温度对Mullite/Al-4.0Cu复合材料及其基体合金时效行为的影响

用挤压铸造方法制备Mullite/Al-4.0Cu复合材料及其基体合金。用硬度测试（HB）、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等手段，研究了温度对复合材料及其基体合金时效行为的影响，结果表明：复合材料和基体合金具有相似的时效硬化曲线及相同的时效析出序列，随时效温度的升高，峰值硬度降低、时析析出过程加快；莫来石纤维除了能明显提高Al-4.0Cu合金的时效硬度外，还能加速其时效析出进程，但对GP区的形成具有明显的抑制作用，而对θ相的析出影响不大。     

时效工艺对7003铝合金组织与性能的影响

采用透射电镜、维氏硬度仪和拉伸试验机,研究了时效温度和时间对7003铝合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,随着时效时间的延长,铝合金基体中依次沉淀析出GP区、η'相(亚稳定相MgZn_2)和η相(MgZn_2),其中GP区和η'相都能阻碍位错运动,对铝合金起到很好的强化作用。当GP区数量最多时,铝合金的强度达到第一个峰值;当GP区转变为过渡相η'时,铝合金的强度达到第二峰值;当η'转变为η相时,铝合金的强度开始下降。随着时效温度的提高,铝合金强度达到峰值的时间缩短,并且两个峰值之间的时间间隔也缩短。时效温度为120℃时,铝合金的第二峰值强度高于第一峰值强度;时效温度高于120℃时,铝合金的第一峰值强度高于第二峰值强度。     

Cu-Cr合金GP区价电子结构分析

应用“固体与分子经验电子理论”（EET），采用“硬球模型”．对Cu-Cr合金GP区的价电子结构进行计算。结果表明：合金中Cu原子与Cr原子结合成共价键，形成Cr原子偏聚的区域——GP区，而GP区的最强键和次强健均比。一固溶体晶胞最强键要强，可提高合金整体共价键络的强度，从而使合金的强度明显提高。     

微量Ag对7XXX系超高强铝合金性能的影响

通过拉伸实验及时效曲线研究了回归时间对试验用Al—Zn—Mg—Cu系铝合金力学性能的影响，结果表明不含Ag的7XXX合金随回归时间的增加强度下降，延伸率在300s时达到峰值；而由于微量Ag的加入，改变了GP区及η′相溶解温度范围，提高了7XXX铝合金GP区及η′相的稳定性，合金经回归再时效处理后强度略有下降，延伸率有较大幅度的增加。     

Al-Zn合金GP区的价电子结构分析

运用固体经验电子理论(EET)计算了Al-Zn合金GP区的价电子结构。计算结果表明，由于GP区晶胞的最强键上的共价电子数远比纯Al晶胞的最强键共价电子数多，M原子与Zn原子形成较强的共价键，因此，在Al-Zn合金中即使以较快的速度淬火，也容易在淬火过程中形成GP区。由于GP区的共价键络较强，使得合金硬度在GP区一开始形成时就稳步地提升，合金的硬度到中间相形成时达到最大值.     

时效过程中GP区温度的测试与研究

本文介绍作者在研制时效强化型合金时设计使用的测定时效过程中GP区温度的一种简易方法。且将所测GP(Ⅱ)区的温度选作分级时效中的预时效温度,先短时预时效后,能加速正式时效时的脱溶析出过程,使母相脱溶更彻底,并能增加时效析出相的弥散度,从而提高时效效果,确保合金的传导和强、硬等综合性能。     

回归再时效对超高强铝合金力学性能及组织的影响

在传统的回归再时效(retrogression and re-aging,RRA)工艺(峰时效)基础上降低预时效或再时效温度,对Fe和Si杂质含量高的超高强Al-Zn-Mg-Cu合金挤压棒材进行RRA处理,通过拉伸性能和疲劳性能测试以及扫描电镜和透射电镜观察,研究RRA工艺对合金力学性能与组织的影响。结果表明:降低预时效或再时效温度都可明显提高该合金的塑性和抗疲劳损伤性能,略微降低合金的抗拉强度。采用峰时效温度(120℃)RRA处理后的合金,晶内的主要析出相为尺寸较大的η′相,不能被位错切割,合金强度较高(674 MPa),但塑性和抗疲劳损伤性能差,伸长率为11.1%,最终应力强度因子幅值ΔK=26.8 MPa·m1/2;降低时效温度可增加析出相中GP区粒子的比例,减小η′相的尺寸,从而提高塑性变形能力以及抗疲劳损伤性能。     

