喷射沉积Zn-38Al-2Cu合金微观形貌和摩擦磨损性能研究

通过SEM和TEM观察发现:喷射沉积制备的Zn-38Al-2Cu合金沉积坯具有细小均匀的微观组织结构,无严重偏析,结合XRD分析可知,合金组成主要为类片状珠光体的α+η片层状共析组织以及少量弥散分布的纳米级富铜ε相沉淀颗粒.通过挤压和热处理工艺,可以完全消除沉积过程中形成的大量孔洞,显著改善合金的力学性能.摩擦实验发现,Zn-38Al-2Cu合金的摩擦系数随着摩擦荷载的增加而减小,随着摩擦速度的增大而增大.当荷载较低时,主要呈现犁削磨损;而荷载较大时,碾压磨损和粘着磨损占主导地位.与普通铸造态合金相比,喷射沉积+挤压+热处理大大提高了合金的耐磨性能.     

喷射成型Zn60Al32Cu2Si6过喷粉末的研究

通过喷射成型技术制备了Zn60A132Cu2Si6合金粉末,并通过X射线衍射、扫描电镜及激光粒度仪对粉末的物相能成、微观形貌和粒度分布进行了分析.结果显示:粉末由富Al的а相、富zn的η相、Si相以及少量的富铜相ε-CuZn4组成,粉末形貌大部分为圆球形,且有卫星颗粒,粉末尺寸分布在2～40gμm之间.     

高能球磨制备高铝锌铝合金粉末的研究

首先采用一步球磨法制备了成分为Zn-30Al-6Si-0.5Cu(质量分数/%)和Zn-30Al-3Si-3Cu(质量分数/%)的高铝锌铝合金粉末,其次采用二步球磨法制备了成分为Zn-30Al-6Si-0.5Cu(质量分数/%)的合金粉末,并利用XRD、SEM粒度分析仪对粉末的物相组成、颗粒形貌及粒度进行了表征和分析。结果表明:含硅量为6%的合金粉末的颗粒尺寸比含硅量为3%的合金粉末更为细小,尺寸分布更为集中,球磨12h之后的粉末其金相组织主要由富Al的α相、富Zn的η相以及Si相组成。经过二步球磨后的Zn-30Al-6Si-0.5Cu粉末中Al9Si相基本消失,Si相含量增加;二步球磨法制备的粉末颗粒尺寸更为细小。通过扫描电镜观察发现粉末形貌不规则,且分布不够均匀,粉末中基本未观察到类似焊片的颗粒。     

粉末锌铝合金时效行为的研究

采用粉末冶金方法制备了新型锌铝合金Zn75 A120 Cu3 M2,利用X-射线衍射对粉末锌铝合金时效过程中的物相变化进行了研究,结合试样的SEM微观形貌分析.得出了实验中锌铝合金的组织成分随热处理保温时间的延长,塑性的α相逐渐减少,脆硬的η相和ε相逐渐增多,时效效果渐趋明显的结论.     

粉末锌铝合金时效行为的研究

利用X-射线衍射对粉末锌铝合金时效过程中的物相变化进行了研究，结合试样的SEM微观形貌分析，得出了本实验中锌铝合金的组织成分随热处理保温时间的延长塑性的α相逐渐减少，脆硬的η相和ε相逐渐增多，时效效果渐趋明显的结论。     

ZnAl_(10)Cu_(22)合金的时效特性

采用光学,扫描电镜和x射线衍射详细地研究了合金ZnAl_(10)Cu_(22)的时效特性。结果表明,该合金在时效过程中发生β_S'、α_T'和α_f三相相继分解,时效后期的四相反应α_f+ε→T'+η与268℃的平衡相变α+εT'+η相应。     

ZnAl4Cull合金的时效特性

过饱和锌铝基(含Cu或Cu、Si)合金的相变是诸亚稳相先后分解的过程,它与该合金体系的平衡相变有相应关系。本文通过对ZnAl4Cull合金时效特性的研究,着重讨论相变机制及时效后期的四相反应,α_f+ε→T′+η,与平衡相图的关系。还采用硬度测定、光学显微镜和电子显微镜金相观察及X射线衍射技术,来研究试验合金的时效特性。     

