钛硅共晶合金的循环热处理

研究了两种循环热处理工艺对钛硅共晶合金微观组织和室温压缩性能的影响。结果表明,由于Si原子在β-Ti和α-Ti中的溶解度不同,使热处理后合金的微观组织和压缩性能发生明显变化;与铸态合金的室温压缩性能相比(σ=1224MPa,εc=2.4%),经过9次1050℃×30m in+水冷循环热处理后,合金的压缩强度和塑性都得到了显著改善(σ=1740MPa,εc=19.6%)。     

钛硅共晶金属陶瓷的发展与展望

从钛硅二元相图及金属间化合物-Ti5si3的性能出发,分析钛硅共晶金属陶瓷优良的铸造性能、机械性能及存在的问题;报导国外对钛硅合金研究的最新成果以及该合金的应用前景。     

亚共晶铝硅合金中钛偏析的控制

通过实际生产过程的分析,探讨了亚共晶铝硅合金Ｔｉ偏析的主要原因,并相应地进行工艺改造,有效控制了Ｔｉ偏析程度。     

钛硅共晶系合金的微观组织与断裂特征

钛硅共晶系合金的组织形态与传统铸造钛合金组织完全不同，随着Si含量的增多合金塑性变差；断口形貌显示，合金的断裂为明显的脆性断裂，但不同类型的合金断裂机制又不尽相同。试验测试了亚共晶Ti-7%Si合金的共晶Ti-8.5%Si合金的室温和高温拉伸性能。     

钛硅共晶系合金结晶过程与微观形貌

观察和分析了钛硅共晶系合金的共晶结晶过程以及微观组织中Ti5Si3相的典型形貌.结果表明,亚共晶与共晶钛硅合金中Ti5Si3相在共晶析出时均生长成棒状甚至颗粒状.更细致的观察发现,Ti5Si3相的截面形貌为六角形,具有光滑的120°夹角界面,而且中心部位嵌有非共格的球形α-Ti颗粒.同时,Miedema理论计算结果表明,Ti5Si3相比β-Ti相具有更负的生成热,是钛硅共晶系合金中两相共晶时的领先相.     

固溶处理对钛硅共晶合金组织与断裂行为的影响

研究了固溶处理对Ti Si共晶合金组织和性能的影响。结果表明 ,经 10 5 0 (C固溶处理 ,可以有效改善Ti Si共晶合金的显微组织 ,大大提高合金的压缩塑性。进一步的断口分析显示 ,铸态Ti Si共晶合金的断裂是以瞬时脆性断裂为主要特征 ,而经固溶处理后 ,主要表现为第二相的拔出和撕裂。     

共晶铝硅合金性能的遗传性

根据共晶Al-Si合金组织结构和力学性能的遗传效应及其遗传的依据,对共晶Al-Si合金锭不同冷作变形处理,自然时效处理和重熔工艺作为一种遗传基因传递给凝固后的固态合金的组织结构中,从而明显地改善了合金的显微组织和力学性能,提出了Al-Si合金的品质,具有广阔的应用前景。     

B对亚共晶钛硅合金凝固行为的影响

研究了微量B对亚共晶钛硅合金(Ti-5Si)微观组织的影响,分析了B原子在金属凝固过程中树枝晶形成和共晶反应中的作用.金相组织观察和SEM试验结果表明,亚共晶钛硅合金(Ti-5Si)中添加微量B,可以显著改变微观组织中树枝晶的形貌,减少初生树枝晶含量,提高共晶组织含量.分析认为,这归因于微量B的添加可以提高亚共晶钛硅合金(Ti-5Si)中硅的当量值.     

Zr和Ce对Ti-11Si亚共晶合金组织及压缩性能的影响

采用显微组织观察(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及压缩性能测试等手段,研究了元素Zr和Ce对Ti-11 at%Si铸态亚共晶合金组织和室温压缩性能的影响。结果表明,在Ti-Si亚共晶合金中添加8.0 at%的Zr可降低Si在α-Ti中的固溶度,促进硅化物细小、弥散析出,可改善合金的压缩强度和塑性。而添加0.5 at%的Ce可以明显细化α-Ti枝晶和共晶团组织,也可提高合金的压缩强度和塑性。且Ce对Ti-Si亚共晶合金的细晶强化效果比Zr要好。物相分析和EDS结果表明,Zr和Ce都主要存在于Ti5Si3相中,Zr则取代了部分Ti原子,形成了(Ti,Zr)5Si3相,Ce取代了部分Si原子,形成了三元硅化物Ti5(Si,Ce)3相。     

共晶和过共晶铝硅合金活塞尺寸稳定性的研究

研究了两种共晶和两种过共晶铝硅合金活塞在２００℃的长期时效过程中的尺寸稳定性。研究发现，随着时效时间的延长，所有活塞顶部的直径都呈现不可逆长大；过共晶铝合金活塞的尺寸稳定性高于共晶铝合金活塞；共晶铝硅合金活塞顶部直径有两次突然长大，而过共晶铝合金活塞仅有一次。作者初步解释了上述现象     

稀土钇对Ti-Si共晶合金微观组织和力学性能的影响

研究了稀土钇对Ti-Si共晶合金的微合金化作用.结果显示,适量的钇可以提高合金的室温压缩塑性和强度,但合金的断裂方式并没有得到有效改变.微观组织表明,适量钇的加入,改变了原始铸态组织中共晶团的数量和尺寸.     

