热处理对W-80Cu板材组织和性能的影响

本文研究了真空热处理对W-80Cu板材组织演变和性能的影响。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了W-80Cu板材的微观结构和断口形貌,并对其电导率和力学性能进行了研究。结果表明,热处理后试样的电导率和延伸率均高于未热处理试样,而硬度和抗拉强度均低于未热处理的试样。在600℃下热处理1h,W-80Cu板材的电导率和延伸率最大,韧窝深而密,且分布均匀。W-80Cu板材的室温拉伸断裂方式主要是沿晶断裂和韧窝断裂的混合断裂。当热处理温度在800℃左右及以上,断裂韧窝变得深浅不一,大小也不均匀,局部出现断裂台阶和准解理断裂。当时间超过1h时,出现局部韧窝变大和铜的撕裂脊变长,这与铜晶粒的再结晶长大有关。在热处理过程中W-80Cu板材中的钨相没有明显变化,但试样中钨颗粒周围大量位错及材料中的晶界大大减少。纳米钨颗粒与铜基体之间存在良好的界面关系,这有利于材料强度的提高。     

球磨和液相烧结制备W-Ni-Fe合金的组织和力学性能

为了制备出优异、经济友好的钨重合金,在1450~1510 ℃的烧结温度范围内,通过球磨和液相烧结制备了93W-4.6Ni-2.4Fe（质量分数）合金。进一步研究了试样的微观结构和断裂模式。结果表明,在不同烧结温度下,烧结的试样表现出相似的两相显微结构和韧性断裂模式。随着烧结温度的升高,钨颗粒尺寸也逐渐增大。当烧结温度达到或超过1480 ℃时,合金相对密度达到99.0%以上。1480 ℃烧结时可获得具有最佳抗拉伸强度（940 MPa）和延伸率（32.6%）组合的试样。在1480 ℃下烧结的试样具有优异的延展性,这与γ相的网络结构、韧窝的均匀分布以及两相的协同作用有关。试样的高强度归因于细化的钨颗粒尺寸和球形的钨颗粒。     

形变热处理对Cu-15Ni-8Sn系合金组织结构与性能的影响

利用力学、电学性能测试,金相显微分析、扫描和透射电镜观察等手段研究均匀化退火和形变热处理工艺对Cu-15Ni-8Sn-1.0Zn-0.8Al-0.2Si合金组织结构与性能的影响。合金铸锭经830℃,2 h+850℃,2 h双级均匀化退火处理,热轧变形后合金板材经850℃,1 h固溶处理,冷轧变形60%后,分别在400和450℃时效处理。当450℃时效时间为30 min时,合金硬度为3780 MPa,电导率8.0%IACS,抗拉强度1144 MPa,屈服强度1098 MPa,延伸率3.29%;在400℃时效1 h时,合金硬度为3900 MPa,电导率7.4%IACS,抗拉强度1164 MPa,屈服强度1112 MPa,延伸率3.05%。合金的强化效应主要来源于调幅分解强化、析出强化和亚结构强化的共同作用,同时,溶质原子的析出使基体固溶度降低,合金电导率提高。合金经双级均匀化退火处理后为均匀的等轴晶组织,在400℃,1 h时效过程中发生调幅分解,同时析出具有L1_2结构的β-Ni_3Sn析出相,其与Cu基体的晶体取向关系为:(002)_(Cu)‖(00 1)_β,[110]_(Cu)‖[110]_β;(220)_(Cu)‖(110)_b,[112]_(Cu)‖[112]_β。     

水热-共还原法制备电气用W/Cu复合粉末的组织和侵蚀性能研究

由水热-共还原法制备得到电气用W-20Cu复合粉末,并分析其微观组织、电弧侵蚀性能以及侵蚀后形态。结果表明:W-20Cu复合粉末呈现均匀、细小的颗粒分布状态。W颗粒外径在500 nm左右,尺寸较大的W颗粒是由许多团聚的小颗粒构成的。压坯断口区域表现出了明显的韧窝断裂特征。电弧侵蚀处理后,W-20Cu复合粉末表面物相基本是由W、Cu这两相所构成,未出现明显孔洞与裂纹结构。在分断闭合过程中,材料的转移形式主要以熔桥转移、电弧转移和喷溅蒸发为主。     