四种状态下Mg-10Gd合金微观组织及力学性能研究

采用OM、SEM、TEM、EBSD、XRD和万能材料试验机等手段研究了铸态、退火态、热变形+时效态、固溶态等四种状态下Mg-10Gd稀土镁合金的微观组织和力学性能。结果表明,铸态合金组织由α-Mg基体和晶界处的不连续Mg_5Gd共晶相组成;退火态合金组织为α-Mg固溶体;热变形+时效态合金主要由动态再结晶组织和弥散分布在晶粒内部的β′-Mg_7Gd相组成;固溶态合金组织为α-Mg固溶体,β′相完全溶解。由于β′相的析出强化作用,四种状态合金中热变形+时效态合金具有最高的抗拉强度为371MPa。铸态合金的断口处伴随着晶界共晶相的破裂,其主要断裂形式为准解理断裂。热变形+时效态合金拉伸断裂形式为撕裂棱和微孔聚合复合作用形成的准解理断裂。退火态和固溶态的断裂形式是以撕裂棱为主的准解理断裂。     

时效工艺对2297铝锂合金组织与力学性能的影响

对热轧态2297铝锂合金进行530℃/1 h固溶处理后立即水淬,然后在不同温度(150~180℃)和时间(0~160h)条件下进行时效热处理,利用透射电镜观察合金的微观组织,并测定合金的抗拉强度(σb)、屈服强度(σ0.2)和伸长率(δ),研究时效温度与时间对2297铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:合金的强度随时效时间延长而升高,达到峰值后趋于稳定。随时效温度升高,合金强度达到峰值的时间逐渐缩短,峰值强度先升高后降低,塑性则随时效时间延长或时效温度升高而逐渐下降。时效温度为160℃时,时效初期合金的主要析出相为δ′相,峰时效态合金是T_1相、θ′相和δ′相共同强化,过时效态合金的主要析出相为T_1相。时效温度为180℃时,合金的主要析出相为T_1相,θ′相和δ′相的数量非常少。     

Mg,Si对热浸镀Zn-22.3Al合金凝固组织及耐蚀性的影响

通过添加少量Si元素配制了Zn-22.3Al-xSi(x=0,0.7,1.1,1.4,1.8,3.8)熔池及添加少量的Mg元素配制了Zn-22.3Al-1.1Si-yMg(y=0,0.2,0.4,0.6)熔池。在热浸镀后加工相应的合金试样,对合金试样进行盐雾实验和电化学实验,应用扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)分析等方法,研究了硅、镁对热浸镀Zn-22.3Al合金凝固组织及耐蚀性能的影响。实验发现,Zn-22.3Al-xSi合金凝固组织由η-Zn相、α-Al相、锌铝共析组织及铝硅共晶组织组成。硅的加入,明显改善了组织分布的均匀性。但是当硅含量超过1.1%时,凝固组织中开始析出块状硅,并随硅含量增加而增多。镁、硅的协同作用使得热浸镀Zn-22.3Al-1.1Si-yMg合金凝固组织中开始出现Zn/Al/Mg_2Zn_(11)三元共晶组织,随着镁含量的增加,锌铝共析组织不断增多,α-Al相、η-Zn相数量减少,尺寸增大;与此同时,Zn/Al/Mg_2Zn_(11)三元共晶组织数量也不断增多。当合金中镁含量达到0.6%时,凝固组织中出现了少量的Zn/Al/MgZn_2三元共晶,且铝硅共晶的尺寸稍有增大。随着镁含量的增加,腐蚀速率逐渐降低,即合金的耐蚀性能逐渐提高。     

高频感应重熔Ni60AA合金粉末涂层的研究

针对某大型圆柱形工件,利用Ni60AA合金粉末,采用高频感应重熔工艺,在工件表面制备了合金涂层,并对涂层的组织进行了分析并测试了涂层的硬度和耐磨性。结果表明,感应熔涂制备的涂层与基体形成了良好的冶金结合,涂层与基体之间存在明显的＂白亮带＂,涂层基体中分布着丰富的硬质相,显著提高了涂层的硬度,具有良好的耐磨性。     

MA-SPS制备超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩擦磨损性能

以机械合金化+放电等离子烧结（MA-SPS）制备的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金为研究对象,研究了合金在模拟体液（SBF）中的摩擦磨损性能,并与放电等离子烧结制备的微米尺寸晶粒的Ti-8Mo-3Fe合金、铸造纯Ti及Ti-6Al-4V （TC4）合金进行了对比.结果表明:采用MA-SPS工艺可制备出高致密度、组织均匀的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金,合金由β相及少量α相组成,平均晶粒尺寸为1.5 μm,显微硬度为448 HV;在相同摩擦磨损条件下,超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩损程度明显低于微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态的纯Ti及TC4合金,具有最低的磨损体积和较稳定的摩擦系数.超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的磨损机制为磨粒磨损,而微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态纯Ti及TC4合金的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损并存的混合磨损.      