稀土La(镧)对Al-Si共晶合金性能的影响

在Al-Si共晶合金中加入不同含量的稀土元素La，研究其流动性及热处理后的力学性能。结果表明，含0．2％ La(质量分数，下同）的合金流动性较好，铸态时硬度和强度较高，淬火后，180℃时效4h，稀土La含量为0．2％－0．3％的合金表现出良好的综合力学性能。     

Ti-8.15Si合金组织与性能研究

使用冷壁坩埚真空感应炉熔炼及金属模铸造方法,制备了Ti-8.15Si合金。利用光学显微镜、XRD、SEM、多功能试验机等技术,研究了合金的凝固组织特点、热处理对组织形貌的影响及抗压性能。结果表明,Ti-8.15Si合金可以获得αTi和Ti5Si3化合物形成的共晶组织,初生Ti5Si3相为比较粗大的棒状,共晶Ti5Si3相为细小的枝状或棒状,横断面呈六角形结构。1323K保温60min热处理使粗大棒状的Ti5Si3相显著减小;枝状Ti5Si3相变成非连续的、细小的粒状形态,改进了抗压综合性能。保温120minTi5Si3相逐渐长大,并且有少量块状的Ti3Si相生成,保温时间延长到180min,Ti3Si相数量明显增多,材料的硬度和抗压强度增加,塑性降低。     

摩擦条件对Al-Mn共晶合金的摩擦磨损性能的影响

选取锰质量分数为2.15％的Al-Mn共晶合金作为试样,采用X射线衍射仪分析试样的相组成,称量摩擦试验前后试样的质量,并用扫描电镜观察所获得材料的磨痕形貌.结果表明,该Al-Mn共晶合金主要由锰在铝中的固溶体和铝锰化合物MnAl6及Al11Mn4相组成;在仅有腐蚀液情况下的摩擦磨损质量损失要比在腐蚀液加磨粒的情况下更大;从磨痕形貌上看,前者比后者有较多的凹坑和较深的犁沟.     

快速凝固Ni-Sn共晶合金的组织与力学性能

采用单辊实验技术研究了Ni-32.50%Sn共晶合金的急冷快速凝固组织,测试了合金的抗拉强度和伸长率,分析了冷却速率与合金组织及力学性能之间的关系.研究结果表明,在急冷快速凝固条件下,Ni-32.5% Sn共晶合金形成了全部的不规则共晶组织.随着冷却速率的增大,合金组织明显细化,均匀性提高,不规则共晶和等轴晶的数量增多,细晶强化作用增强,NiSn共晶合金的抗拉强度增大,伸长率降低.     

Ni-Ti-Zr-Al-Cu-Si块体非晶合金的形成及压缩性能

利用DSC，DTA，XRD研究了NiTiZrAlCuSi块体非晶合金的形成。采用铜模铸造工艺使块体金属玻璃最大直径从Ni42Ti25Zr25Al8合金的小于0．5mm增加到Ni42Ti20Zr25Al8Cu5的1mm，然后增加到Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5合金的4mm。在Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5和Ni42Ti20Zr20.5Al8Cu5Si4.5合金中获得最大的约化玻璃转变温度Trg（=Tg／T1）及最大的过冷液相区△Tx（=Tx-Tg），分别为0．570和93K。Si显著增加玻璃形成能力主要是抑制引起异质形核的Ni（TiZr）相和（TiZr）（CuAl）2相的形成。室温压缩实验表明：Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5合金抗压断裂强度为2724MPa。     

泡沫铝合金显微组织和压缩力学性能的研究

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理，制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝，并通过准静态压缩实验，研究合金化对泡沫铝压缩力学行为与吸能特征的影响。实验结果表明：采用Si、Mg及Cu元素合金化处理显著改变了泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征，使泡沫铝的屈服强度提高，吸能性大幅度上升。另外，还研究了渗流法制备工艺对泡沫铝微观组织和性能的影响，结果显示由于渗流法制备过程特殊的凝固条件，使得泡沫铝的微观组织比相同成分的铸造铝合金的组织明显粗大。