EFFECT OF HYDROGEN ON MECHANICAL PROPERTIES OF A HIGH DENSITY W-Ni-Fe ALLOY

研究了液相烧结钨基高比重合金(95W-3.5Nj-1.5Fe)烧结后热处理对力学性能的影响.经过1200℃真空热处理,合金中氢含量降低了70％,强度提高约30％,延性显著增加,同时断裂韧性值也有提高。通过扫描电镜断口金相观察,发现氢含量高的试样显示了基体-钨颗粒相界面断裂,对氢含量低的试样,断口微观形态由沿相界面断裂方式过渡到相界面断裂和部分钨颗粒解理断裂方式,说明削弱了氢脆,加强了相界面结合力,从而改善了合金的力学性能。对氢含量高的试样,作了离子探针分析,其结果指出钨颗粒周围含氢最较高,相界面有氢的富集,它是导致相界面断裂的根源。     

氢对高比重合金(95%W-3.5%Ni-1.5?)力学性能的影响

研究了液相烧结钨基高比重合金(95W-3.5Nj-1.5Fe)烧结后热处理对力学性能的影响.经过1200℃真空热处理,合金中氢含量降低了70%,强度提高约30%,延性显著增加,同时断裂韧性值也有提高。通过扫描电镜断口金相观察,发现氢含量高的试样显示了基体-钨颗粒相界面断裂,对氢含量低的试样,断口微观形态由沿相界面断裂方式过渡到相界面断裂和部分钨颗粒解理断裂方式,说明削弱了氢脆,加强了相界面结合力,从而改善了合金的力学性能。对氢含量高的试样,作了离子探针分析,其结果指出钨颗粒周围含氢最较高,相界面有氢的富集,它是导致相界面断裂的根源。     

热处理对Cu-Cr(-Zr)合金力学性能和导电性能的影响

制备了Cu Cr和Cu Cr Zr二种合金板材 ,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织、力学性能和导电性能的影响。结果表明 ,在本实验条件下 ,Cu 0 .5Cr合金经 960℃ ,1h固溶和 450℃ ,2 0h时效后 ,抗拉强度为363MPa,屈服强度为 2 74MPa ,延伸率为 2 2 % ,电导率达 81 %IACS ;添加微量Zr到Cu 0 .5Cr合金中 ,在不降低合金延伸率情况下 ,合金强度可提高 50MPa,但电导率降低约 1 0 %IACS。     

真空烧结制备90W-Ni-Fe高密度钨合金的性能与显微结构

采用真空烧结法制备90W-7Ni-3Fe高密度钨合金,通过材料试验机、SEM、XRD等表征了材料的性能与显微结构。结果表明:钨合金的相对密度、强度、塑性均随烧结温度升高先上升后下降,1 440℃烧结试样的性能最佳,其相对密度、抗弯强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率分别为99.2%、1 920.5 MPa、1 086.7 MPa、22.8%和24.4%。钨合金单纯由体心立方的钨相和面心立方的Fe3Ni2固溶体相组成,未出现其他杂质相。在1 360~1 460℃的烧结温度范围内,随温度的升高,钨合金断裂形态依次发生以下转变:沿晶脆性断裂、穿晶脆性断裂、韧窝韧性断裂、粘接相撕裂韧性断裂和穿晶脆性断裂。     

STRAIN AND FRACTURE OF LIQUID PHASE SINTERED ALLOY 90W-TNi-3Fe

研究了液相烧结的90W-7Ni-3Fe合金的形变和断裂特征。试样由基体相首先开始屈服,承受塑性变形。当界面结合强度较低时,试样首先沿界面裂开,而当界面结合强度增高到高于钨的解理断裂应力时,试样同时发生钨球的穿晶解理开裂和基体相的塑性撕裂。 氢是造成烧结试样界面脆化的重要原因之一。真空热处理能去除界面孔隙中的氢以及钨颗粒和基体相界面之中的氢,从而提高界面的结合强度,使试样的断裂强度和塑性同时得到提高。     

