Ce、Sr合金化对铸态及均匀化态Mg-Sn-Ca合金第二相的影响

采用扫描电子显微镜及能谱仪系统研究了Ce、Sr合金化对铸态以及均匀化态Mg-Sn-Ca合金第二相的影响。结果表明,与铸态合金相比,0.2%~0.5%Ce元素的添加并未改变Mg-2Sn-2Ca均匀化态合金第二相Mg Sn Ca和Mg_2Ca的种类,且随着Ce含量的增多,会有少量的Mg_(12)Ce相伴生出现,均匀化态合金的Mg Sn Ca和Mg_2Ca相的形貌由最初大块的条状变为相对更加细小且弥散的点条状。添加0.5%~1.5%Sr元素后,Mg-2Sn-2Ca合金表现出类似的变化规律,且随着Sr含量的增加,均匀化态合金中出现了大量颗粒状的Mg_(17)Sr_2相。     

形变温度对FeMnSiCrNiC合金第二相方向性析出及记忆效应的影响

基于控制第二相方向性析出提高铁基合金形状记忆效应的构想,研究了不同形变温度对Fe13.53Mn4.86Si8.16Cr3.82Ni0.16C合金γ/ε界面(母相丫与诱发马氏体ε之间界面)的数量和结构及随后时效第二相析出的数量和方向性的影响,以及第二相析出的数量和方向性对马氏体相变和形状记忆效应的影响.扫描电镜分析显示,形变温度远高于Ms时,无γ/ε面产生,时效后第二相析出少;形变温度接近Ms时,产生大量γ/ε面,时效后析出第二相数量很多,且方向性良好;形变温度进一步接近Ms时,γ/ε界面交叉,导致时效后方向性的第二相也交叉.透射电镜分析显示,析出方向性Cr23C6第二相的合金再次进行预变形时,产生的应力诱发马氏体具有单一方向.原因在于方向性Cr23C6及其产生的应力场对马氏体相交产生约束作用,避免马氏体片之间的交叉,使其具有更好的可逆转变性.     

温度梯度区域熔化对Al-Cu-Mg合金第二相析出及其性能的影响

采用SEM、EPMA、TEM以及显微硬度测试等手段,研究了温度梯度区域熔化(TGZM)对Al-Cu-Mg合金溶质原子浓度分布、第二相析出以及显微硬度的影响。研究表明:TGZM导致晶界两侧基体中的溶质原子浓度存在显著差异,靠近铸锭边部一侧基体的Cu、Mg溶质原子浓度明显高于靠近铸锭心部一侧基体的溶质原子浓度。在485℃的均匀化处理过程中,晶界两侧晶粒靠近边部一侧有大量第二相析出,而靠近心部一侧则很少或者几乎没有第二相析出。该现象致使同一晶界两侧区域的显微硬度值存在明显差别,并且这种差别无法通过长时间的均匀化处理得以完全消除,在微观上加剧了合金不同区域性能的差异。     

中低温热处理对铸态Al-Mn-Mg合金析出行为的影响

通过电导率测试、透射电镜（TEM）以及能谱分析（EDX）等手段研究了Al-Mn-Mg合金在中低温（300～450℃）热处理过程中的析出行为。结果表明,由于Mg的存在而导致合金的析出与Al-Mn合金不同,即首先析出与基体呈明显取向关系的Mg2Si针状相。Mg2Si属于亚稳相,随着加热的持续进行不断溶解,同时在合金中形成AlMnSi弥散相。AlMnSi相的形成主要有两种途径,通过Mg2Si形核与直接从基体中析出,前者呈链珠状沿一定方向排列,后者主要呈随机态分布。     

热处理对99.999 5%高纯Al-Si合金第二相的影响

通过光学显微镜、偏振光、扫描电镜观察,硬度测试及第二相体积分数的计算,研究高纯Al-Si合金在均匀化、再结晶退火过程中第二相分布和形态的变化,以及第二相对材料显微组织和性能的影响.结果表明,铸锭经530 ℃×7 h均匀化处理后,枝晶偏析基本消除,析出相均匀、细小,已发生明显粒化,体积分数为0.22%.铸锭进行多次反复冷锻和中间退火后,经变形量约70%的冷轧处理,合金再结晶温度为300 ℃,平均晶粒尺寸55 μm;退火温度高于420 ℃时,随温度的升高,第二相的固溶度增大,晶界的钉扎减弱,晶粒长大;强塑性变形对共晶Si相的破碎效果不显著,而均匀化处理应是其细化的主要手段.     