Al-Er二元合金的价电子结构与固溶度研究

利用固体与分子经验电子理论(EET),计算分析了Al-Er合金的价电子结构。计算了不同温度下Er在基体铝中的平衡固溶度,同时结合界面前的溶质原子再分配原理,研究了在凝固过程中溶质原子Er的分配问题。结果表明:在Al3Er晶胞中最强Al-Er共价键的共价电子数为0.35798,表明Al-Er之间存在强烈的相互作用,在合金凝固过程中存在较大的形成金属间化合物Al3Er的趋势。固溶体中3种晶胞中最强键键能的关系为:EErEAl-ErEAl。因此Er元素的加入可以提高Al基体的结合强度,从而提高合金的抗高温性能。Er在基体铝中平衡固溶度很低,共晶温度928K下铒的固溶度仅为0.017%,平衡分配系数K约为0.00281,运用sheil模型计算表明当铒含量很低的情况下,凝固过程溶体中也会存在较大的成分过冷,随着凝固过程的进行,固液界面铒原子偏聚与铝结合生成Al3Er,起到异质形核的作用,细化了铸态晶粒组织。     

单级时效处理对高Zn含量7×××系铝合金显微组织和力学性能的影响

采用硬度、电导率、拉伸性能等测试手段和透射观察方法研究了7×××系合金在120℃的单级时效处理时保温不同时间下的显微组织和力学性能的变化规律。实验结果表明,随着保温时间的延长,合金的抗拉强度变化很小,屈服强度先升高然后保持在一个平台上,延伸率基本保持在10%以上;基体析出相和晶界析出相的尺寸增大,无沉淀析出带变宽。随着时效时间的延长,基体中的析出相沿着GP区+η'相→η'相→η'相+η相的路径演变。     

Al-Mg-Sc合金的原子键强与力学性能

运用固体经验电子理论(EET)，对掺微量Sc的Al—Mg合金的价电子结构进行计算。结果表明：在合金熔体中Sc与Al原子存在强的结合倾向，易形成粗大的Al3Sc颗粒，起非匀质形核细化晶粒作用；在合金凝固过程中，形成Al—Sc偏聚区，析出细小弥散的Al3Sc颗粒，增强了合金基体和晶界的共价键络，使合金的硬度、强度和晶粒热稳定性都得到提高。     

2014合金的回归再时效

本文采用拉伸实验和透射电镜法,研究了2014铝合金的回归再时效(RRA)处理.结果表明:采用欠时效(100℃(2×2h)与适当回归处理(200×5min)配合的RRA处理,可同时提高2014合金的强度和塑性.适当的回归处理能使欠时效2014合金组织中部分GP区优先长大.随后再进行峰时效处理,不仅能改善晶界析出相的尺寸和分布,而且还能使基体析出相尺寸产生明显的差异.这种尺寸有明显差异的基体析出相协同强化有利于提高2014合金的强韧性.     

梯度硬质合金渗碳前驱体的研究

采用贫碳配料的方法制备了η相均匀弥散分布的梯度硬质合金渗碳前驱基体，通过对渗碳基体显微组织的观察，研究了贫碳量对渗碳基体显微组织的影响。结果表明，对于不同贫碳量的基体，其组织结构都呈均匀分布的WC＋Co＋η的三相组织；η相的含量随贫碳量的增加而增加，η相的形成区域应该为合金中W弥散分布的区域，叩相的形成可看作是在含W的微区内进行原位生成；同时η相的含量及晶粒大小都随烧结温度的升高而增加，WC晶粒也同时随烧结温度的升高而出现长大。     

时效对超高强含钪铝合金组织和性能的影响

采用维氏硬度测量、室温拉伸性能测试和显微组织结构分析,研究了不同时效制度下Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金的力学性能、腐蚀性能和显微组织。结果表明,合金具有显著的时效硬化效应,随时效温度的升高,合金达到时效硬度峰值的时间缩短。合金适宜的时效制度为120℃/24 h。此时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和维氏硬度分别为696 MPa、654 MPa、11.1%和211.2 HV。合金中主要强化相为GP区和η′相,主要强化作用为沉淀强化及弥散强化。时效过程中Al3Sc和Al3(Sc,Zr)质点表现出较强的热稳定性;合金抗晶间腐蚀能力随时效时间的延长而增强。     

Ti-1300F高强钛合金丝材热处理工艺优化

采用正交试验方法,研究了固溶温度、时效温度和时效时间对φ6.5 mm Ti-1300 F合金丝材室温拉伸性能和显微组织的影响.结果表明:经α+β两相区固溶+时效处理后,合金的显微组织由细小等轴初生α相、弥散针状次生α相和β基体组成.时效温度对合金强度和塑性的影响最为显著,固溶温度次之,时效时间的影响最小.根据试验结果对...     