液相烧结的90W-7Ni-3Fe合金的形变与断裂

研究了液相烧结的90W-7Ni-3Fe合金的形变和断裂特征。试样由基体相首先开始屈服,承受塑性变形。当界面结合强度较低时,试样首先沿界面裂开,而当界面结合强度增高到高于钨的解理断裂应力时,试样同时发生钨球的穿晶解理开裂和基体相的塑性撕裂。氢是造成烧结试样界面脆化的重要原因之一。真空热处理能去除界面孔隙中的氢以及钨颗粒和基体相界面之中的氢,从而提高界面的结合强度,使试样的断裂强度和塑性同时得到提高。     

塑性变形对钨铜板材显微结构及性能的影响

研究相对密度92%的熔渗烧结85W-Cu板坯冷轧变形行为.通过对板材中孔洞、钨颗粒变形行为的观测及XRD分析,得出85W-Cu板材的塑性变形机制.孔洞变形、弥合实现材料的致密化,钨颗粒经过纵向移动、横向移动、冷焊、变形过程,钨颗粒断裂贯穿整个塑性变形.材料的致密化和铜相、钨颗粒的变形产生的内应力导致材料显微硬度增加,最后材料失去塑性而失效.在800～930℃温区内对30%～40%变形量板材的退火能够改善材料的塑性.     

热机械处理对TZM合金组织和性能的影响

使用粉末冶金的方法和轧制工艺制备了TZM合金板材,通过金相显微观察、力学性能测试、扫描电子显微镜断口形貌分析的方法,研究了热机械处理的板材组织和力学性能变化规律。研究结果表明:烧结后的等轴晶粒组织经热轧制后变为纤维组织,冷轧进一步增大了纤维组织晶粒的长宽比,其冷轧态板材抗拉强度和延伸率分别为836.0 MPa、14%;冷轧板材经1300℃退火2 h后,板材的抗拉强度和延伸率分别为510.0 MPa和31%;随退火温度的升高,板材的断裂方式由韧窝断裂变为韧性解理断裂+韧窝混合断裂,细小弥散分布的第二相粒子大大提高了合金的塑性。     

含Cu抗细菌腐蚀管线钢的研制及其性能

采用超低碳、低锰和微合金元素技术开发了Cu质量分数分别为0.9%,1.4%,1.8%的高强度抗细菌腐蚀板材，并对板材进行了硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀试验。结果表明：随着Cu含量的增加，板材的抗细菌腐蚀能力增强，SRB均匀腐蚀速率降低，SRB点蚀深度也降低。优选了Cu质量分数1.4%的抗细菌腐蚀管线钢，经过时效热处理工艺后，可析出大量30～50 nm的球状富Cu相，经过500℃+1 h的时效热处理后，试样的-20℃夏比冲击结果为184～220 J。调节时效处理工艺可获得X80钢级抗菌板材需要的力学性能，含Cu管线钢时效后的富Cu相对管线钢的抗细菌腐蚀性能起到了关键作用。     

Cu/WCu/Cu复合薄板的组织和性能研究

为减少传统工艺制备的钨/铜薄板在压力加工过程中产生过多缺陷,提高板材的力学和电学性能,设计了一种新型的具有Cu/WCu/Cu三明治结构的超薄板,对比分析了两种结构板材在轧制过程中组织和性能的变化。结果表明:与传统结构试样相比,三明治结构试样表面覆铜层能够完成对基体表层钨颗粒的包覆和孔隙的填充,进而实现表面改性;三明治结构试样在轧制过程中产生缺陷相对较少,加工硬化不明显,抗拉强度和导电性能也优于传统试样。     

Cu对Mg-9Zn合金显微组织及性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和力学性能试验机等研究了Mg-9Zn-xCu(x=0,1,3)合金铸态和固溶时效后的组织和力学性能。结果表明:随着Cu含量的增加,晶粒逐渐细化,热处理后力学性能显著提高,延伸率逐渐上升。Cu含量为1%时合金抗拉强度最大,在410℃固溶16 h,160℃时效20 h后,抗拉强度和延伸率为299 MPa和12.06%,较铸态时213MPa和10.7%提高了40.38%和12.71%,但延伸率较固溶处理后下降了26.79%。合金铸态拉伸断口出现一定程度的韧窝,具有韧性断裂特征。热处理后,分布在晶界的析出相周围环绕着大量塑性区,塑性变形能力增强。     

