喷射沉积耐热Al-15Si-5Fe-2Ni-3.5Cu-Mg-1.5Mn-V合金的组织与性能

采用喷射沉积快速凝固技术制备了Al-15Si-5Fe-2Ni-3.5Cu-Mg-1.5Mn-V合金,在480℃下进行热挤压,挤压比为8:1.采用光学显微镜以及扫描电镜对其微观组织进行观察,用X射线对其进行化学成分分析,并对喷射沉积挤压态合金的热稳定性、硬度进行测试.结果显示,喷射沉积工艺制备的Al-Si系合金组织均匀细小,初晶Si相的形状基本是颗粒状或块状.热挤压后合金组织致密,初晶Si相弥散分布在基体上.挤压态合金在300℃下初晶Si相没有明显长大,热稳定性良好.该合金在300℃下仍具有相当高的强度.     

喷射沉积Al-17Si-5Fe-2Mn-2Ni-3.5Cu-1Mg-1V合金的组织及性能

采用喷射沉积快速凝固技术制备了Al-17Si-5Fe-2Mn-2Ni-3.5Cu-1Mg-1V合金,利用金相、X射线衍射和SEM等测试方法分析了合金的组织特征、热稳定性及力学性能。结果表明：喷射沉积合金的组织由大量弥散分布的粒状相、少量块状相和共晶基体组成。挤压态合金经300℃不同时间加热后,初晶Si相没有明显的粗化,热稳定性良好;合金经热挤压后,室温极限拉强度达232.2 MPa,经T6热处理后极限抗拉强度提高了17%,达271.3 MPa。     

喷射成形Al-8.5Fe-1.1V-1.9Si合金的热稳定性

利用喷射成形技术制备了Al-8.5Fe-1.1V-1.9Si合金,借助透射电镜、X射线衍射和拉伸测试等手段研究了合金的微观组织和力学性能.结果表明,沉积态组织是由α-Al基体和Al12(Fee,V)3Si耐热相所组成.合金在400℃保温24 h后具有高的拉伸强度,颗粒状的耐热相Al12(Fe,V)3Si的尺寸变化不大,显示了良好的热稳定性.     

喷射沉积耐热高硅铝合金Al-17Si-3Fe-4Ni-1Ce组织及性能的研究

在研究快速凝固高硅铝合金的组织特征和快速凝同工艺的基础上,对合金的成分进行了重新设计,加入了新的合金元素来提高合金的耐热性,并使用超音雾化和喷射沉积快速凝固技术制备了Al-17Si-3Fe-4Ni-1Ce合金粉末、沉积坯.而且还制作了沉积坯的挤压坯,采用XRD、SEM及TEM对合金的微观组织进行了观察和分析,采用差热分析法进行了相变分析,对合金沉积坯和挤压态在不同的温度下进行了加热,并分别比较了在不同温度下加热后的微观组织及硬度.此外还对铸态合金及快速凝固合金进行了耐磨性能比较试验.研究发现,喷射沉积工艺有效地细化了合金组织,使硅相和富铁相得以细化.Fe、Ni、Ce的加入,还有效地抑制了Si相的扩散及长大,同时,在合金中形成金属间化合物,因而提高了合金的耐热性,使合金的使用温度由原来的150℃提高到500℃,完全能满足需要.快速凝固制备的耐磨合金的耐磨性能远远好于铸态合金.     

喷射沉积Al-27%Si合金的半固态挤压成形

研究喷射沉积Al-27%Si合金的半固态挤压成形工艺及其对合金组织与性能的影响。结果表明:喷射沉积Al-27%Si合金在600℃下二次加热10~12 min后,合金液相体积分数适中,Si相尺寸相对细小,形貌为近球形,适合于半固态成形。经600℃二次加热10~12 min后,进行半固态挤压能消除喷射沉积合金中的孔隙,Si相比挤压前更加均匀细小,挤压棒材具有良好的表面质量和均匀的微观组织。经600℃二次加热12 min后,半固态挤压的合金可达到最高的相对密度(99.5%)、抗拉强度(195 MPa)和伸长率(6.7%)。     