热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金第二相粒子分布和晶粒尺寸的影响

通过对均匀化改锻后的坯料进行了固溶+过时效和直接过时效的中间热处理,分析了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金经过不同中间热处理后微观组织中第二相粒子的大小和分布特征,以及第二相粒子分布特征对随后热变形和退火工序过程中晶粒尺寸演变的影响。结果表明,锻坯经过400 ℃×12 h直接过时效中间处理后,组织中第二相粒子的尺寸呈现“双峰”分布特征;把具有该组织特征的试样加热到420 ℃的始锻温度,进行50%的压缩变形,再经400 ℃×1 h退火处理后,得到比较均匀细小的晶粒组织。     

热处理工艺对新型无磁辊材料硬度及析出相的影响

针对新型连铸用无磁辊材料成分,设计不同的热处理试验方案并测得其硬度,并采用SEM、TEM、图像统计分析等方法,观察并计算无磁辊材料经不同热处理后析出相的形貌及尺寸,从而建立新型无磁辊材料热处理工艺与硬度、析出相尺寸之间的关系。结果表明:660、710、760、810℃温度下,材料的硬度随着时效时间延长先上升,达到峰值后下降,其析出相γ’不断粗化;860℃下时效,材料硬度趋于平稳且较低。在760℃下时效12 h后,材料硬度最高达到321HBS,γ’相平均尺寸在30.4 nm,且弥散分布在基体上。     

加工工艺对Zr-1Nb-0.01Cu合金第二相粒子析出行为的影响

本文系统地研究了不同加工工艺对Zr-1Nb-0.01Cu合金第二相粒子析出行为的影响。研究结果表明,随着冷轧和退火次数、中间退火温度和最终退火温度与时间的降低,第二相粒子的平均晶粒尺寸在减小。在温度高于640°C的中间退火过程中形成的β-Zr相在最终的退火过程中很难完全分解。由于Ostwald熟化效应,最终退火时间的延长会导致合金中尺寸较小的第二相粒子通过原子扩散合并成尺寸较大的第二相粒子。与其它加工工艺相比,降低中间退火温度在减小第二相粒子的尺寸方面更为有效。通过低温中间/最终退火（≤520°C）或者缩短退火时间（≤2h）可以获得平均晶粒尺寸小于50nm的第二相粒子。研究结果对调控Zr-Nb系合金第二相粒子的析出行为具有重要意义。     

Zr-Nb-Cu合金第二相分析

通过扫描电镜和透射电镜观察Zr-Nb-Cu合金最终退火板材的显微组织及第二相,并利用选区电子衍射确定第二相晶体结构。结果表明,在Zr-Nb-Cu合金退火板材中存在两种第二相,第1种为体心立方(bcc)的β-Nb,尺寸较小,在晶粒内部弥散分布;第2种尺寸较大,在晶界分布,这种第二相为含Fe和Nb的四方结构Zr2Cu相。     

高压扭转对Mg-Zn-Y合金第二相溶解的影响

利用光学显微镜,扫描电镜及X射线衍射研究了高压扭转对Mg-6.2Zn-1.7Y(wt%)合金显微组织、析出相的溶解规律及显微硬度的影响。结果表明:高压扭转变形处理能够明显细化晶粒,促使第二相破碎并弥散分布,加快固溶处理过程中Mg_3Zn_3Y_2相的溶解;随着变形量的增加试样中心区域与边缘区域硬度值差异减小,固溶处理过程达到峰值硬度时间缩短。     

