微量Sr和Mn对Mg-8Li-3Al变形合金力学性能的影响

用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子万能试验机对比研究了微量添加Sr和Mn对Mg-8Li-3Al合金组织和力学性能的影响,结果表明:基础合金Mg-8Li-3Al主要由α-Mg,β-Li和Al12Mg17金属间化合物组成,Sr和Mn的加入使合金中形成了Al4Sr和Al2Mn3等金属间化合物。合金元素Sr和Mn对合金组织均有细化效果,Sr的细化效果优于Mn。添加Sr和Mn后合金的强度均有所提高,其中挤压态Mg-8Li-3Al-0.5Sr-0.5Mn合金的σb=242.15 MPa,σ0.2=206.96 MPa,δ=22.43%,比Mg-8Li-3Al镁合金的力学性能分别提高了14.98%,28.11%和8.31%。     

锻造温度对Nb521合金棒材组织及力学性能的影响

在1 000~1 400℃的温度区间对Nb521合金棒材进行拔长锻造,利用显微硬度仪、金相显微镜、拉伸试验机以及超声波探伤仪研究锻造温度对组织和性能的影响。结果表明：锻造温度越高,棒材的动态再结晶比例越高,后续完成再结晶的退火温度越低。随着锻造温度升高至1 400℃,退火态棒材截面上的组织细小均匀,强度和塑性匹配最好。最后,通过棒材的超声波探伤检测,证实了提升锻造温度有利于组织的均匀化,明显降低杂波水平。     

锻造变形量对7050合金组织和性能的影响

对两种不同锻造变形量的7050铝合金的组织和性能进行研究,分别考察组织均匀性、再结晶分数、粗大第二相比例和拉伸性能、断裂韧性等,分析锻造变形量对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,锻造变形量70%样品的再结晶分数(10%)和粗大第二相比例均小于变形量50%的样品,组织均匀性也更好;并且变形量70%样品的强度高出变形量50%样品约30 MPa,延伸率和断裂韧性也明显优于变形量50%的样品。因此,较大的变形量有利于获得均匀的组织和优异的综合性能。     

热压烧结(FeNiCoCr)100-x Al x (x=0、5)高熵合金的微观组织及力学性能

采用低能球磨-热压烧结制备了(FeNiCoCr)_100-x Al _x (x=0、5)高熵合金,并对其进行时效处理,研究了合金的组织结构与力学性能。结果表明：烧结态及时效态合金的微观组织均由FCC相和少量BCC相构成,其中FCC相中均存在孪晶,且未添加Al的合金中孪晶比例相对较高;添加Al的合金中BCC相较高,且时效处理后出现了大量小角度晶界。时效态FeNiCoCr合金具有最佳的综合性能,其压缩真屈服强度达545 MPa,弯曲强度和断裂韧性分别为1342±20 MPa和32.5±2.0 MPa·m^1/2,优异的力学性能归因于FCC相中退火孪晶的形成以及BCC相的析出。     

添加Sc、Zr和退火对Al-Si合金铸态力学性能的影响

使用OM、TEM、SEM、显微硬度和室温拉伸等手段研究了Sc和Zr的复合添加对Al-5.5Si合金铸态的组织和性能的影响,以及在不同温度退火后其性能的变化规律。结果表明,Sc、Zr的添加使Al-5.5Si合金的硬度提高了33%、抗拉强度提高了38%、屈服强度提高了52%、延伸率基本上不变。在Al-5.5Si合金中复合添加Sc、Zr使α-Al的平均晶粒尺寸从203 μm减小到130 μm,在α-Al基体中析出大量的Al₃(Sc_1-xZr_x)纳米粒子(10~15 nm),并使共晶Si内的层错或微孪晶的密度显著提高。退火温度对铸态合金的性能有较大的影响：在较低温度(低于160℃)退火时合金的硬度呈上升趋势,而在较高温度(高于280℃)退火时合金的硬度呈显著下降趋势。这些结果与二次析出的纳米Si相密切相关。     

