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。     

NbC对HRB500钢筋凝固过程中异质形核与晶粒细化的影响

基于二维错配度理论,针对以NbC为基底的相对形核相γ-Fe、α-Fe进行错配度计算.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、金相显微镜(OM)、动态热模拟相变仪,以及力学性能测试,研究了含Nb微合金钢的析出强化、细晶强化、控冷效果、显微组织及力学性能.结果表明:α-Fe与NbC异质形核的效果较好,γ-Fe与NbC异质形核的效果不理想;在连续冷却过程中,珠光体的临界冷却速率为1.5℃/s,贝氏体的临界冷却速率为5.0℃/s;含Nb的HRB500钢筋通过合适的控冷工艺可以有效细化晶粒尺寸,提高微合金钢的力学性能.     

Nb含量及工艺对HRB600钢筋组织与性能的影响

基于热模拟、中试试验、组织观察、拉伸试验、TEM以及热力学软件等技术手段,研究了Nb含量与轧制工艺对Nb,V微合金化600MPa级高强度钢筋(HRB600)组织、力学性能及析出行为的影响.结果表明:在连续冷却过程中,当冷却速率3℃/s时,试验钢的组织为铁素体与珠光体;当冷却速率为5℃/s时,试验钢中开始出现贝氏体,且贝氏体量随Nb含量的增加而增加;终轧后空冷与弱水冷的钢组织为铁素体与珠光体,且珠光体含量(质量分数)为42%~47%;随Nb含量与冷却速率的增加及轧制温度的降低,铁素体晶粒与珠光体片层间距减小;Nb在钢中以方形、圆形与棒状析出,随着Nb含量的增加,其析出物尺寸增大,钢中Nb含量不宜超过0.04%(质量分数);终轧至800~1 000℃时应快速冷却,以防止Nb析出物粗化,相变范围内冷却速率宜控制在1~3℃/s.     

钴基高温合金GH5605铸态组织及高温扩散退火过程中元素再分配

利用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱分析(EDS)并结合热力学及动力学计算结果对采用真空感应熔炼和电渣重熔二联工艺生产的GH5605合金电渣锭的枝晶形貌、元素偏析和析出相进行分析.探索了合金的高温扩散退火制度并结合差示扫描量热仪(DSC)和热压缩模拟实验分析高温扩散退火前后的合金特征.结果表明:GH5605合金中的枝晶和元素偏析情况较轻,主要偏析元素是Cr和W并在枝晶间处偏聚,电渣锭中的主要析出相包括奥氏体、晶界M23C6以及晶内和晶界处的奥氏体与M23C6板条状共晶相.经1210℃/8 h扩散退火处理后枝晶和元素偏析基本消除,共晶相基本回溶.     

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。     

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。     

层间温度对超级双相不锈钢SAF2507模拟热影响区组织转变规律及力学性能的影响

针对实际焊接中热影响区过于狭小而无法准确进行试验评价的问题,提出了一种研究焊接热影响区的试验方法。采用GLEEBLE3800型试验机进行焊接热模拟试验,研究了层间温度对SAF2507超级双相不锈钢热影响区(HAZ)显微组织演变和力学性能的影响规律。试验结果表明:当层间温度为150℃时,铁素体和奥氏体2相比例接近1∶1,而且没有魏氏体状奥氏体和金属间相析出;随着层间温度的升高,二次奥氏体和魏氏体状奥氏体从晶界或晶内析出,并不断增多、长大,使热影响区中奥氏体含量增加,硬度降低,冲击韧度升高;当层间温度升高至250℃时,有χ相析出;继续提高层间温度至300℃时,硬度增大,冲击韧度降低,经SEM和EDS鉴定,有脆性相σ析出。在实际焊接中为保持SAF2507超级双相不锈钢焊接接头中良好的双相比例和力学性能,焊接层间温度应不高于150℃。     

碳氮化物的析出行为对微合金化钢微观结构的影响

钢的微合金化,即在钢中加入微量的铌(Nb)、钒(V)、钛(Ti)即可明显增强钢材的力学性能。在微合金化钢的强化机理中,第二相,主要是碳氮化物的析出强化是最重要的影响因素。通过研究高强度微合金钢在热处理过程中的第二相微粒析出行为,考察了温度对第二相析出顺序,析出量的影响规律。     

Nb/V复合强化对高强度钢筋显微组织和性能的影响

采用金相显微镜（MM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、万能拉伸试验机等对高强度钢筋的显微组织、第二相、断口和力学性能进行表征和试验.结果表明：3种试验钢筋的显微组织均为铁素体+珠光体，其中3^#试验钢筋中还含有少量贝氏体；3^#试验钢筋中主要析出物为铌钒复合碳氮化物（（Nb，V） （C，N）），呈圆形状，平均粒径为10 nm，在铁素体晶界和珠光体片层间析出；3种试验钢筋的拉伸断口均为韧性断裂，断口上分布着等轴韧窝；随着Nb含量的增加，试验钢筋的抗拉强度和屈服强度增加，但其断后伸长率有所降低；3^#试验钢筋的抗拉强度和屈服强度最大，分别为795、525 MPa，断后伸长率较1^#和2^#试验钢筋小，为21.6%.     

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.