热处理条件对钙钛矿相析出行为的影响

通过淬火方法研究了钙钛矿的结晶过程，在光学显微镜以于１４２０℃开始析出钙钛矿晶体，熔化温度及降温速率对钙钛矿结晶量和晶粒度有重要影响，熔化温度高和降温速率低则有助下钛矿结晶量的增加及晶体长大粗化。     

铸态和热处理态ZK60-xCa镁合金的组织与力学性能

利用光镜、扫描电镜、XRD和DSC,分析了铸态和热处理态ZK60-xCa合金的组织和相组成,测试了其硬度和室温拉伸性能.结果表明,随着Ca含量的增加,铸态组织逐渐细化,生成Mg6Zn3 Ca2新相,晶界相逐渐增多,且趋于连续网状分布;硬度逐渐提高,而抗拉强度和伸长率逐渐降低.MgZn2相绝大多数固溶于α-Mg基体中,而Mg6 Zn3 Ca2相少量固溶.ZK60和ZK60-1.25Ca合金拉伸性能经648 K固溶后均显著提高,随固溶温度的提高而逐渐降低;经448 K时效后,前者的抗拉和屈服强度有所提高,后者的抗拉强度不变,两者的伸长率均降低.     

Al-Zn-Mg-Cu合金第二相粒子及其无析出区与晶界的作用过程研究

制备一种含Sc和一种含Cr、Mn、Ti、Zr的Al-Zn-Mg-Cu合金,采用透射电镜研究合金中第二相粒子周围的无析出微区和晶界上的无沉淀析出带及其相互的作用过程,给出单个第二相粒子对晶界作用力的方程.当驱使晶界迁移的动力大于粒子及其周围的无析出微区对晶界的阻碍作用时,晶界被粒子穿透而形成孔洞.在晶界扫过粒子的过程中,经历了先加速后减速两个阶段.晶界位于粒子直径区位置时所受的阻力最小、运动速度最大.当晶界能与相界能增量之和等于晶界运动的驱动力时,晶界被粒子钉扎而停止运动.在晶界迁移的过程中,溶质原子倾向于由高浓度区域向低浓度区域扩散,晶界和粒子周围的无析出区对晶界的迁移过程有明显的影响.     

铸态2.25Cr-1Mo-0．25V 钢的第二相析出规律

用金相分析手段研究了在900～1150℃不同温度下保温后不同淬火方式下铸态2．25Cr-1Mo-0．25V钢第二相析出规律。结果表明,铸态2．25Cr-1Mo-0．25V钢高温析出后,采用盐水淬能更好的保持高温析出第二相的形貌特点;随着保温时间的延长,第二相析出颗粒长大,且析出物增多,保温45 min第二相含量最多,易于观察第二相的形貌分布;随着温度的升高,第二相百分数呈下降趋势,950℃和1050℃是析出第二相的适合温度。     

加工工艺对Zr-1Nb-0.01Cu合金第二相粒子析出行为的影响（英文）

系统地研究了不同加工工艺对Zr-1Nb-0.01Cu合金第二相粒子析出行为的影响。结果表明,随着冷轧和退火次数减少、中间退火温度和最终退火温度降低与时间的缩短,第二相粒子的平均晶粒尺寸在减小。在温度高于640℃的中间退火过程中形成的β-Zr相在最终的退火过程中很难完全分解。由于Ostwald熟化效应,最终退火时间的延长会导致合金中尺寸较小的第二相粒子通过原子扩散合并成尺寸较大的第二相粒子。与其它加工工艺相比,降低中间退火温度在减小第二相粒子尺寸方面更为有效。通过低温中间/最终退火(≤520℃)或缩短退火时间(≤2 h)可获得平均晶粒尺寸小于50 nm的第二相粒子。研究结果对调控Zr-Nb系合金第二相粒子的析出行为具有重要意义。     