Effects of Alloying Elements on Microstructure and Magnetic Anisotropy of the HDDR Powder ofNd-Fe-B Alloy

ＥｆｅｃｔｓｏｆＡｌｏｙｉｎｇＥｌｅｍｅｎｔｓｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭａｇｎｅｔｉｃＡｎｉｓｏｔｒｏｐｙｏｆｔｈｅＨＤＤＲＰｏｗｄｅｒｏｆＮｄＦｅＢＡｌｏｙＧａｏＪｉａｎｒｏｎｇ（高建荣），ＳｏｎｇＸｉａｏｐｉｎｇ（宋晓平），Ｗａ...     

Ascending Order of Enhancement in Sliding Wear Behavior and Tensile Strength of the Compocast Aluminum Matrix Composites

The emerging demand of light weight alloys and composites for the engineering and structural applications leads to explore the possibility to develop new techniques to achieve materials of high performance. In the present study, Al–B₄C reinforced composite has been developed via semi solid technique. The influence of Boron carbide (B₄C) content on the dry sliding wear characteristics of Al6061 matrix composites has been assessed using a pin-on-disc wear test. Wear rate was found to increase in ascending order with B₄C particles content. On comparing the wear rate, it has been found that the wear resistance offered by coated B₄C reinforced Al 6061 alloy matrix composites is higher than both base Al alloy and uncoated composites with incorporation of harder phase. This shows the good interfacial bonding of coated B₄C and Al6061 alloy matrix phase.     

Enhancement of wear and corrosion resistance of cast A356 aluminium alloy using friction stir processing

The present work pertains to investigation carried out on the feasibility of locally modifying the surface properties of cast aluminium alloy A356 using friction stir processing (FSP). The friction stir processed zone was characterized by metallography, electron micro probe analysis, hardness, dry sliding wear and potentio dynamic polarization testing. Hardness mapping showed that stir zones experienced increase of 40% compared to the as-cast metal. Further uniform micro-hardness was observed in the friction stir processed zone, which was not the case with as-cast A356 aluminum alloy. The FSP of cast A356 alloy exhibited excellent wear resistance, which is attributed to break-up of the coarse silicon rich eutectic particles, dendrite structure and homogenous distribution of fine Si particulates throughout the α-Al matrix due to intense plastic deformation and mixing during friction stir processing. The friction stir processed zone was also found to have adequate corrosion resistance. This work demonstrates that friction stir processing is an effective strategy for enhancement of wear and pitting corrosion resistance of as cast aluminum alloys     

Cu–(Fe–C)合金中Fe–C相的固态转变对其摩擦磨损行为及机理的影响

采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、纳米力学探针、力学性能测试以及室温摩擦磨损实验研究了Cu–(Fe–C)合金的铸态组织、形变态组织、Fe–C相形貌、力学性能和摩擦磨损行为。结果表明，Cu–(Fe–C)合金中弥散分布着微米级和纳米级的Fe–C相，其中微米级的Fe–C相在淬火和回火过程中发生了固态转变，这种固态转变与钢中的马氏体转变和回火转变类似。合金先在850 ℃淬火，然后在200、400和650 ℃回火，Fe–C相由针状马氏体逐渐向颗粒状回火索氏体转变，Fe–C相纳米硬度分别为9.4、8、4.2和3.8 GPa，实现了对强化相硬度的控制。室温摩擦磨损实验结果表明，随着回火温度升高，合金的磨损机制逐渐由犁削向黏着磨损和大塑性变形转变，导致合金的耐磨损性能降低。这一结论可以为通过Fe–C相的固态转变的方法调控Cu–(Fe–C)合金的摩擦磨损性能提供参考作用。      

