固溶处理对Al-0.9Mg-0.6Si-0.7Cu合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-0.9Mg-0.6Si-0.7Cu合金,通过电导率测试、显微组织观察、力学性能测试、XRD物相分析以及α(Al)基体点阵常数的计算等方法研究了固溶温度(525~570℃)对该合金微观组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,实验合金最佳的固溶时效工艺为555℃×45 min固溶水淬,185℃×5.5 h时效;在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别为396 MPa、377 MPa、19.5%和38.9%IACS。XRD物相分析表明,合金主要由α-Al基体和Mg2Si等合显微组成;通过基体点阵常数的精确计算,能较好地表征合金的固溶程度。固溶处理后残留的析出相粒子和再结晶程度是影响合金拉伸断口形貌的主要因素。     

固溶温度对6181A铝合金板材显微组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、单向拉伸、硬度等分析检测手段,研究固溶温度(490~590℃)对6181A铝合金轧制板材的显微组织、力学性能以及腐蚀性能的影响规律。结果表明:合金的强度随固溶温度升高呈先升高后下降的趋势,550℃时达到最高值。在此条件下,合金的抗拉强度和屈服强度分别为373 MPa和335 MPa。固溶处理后残余的可溶第二相粒子和再结晶程度是影响拉伸断口形貌的主要因素。温度小于530℃时,合金的断裂为包含第二相粒子的韧窝型断裂。温度大于530℃时,合金的断裂为晶内韧性断裂与沿晶断裂的混合型断裂。晶间腐蚀的最大深度随固溶温度升高呈现先增加后降低的趋势。固溶温度影响晶界第二相析出状态及晶粒的大小,进而影响腐蚀速率和腐蚀扩展路径,两种因素共同决定合金最大腐蚀深度。     

高温变形中2B25-T3511铝合金组织及性能

通过高温拉伸、TEM和SEM等手段对2B25-T3511铝合金高温力学性能及组织变化进行研究。结果表明,随拉伸温度升高,合金强度逐渐下降,其中抗拉强度随温度升高而降低的趋势较屈服强度显著;伸长率先升高-降低-略有升高-降低的"M"状变化趋势。在175℃以下,晶粒内基本没有新析出相,合金基体随拉伸温度升高而不断发生软化是强度降低的主要因素,合金基体与相粒子之间的界面弱化以及175℃以上时晶内细小片针状析出相的析出是合金塑性呈现"M"状变化的原因。随温度升高,断口形貌也由沿晶断裂为主逐渐过渡到以高温滑移特征以及基体/沉淀相界面的滑脱为主的韧窝形貌。     

固溶工艺对6061铝合金组织和拉伸性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等方法,研究了固溶处理工艺对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随固溶时间的延长和固溶温度的升高,合金中可溶第二相粒子逐渐溶解,再结晶增强,晶粒细化,合金拉伸性能升高;进一步延长固溶时间和提高固溶温度,合金晶粒粗化,合金强度下降。热处理后残留粗大第二相粒子的多少和合金晶粒大小是影响合金拉伸性能和断口形貌的主要因素。时效工艺为180 ℃×8 h条件下,6061铝合金的最佳固溶工艺为535 ℃×80 min。     

固溶处理对Al-9.8Zn-2.37Mg-2.22Cu-0.12Zr铝合金拉伸性能、微观组织及断口形貌的影响

采用拉伸力学性能测试、金相观察、SEM和EDS等方法研究了固溶温度与时间对Al-9.8Zn-2.37Mg-2.22Cu-0.12Zr铝合金微观组织、拉伸性能及断口形貌的影响.结果表明,固溶时间过短或温度过低,可溶第二相粒子难以充分回溶到基体中去,不利于发挥合金的时效强度潜力;而固溶温度过高或时间过长则易导致试样过烧.能谱分析表明,在固溶处理过程中发生溶解的粒子主要为AlZnMgCu型化合物,而残留的粗大第二相粒子则主要是含Fe化合物.固溶处理后残留的粗大第二相粒子数量和再结晶程度共同影响着拉伸断口形貌.     