不同稀土元素添加量对K465合金微观组织与力学性能的影响

利用金相技术和扫描电镜(SEM)观察分析了稀土元素(Ce+Y)含量对K465合金微观组织的影响,并测试了合金的室温瞬时拉伸性能和高温持久性能。结果表明:(Ce+Y)含量为0.03%(质量分数,下同)的合金碳化物变质处理后形态良好,高温持久性能大幅提高;(Ce+Y)含量为0.06%的合金枝晶间区大块γ′相的边缘析出富(Ce+Y)相,从而使合金的持久性能明显下降。     

等温锻造工艺对FGH96合金组织性能的影响

通过对粉末高温合金FGH96在不同变形量和变形速率下的显微组织及力学性能的研究,得到了不同等温锻造工艺对合金组织和力学性能的影响规律.研究结果表明:在相同的变形速率下,晶粒度随着变形量的增加而更加细小;当变形量为40％～50％时,晶粒最细小、均匀.在不同的变形速率下,合金变形量为40％～50％时,室温和高温力学性能最好.     

Mg-Zn-Zr合金高应变速率多向锻造组织演变及力学性能

对Mg-Zn-Zr合金进行高应变速率多向锻造变形,研究了其组织演变和力学性能。结果表明,高应变速率多向锻造工艺能强烈细化合金的晶粒组织,形成由蜂窝状粗大再结晶组织和岛状细小再结晶组织构成的新颖组织,初始晶界附近和初始晶粒内部的再结晶机制分别是旋转动态再结晶和孪生诱发动态再结晶。由于高应变速率多向锻造工艺具有强烈的晶粒细化能力并能有效避免强烈的基面织构,可大幅提高合金的综合力学性能。累积应变∑Δε=2.64时,ZK21和ZK60抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为341.6 MPa、270.7 MPa、25.1%和330.2 MPa、232.3 MPa、24.8%。     

大变形量近等温锻造开坯对TiAl合金组织与性能的影响

采用近等温锻造开坯工艺实验定量研究了增大变形量对Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr-0.3Ni合金变形组织均匀性和力学性能稳定性的作用。通过锻坯组织观察分析及硬度、强度分布测试,揭示了TiAl合金近等温锻造过程中变形量与宏观组织和微观组织均匀性的基本关系。结果表明:近等温锻造变形量为65%,70%,75%,80%,85%时,随着变形量的增大,TiAl合金锻坯内的宏观变形流线分布趋于均匀,均匀变形区域面积不断增大,变形量85%时均匀变形区面积增加至68.0%,微观变形组织由等轴的γ和α2,以及很少量的残余层片团组成,晶粒尺寸明显细化,且等轴组织在合金中占到了绝大部分;锻坯硬度分布测试表明随着近等温锻造变形量的增大,均匀变形区域的硬度变化基本趋于均匀一致,且硬度平均值也在不断增高;锻坯难变形区和均匀变形区经1250℃/15h/AC热处理后取样进行室温压缩测试,随着近等温锻造变形量的增加锻坯各部位室温压缩应力应变数据分散度降低,性能稳定性提高。     

稀土元素Nd对Mg-Zn-Y合金组织结构和力学性能的影响

通过制备Mg-6Zn-1.5Y-0.8Zr-xNd(x=0、1、2、3、4)系列合金,研究了稀土元素Nd对Mg-6Zn-1.5Y-0.8Zr合金组织结构和力学性能的影响。通过金相显微镜、扫描电镜、EDS、XRD等手段,观察和分析了合金的微观形貌和组织结构,测量了合金抗拉强度、屈服强度和伸长率等力学性能。结果表明:合金中添加稀土元素Nd后晶粒明显细化,随着Nd元素含量的增加,晶粒细化效果更为明显;通过XRD分析可知,添加Nd元素后,合金中并没有出现新的含Nd的物相;扫描电镜和EDS分析表明,合金中加入的Nd置换了部分Y,形成了Mg3(NdY)2Zn3、Mg3-(NdY)Zn6的相结构,Nd元素对Y的置换主要出现在Mg3(NdY)2Zn3结构中,在Mg3(NdY)Zn6相结构中出现较少;力学性能测试结果表明,随着Nd含量增多,合金晶粒细化,细晶强化作用明显,合金屈服强度逐渐增大,而抗拉强度和伸长率在Nd含量为3%(质量分数)时达到最大,比未添加Nd元素时提高约25%以上。     

