双丝电弧喷涂Ni-Al复合涂层热处理组织及性能

采用双丝电弧喷涂在6061-T6铝合金基体上制备Ni-5Al(质量分数,%)为底层,Ni-20Al(质量分数,%)为面层的Ni-Al复合涂层。Ni-Al涂层经400~550℃/4~48 h热处理后,采用SEM,XRD,EDS和TEM对涂层的显微结构进行了表征,并分析了不同热处理工艺对Ni-Al涂层显微组织和相结构的影响,讨论了涂层与铝合金基体界面反应机理,以及基体和涂层之间的界面元素扩散行为。结果表明,热处理后的涂层相组成变化较小,涂层/基体界面发生扩散,形成金属间化合物NiAl_3。随着热处理温度升高和时间的延长,在NiAl_3相和涂层之间形成Ni_2Al_3相,同时界面扩散区逐渐增厚,该过程由铝原子的扩散所控制。热处理后的TEM分析表明,涂层中存在NiAl_3、Ni_2Al_3及Ni的退火孪晶相。Ni-Al涂层随着热处理温度升高和时间的延长,涂层与基体的结合强度略有升高,同时涂层具有较强的抗氧化性能。     

Sc对7056铝合金组织和性能的影响

对铸态合金进行了均匀化处理、挤压、固溶处理和时效处理,通过分析合金的化学成分,观察合金在不同状态的显微组织及析出相透射电镜(TEM)形貌,测试合金在热处理后的硬度和拉伸性能,研究了向7056铝合金中加入质量分数0. 2%的Sc对合金组织和性能的影响.实验结果表明,Sc元素的加入可以明显细化组织晶粒,铸态晶粒由100～500μm下降到50μm左右; Sc元素的加入对合金的塑性有大幅度提高,时效处理后,合金的断后伸长率从10. 82%增加到了13. 60%;但屈服强度却由668 MPa下降到657 MPa.通过综合计算晶粒大小、析出相强化等因素,详细分析了Sc元素加入引起7056铝合金峰时效态屈服强度下降的原因.理论计算显示,向合金中加入质量分数0. 2%的Sc元素时,峰时效处理后,合金的强度值会下降12. 005MPa,与试验值11 MPa接近.研究得到7056铝合金最佳的单级时效制度为120℃+16 h,峰值硬度和强度为195. 2 HV和714MPa,此时合金中主要强化相为圆盘状和短棒状的MgZn2相,大小约为4～6 nm,同时存在球状的Al3Zr相,大小约为20 nm.     

不同热处理状态下的5A06铝合金显微组织分析

采用原始状态为H112态的5A06板材,通过箱式电阻炉加热得到不同热处理状态下的金相试样。扫描电子显微镜(SEM)与能谱(EDS)分析表明,5A06铝合金中的主要第二相有Al6(Fe Mn)相、Mg2Si相以及Al8Mg5相。热处理过程对于Al6(Fe Mn)相、Mg2Si相的分布和形态影响不大。Al8Mg5相随热处理温度的增高发生固溶,使得材料的塑性提高而强度略微下降。5A06铝合金板材在550℃热处理时既有小概率出现包铝层起泡现象,在570℃将发生明显过烧,故5A06铝合金的热加工温度应控制在550℃以下为宜。     

Nb在高铝铁素体钢中的固溶析出行为

采用电解相分析方法,结合X射线衍射分析和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对高铝铁素体基体中的析出相颗粒粉末和电解液进行定性定量分析.试验结果表明,试验钢中固态析出相主要为NbC以及少量的Al_2O_3和Al N夹杂.通过扫描电镜观察不同再加热温度下NbC分布状态,发现随着固溶温度的升高,铸态组织中存在的NbC析出逐渐回溶,数量随之减少且发生明显的粗化行为.当温度升高到1100℃,大部分NbC已经回溶到高温铁素体基体中.在利用Thermo-Calc热力学计算软件分析Nb及其碳化物的热力学性质基础上,计算得到Al与Nb的相互作用系数,表明Al能够降低Nb在铁素体基体中的活度,提高其在基体中的固溶度,进一步得到了Nb C在高铝铁素体钢中的固溶度积公式,发展了高温铁素体中的Nb微合金化理论,为进一步的应用提供了理论基础.     