喷射沉积制备新型电子封装材料70%Si-Al的研究

采用喷射沉积技术制备了新型电子封装材料70％Si-Al合金,对其进行热等静压致密化处理后,测试了合金的主要性能．结果表明：喷射沉积70％Si-Al合金的密度低,组织细小均匀,各向同性,Si相粒子尺寸在10-20μm之间且弥散分布．新型70％Si-Al合金具有与Si和GaAs等半导体材料相近的热膨胀系数,热稳定性好,经热等静压后合金的性能进一步提高．喷射沉积70％Si-Al合金具有良好的机械加工性能,可以用作功率芯片、微波电子器件、集成电路块等的封装材料．     

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金在挤压和热处理后的组织演变

利用喷射成形技术制备了Al-Zn-Mg-Cu合金.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的沉积坯件经挤压热加工处理、固溶及时效热处理后微观组织的演变规律.结果表明,喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的沉积坯件主要由大小为20～30 μm的等轴晶组成,晶界第二相粗大呈不连续状分布;沉积态合金经挤压处理后,晶粒沿挤压方向拉长,晶界第二相发生碎化;挤压态合金经过固溶处理后绝大部分第二相发生回溶;峰时效处理(120 ℃, 16 h)后析出两种共格强化相,此时的强化机制是GPI区和GPII区的综合强化.     

喷射沉积AlZn11Mg2Cu1合金的时效行为与组织特征

对喷射沉积法制备的AlZn11Mg2Cu1合金在120℃,140℃,160℃三种不同温度下的单级时效动力学过程进行了试验研究.结果表明,试验合金的峰值时效工艺为140℃,保温5 h;用TEM对峰值时效状态的试验合金进行了微观组织分析.分析表明,合金的主要强化相为GP区、η′相以及少量的η相,其尺寸约为5 nm～10 nm.     

喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效行为和力学性能

利用扫描电镜(SEM+EBSD)、透射电镜(TEM)、硬度测试以及室温拉伸实验研究了喷射沉积过共晶AlSiCuMg合金的时效组织演变规律及力学性能。结果表明：随时效时间的延长，喷射沉积AlSiCuMg合金的硬度先增加后降低；随着时效温度的升高，合金硬度达到峰值所需时间分别为24 h (170℃)、2 h(185℃)和0.5 h (200℃)。合金经185℃时效0.5 h后，在位错处可观察到非均匀析出的细小针状θ″相。在(185℃, 2 h)峰时效状态下，析出相包含细针状θ″相和点状Q′相，同时存在粗针状θ′相。峰时效硬度约为91HRB，比挤压态提高了近72%。合金经185℃时效28 h后，θ′相体积分数明显增加。合金经185℃时效48 h后，析出相演变为粗大的板条状θ相和方块状Q相；过剩Si相开始析出，同时在与入射轴垂直的晶面上观察到包围Si相的粗大盘片状富Cu相。合金经185℃时效56 h后，θ相和Q相演变为粗大椭球状。合金的硬度下降至约80HRB。喷射沉积AlSiCuMg合金的时效析出惯序为：过饱和固溶体→GP区→θ″+Q′→θ′+Q′→θ+Si+Q′→θ+Si+Q。合金的峰值时效...     

合金元素对喷射沉积铝硅合金耐热性能的影响

采用喷射沉积技术制备了Al-15Si-5Fe-2Ni-1.5Mn-3.5Cu-1Mg-1V合金。在480℃下对其进行热挤压,挤压比为8:1和14:1;对挤压态合金进行了100～450℃保温20h和300℃保温10～720h的热暴露。利用金相法、XRD、SEM等分析了合金的组织特征及热稳定性;利用EET理论计算了合金元素对α-Al和β-Si电子结构参数的影响。结果表明:挤压态合金在450℃以下20h和在300℃保温720h以下,初晶Si相没有明显的粗化。     

新型高强韧铝锂合金的显微组织和性能

通过室温拉伸试验、热稳定化试验、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等方法对人工时效状态下新型高强韧铝锂合金厚板室温拉伸性能、热稳定性、断口形貌以及微观组织进行了研究。结果表明,合金进行室温拉伸试验时,厚板T/2厚度位置处的强度和伸长率均高于T/4厚度位置,这是由于板材进行轧制变形时,T/2厚度位置处变形量较大,位错密度更高,后续时效处理时会析出更多的强化相;稳定化时间一定时,随稳定化温度的升高,合金强度先增加,稳定化温度超过175℃后,强度逐渐降低,合金的热稳定性主要取决于稳定化处理后析出相的变化,稳定化温度低于150℃时,T₁相具有较好的耐热性,析出相的尺寸和数量变化较小,稳定化温度进一步升高后,T₁相数量逐渐减少。     

