Y对铸态Cu-15Ni-8Sn合金性能及Sn元素分布的影响

利用传统熔铸法制备了Cu-15Ni-8Sn和Cu-15Ni-8Sn-0.57Y合金，通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和直读光谱仪等研究了Y元素对铸态Cu-15Ni-8Sn合金的组织、力学性能和Sn元素分布的影响。结果表明：添加Y能细化铸态Cu-15Ni-8Sn合金的枝晶形貌，使合金中层片状过渡组织(α+γ相)减少，并且可以抑制Sn元素的宏观偏析，铸锭中部和下部Sn元素宏观偏析程度分别改善了28%和9%;此外添加Y元素后，Cu-15Ni-8Sn合金硬度由108 HB增加到116.3 HB,导电率由9.834%IACS下降到6.634%IACS。     

稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固组织、微观偏析及显微硬度的影响EI北大核心CSCD

研究稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固过程中微观组织形貌、枝晶主干处成分偏析及显微硬度的影响规律。结果表明:对比无磁场条件,2 T强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金试样微观组织与枝晶主干处微观偏析的影响并不大。但当磁感应强度提高至4~6 T时,试样枝晶数量明显减少,尺寸显著粗化;且枝晶主干处Sn元素含量明显下降,Ni元素含量则明显升高。此外,强磁场的施加能显著提高Cu-15Ni-8Sn合金枝晶主干的显微硬度,对比无磁场条件,施加6 T强磁场时合金中枝晶主干处显微硬度上升74.4%。强磁场对Cu-Ni-Sn合金微观偏析及显微硬度的影响主要与磁场在合金凝固过程中对Sn、Ni等元素扩散的影响有关。     

Si对Cu-7.5Ni-5Sn合金铸态组织的影响

利用金相显微分析、能谱分析、X射线衍射分析和SEM分析对添加Si的Cu-7.5Ni-5Sn合金的显微组织进行研究。结果表明,添加Si与未添加Si的Cu-7.5Ni-5Sn合金具有相同的组织。含Si的铸态Cu-7.5Ni-5Sn合金的组织由灰色的树枝晶(α基体)、过渡组织(α相和γ相两相的混合物)和枝晶间的骨状组织γ相(Cux Ni1-x)3Sn组成。Si对Cu-7.5Ni-5Sn合金具有细化枝晶的作用。Si与合金中的Ni形成Ni31Si12、Ni3Si和Ni74Si26相,其中起到细化变质作用的可能是Ni3Si相。添加Si可以延迟Cu-7.5Ni-5Sn合金的均匀化过程。     

Si对热挤压Cu-15Ni-8Sn合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法研究了Si含量对热挤压态Cu-15Ni-8Sn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:Si可细化铸态合金的枝晶间距,含Si相经过长时间的均匀化退火后仍能稳定存在于合金内;Si元素能明显抑制热挤压态合金再结晶晶粒的长大和二次再结晶过程。Si含量为0.3%时,可得到分布均匀、晶粒细小的再结晶组织,晶粒尺寸5~8μm,合金抗拉强度795 MPa,屈服强度589 MPa,伸长率31.2%,分别比不含Si的合金提高9.3%、13.1%和20.3%。     

一种Al-Mg-Si-Cu铝合金的均匀化处理

设计一种新型A1-Mg-Si-Cu铝合金,合金成分为Al-1.04Mg-0.85Si-0.018Cu(质量分数).采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布.结果表明:新型A1-Mg-Si-Cu铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,合金元素Si、Mg和Fe在晶内及晶界分布不均匀;550℃×24h均匀化处理后,合金中非平衡低熔点共晶组织和Mg2Si相基本溶入基体,Fe元素偏析难以通过均匀化消除,均匀化后,晶界上部分β-A15FeSi相转变成α-Al8Fe2Si相;该合金的过烧温度为574.5℃,最佳均匀化制度为550℃×24h;合金铸态和均匀化后维氏硬度分别为58HV和78HV,比6061合金分别提高了20％和85％.     