热处理对铸态TiAl基合金组织细化的影响

通过直接热处理方法细化铸态及热等静压态的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金组织,选用10 mm×10 mm×12 mm及φ15 mm×30mm两种尺寸试样进行热处理实验,探讨原始铸态组织对热处理组织细化效果,以及试样尺寸对热处理组织均匀性的影响.结果表明:对10 mm×10 mm×12 mm小尺寸试样,铸态和热等静压态试样淬火组织分别是块状转变组织和斑驳状组织,经过循环热处理后,两种组织均可获得50 μm以下的均匀等轴状全片层组织;铸锭的致密部位组织经循环热处理后,无淬火裂纹出现,含缺陷较多的试样经热处理后淬裂现象严重.对φ15 mm×30 mm大尺寸试样,铸态试样经过淬火后中心出现热处理裂纹,试样内部组织转变不均匀.     

热处理对45CrNiMoV钢析出相和力学性能影响

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察及硬度、拉伸性能测试,利用正交实验方差分析,研究了不同回火温度对45CrNiMoV高强钢析出相形貌和力学性能的影响。结果表明,实验钢回火温度对强度和冲击功均有显著影响,550℃回火后强/硬度达到最高值,600℃以上回火强/硬度急剧下降;实验钢回火温度从570℃提高到640℃,析出的碳化物形貌由条杆状向球形演变,570℃回火后,析出的细小的球状碳化物对马氏体板条边界存在钉扎作用。640℃回火后,析出的碳化物已经无法钉扎住板条边界;实验钢最佳热处理工艺为880℃油淬保温45 min+590℃回火240 min。     

热处理对不同冷速Al合金共晶相形貌及含量的影响

选取成分为Al-5.17Cu-2.63Si(合金A)、Al-4.29Cu-1.09Mg(合金B)和Al-2.09Si-1.66Mg(合金C)三元铝合金,分别进行不同冷速下的凝固实验。对比研究不同凝固速率下得到的共晶相形貌与含量在接近各合金体系三元共晶温度下热处理前后的变化行为。结果表明:同一合金冷速越慢,得到的原始组织二次枝晶间距越大,合金A的石墨型、砂型、保温型冷却组织的二次枝晶间距分别为24.17、63.32和99.88μm,合金B的二次枝晶间距分别为24.35、82.78和139.42μm。均匀化热处理的热扩散过程可以明显地溶解非平衡共晶相,由于原始组织的尺度不同,共晶相所处的溶解阶段与溶解程度不同。合金A的石墨型、砂型、保温型组织热处理后与热处理前的共晶相含量比值分别为0.44、0.49和0.68,合金B的共晶相含量比值分别为0.084、0.30和0.38。     

热处理对NiTi形状记忆合金力学性能的影响

研究了热处理工艺对50.8at%NiTi形状记忆合金力学性能的影响。通过对NiTi合金试样在不同温度下进行固溶处理和时效处理并进行单向拉伸试验,得到试样的屈服强度、抗拉强度、弹性模量和泊松比等力学性能参数。通过光学显微镜对热处理前后试样的显微组织进行观察,估算其晶粒尺寸,并利用Hall-Petch理论分析了试样的晶粒尺寸对屈服强度的影响。研究发现将NiTi合金先进行固溶处理,再进行时效处理,其力学性能改善较为明显。为NiTi 形状记忆合金的工程应用提供了试验依据,有利于扩大该合金的工程应用范围。     

冷却速度对Al-CU-Li系合金析出相及其硬度的影响

对Al-Cu-Li系合金在不同固溶冷却速度下的析出相进行了研究。结果表明：在固溶后的冷却过程中会有第二相析出，随着冷却速度的提高，第二相析出量减少，第二相的尺寸减小，在以18℃／s的冷却速度从520℃冷却到室温时，合金中仍有δ’相和T1相的析出，但合金在快速水淬过程中几乎没有第二相的析出。通过硬度测试发现．合金的硬度随冷却速度的增加而增大，这是因为过冷固溶体的固溶度随冷却速度的增大而增大，因此，固溶强化是实验合金固溶处理的主要强化机制。