电线电缆用Al-Fe-Cu-0.25La-Zr耐热合金的导电性能

采用导电率测试仪、万能拉伸试验机、光学显微镜等分别测试了Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金的导电率、抗拉强度、伸长率等性能指标及显微组织,研究了电线电缆Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金在不同退火工艺下的导电性能与力学性能。结果表明,合金在350 ℃×2 h退火时达到导电率峰值62.8%IACS,抗拉强度为101.5 MPa,伸长率为32.4%;在300 ℃退火2 h时导电率达到62.1%IACS,抗拉强度为125.0 MPa,伸长率为13.4%。合金在300 ℃×(4~10) h退火期间,合金的导电率维持相对稳定,且高于350 ℃×(4~10) h,说明合金在300 ℃时具有更好的耐热稳定性。Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金最优的退火工艺为300 ℃×2 h,此工艺处理后的合金线材符合对电线电缆电学性能与力学性能的标准要求,且可以降低生产成本。     

ZAlSi7Cu4在不同工艺条件下的热疲劳性能

对不同工艺处理的铝硅合金ZAlSi7Cu4,用自约束型热疲劳试验机进行25～350℃的热循环试验,研究了不同处理工艺对该材料热疲劳性能的影响。通过光学显微镜和扫描电镜观察了试样的热疲劳裂纹形貌,分析了合金热疲劳损伤机制。结果表明,在350℃下,经过T6处理的该材料相对其他处理工艺具有更好的热疲劳性能。颗粒的位向会影响裂纹的扩展路径;氧化孔洞的曲率半径较大时可减缓裂纹在孔洞边缘的萌生扩展;材料在T6、铸态淬火+时效、铸态3种处理工艺下的试样表面硬度随着热循环次数的增加总体呈现下降趋势,而在裂纹萌生前的一段周次内,T6和铸淬+时效试样的硬度均微弱回升。     

退火温度对FeMoCrVTiSix高熵合金组织及力学性能的影响

在400、600、800、1100 ℃下对FeMoCrVTiSi_x(x=0、0.3)进行退火处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜、差热扫描分析仪、显微硬度计、万能试验机等探究了不同退火温度对合金的组织和力学性能的影响。结果表明,Si元素的添加提高了FeMoCrVTi高熵合金的热稳定性。经过退火处理,FeMoCrVTiSi_x高熵合金的微观组织仍为以BCC固溶相为主的枝晶结构,但在枝晶边缘出现黑色的细小富Ti相,其含量随着退火温度的增加而增多,在1100 ℃下富Ti相回溶。富Ti相的析出提高了合金的硬度,其中,800 ℃退火后试样的硬度达到最大值,FeMoCrVTi试样的硬度达到932 HV0.2,FeMoCrVTiSi_0.3的硬度达到998 HV0.2。     

表面纳米化Zr-4合金组织和性能热稳定性研究

采用表面机械研磨法(SMAT)对Zr-4合金进行处理,在其表面制备出纳米结构表层,并在不同温度下对其进行退火。利用偏光显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、显微硬度计和电化学测量仪等分析手段,研究了SMAT处理Zr-4合金经不同温度退火后,其纳米表层组织、硬度的热稳定性,以及退火对耐腐蚀性能的影响。结果表明,SMAT处理Zr-4合金经低于350℃退火,其表层纳米晶组织、晶粒尺寸、显微硬度具有一定的热稳定性;Zr-4合金经SMAT处理实现表面纳米化后,其在1 mol/L H2SO4溶液中的耐腐蚀性能降低,进一步对其在低于350 ℃进行退火,其耐腐蚀性能得到改善,且退火后的耐腐蚀性能要优于原始未经SMAT处理的Zr-4合金     

Conductivity and Oxidation Behavior of Fe-16Cr Alloy as Solid Oxide Fuel Cell Interconnect Under Long-Stability and Thermal Cycles