高强度Cu-Ni-(Al)-Si合金的组织和性能

通过光学显微镜、维氏硬度计、双臂电桥、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等测试手段对Cu-5.2Ni-1.2Si和Cu-5.2Ni-1.5Al-1.2Si合金的组织结构和性能进行了表征与测试。结果表明:2种合金的铸态组织均为发达的树枝晶组织,包括白亮的枝晶区、非平衡凝固相粒子及中间过渡区。其中枝晶为富Cu区,凝固相为富Ni和Si区,Al元素则比较均匀地分布在铸态组织中。峰值时效后,Cu-5.2Ni-1.5Al-1.2Si合金具有比Cu-5.2Ni-1.2Si合金更高的硬度。Al元素不但促进了Ni2Si的沉淀析出,还形成了Ni3Al沉淀相,从而大大提高合金强度。2种合金的时效早期均出现了有序化,峰时效时主要为沉淀析出强化,合金具有较好的抗过时效能力。     

固溶时效对Cu-4Ni-2Sn-Si合金组织及其性能的影响

采用OM、XRD、导电率和硬度测试等分析方法研究了固溶时效工艺对Cu-4Ni-2Sn-Si合金的显微组织及性能的影响。结果表明,热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金中未溶解的第二相Ni2Si颗粒随着固溶温度的升高逐渐回溶,且发生再结晶,再结晶晶粒逐渐长大。当温度升高至900℃时,第二相粒子基本回溶到合金基体中。经时效处理后,合金的硬度受到析出相与再结晶的交互作用的影响。当时效温度低于450℃时,硬度值随时效时间的延长呈现先增大后减小的趋势;而时效温度升高至500℃时,合金硬度值随时效时间的延长而逐渐下降。而导电率则随时效时间的延长一直保持增大的趋势。热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金经900℃×1 h固溶处理+68%冷轧变形+450℃×6 h时效处理后获得较优的综合性能,其硬度值为225 HB,导电率为24.5%IACS。     

均匀化退火工艺对Cu-Si-Ni合金组织和性能的影响

Cu-3Si-2Ni合金铸态组织中存在许多粗大呈骨骼状的Ni2Si相以及严重枝晶偏析,这大大影响了铸锭的成形性能。为改善其成形性能,分别在850～950℃保温2～8h,进行均匀化退火研究。结果表明,经900℃×4h的合理退火工艺后铸态合金的枝晶偏析大部分被消除,合金的塑性得到明显改善,且均匀化退火后合金的断裂方式由铸态时的准解理断裂加部分剪切断裂转变为微孔聚集型韧性断裂。     

Cu-3Si-2Ni合金均匀化的组织演变及扩散行为（英文）

为了消除铸态Cu-3Si-2Ni合金中枝晶偏析及非平衡组织对其加工性能的影响,分别在850~950℃、保温2~8 h条件下对比研究了该合金在均匀化下的元素分布、显微组织及性能变化规律。结果表明:随温度的升高及保温时间的延长,合金的偏析程度及非平衡第二相组织明显减少,合金综合力学性能均得以提高和改善,其中温度对均匀化效果的影响更为显著;在相同加热条件下,合金中Ni比Si的扩散速度更慢。并在此基础上利用扩散理论建立起相应的Ni元素均匀化动力学方程。经验证,实验值与理论计算结果基本吻合,获得该合金较佳的均匀化退火工艺为900℃×4 h。     

制备工艺对Cu-15Ni-8Sn合金晶粒特征和力学性能的影响

对比了Cu-15Ni-8Sn合金铸态、均匀化退火态(850℃×8 h)、锻造态、固溶态(840℃×1 h)和时效态(400℃×6 h)的硬度、强度和伸长率变化规律,分析了不同工艺状态下合金的显微组织和断口形貌。结果表明：铸态合金的组织为发达的树枝晶;经均匀化退火后,枝晶组织消失,层片状组织完全溶于铜基体;均匀化退火态合金经锻造后,晶粒尺寸明显减小,平均晶粒尺寸从58.78μm减小到4.22μm,抗拉强度由395.39 MPa提高到659.50 MPa,细晶强化为主要强化机制;固溶态合金由于溶质原子的充分固溶,伸长率大幅提升到46.7%;进一步经时效处理后,抗拉强度提高到802.50 MPa。     

