AgCuZnNi合金的显微组织与性能研究

对Ag Cu Zn Ni合金的物相以及变形过程中合金的显微组织、力学、电学性能进行了研究。研究结果表明:合金主要由富Ag固溶体以及富Cu相组成,Zn与Ni主要存在于富Cu相中。变形量较小时,基体中的富Cu相发生位移、转动和破碎,随着变形量的继续增加,大颗粒的富Cu相先产生变形,最后全部转变为纤维组织。抗拉强度和硬度随变形量的增加而增加,是形变强化、晶界强化和纤维强化共同作用的结果。电阻率随变形量的增加而增加,晶体缺陷及界面增多是电阻率增加的主要原因。     

一种Al-Mg-Si-Cu合金的铸态组织研究

采用金相显微镜（OM）及扫描电子显微镜（SEM），研究了Al-0．44Mg—1．15Si-0．32Cu-0．11Fe-0．11Cr-0．07Mn合金的铸态、均匀化组织，并对合金在凝固过程及均匀化退火后形成的相进行了分析。结果表明：合金的铸态组织中主要存在α—Al、Mg2Si、Si、β-Al5FeSi、α-Al（MnCr）FeSi、CuAl2和Al5Cu2Mg8Si6（Q）等相。均匀化退火后，Mg2Si、CuAl2和Q相消失，Si相聚集分布在晶界处。同时针状的β-Al5FeSi转变为颗粒状α-Al（MnCr）FeSi相，材料的组织得到改善。     

金属型铸造Mg-10Zn-2Al合金的凝固行为及铸态组织

用光学显微镜、扫描电子显微镜、X 射线衍射分析、差热分析等方法,研究了金属型铸造Mg-10Zn-2Al合金的凝固行为及铸态组织特征,并结合差热分析结果和Mg-Zn-Al三元液相投影图,阐明了合金凝固过程中的相变反应.结果表明,合金铸态组织由α-Mg相、Mg32(Al,Zn)49相和MgZn相组成,Mg32(Al,Zn)49相结晶形貌呈连续/半连续网状骨骼形态,均匀分布在晶界以及枝晶间;合金的液相线温度为609.4℃,固相线温度为300.0℃,凝固温度范围为309.4℃,第二相转变在300.0～332.2℃温度范围内进行.     

Al-0.32Mg-xSi合金铸态组织中的AlFeSi相

采用SEM对不同Mg/Si质量比的Al-0.32Mg-xSi铝合金铸态组织进行了观察分析。结果显示,Mg/Si质量比影响富铁相的形态。在Al-0.32Mg-xSi铝合金的铸态组织中,当w(Mg)/w(Si)1.73时,富铁相以针状的β-AlFeSi相为主;当w(Mg)/w(Si)≥1.73时,以短棒状或骨骼状的α-AlFeSi相为主。     

基于CA-FE法的Cu-Cr-Zr-Ag合金凝固组织模拟

Cu-Cr系合金因其具有高强度、高导电以及优异的耐磨损性能,被广泛应用于电气化铁路接触导线、连续铸造结晶器内衬、异步牵引电动机转子以及耐磨电触头等。应用ProCAST软件中的CA-FE法对Cu-0.1Cr-0.08Zr-0.08Ag合金的凝固过程进行了模拟。结果表明：Cu-Cr-Zr-Ag合金凝固时,铸坯外表面沿模壁产生细晶薄层后,随之形成几何取向一致的柱状晶,而铸坯的心部则是由许多粗大的等轴晶所组成。随着冷却速度的加大,合金铸坯晶粒变得更为细小。模拟结果与实验结果基本吻合,检验了模型的正确性。     