Al-Cu合金亚稳相的价电子结构分析

应用固体电子理论(EET)，对A1-Cu合金时效析出的若干亚稳相的价电子结构进行计算。结果表明，在时效初期，θ”相中Cu原子处于第七杂阶，比金属Cu的原子杂阶低，而最靠近Cu原子的A1原子则处于第五杂阶；由θ”相溶解形成相θ’时，Al原子处于第四杂阶，而Cu原子状态发生较大变化，从基体的第九杂阶上升到第十三杂阶，使得Cu原子的共价电子数有较大幅度的提高，因此形成的θ’亚稳相的最强共价键较θ”亚稳相的要强l倍，这就从价电子结构层次上解释了θ”和θ’亚稳相的热稳定性。     

人工时效前停放时间对7055铝合金挤压管显微组织与性能的影响

采用维氏硬度试验,室温拉伸试验,电导率测试,慢应变拉伸试验和透射电镜等方法,对人工时效前室温停放不同时间的7055铝合金管材的力学性能、电导率、耐应力腐蚀性能和微观组织进行了研究.结果表明:在人工时效前进行室温停放,7055铝合金的晶内会预先析出GP区,为后续人工时效中的η相和η'相的析出提供形核的核心,从而有效地提高合金的力学性能和电导率.人工时效前室温停放6.5 h,7055铝合金的抗拉强度达到最大值即677.9 MPa,电导率和延伸率分别为29.8 % IACS和14.9 %.继续延长室温停放时间,合金的抗拉强度降低,电导率不断增大.在室温停放48 h时,合金的抗拉强度达到649.7 MPa,延伸率为10.6 %,电导率为36.8 % IACS,此时合金的综合性能达到较优.      

三级时效处理对7×××系铝合金组织与性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、硬度测试等手段研究了回归时间对试验铝合金的微观组织以及硬度、电导率、力学性能、断裂韧性等性能的影响.结果表明,三级时效态合金的强度峰值、硬度峰值、导电率和断裂韧性均超过了未回归时效态合金与T6态;回归的过程是晶内析出相GP区部分会先产生回溶,然后不断长大直至转变为η'相,晶界析出相逐渐粗化且不连...     

NiTi合金的价电子结构分析及结合能计算

应用固体与分子经验电子理论对ＮｉＴｉ合金的价电子结构进行了分析，并计算了该合金的理论晶格常数和理论结合能，计算结果与实验结果完全一致，为研究ＮｉＴｉ合金的宏观性能提供了理论参考。     

高铬镍基耐热腐蚀合金长期时效组织稳定性研究

本工作系统地研究长期高温时效对高铬含量的Ni-基耐热腐蚀合金组织稳定性的影响。发现高铬含量使TiC相变得不稳定,950℃以上有明显溶解,通过相界反应转变成Cr_(23)C_6而溶入基体中。850℃长期时效不出现η和TCP相,易发生MC蜕化反应和Υ′粗大化,性能稳定,塑性逐渐提高。合金相组分与热处理制度无关。断口分析确定合金长期时效后塑性提高的原因是晶界上的大块脆性TiC转变成细小的、具有嵌镶结构的,包有Υ′膜的Cr_(23)C_6,提高了塑性。最后计算了合金基体的强度和长期时效后Υ′相对强度的贡献,结果与实验相符。     

μ相对GH150合金拉伸塑性的影响机制

本文利用性能检验、相分析、X光衍射、光学金相显微镜、扫描和透射电子显微镜、俄歇谱仪等手段,借助统计分析的方法对铁镍基沉淀强化高温合金GH150 800℃时效以后μ相与合金拉伸塑性之间的关系进行了仔细研究。结果表明:800℃时效后晶界μ相显著降低合金的室温拉伸塑性,室温延伸率与晶界μ相粒子的密集系数存在直线关系;时效状态的样品室温拉伸变形时,裂纹起始于μ相粒子周围,并沿着晶界方向扩展,断裂发生在μ相与基体的界面处;μ相不影响合金的700℃拉伸塑性.因为在此温度下μ相已具有塑性,参与基体一起变形。