅拌使Cu-Ag合金初生Cu枝晶变短、变粗,晶粒变细,且共晶组织细化;电磁搅拌使Cu-Ag合金初生Cu枝晶内Ag含量降低,合金横截面硬度降低。     

Ag对Al-5.3Cu-0.8Mg合金铸态组织与时效硬化行为的影响

采用金相显微分析技术、布氏硬度、XRD分析、室温与高温拉伸性能测试等方法,研究了Ag对Al-5.3Cu-0.8Mg合金铸态组织与时效硬化行为的影响。研究表明:Ag对合金铸态组织有细化作用,随着Ag含量的增加,枝晶得到细化;Ag添加缩短了合金的峰时效时间,其原因在于Ag原子提高了合金析出相的形核速率,进而加速了析出相的形成;随着Ag含量的增加,合金的硬度先增加后降低,含0.8%Ag的合金峰时效硬度最大;适量的Ag可以促进合金中Ω相的形成,过量的Ag将会抑制Ω相的形成;随着Ag含量的增加,合金的强度和热稳定性先升高后降低,当Ag含量为0.8%时,其强度和热稳定性均达到峰值;Ag提高合金强度与热稳定性的原因在于析出了热稳定性和强化作用比θ'、S'相更强的Ω相。     

冷速对Al-4.29Cu-1.09Mg合金凝固组织的影响

选取Al-4.29Cu-1.09Mg合金,采用石墨型、砂型、保温材料等3种铸型进行了凝固试验,采用扫描电镜、能谱分析等手段研究了不同冷速铸锭的凝固相组成与形貌、硬度、二次枝晶间距等。结果表明,随着冷却速率的提高,合金凝固组织的二次枝晶臂间距明显减小,硬度增大。在二次枝晶臂尺度范围内,砂型铸锭中Cu和Mg元素出现了明显的微观偏析,枝晶臂边缘成分明显高于枝晶臂中心,并发现Cu元素的偏析程度要大于Mg。     

横向磁场对镍基高温合金定向凝固组织的影响

研究了横向磁场对镍基高温合金DZ417G定向凝固显微组织的影响. 在较低生长速率条件下, 磁场显著影响合金的枝晶生长和宏观偏析. 施加磁场后一次枝晶间距减小并在沿磁场方向试样的左侧出现了“斑状”偏析. 随着生长速率的增加, 磁场的影响减弱. 从磁场在合金熔体中诱发热电磁对流, 并影响枝晶生长的角度对实验结果进行了分析.     

高性能低成本铸造近共晶Al-Si-Mg合金

考察了Sr、Sr B对近共晶Al-11.6%Si-0.4%Mg合金组织与力学性能的影响,并测定了T6状态下枝晶α相的显微硬度.Sr变质处理可增加组织中枝晶α相的数量,初晶α相呈细长的高度分枝的柱状枝晶,可显著改善合金的力学性能,特别是塑韧性.T6状态下,枝晶α相的显微硬度先随Sr量的增加而增加,在0.025%Sr处达到峰值,随后下降.在Sr变质的合金中加入B,细长的柱状枝晶转变成等轴枝晶;随着合金中B量增多,枝晶团尺寸显著减小,T6状态下枝晶α相的显微硬度增加.对于近共晶Al-Si-Mg合金,Sr变质 B细化联合熔体处理是非常必要的,可同时显著提高合金的抗拉强度和伸长率.     

纤维相强化Cu-12%Ag合金的组织和力学性能

通过冷变形拉拔结合中间热处理制备了纤维相增强的Cu-12%Ag(质量分数)合金,研究了变形过程对组织形态和力学性能的影响.随着变形程度的增加,不连续分布的原始共晶体演变成细密的纤维束结构,合金强度和硬度升高.在一定变形程度范围内或当共晶纤维束间距约大于150 nm时,抗拉强度随共晶纤维束间距的变化类似于Hall-Petch关系,强化效应与位错塞积机制有关;当拉拔变形超过一定程度或共晶纤维束间距小于约150 nm后,合金强化速率降低并偏离Hall-Pecth关系,强化效应可认为与界面障碍机制有关.     

不同变形量对Cu-2Ag合金组织和性能的影响北大核心CSCD

总变形量一定的前提下,采用不同道次、不同变形量对Cu-2Ag合金棒材进行轧制变形,研究了不同变形工艺对Cu-2Ag合金微观组织结构和导电性能、力学性能的影响。结果表明,总变形量一定时,各道次变形量的分配对合金性能的影响不同,导电率和硬度分别为:工艺1,82.75%IACS、170.34 HV;工艺2,83.62%IACS、174.82 HV;工艺3,82.72%IACS、180.26 HV。实验条件下,第1道次轧制变形量越大(60%),合金的综合性能更优。轧制前合金的微观组织以交错分布的网状枝晶形态为主;轧制变形后,枝晶出现不同程度的变形,这是导致合金性能不同的主要原因。平行于轧制方向的微观组织以连续排列的“鱼骨”状枝晶形态为主;轧制变形后,枝晶间距增加。试验范围内,采用工艺3变形后,合金的硬导积达到0.989,综合性能较好。     

Al-5Ti-1B和Sm复合变质对ZL114合金组织及性能的影响

以ZL114合金为研究对象,采用Al-5Ti-1B中间合金与Sm复合变质剂对合金进行细化变质。结果表明,随着Sm加入量的增加,合金中初生α-Al相的二次枝晶臂间距、共晶Si的平均面积和平均长径比先降低后增加,抗拉强度和硬度先增加后降低。当Sm的加入量为0.07%(Al-5Ti-1B加入量固定为1%)时,细化变质效果最佳,α-Al相的二次枝晶臂间距、共晶Si的平均面积和平均长径比分别为11.24μm、3.47μm~2和2.53,其抗拉强度和硬度(HV)分别为225 MPa、63.2。     

Hf含量对DD6单晶高温合金铸态组织的影响

采用OM,SEM及EDS等方法研究了不同Hf含量对DD6单晶高温合金铸态组织的影响。结果表明,增加Hf含量,DD6合金凝固组织一次枝晶间距先增加后减小;共晶含量增加;枝晶干的γ′相无明显变化,枝晶间的γ′相稍有减小;合金的显微疏松无明显改变,合金元素偏析程度略有减小;合金含有颜色深浅明显不同的两种碳化物。