AS41耐热镁合金的摩擦学行为研究

本文研究了AS41耐热镁合金在室温和200℃时的显微组织、力学和摩擦学性能,并探讨了其在高温的摩擦学机理。研究表明:AS41耐热镁合金主要由基体(α-Mg)相和第二相(Mg17Al12、Mg2Si和MgO相)组成,其在200℃时除延伸率有所增加外,抗拉强度和屈服强度均较室温时显著下降。耐热镁合金的摩擦系数随载荷增大而减小,滑行速度和滑行距离对摩擦系数的影响不大;磨损率随着载荷和滑行距离的增加而增大,但随滑行速度的增加而减小;且耐热镁合金在200℃的摩擦学性能优于其室温摩擦学性能。随着载荷变化,磨损机理发生变化;低载荷时表现为氧化磨损和磨粒磨损;中等载荷时表现为磨粒磨损和轻微剥层磨损;较高载荷时表现为剥层磨损。     

Ni元素对Al-Cu-Mn合金组织及力学性能的影响

为研究添加Ni元素对Al-5.0Cu-0.6Mn合金组织及力学性能的影响,通过硬度试验、拉伸力学试验及摩擦磨损试验对合金力学性能进行研究;采用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜及透射电子显微镜对合金微观组织进行检测分析。结果表明：向Al-5.0Cu-0.6Mn合金中添加Ni元素后,由于Al₃CuNi相析出的强化作用,并且与基体结合良好的增强相颗粒能均匀分布于合金中,使得合金硬度和强度大幅提高,摩擦磨损深度显著降低,综合力学性能得到有效的提升。当Ni元素的添加量为0.3%(质量分数)时,由于T相(Al₂₀Cu₂Mn₃)和Al₃CuNi相分布比较均匀,合金综合性能较为理想,其HV硬度、抗拉强度、摩擦磨损系数分别为126.4 MPa、395.2 MPa、0.12。     

碳含量对C-276合金组织及晶间腐蚀敏感性的影响

选取不同碳含量的C-276合金板材样品,先对样品进行固溶处理,随后在900 ℃下进行不同时间的敏化处理。采用ASTM G28中A法,对固溶及敏化后的C-276样品进行晶间腐蚀敏感性试验,得出C-276材料的晶间腐蚀年腐蚀率随敏化时间的增加而增加,即延长敏化时间会增加C-276合金的晶间腐蚀敏感性。固溶状态下,高碳型C-276合金晶间腐蚀敏感性高于低碳型C-276合金;而在900 ℃敏化30 min以后,低碳型C-276合金呈现出更高的晶间腐蚀敏感性。采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）研究碳含量对C-276合金显微组织的影响,固溶态下,低碳型合金晶界和晶粒内部均未发现有明显析出相,而高碳型C-276合金在部分晶界和晶粒内部分布着颗粒状富含Mo的析出相μ相。敏化过程中,无论低碳还是高碳型C-276合金,其析出相均为富含Mo的M6C型碳化物。高碳型C-276合金中,由于μ相对Mo元素起到钉扎作用,导致富含Mo的碳化物析出速度减缓,因此在敏化后,高碳型C-276合金具有更低的晶间腐蚀敏感性。      

Effect of Gd on microstructure,mechanical properties and wear behavior of as-cast Mg–5Sn alloy

Effect of minor Gd addition on the microstructure, mechanical properties and wear behavior of as-cast Mg–5Sn-based alloy was investigated by means of OM, XRD, SEM, EDS, a super depth-of-field 3D system, standard high-temperature tensile testing and dry sliding wear testing. Minor Gd addition has strong effect on changing the morphology of the Mg–5Sn binary alloy. Gd addition benefits the grain refinement of the primary α-Mg phase, as well as the formation and homogeneous distribution of the secondary Mg₂Sn phase. The mechanical properties of the Mg–5Sn alloys at ambient and elevated temperatures are significantly enhanced by Gd addition. The wear behavior of the Mg–5Sn alloy is also improved with minor Gd addition. The alloy with 0.8% Gd addition exhibits the best ultimate tensile strength and elongation as well as the optimal wear behavior. Additionally, the worn surface of the Mg–5Sn–Gd becomes smoother in higher Gd-containing alloys. The best wear behavior of alloy was exhibited when Gd addition was up to 0.8%, showing a much smoother worn surface than that of control sample. The improvement of tensile properties is mainly attributed to the refinement of microstructure and the increasing amount and uniform distribution of Mg₂Sn phase. The larger amount of Mg₂Sn phase uniformly distributed at the grain boundary of Mg–Sn–Gd alloys act as a lubrication during sliding, and combined with smaller grain size improve wear behavior of the binary alloy.