快速凝固Mg-Zn-Y合金薄带的制备及凝固组织特征

在成功制备Mg97.46Zn0.80Y1.74合金、Mg96.51Zn0.83Y2.67合金急冷快速凝固薄带的基础之上,采用XRF、XRD、SAD、DSC、SEM、显微硬度测量等分析方法系统研究了其凝固组织及显微硬度。结果表明:急冷快速凝固条件下,2种合金均形成非晶相 超细Mg12YZn相 超细hcp-Mg(Zn,Y)相,其显微硬度值大幅度提高;快速凝固Mg97.46Zn0.80Y1.74合金薄带中的hcp-Mg(Zn,Y)相晶胞在a1、a2、a3轴方向膨胀、在c轴方向收缩;快速凝固Mg96.51Zn0.83Y2.67合金薄带中的hcp-Mg(Zn,Y)相晶胞在各轴向均有膨胀;Mg96.51Zn0.83Y2.67合金薄带的熔点及热稳定性高于Mg97.46Zn0.80Y1.74合金薄带。同时对以上结果产生的原因进行了初步探讨。     

孕育形核处理对金锡共晶合金铸态凝固组织的影响

研究了添加微量Au或Sn作为孕育形核剂进行孕育形核处理对金锡共晶合金Au20Sn铸态凝固组织的影响。结果表明:添加微量Au或Sn进行孕育形核处理均将显著改善金锡共晶合金铸态凝固组织,特别是改变了初生相的结构、形貌和尺寸。初生相的结构由传统凝固组织中的’-Au5Sn相改变为-AuSn相,初生相的形貌和尺寸由粗大且分布不均的树枝状改变为细小且分布较为均匀的棒状或卵状,而且添加微量Sn比添加微量Au孕育形核处理后得到的凝固组织中初生相更趋均匀;同时,孕育形核处理也细化了共晶层片组织,共晶团的平均尺寸明显减小。     

Cu-Te-Zr合金铸态组织观察与相分析

采用金相显微镜、场发射扫描电镜和能谱仪,研究了Cu-0.5Te-0.2Zr合金铸态组织与合金中Te、Zr形成的相及其分布。研究表明,Te主要以Cu2Te的形式以长条状或棒状分布在晶界处,此外以少量三元共晶组织的形式存在;Zr的主要存在形式有未溶相、次生相、Cu5Zr二元共晶及三元共晶;未溶相以单质颗粒状存在于晶内,次生相以弥散均匀分布的细小颗粒存在于基体内部,二元共晶组织和少量的三元共晶组织呈不规则块状分布。     

Al-Cu-Si三元共晶合金的高压凝固组织

利用六面顶压机在不同高压(2、4、5、6GPa)下对Al-13.6Cu-6Si合金进行了高压凝固试验,通过光学显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪对高压凝固合金的相组成及显微组织形貌进行了分析,并测定了其硬度。结果表明,高压下凝固的Al-13.6Cu-6Si合金的相组成与常压凝固合金相比没有发生变化,仍由α-Al相、θ-Al2Cu相和β-Si相组成;但显微组织形貌显著改变,由常压下凝固的共晶组织转变为高压下凝固的以枝晶状α-Al为初生相领先生长的亚共晶组织;高压凝固后合金硬度显著提高,并且硬度随压力的增加而增高,在压力为5GPa时达到最大值。     

激光熔覆钴基合金的凝固组织特征及性能研究

利用电子显微技术和力学性能测试,研究了Q235低碳钢基体上激光熔覆Co基合金的凝固组织及其形成过程,讨论了熔覆层合金成分和显微硬度变化规律。结果表明,基体和熔覆层之间形成了良好的冶金结合。熔覆区的组织不均匀,。随着距交界面距离的增加,由胞状晶和逆热流方向外延生长的粗大树枝晶变为较细小的树枝晶,最终过渡到表层的细小树枝晶和等轴晶,熔覆层断口以沿晶断裂为主,激光熔覆对合金成分的稀释作用小。     

Au-20Sn合金的急冷制备及钎焊性能

用单辊旋淬法制备了Au-20Sn合金薄带钎料,利用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)及场发射扫描电镜(FESEM)等方法对合金的熔化特性、相组成及显微组织进行了观察分析,并研究了与Cu、Ni基材的焊接性能。结果表明,急冷钎料合金熔化温度低于共晶点且随铜辊转速发生变化,铜辊转速越快,熔点越低,急冷合金显微组织细小均匀,棒状或卵状δ-AuSn相分布于基体组织上,晶粒尺寸可达纳米级;急冷法抑制了脆性相ζ’-Au5Sn的形成,改善了合金塑性性能;急冷钎料薄带与Cu、Ni基材表面润湿优良,在Cu基材上扩散距离更远,形成无针状组织析出的界面层;与Ni形成疏松的颗粒状IMC层;Cu基体的焊接接头抗剪强度高于Ni基体。     

