掺杂三氧化二钕对钼丝显微组织和性能影响的研究

研究了在钼中掺入少量稀土元素钛的氧化物（Ｎｄ２Ｏ３）后，对钼丝的组织及性能的影响。结果表明，Ｎｄ２Ｏ３的加入明显细化了烧结钼坯条的晶粒；钼丝的再结晶温度和强度均随掺入Ｎｄ２Ｏ３量的增加而显著升高，并有较长的一次再结晶温区，经１７５０℃高温退火后，室温延伸率仍可达到３０％。实验表明，掺入Ｎｄ２Ｏ３量控制在１．０ｗｔ％左右时，加工钼丝材的显微组织和性能最好。     

机械合金化制备的细晶弥散颗粒烧结铒合金的力学性能

钼有高熔点(2890 K)、低热膨胀系数、高的热导率和与熔融金属优良的相容性能,非常适于在高温结构材料方面应用.然而,金属钼由易发生再结晶而产生粗大晶粒,从而表现出较差的低温韧性和较低的高温强度,这样就限制了钼作为结构材料使用的温度范围和领域.改善钼的低温韧性和高温强度是很必要的,为此,日本学者把钼粉和ZrC(或TaC)粉末进行机械合金化(MA),得到的混合粉末经热等静压(HIP)和火花等离子体烧结(SPS)制备钼合金,该钼合金具有细晶组织和弥散ZrC(或TaC)颗粒,其力学性能表现优越.     

细化钢铁材料晶粒的原理与方法

细化晶粒是控制金属材料组织结构的最重要、最基本的方法，目前，实际应用的成块材料可获得的最细的铁素体晶粒约为5μm。获得细晶粒的方法有利用相变和再结晶的热处理（或形变热处理），钢液超速冷却，机械合金化，超细粒子烧结和非晶体结晶等。形变热处理对晶粒细化极为有效，已以实验室规模获得了具有小于或等于1μm的超细晶组织的成块材料。本文以形变热处理为中心，介绍了控制轧制、加速冷却的形变热处理（TMCP），以及形成微细双相组织、亚晶大角度化等细化晶粒的方法，从金相学角度阐述了细化晶粒的原理和方法的现状及最新进展。     

冷轧及退火对WC弥散强化铜组织和性能的影响

研究了不同冷轧变形量和不同退火工艺对以机械合金化法制备的Cu-4%WC复合材料的组织与性能的影响,探讨了该材料的硬度、强度以及组织在高温退火过程中出现异常现象的原因.结果表明,冷轧变形可提高原始粉末烧结材料的致密度,材料的强度和导电率随轧制变形量的增大而增大;WC弥散强化铜材料不宜通过冷轧变形来提高其软化温度;该复合材料的退火行为在500℃下以再结晶晶粒长大为主,在600℃及其以上温度以再结晶晶粒形核为主.     

细晶TiAl基合金的制备及高温氧化行为

采用机械合金化及放电等离子烧结方法制备超细晶/纳米晶TiAl基合金,并利用差热分析仪进行循环高温氧化试验,研究粉末机械合金化对烧结细晶粒TiAl基合金组织及高温氧化性能的影响。结果表明,球磨是获得细晶粒组织的原因,粉末经球磨及放电等离子烧结后,形成了细小、球状的TiAl和Ti3Al相组织;该细晶粒组织在高温循环氧化条件下显示出较高的抗氧化性,且随Nb量增加抗氧化性得到提高,升温阶段的氧化速率最快。     

机械合金化W-Ti粉末的烧结特性

用高能球磨法制备了W-Ti预合金粉末,研究了纳米晶W-Ti粉末的真空烧结致密化和显微组织演化现象以及热处理时组织形貌的变化,并与未球磨粉末的烧结试样进行了比较。结果表明,提高烧结温度有利于提高相对密度;1500℃,2 h为最佳烧结工艺。机械合金化导致粉末内晶粒纳米化,形成成分不均的固溶体W-Ti粉末,使真空烧结后的显微组织结构明显细化,相对密度显著提高;扩散退火后能够形成成分较均匀的W-Ti固溶体。     

分步选择氮化制取高韧高强钼合金

钼具有优良的耐热性能，是下一代基础材料之一，但钼材料一旦再结晶就变脆，高温强度下降，因此，其应用受到很大制约。脆性是由于钼的结晶组织引起的，通常的加工材，在加工方向呈细长微细晶粒组织即加工组织，材料表面即使存在微裂纹，其扩展也困难(高韧)但当加热至约1300K再结晶温度时，就再结晶为等轴组织，这时的微裂纹易扩展，材料明显脆化。 为了改善上述问题，开发了有代表性的实用材料TZM(如Mo-0.5Ti-0.08Zr-0.03C)这种合金使碳化物的微粒子在钼基中弥散，保持其高韧高强特性。但这种合金的使用温度仅为1673K，而且材料自身加…     