碳对高温钛合金Ti-60组织和性能的影响

在Ti-60合金中碳的加入量大于0.17%时,组织中析出TiC结构的碳化物.在α β相区再结晶,碳偏聚于初生α(αp)相,导致碳化物主要在β转变组织中析出,其析出的百分数取决于αp体积分数.在β相区热处理,析出的碳化物钉扎β原始晶界,阻碍β晶粒的长大.β晶粒尺寸D、碳化物颗粒直径d和体积分数f三者遵循D/d∝f-1/3关系.随着碳含量的增加,β晶粒尺寸减小,α'片层通过界面迁移迅速长大以及形成α片层的合金元素的扩散速度加快,导致α'或α片层的厚度增加.碳的加入量小于0.09%时,碳完全固溶于基体中,产生固溶强化,β晶粒细小,导致合金的强度和蠕变抗力提高.碳含量增加导致粗大碳化物颗粒的析出,变形时产生应力集中使合金的塑性和蠕变性能降低.     

TC18钛合金的组织和性能与热处理制度的关系

通过三因素三水平正交设计方法研究了两阶段退火热处理制度的三个温度阶段对TC18钛合金性能、组织的影响,定量分析了合金热处理温度变化对总体性能的影响,结果表明,在本文试验条件下可通过提高中温温度、降低低温温度来提高合金的强度,降低高温温度、提高低温温度可改善合金的塑性,通过降低高温温度或中温温度可提高合金的冲击韧性,显微组织分析表明,TC18钛合金的强度主要受未转变β组织及在其上产生的次生αs相的总的含量、次生αs相的含量、形状的控制;合金的塑性受初生αp相形状及次生αs相的数量、形状控制;合金的冲击韧性受初生αp相的含量及形状控制.     

热处理对电沉积Ni-Fe合金箔组织和力学性能的影响

电沉积法制备Ni-Fe合金箔具有工艺简单,能耗低,产品规格不受限制等优点,但其塑性和弹性模量较低限制了其应用发展.为了改善电沉积Ni-Fe合金箔的力学性能并扩大其应用范围,本文通过高温热处理方法改善其力学性能,采用SEM,XRD,EBSD分析手段对电沉积Ni-Fe合金箔晶粒组织和结构进行了分析,通过高温热台显微镜进行原位在线观测晶粒组织的演变过程,并对热处理后的电沉积Ni-Fe合金箔进行力学性能分析.研究表明,热处理过程中电沉积Ni-Fe合金箔经历细晶组织阶段、混晶组织阶段和粗晶组织阶段,其中,在1 000~1 050℃容易发生晶粒异常长大.细晶组织阶段,电沉积Ni-Fe合金箔能够保证较高的强度,且塑性和弹性模量明显提高,综合性能较好;混晶组织阶段,强度和塑性较低,弹性模量有一定程度提高;粗晶组织阶段,强度很低,但塑性和弹性模量有较大程度提高.     

热处理条件对锻造ZK60-Y镁合金力学性能的影响

研究了不同热处理条件下锻造ZK60-Y镁合金微观组织的变化对其力学性能的影响.结果表明,直接进行人工时效的合金具有优越的强度和塑性.XRD分析表明,析出相主要有Mg2Zn3、Mg24Y5、Zn2Zr3和w-Mg3Y2Zn3.Mg2Zn3和w-Mg3Y2Zn3等析出相的尺寸、数量及其在基体中的分布状态对合金的力学性能影响很大.锻造态下大块破碎呈带状分布的Mg3Y2Zn3相及T4和T6态下粗化呈片层状的Mg2Zn3相是合金力学性能降低的主要原因.细小呈带状分布的Mg3Y2Zn3相和细层片状分布的Mg2Zn3相及其在此状态下细小的晶粒使T5态合金具有优越的抗拉强度和塑性.     