NiPdCrBSi合金的钎焊组织与性能研究

以真空雾化制粉技术制备了NiPdCrBSi合金粉末,采用差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)和真空钎焊等技术,对所得合金粉末的形貌、熔化特性,以及在不锈钢上的焊接铺展组织进行研究,并对钎焊界面组织进行分析表征。结果表明,NiPdCrBSi合金钎料在不锈钢上的润湿铺展性良好,所形成的焊接界面层的润湿机理,主要以扩散机制为主导,增强了合金的焊接性能和可靠性。     

定向凝固速度对Cu-Cr合金组织形貌的影响

在高梯度定向凝固装置上制备Cu-1.0%Cr(质量分数)合金,用金相显微镜、扫描电镜进行微观组织的观察,研究定向凝固速度对Cu-Cr合金微观组织形貌的影响.研究结果表明,Cu-1.0%Cr合金定向凝固组织形貌为:初生α相和(α β)共晶组织相间生长,宏观上沿凝固方向呈纤维状排列;随着凝固速度的提高,凝固组织随着凝固界面形态的演化,出现胞晶组织→粗树枝晶组织→细树枝晶组织的一系列的形貌变化.     

生长速度对定向凝固Ti-50Al-6Nb合金微观组织演变及其硬度的影响

对Ti-50Al-6Nb(at%)合金进行不同生长速度下的定向凝固实验,研究了生长速度对微观组织演变、相变路径、微观偏析和硬度值的影响。结果表明,在较低的生长速度下(≤10μm/s),凝固过程为完全β相凝固,固液界面随生长速度的增加发生平胞枝转变,最终得到α2/γ层片组织(在10μm/s时为α2/γ+B2相的组织),其中层片结构与生长方向呈45°或0°夹角。在较高速度(≥15μm/s)时,初生相为α相,固液界面为规则枝晶生长。最终组织为α2/γ层片组织,并与生长方向呈90°夹角。该成分合金的硬度值随着生长速度的增加而增加。与其它合金相比,该成分合金的硬度值较小。     

缓慢冷却对Mg-8%Al合金凝固组织的影响

使用ZM-45-16型真空钼丝炉获得凝固速度分别为1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min的Mg-8%Al合金,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析和Imagetool软件研究缓慢冷却对Mg-8%Al合金凝固组织的影响。结果表明:Mg-8%Al合金缓慢凝固组织中,除-αMg相外存在点状和层片状析出β(Mg17Al12)相,以及棒状α-Mg+β(Mg17Al12)共晶。此外,随着冷速的降低,组织中的-αMg晶粒尺寸由405.48μm增至659.52μm,β(Mg17Al12)相的数量由34.68%降至23.86%。     

深过冷BFe30-2合金凝固组织演化

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了BFe30-2合金过冷熔体凝固组织的演化规律。研究表明:在过冷度39～203K的范围内,其凝固组织的形态有三次变化过程:第一次是在39～118K过冷度范围,随着过冷度的增加,凝固组织中枝晶明显细化且同时存在枝晶重熔形成的第一类粒状晶;第二次发生在118～174K过冷度范围,因枝晶熟化被抑制,形成的第一类粒状晶转变为高度细化的细枝晶;第三次发生在174～203K过冷度区间,组织因细枝晶再结晶转变为均匀的准球状晶粒。     

缓慢凝固速度对AZ91D镁合金组织的影响

为了探讨AZ91D镁合金在较慢凝固冷却速度下的组织,对其进行了缓慢凝固处理.利用金属凝固原理分析了AZ91D镁合金的凝固过程和在较慢凝固速度下枝晶偏析减轻的原因.结果表明,随凝固冷却速度的降低,析出相β-Mg12Al12由连续网状分布逐渐变成沿晶界断续的条块状分布,凝固过程中的偏析现象逐渐减轻.当冷却速度最低达到0.0030K/s时,组织中β相的体积分数仅为2%,但晶粒明显长大.