MA制备93W-4．9Ni-2．1Fe超细预合金粉末的烧结特性研究

为了改善93W-4．9Ni-2．1Fe合金的力学性能，对MA制备93W-4．9Ni-2．1Fe超细预合金粉末的烧结特性进行了研究。采用比表面吸附法测算了预合金粉末粒度，用X射线衍射仪对粉末晶粒尺寸进行测算，扫描电镜观察球磨粉末和试样拉伸断口的形貌，用金相显微镜对试样显微组织进行观察。结果表明：球磨50h后可得到粒度为0．29gm、晶粒尺寸为25．5nm、各元素分布均匀的超细93W-4．9Ni-2．1Fe预合金粉末：球磨50h的预合金粉末在1480℃烧结90min压坯，钨晶粒呈球形或近球形；合金抗拉强度、延伸率和相对密度分别为1025．4MPa，26．47％和99．45％，合金呈钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂。     

95W-3.5Ni-1.5Fe合金高温性能、组织及断裂机制

研究了95W-3.5Ni-1.5Fe合金在400～1100℃范围内的高温拉伸力学性能及其断口特征,并分析了其断裂机制.结果表明:合金的抗拉强度及屈服强度均随温度升高而降低,延伸率和断面收缩率随温度升高呈现先增加后降低的关系,600℃时延伸率和断面收缩率达到最大值.对其断口分析结果表明:在400～600℃范围内,由于钨相发生了塑脆转变,钨颗粒塑性提高使得两相协调变形能力增强,合金塑性提高.而当温度升高到700℃以上,粘结相发生动态再结晶软化,钨相和粘结相界面结合强度大幅度下降,外加应力不能由粘接相传递到钨颗粒,其两相协调变形能力变差,导致合金强韧性急剧下降.     

放电等离子烧结温度对钨合金的组织及动态力学性能的影响

以纳米93W-4.9Ni-2.1Fe 合金粉末为原料,研究放电等离子烧结温度对钨合金组织和动态力学性能的影响。结果表明,采用放电等离子烧结方法可制备出组织均匀的细晶钨合金。当烧结温度在950~1400 ℃时,随着烧结温度的增加,钨颗粒平均尺寸由2 μm增大到10 μm,试样动态抗压强度随之降低;动态压缩过程中,烧结温度在1000~1200 ℃的试样塑性均较好,而当烧结温度超过1300 ℃时,试样的塑性很低,表现为明显的脆性状态     

铸锻复合成形AZ91D摩托车发动机壳体热处理工艺研究

采用不同固溶和时效热处理工艺对液态铸锻双控成形AZ91D摩托车发动机壳体进行了热处理实验。结果表明：样品经过T4（415℃x9h,60℃水淬）处理后,合金的抗拉强度和延伸率最大,其值分别为239．7MPa,1．58％,较未热处理提高幅度分别为41．6％,79．9％。经T6（415℃×9h,60℃水淬＋205℃×16h,空冷）处理后,样品显微组织中的第二相得到均化,在一定程度上强化了合金。未处理态、T4、T6状态下的拉伸试样断口形貌中均存在较多的韧窝,表明铸锻双控成形制件的塑性较好。T6（415℃×9h,60℃水淬）热处理后的拉伸试样断口形貌中韧窝最多,塑性最好。     

热处理对ZM6镁合金TIG焊后组织性能的影响

采用钨极氩弧焊对ZM6铸造镁合金进行焊接,并对其进行了T6热处理,利用光学显微镜及扫描电镜对焊后及热处理后的焊接接头显微组织进行观察,对试样进行显微硬度和抗拉强度测试。结果表明:经过540℃固溶处理后,晶界处的化合物已基本固溶到基体。经200℃时效16 h后,出现3种析出相,并且焊缝及母材显微硬度均达到最大值,分别为85HV和81HV。热处理后拉伸试验断裂位置在熔合区附近,抗拉强度达到260 MPa,较未热处理的160 MPa有较大提高。热处理后拉伸断口形貌呈现出两个不同的区域,分别为解理和韧窝-解理混合断裂。