变形程度对复杂铝合金锻件组织性能的影响

为确定最佳成形工艺,通过拉伸试验、金相观察、TEM和SEM观察等方法,研究了不同制坯变形程度对7A09铝合金复杂筋板类锻件组织性能的影响.实验结果表明:随着制坯变形量的增加,所得锻件的强度和硬度升高,而塑性和抗应力腐蚀性能下降;随制坯变形程度的增加,热变形时储存的变形能增多,可以得到更加细小的晶粒,而且储存变形能的增多有利于固溶程度的提高和强化相的析出,因而可以提高锻件的强度和硬度.晶粒细化使晶界面积增加是造成电导率降低的主要因素.因此,在设计成形工艺时,应根据零件按上述规律来调整变形程度.     

多孔铝合金连通孔对压缩性能的影响

根据多孔铝渗流制备过程中孔结构的形成规律建立了单元模型,其中改变渗流压力引起的通孔度变化所产生的孔隙率变化规律符合物理模型.通过对不同孔隙率的孔结构单元模型计算,结合实验研究了孔隙率变化引起的孔结构变化,并计算了通孔多孔铝力学性能的影响规律.结果表明,模型计算得到的材料弹性模量,塑性变形平台应力与实验结果基本相符,孔与孔之间通孔度的变化决定了通孔多孔铝的孔隙率变化,受压缩时在连通孔处的应力集中是其力学性能对孔隙率敏感的直接因素.     

Nd对AM50力学性能及高温性能的影响

对加Nd的AM50镁合金铸态试样进行固溶处理(420℃/12 h),研究了Nd对其显微组织、力学性能和抗高温蠕变性能的影响.结果表明:Nd的加入细化了晶粒,导致AM50合金室温力学性能的提高.Nd在AM50合金中形成了Al11Nd3高温稳定相,Al11Nd3的存在使加Nd的AM50合金在200℃的稳态蠕变率及高温(150℃)力学性能大幅度提高.     

热处理对BT14钛合金显微组织和力学性能的影响

本文研究了BT14钛合金热处理规范→显微组织→力学性能之间的关系.结果表明:热处理工艺对组织和力学性能的影响很大.其中,随着退火温度的升高,初生α相含量逐渐减小,α相颗粒逐渐粗化,向等轴状发展;随着退火温度的升高,合金的强度和硬度逐渐减小,但塑性变化是先升高后减小的趋势.热处理强化规范中低温淬火 低温时效所得的合金综合性能较优.但BT14钛合金强化效果不明显.     

双螺杆机械搅拌半固态镁合金的组织与性能

采用双螺杆机械搅拌制浆机和半固态流变压铸成形工艺制备AZ91D镁合金半固态浆料,研究了材料性能与微观组织之间的关系．结果表明,随着镁液的浇注温度或搅拌机简体温度的降低,半固态浆料的固相率越高,初生α-Mg相晶粒变得更细小和圆整,简体温度比镁液浇注温度的影响更显著．当浆料固相率控制在30％-45％时,半固态流变压铸成形镁合金铸件具有较高的抗拉强度和延伸率;随着晶粒平均尺寸的增加,材料的力学性能逐渐降低．提出了高剪切速率下流变压铸成形非枝晶组织的形成机理．     

连续半固态成形6201合金线材的组织和性能

采用SCR技术和在线固溶处理方法制备了直径为4.8 mm的6201铝合金导电线材,研究了该线材及其冷拔的直径3.0 mm线材的微观组织、力学性能和导电性能.结果表明:线材的组织由Al基体、针状强化相的β″(Mg2Si)和片状Si组成,低倍组织为等轴晶,线材的拉伸强度随着时效时间的延长出现先升后降的趋势,伸长率和电阻率则呈现下降的趋势,其变化趋势随着时效温度的提高而加剧;T6态线材的综合性能达到CHTA工艺指标;冷加工可显著提高合金线材的强度,适当的时效可降低其电阻率.