机械合金化对Fe-Cu-Al热压烧结的影响

本文利用XRD、SEM、DSC等手段研究了Fe-Cu-Al粉末体系机械合金化(MA)过程金属粉体的结构变化及储能情况.将机械合金化处理后的粉末进行热压烧结,并对烧结体进行了金相组织、硬度和抗折强度分析.结果表明,Fe-Cu-Al经MA处理能够形成二元及三元固溶体,粉体粒度和晶粒度明显细化,粉体内储存了大量的表面能和界面能.球磨20 h晶粒度达到稳定值20 nm,粉体储能达到最大值385.1 J/g,球磨30 h粉体粒度达到稳定状态.随着球磨时间的延长,粉末烧结体的成分趋于均匀,组织不断细化.粉末烧结体的硬度在球磨初期显著提高,超过10 h后硬度提高缓慢,而烧结体的抗折强度随着球磨时间的延长几乎成线性增长.球磨50 h粉末烧结体的洛氏硬度和抗折强度分别达到108 HRB和351 MPa.     

合金化对超薄铝合金翅片高温力学性能和组织的影响

采用高温拉伸试验、金相显微镜、扫描电镜等方法研究了Si、Zr、Fe合金化对超薄铝合金翅片高温性能和组织的影响。结果表明,3003和改性3003铝合金(3003mod)的强度均随着拉伸温度的升高而降低,而伸长率均先增大而后降低。3003mod铝合金在500℃时屈服强度较3003合金提高了32.2%。合金化显著提高了3003mod铝合金中纳米颗粒数量,降低了粗大微米相数量,其组织特征抑制了高温拉伸过程中的二次再结晶形核,较3003合金晶粒更粗、长宽比更大。二次再结晶是导致500℃下两种合金的伸长率较300℃下的急剧减小的根本原因。     

18Cr2Ni4WA切断组织遗传工艺方法研究

以锻态18Cr2Ni4WA为研究对象,研究其非平衡锻态组织高温回火温度对α相再结晶程度的影响。将粗大非平衡组织的锻态材料分别加热至不同温度(550、600、650和690℃)进行高温回火,采用光学显微镜观察了不同回火温度下材料的组织形貌,通过对比不同回火温度下α相的再结晶程度,分析了回火温度对α相再结晶影响。然后重新加热至860℃进行正火处理,通过观察其晶粒形貌,找到最佳晶粒细化和均匀化的材料。结果表明,锻态18Cr2Ni4WA在锻后热处理前,先进行650℃的高温回火,使非平衡的α相发生部分再结晶,然后进行锻后正火热处理,能够切断组织遗传,起到细化和均匀化奥氏体晶粒的作用。     

基于加工硬化率的铸态Q235B钢法兰坯动态再结晶及组织演变

在Gleeble-3500热力模拟机上研究铸态Q235B钢法兰坯材料的高温压缩行为,采用加工硬化率方法,识别出了动态再结晶临界条件,引入无量纲参数Zener-Hollomn表征了该材料动态再结晶演变的临界应变、临界应力、峰值应变以及稳态应变模型,并对其再结晶显微组织演化进行分析。在高温、低应变速率下,该铸态材料的动态再结晶容易发生,晶粒长大更迅速;随着应变速率增大,动态再结晶难于启动,晶粒直径减小。在1050 ℃和1 s-1下变形到达稳态时的晶粒细化效果最为显著。     

超塑性Cu-Ag微复合材料

长脉冲高场磁体需要高强度和高传导性线材,这使人们近来对Cu-Ag微复合材料机械和电性能的兴趣增加。大变形量造成的显微组织细化而产生的Cu-Ag微复合材料具有高强度。其物理性能取决于成分、冷加工程度和中间热处理制度。据报道,韩国国立Chungnam大学冶金工程系的S.I.Hong等人最近研究了Cu-Ag微复合材料的高温机械性能稳定性并发现在400℃下退火材料就发生了再结晶,使强度显著降低。但是,其室温延性即使在再结晶之后仍未改善。值得注意的是在100℃或200℃下高温拉伸使Cu-Ag微复合材料的塑性明显降低。 经热处理和/或热机械加工的纤维C…     

Si对Cu/Al冷轧复合界面组织与力学性能的影响

通过铝层Si合金化手段,制备了Cu/Al-Si合金冷轧复合带。利用金相显微镜、扫描电镜、万能材料试验机等仪器,研究了不同Si含量对Cu/Al-Si合金冷轧复合带界面扩散层厚度、界面结合强度、界面和基体处的显微硬度以及再结晶组织等的影响规律。结果表明,铝层中一定量的硅合金化可以起到阻碍铜铝原子互扩散、抑制铜铝金属间化合物的生长、提高铝侧基体显微硬度以及细化晶粒等作用,但是在高温、长时间热处理条件下,硅会降低界面的结合强度。     

高温钼

引言众所周知,商业纯钼丝、带或薄板尽管被加热到再结晶温度以上时失去其延性,但处在轧制状态或拉制状态时因是纤维结构而有延性。当纯钼部件使用在再结晶温度以上特别是当承受机械应力作用时,就能引起技术上的困难。这些缺点采用下列办法可以得到部分克服:1.添加合金化元素提高再结晶温度;     