微量铬强化B10合金形变热处理后的组织及性能

利用真空感应熔炼-铸造工艺制备了微量铬强化的B10合金(即Cu-10Ni-0.3Cr(mass%)合金),并对铸态合金进行固溶、冷变形及退火处理,采用光学显微镜、拉伸测试和四线制测量法等研究了不同处理状态下Cu-10Ni-0.3Cr合金的显微组织、力学性能和电导率。结果表明,铸态Cu-10Ni-0.3Cr合金晶粒为等轴状,晶粒中均匀分布着黑色颗粒状析出相;再结晶退火后合金的组织均匀细小,晶粒内有明显的退火孪晶。铸态合金的导电性最好,电导率为17.15%IACS,900℃固溶2 h后合金的导电性最差,电导率为12.30%IACS。冷轧态(50%变形量)合金的强度、硬度最高,分别为340 MPa、112 HB,延塑性最差,伸长率只有8%;再结晶退火态合金综合力学性能最好;随着退火温度升高,冷轧态合金形变组织逐渐消失,且退火温度愈高,形变组织消失得愈明显,同时晶粒在退火过程中发生长大,最终导致合金强度、硬度降低,塑性增加。     

均匀化热处理对易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金组织与性能的影响

对自行研制的易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金铸态样品进行均匀化热处理,并采用力学性能测试、扫描电镜分析、钻削试验等手段,研究了热处理对该合金显微组织与力学性能和切削性能的影响。结果表明,试验合金铸态组织中存在较严重的枝晶偏析及非平衡共晶组织,经均匀化退火后,枝晶偏析和非平衡β+η共晶组织基本消除,组织分布更加均匀;其中经360℃保温12 h炉冷热处理后合金的抗拉强度降低,伸长率升高53.94%,塑性明显提高,有利于后续的热塑性加工;均匀化热处理对合金的切削性能影响不大。     

Al-Si-Mg-B-Sr合金的均匀化退火工艺

对铸态Al-Si-Mg-B-Sr合金进行了不同温度和不同保温时间的均匀化退火处理,采用显微组织观察、硬度测试、导电率测试等手段研究了不同均匀化退火工艺对Al-Si-Mg-B-Sr合金组织、硬度与导电率的影响。结果表明,铸态合金组织存在一定偏析现象。经过550℃×9 h均匀化退火的合金组织均匀,偏析基本消除。随着均匀化退火时间的延长,合金的硬度先升高后降低,导电率逐渐升高。550℃×9 h均匀化退火的Al-Si-Mg-B-Sr合金的硬度最高,为74.5 HV0.5;550℃×15 h均匀化退火的合金的导电率最高,达到55.9%IACS。     

形变热处理对Cu-Ti-Fe-Sn合金组织与性能的影响

利用真空熔炼法制备了Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金,通过均匀化退火、固溶+冷轧(变形量分别为40%、60%、80%)+450 ℃时效处理,研究了形变热处理对Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金显微组织、导电率及硬度的影响。结果表明:真空熔炼制得的 Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金铸态组织中含有大量的枝状晶组织,经固溶处理后组织中出现了晶粒长大;铸态合金的硬度和导电率分别为178.1 HV和10.85%IACS,固溶处理后硬度和导电率都相应降低,分别为102.7 HV和4.58%IACS。经过冷变形和时效处理后Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金硬度明显提高,变形量为60%时,时效480 min时硬度达到峰值,合金硬度为310.2 HV,此时合金的导电率为18.59%IACS。     