Conductivity and oxidation behavior of Fe-16Cr alloy were investigated under long-term stability operation at 750℃ and thermal cycles from room temperature to 750℃.The results showed that the area specific resistance (ASR) of Fe-16Cr alloy increased over time and reached about 56.29 mΩcm ~(2 )after 40,000 h of long-term stability operation at 750℃ by theoretical calculation.The ASR of Fe-16Cr remained about 11 mΩcm ~(2 )after 52 thermal cycles from room temperature to750℃.The analysis of structure showed that the oxidized phase on the surface of Fe-16Cr was mainly composed of Cr _(2 )O _3and Fe Cr _(2 )O _(4 )spinel phase under long-term stability operation at 750℃.While the Cr _(2 )O _(3 )phase was mainly observed on the surface of Fe-16Cr alloy after 52 thermal cycles,the oxidation rates of Fe-16Cr alloy were 0.0142μm h~(-1 )and 0.06μm cycle~(-1 )under long-term stability operation and under thermal cycle,respectively.The property of Fe-16Cr alloy with 2.6 mm thickness met the lifespan requirement of interconnect for solid oxide fuel cell (SOFC) stacks.The Cr element all diff used onto oxidation surface,indicating that it was necessary to spray a coating on the surface to avoid poisoning cell cathode of SOFCs.Two 2-cell stacks were assembled and tested to verify the properties of Fe-16Cr alloy as SOFC interconnect under long-term stability operation and thermal cycle condition.     

双模晶粒氧化物弥散强化合金的强化模型及热稳定性

通过透射电子显微镜、电子背散射衍射、扫描电子显微镜和室温拉伸检测等手段,建立并验证双模晶粒尺寸分布氧化物弥散强化合金的室温强化预测模型。同时,通过在1150℃下进行不同时间的热处理试验,结合组织观察和显微硬度测试,研究合金的高温组织热稳定性。结果表明:室温强化预测模型通过叠加固溶强化(σss)、晶粒尺寸强化(σg)、位错强化(σd)与氧化物纳米粒子强化(σp)之和的平方根,模型预测结果与试验值十分接近。合金组织热稳定性研究结果表明,在1150℃热处理初期,晶粒长大迅速且合金硬度迅速降低;而当热处理时间延长到8 h之后,晶粒尺寸虽有变化但其长大速率明显放缓,且合金硬度在热处理8 h后趋于稳定。     

Effect of trace Sc and Zr on aging behavior and tensile properties of 2618 alloy

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅａｌｕｍｉｎｕｍａｎｄａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓａｄｄｅｄｔｒａｃｅｓｃａｎｄｉｕｍｈａｖｅｇｒｅａｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ,ｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ,ｗｅｌｄｂｉｌｉｔｙｅｔｃ［１］．ＳｃａｎｄｉｕｍｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏｂｅａｈｏｐｅｆｕｌｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｔｏｄｅｖｅｌｏｐａｄｖａｎｃｅｄｗｒｏｕｇｈｔａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｄｕｅｔｏａｄｉｓｐｅｒｓｅｄｐｈａｓｅＡｌ３Ｓｃｐｒｅｃ…     

退火对冷轧Cu-Ag合金组织及性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和热电性能分析系统等研究了退火对Cu-24%Ag合金显微组织、力学性能以及电学性能的影响,通过构建电子界面散射模型对合金导电机制进行了研究。结果表明,通过退火对Cu-24%Ag合金的显微组织进行了有效调控,改善了其综合性能。与冷轧态相比,合金经350 ℃退火1 h后,抗拉强度下降至冷轧态的95%,合金导电率提升了4%IACS。经450 ℃退火1 h,由于Ag纤维的溶解,合金的抗拉强度显著下降,只有冷轧态的一半左右;Ag纤维的溶解降低了电子的散射几率,使得导电率大幅度提升。因此,合金在350 ℃退火1 h后综合性能最佳,其抗拉强度和导电率分别为622 MPa和81%IACS。     

熔体混合处理对A356铝合金组织的影响

采用熔体混合技术处理A356铝合金,并通过再次重熔加热研究熔体混合处理细化效果的稳定性。利用光学显微镜观察合金组织,用Image Pro金相分析软件测定了初生α-Al相的平均直径。结果表明,熔体混合技术能较好地细化A356铝合金中的初生α-Al相,且A356铝合金的熔体混合处理在650℃下具有较好的一次重熔稳定性。