机械合金化对Mg2Ni相形成的影响

用两步法（即由机械合金化和压制烧结两个步骤组成）制备了Mg2Ni合金,实验证明：混合粉经机械台金化后,晶粒细化,增加了固态扩散的能力,有利于固相反应进行,使Mg2Ni产率明显提高,不同温度烧结处理的结果表明：烧结温度是影响Mg2Ni相形成的重要因素,烧结温度达到843K,Mg-Ni粉基本能完全转变为Mg2Ni相。     

多阶段氮化处理的高韧高强Mo合金

高熔点金属Mo具有极其优良的耐热性能，作为耐高温材料引人注目。但是它一旦产生再结晶就会发生脆化，降低高温强度，因而使用范围受到一定的限制。不能充分发挥其性能优势。Mo的这种低韧性(脆性)与再结晶组织有很大关系。通常所使用的Mo加工材。在加工延伸方向上呈伸长的微细晶粒组织(加工组织)，表面即使有微小裂纹也难以传播，显示出较高韧性。当Mo被加热到再结晶温度(约1050℃)以上时。晶粒便长大为等轴晶组织(再结晶组织)，微裂纹就很容易传播，从而显著脆化。     

高能球磨时间对CNTs/Al5083纳米晶粉体微观组织及性能的影响

采用机械合金化法制备出2wt%CNTs/Al5083纳米晶复合粉体,研究了高能球磨时间对CNTs/Al5083纳米晶粉体性能的影响。利用XRD、SEM和TEM对该复合粉体的形貌及显微组织进行观察。结果表明,延长球磨时间可改善CNTs在Al5083粉末中的分散性,并使CNTs逐渐嵌入到金属粉末中,同时使复合粉体的晶粒细化。在球磨2.5 h时,晶粒尺寸达到46.4nm。另外,2.5h的球磨时间,会破坏CNTs的结构,同时诱发动态再结晶,使晶粒变粗,不利于粉末烧结。     

多向锻造纯钨形变储存能及动态再结晶行为分析

对纯钨烧结体进行多向锻造试验,运用OM和DSC分析了纯钨多向锻造组织演化规律及形变储存能的变化,结合XRD、EBSD对纯钨形变储存能的来源及动态再结晶行为进行了研究。结果表明:多向锻造后纯钨内部孔隙明显减少,热变形过程中的动态再结晶导致晶粒显著细化,变形后保留在晶粒及亚晶内部的高密度位错结构导致形变储存能的增加,再结晶晶粒主要沿能量较高的晶界及晶界交汇处分布,其动态再结晶机制为形变诱导晶界迁移机制与亚晶粗化及晶粒机械破碎的混合机制,多向锻造后纯钨再结晶温度基本不变,材料热稳定性有所提高。     

不同轧制工艺对纯锡微观组织与性能的影响

本工作系统研究多晶纯锡(99.99%)在不同轧制工艺下的显微组织演变和力学行为,阐明纯锡在不同轧制状态下晶粒细化规律,以期为调控与优化纯锡的强韧化奠定理论基础。研究结果表明,不同轧制工艺对纯锡的微观组织和力学性能影响明显,其中轧制速度是影响纯锡的晶粒细化和力学性能提升的最主要因素,温度、速度和路径通过调控变形过程中的孪晶激发以及孪晶诱导再结晶的进程而实现不同工艺下的晶粒细化。轧制过程晶粒细化机制为：变形初期诱发60°<100>形变孪晶,在后续变形过程中孪晶逐渐演变为再结晶条带状组织,分割细化晶粒,且孪晶和再结晶组织的随机取向弱化原始粗晶产生的集中织构。轧制变形能明显提高纯锡的强度,且单向轧制工艺下的纯锡样品的TD方向的屈服强度和抗拉强度明显高于RD方向。     

MA-PAS和MA-HP烧结制备的Fe_3Al金属间化合物的组织和力学性能

以机械合金化Fe-28%Al（摩尔分数）合金粉末为原料,分别采用等离子活化烧结（PAS）和热压烧结（HP）方法制备致密度高达99%的Fe3Al金属间化合物。XRD和TEM测试结果表明：PAS烧结试样保留了机械合金化粉末的A2无序结构,并呈现出亚微米晶粒区域（〉1μm）和纳米晶粒区域（〈500nm）双峰分布的特征,而HP烧结试样为部分D03有序结构,晶粒尺寸在1～2μm的范围内。压缩试验表明：在室温至800℃的条件下,采用两种方法烧结的Fe3Al金属间化合物具有近似的压缩强度,虽然当温度超过400℃后压缩屈服强度均急剧下降,但在800℃时其压缩屈服强度仍高达100MPa,远高于铸造态Fe3Al金属间化合物。相比于HP烧结和铸造态Fe3Al金属间化合物,PAS烧结Fe3Al金属间化合物表现出优异的室温塑性,其室温压缩工程应变为20%。组织结构分析和力学性能测试结果表明,超细晶无序组织有利于Fe3Al金属间化合物室温塑性和高温强度的同时增强。