Mg-4Sn-1Zn生物镁合金均匀化处理制度研究

研究了均匀化处理温度和时间对铸态Mg-4Sn-1Zn合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,铸态Mg-4Sn-1Zn合金中存在严重的枝晶偏析,合金中分布着大量粗大相,主要为Mg2Sn和MgSnZn共晶相。在均匀化处理过程中,温度对合金成分均匀化效果的影响更大,而时间的影响相对较小。合金经过410℃×12h均匀化处理后,铸态组织中的粗大相全部溶入基体中,达到了最佳的均匀化效果,此时合金的显微硬度(HV)为60。因而确定Mg-4Sn-1Zn合金的最优均匀化制度为410℃×12h。     

时效对铸造Cu-15Ni-8Sn合金组织与性能的影响

对铸造Cu-15Ni-8Sn合金进行均匀化处理和固溶处理后,研究了时效温度和时效时间对合金硬度和导电率的影响。通过对显微组织以及硬度和导电率的变化分析结果表明,时效时间和时效温度对Cu-15Ni-8Sn合金的硬度和导电率都有较大影响,并确定了Cu-15Ni-8Sn合金最佳时效时间是5 h,最佳时效温度是425 ℃。     

超高强Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce合金的淬火敏感性

通过等温淬火方法获得Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce合金的TTP曲线。采用硬度、电导率测试和透射电镜(TEM)观察等方法研究了等温温度和等温时间对合金性能和显微组织的影响。结果表明:合金TTP曲线的鼻尖温度约为675℃,淬火敏感区域为625~725℃;合金在650℃附近进行等温处理,δ-Ni2Si和共格的Ni3Al析出相的形核率和长大速率均很高;随着等温时间的延长,晶内析出的δ-Ni2Si和Ni3Al急剧粗化,同时,晶界处发生δ-Ni2Si的不连续析出,并形成无衬度析出带,导致合金经等温时效处理后硬度急剧下降,并且在鼻尖区具有很高的淬火敏感性。     

Al-4.5Cu-3.5Zn-0.5Mg铸造铝合金的均匀化工艺及组织演变

对Al-4.5Cu-3.5Zn-0.5Mg铸态合金进行不同双级均匀化处理,采用扫描电镜、电子探针显微分析仪、差示扫描量热仪和光学显微镜等,研究了该合金的铸态组织及其在均匀化过程中的组织演变。结果表明:铸态组织主要由α-Al、粗大Al₂Cu相以及少量AlZnMgCu、Al₇Cu₂Fe相组成,合金元素枝晶偏析严重。经470 ℃×12 h均匀化处理后,AlZnMgCu相已基本回溶至基体;第二级均匀化温度由490 ℃逐渐升高到520 ℃或者延长保温时间,Al₂Cu相逐渐回溶至基体,合金元素分布趋于均匀。合金过烧温度为520 ℃,最佳双级均匀化制度为470 ℃×12 h+510 ℃×32 h,该制度与均匀化动力学计算结果基本一致。     

添加Si对Cu-15Ni-8Sn合金组织和性能的影响

利用金相显微分析、SEM、TEM及能谱分析对添加Si的Cu-15Ni-8Sn合金的组织结构和性能进行了研究。结果表明，添加的Si与Ni原子相结合，形成新相Ni3Si和Ni2Si。在时效过程中，由于Ni2Si相的析出，试验合金的电导率和硬度相对于Cu-15Ni-8Sn合金都有所提高。     

一种Al-Mg-Si-Cu-Mn合金铸态及均匀化退火组织研究

采用金相显微镜(OM)及能谱仪(EDS),研究了Al-0.9Mg-0.9Si-0.6Cu-0.6Mn合金的铸态及其均匀化后的组织,并对合金的铸态组织及均匀化退火过程中相的演化进行了分析.结果表明:合金的铸态组织中存在大量的网状化合物和球状析出物,分别是α-Al+Ai(MnFe)3Si2的共品体和富铜相.均匀化退火过程中,随均匀化退火温度的升高,网状结构α-Al+Al(MnFe)3Si2的共晶体逐渐变成球状细小颗粒Al(MnFe)3Si2相,材料的微观组织得到改善.经560℃×6 h退火,均匀化过程基本完成,品粒未发生明显的粗化.