固溶处理对Al-9.8Zn-2.37Mg-2.22Cu-0.12Zr铝合金拉伸性能、微观组织及断口形貌的影响

采用拉伸力学性能测试、金相观察、SEM和EDS等方法研究了固溶温度与时间对Al-9.8Zn-2.37Mg-2.22Cu-0.12Zr铝合金微观组织、拉伸性能及断口形貌的影响.结果表明,固溶时间过短或温度过低,可溶第二相粒子难以充分回溶到基体中去,不利于发挥合金的时效强度潜力;而固溶温度过高或时间过长则易导致试样过烧.能谱分析表明,在固溶处理过程中发生溶解的粒子主要为AlZnMgCu型化合物,而残留的粗大第二相粒子则主要是含Fe化合物.固溶处理后残留的粗大第二相粒子数量和再结晶程度共同影响着拉伸断口形貌.     

7D04-T7451铝合金高温性能及组织变化特征

通过高温拉伸、SEM、TEM等方法对7D04-T7451铝合金厚板在不同温度下的组织、性能变化及断裂行为进行试验研究。结果表明,随拉伸温度升高,合金的强度降低,伸长率随温度增加而逐渐增加;在较低温度拉伸时,出现了二次析出的现象;当温度超过150℃后,晶内析出相发生了粗化;随温度升高,合金断口逐渐由以位错滑移为主的层片状沿晶断裂转变为以基体/析出相滑脱为主的韧窝断口。     

固溶时效对TC20钛合金显微组织和力学性能的影响

对TC20钛合金进行不同的固溶时效处理,通过室温拉伸试验和平面应变断裂韧性试验,结合光学显微镜、扫描电镜和显微维氏硬度计等测试方法,分析了不同的固溶时效处理工艺参数对TC20钛合金显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:当固溶温度一定时,随着时效温度的升高,合金的强度和硬度提高,塑性和韧性下降。当固溶时效工艺为950℃/0.5 h(水冷,WQ)+500℃/4 h(空冷,AC)时,合金可实现良好的强韧性匹配,此时合金的抗拉强度为1106 MPa,屈服强度为1019MPa,断裂韧性高达87.6MPa·m1/2。未经固溶时效处理的锻态TC20钛合金拉伸和紧凑拉伸(CT)试样,其断口呈现典型的韧性断裂形貌特征,而经不同固溶时效处理的试样断口主要以准解理断裂和解理断裂为主。随着时效温度的升高,拉伸试样断口表面逐渐出现二次裂纹和空洞,塑性逐渐降低,CT试样的韧窝尺寸逐渐变小变浅,断裂韧性逐渐降低。     

热处理工艺对GH4151合金冲击性能的影响

采用冲击实验研究了不同温度固溶处理及固溶和双级时效处理对GH4151合金冲击性能的影响，采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等观察了合金经不同工艺处理后的显微组织、析出相和断口形貌。结果表明：对于仅固溶处理的合金，当固溶温度低于1140℃时，其冲击韧性值的变化不大，固溶温度高于1140℃时，冲击韧性值随固溶温度的升高而增加，断裂过程以裂纹的稳定扩展区为主，断口呈韧性断裂。对于固溶时效处理的合金，当固溶温度低于1160℃时，冲击韧性值的变化也比较稳定，固溶温度高于1160℃时，冲击韧性值随固溶温度的升高而降低，断裂过程不存在裂纹的稳定扩展区，断口呈典型的沿晶脆性断裂。这主要是因为当固溶温度低于1140℃时，合金的晶粒尺寸变化不大，而在1140℃以上时晶粒尺寸明显增大；双级时效后，当固溶温度高于1160℃时，晶界上连续或不连续分布的第二相显著降低了合金的冲击韧性。     

热处理对轧制Al-5Fe基合金组织及断口形貌的影响

研究了时效处理对轧制Al-5Fe基合金组织和断口形貌的影响。结果表明:轧制Al-5Fe基合金经过固溶时效处理后,在基体中能析出Mg2Si球状相及块状的Al-Si-Mn-Fe相和Al-Si-Mn-Fe-Mg相,随着时效时间的增加,β相在晶界上不断地析出,吸收了它附近的溶质和空位原子,形成了无析出带,使合金性能降低。断口分析表明,时效后合金的断裂方式均为韧窝断裂和沿晶断裂的混合型,断口中心的硬质粒子是断裂的发源。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.