Al-Zn-Mg-Cu合金中第2相回溶行为的原位加热透射电子显微技术研究

为了精确调控Al-Zn-Mg-Cu合金固溶处理过程中第2相的组成和分布,采用配备有Gatan 652加热样品杆的透射电镜原位研究了Al-Zn-Mg-Cu合金中第2相的回溶行为。结果表明:合金在室温下的显微组织由Al基体、MgZn_2相、Al_2Mg_3Zn_3相和少量的Al_9(Fe,Ni)_2相组成。其中,MgZn_2相随温度升高的演变过程可以分为3个阶段:第1个阶段,在270℃以下,合金中析出纳米尺度的MgZn_2相;第2个阶段,在270~330℃,随着温度的升高,晶内的MgZn_2相逐渐回溶,晶界上的MgZn_2相开始长大;第3个阶段,在330℃以上,晶界上的MgZn_2相逐渐回溶。在实验温度(室温到370℃)内,Al_2Mg_3Zn_3相的尺寸随温度的升高而逐渐增大,Al_9(Fe,Ni)_2相的尺寸比较稳定,没有明显改变。     

高耐蚀锌铝镁镀层研究现状

从锌铝镁镀层的熔池界面反应、镀层组织、表面和切边腐蚀机理、腐蚀产物类型变化等方面,对高耐蚀锌铝镁镀层的研究进展进行了详细分析.根据Al成分含量的不同,将商用及实验室锌铝镁镀层分为"低铝"、"中铝"和"高铝"锌铝镁三种类型:不同类型的锌铝镁镀层的金属间化合物层生长动力学存在差异,为了控制镀层厚度,应合理控制浸镀时间、温度与熔池成分;凝固组织也存在差异,"低铝"与"中铝"会析出Al或Zn初晶、Zn/MgZn_2二元共晶组织、Zn/MgZn_2/Al三元共晶组织,"高铝"会产生富Al枝晶、枝晶间富Zn相、Mg_2Si相、MgZn_2相,不产生共晶组织;发生表面腐蚀时,"低铝"与"中铝"中MgZn_2相先电离,并生成碱性锌盐、双层氢氧化物等致密的腐蚀产物,抑制腐蚀;发生切边腐蚀时,锌铝镁会出现自修复现象,在切边钢基或镀层破损处形成碱性锌盐,保护基体.     

真空吸铸成型TiAl基合金组织演化

采用真空铜模吸铸技术制备了Ti-52Al-2Cr-2Nb合金棒状铸件(Φ6 mm×80 mm),借助光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪,分析了不同凝固条件下的显微组织形貌和相组成。分析结果表明:铸态Ti-52Al-2Cr-2Nb合金是以α相为初生相、γ相为包晶相的包晶凝固合金。与铸态凝固组织相比,真空吸铸凝固组织明显细化,且不同区域的组织特征存在明显差异。从表面急冷区至糊状区,可以依次观察到块状γ相(γm,表面急冷区)、α相枝晶(定向生长区)以及胞状枝晶(糊状区)。块状γ相的形成归因于冷却速率的提高,这表明高的冷却速率能够提供足够的驱动力,促进块状γ相晶胚的形核。     

ICP-AES内标法测定铬系乙烯聚合催化剂中Cr、Ti、Mg、Al的含量

采用微波消解技术对铬系乙烯聚合催化剂进行了处理,制备样品水相测定溶液,对各元素分析谱线选择进行确定,对样品测定中产生的基体效应进行讨论,建立可靠的微波消解-等离子发射光谱法测定铬系乙烯聚合催化剂中Cr、Ti、Mg、Al含量的方法。溶液中Cr含量偏高,对Ti、Mg、Al的测定有显著的影响,加入混合内标溶液可以消除基体对待测元素的干扰。实验结果表明,各元素校准曲线线性相关系数均不小于0.999 8,检出限Cr为0.001 05 mg/L、Ti为0.001 35 mg/L、Mg为0.000 66mg/L、Al为0.002 34mg/L。按照该实验方法测定铬系聚乙烯催化剂样品中Cr、Ti、Mg和Al的含量,其结果的回收率为97.5%~104.0%,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.51%~4.45%。     

热处理对TiAl基合金高温抗氧化性的影响

用不同的热处理工艺获得了TiAl-12Nb-2 5Cr合金的铸态、炉冷和水淬3种合金,其组成相和微观组织均不同;并用氧化增重法研究了这3种合金在1000℃静止空气中的循环氧行化为;采用XRD和EPMA分析了其氧化膜的结构和组成。研究表明,合金元素的加入能够显著提高合金的抗氧化性,但是高量Nb和Cr的加入易导致高温亚稳β相在室温组织中残留,β相能使外层氧化膜的粘附性变差,促进氧化膜的整体剥落。通过热处理消除β相后,获得的以γ+α2为主相的炉冷合金形成了有效的保护性氧化膜。     

热处理对激光立体成形Ti_3Al/TC11连接界面组织性能的影响

通过对激光立体成形Ti3Al/TC11连接界面沉积态、去应力退火和固溶时效3种状态的组织进行对比研究,探索改善Ti3Al/TC11连接界面组织以提高其性能的新途径。研究表明,沉积态试样在两个基体与过渡区交界处组织形貌差异较大,经去应力退火后试样连接界面的组织形貌与沉积态相比变化不大,但针状α′相长度明显减小,Ti3Al侧β晶界厚度减小且变模糊。经固溶时效处理后,两个基体与过渡区交界处组织形貌差异较小,均为等轴、细小α相、α2相和转变β相的三重混合组织,β晶界消失,沿整个试样显微硬度值分布均匀,相比去应力退火态其显微硬度整体较高,这可能与弥散相的固溶强化作用有关。