热处理工艺对Al0.5CoCrCuFeNi高熵合金显微组织与硬度的影响

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼制备了多组元高熵合金Al_0.5CoCrCuFeNi,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织和硬度的影响规律。结果表明,Al_0.5CoCrCuFeNi高熵合金相结构简单,在铸态下由两种不同成分的FCC相组成,枝晶处为贫Cu的FCC1相,枝晶间为富Cu的FCC2相,显微组织为树枝晶形貌,存在一定的枝晶偏析。合金制备态的硬度为255 HV0.5。合金具有良好的热稳定性,随着热处理温度的升高,合金的相结构和硬度均无太大的变化。冷却方式对合金的显微组织和相结构影响不大,但炉冷后合金的硬度比空冷和水冷时高。     

Ti_(40)Zr_(40)Ni_(20)合金急冷薄带的组织与相变行为

采用单辊甩带法在不同转速下制备Ti40Zr40Ni20合金薄带,通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微术(TEM)分析各样品的急冷组织,并结合热分析方法,研究它们加热时的组织演化行为与相变特征。研究结果表明:随着甩带速率从40 m/s下降到10 m/s,Ti40Zr40Ni20薄带样品中依次生成了单相非晶、非晶+β-Ti(Zr)混合相和单相准晶组织;除单相铸态准晶外,前两种急冷组织在温度接近300℃时开始失稳生成纳米尺度的准晶相,当温度上升到540℃附近,组织中出现了cF96-(Zr,Ti)2Ni大单胞面心立方相(点阵参数a≈1.2 nm)。     

激光功率对304不锈钢薄板搭接接头组织和性能的影响

研究了在1.2 mm/s焊接速度下,激光功率对304不锈钢薄板搭接接头组织和性能的影响。结果表明,焊缝区熔合线附近组织为树枝晶组织,焊缝中心为等轴晶,随着激光功率的提高,枝晶变长,枝晶间距变大,等轴晶区域减小,晶粒粗化。焊缝区的显微硬度随激光功率的提高而增大,高于母材硬度。不同激光功率条件下制备的接头强度不同,激光功率为5 kW时,接头的抗拉强度最优,略高于母材的强度。     

生长速率对定向凝固Zn-Al-Bi共晶合金显微组织、力学性能和电学性能的影响（英文）

采用Bridgman型定向凝固炉在一定温度梯度和不同生长速率下制备Zn-5%Al-0.2%Bi(质量分数)合金。测量了定向凝固Zn-Al-Bi合金的枝晶间距、显微硬度、抗拉强度和电阻率。采用线性回归分析研究生长速率对合金枝晶间距、显微硬度、抗拉强度和电阻率的影响。在低生长速率下(小于450.0μm/s),所得结果与在相似生长速率下定向凝固的Zn-Al合金的结果吻合,但与Jackson-Hunt共晶理论和高生长速率下的实验结果不同。Zn-Al-Bi共晶合金的临界生长速率为450μm/s。从热流-温度曲线中可以得到,Zn-Al-Bi合金的熔化焓、固液相比热差以及熔化温度分别为112.55 J/g、0.291 J/(g·K)和660.20 K。     

热处理对Al_(0.5)CoCrCuFeNi高熵合金显微组织与硬度的影响

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼制备了多组元高熵合金Al0.5Co Cr Cu Fe Ni,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织和硬度的影响规律。结果表明,Al0.5Co Cr Cu Fe Ni高熵合金相结构简单,在铸态下由两种不同成分的FCC相组成,枝晶处为贫Cu的FCC1相,枝晶间为富Cu的FCC2相,显微组织为树枝晶形貌,存在一定的枝晶偏析。合金制备态的硬度为255 HV0.5。合金具有良好的热稳定性,随着热处理温度的升高,合金的相结构和硬度均无太大的变化。冷却方式对合金的显微组织和相结构影响不大,但炉冷后合金的硬度比空冷和水冷时高。     

熔覆电流对氩弧熔覆FeCrNiCoMn高熵合金涂层组织及显微硬度的影响

采用氩弧熔覆工艺在Q235基体上制备了等摩尔比FeCrNiCoMn高熵合金涂层,采用倒置金相显微镜、自动转塔显微硬度计及3D激光共聚焦显微镜对高熵合金涂层组织及显微硬度进行了分析。结果表明,不同熔覆电流下,FeCrNiCoMn高熵合金涂层均主要由枝晶组织和枝晶间组织组成,且其枝晶间组织中均生成了大量纳米级的析出物。在180~190 A范围内,随熔覆电流的增大,组织显著细化,且枝晶间组织中纳米级析出物形状规则,分布均匀;熔覆电流增大至200 A,涂层组织过度粗大,枝晶间组织被破坏,枝晶间组织中纳米析出物形状、分布均不理想。不同熔覆电流下,FeCrNiCoMn高熵合金涂层表面显微硬度差别不大。180、190 A熔覆电流制备的涂层比200 A熔覆电流制备的涂层截面显微硬度分布更理想。     

铈及冷却速率对铬锰氮不锈钢定向凝固稳态区组织的影响

采用电磁感应定向凝固生长炉制备了铬锰氮不锈钢定向凝固试样,研究了凝固速率和稀土铈含量对试样稳态区凝固组织的影响。结果表明,当凝固速率为12μm/s时,试样稳态区的凝固组织是胞状组织,随着凝固速率增加到120μm/s和500μm/s时,试样稳态区的胞状组织向枝晶状组织转变,且随冷速的增加,枝晶臂来不及长大。当冷速为12μm/s时,随铈含量增加到0.067%时,枝晶尖端的成分过冷增加,凝固组织也由胞状向枝晶状转变,晶粒形态发生变化,晶粒界面增多,从而提高了铬锰氮不锈钢的硬度。     

热处理对快速凝固ZK60镁合金薄带组织和硬度的影响

采用单辊甩带法制备了ZK60镁合金薄带,研究了不同条件热处理薄带的组织和显微硬度。结果表明,薄带由晶粒尺寸8μm的等轴α-Mg、球状β′2相和少量杆状β′1相组成;热处理温度300℃时,晶粒无长大;温度300℃时,晶粒显著长大。原始薄带显微硬度约为50HV,300℃×2h热处理后显微硬度值最大约为80HV;β′1和β′2相的弥散强化作用是薄带硬度提高的内在原因。     

熔覆电流对AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层显微组织的影响

采用氩弧熔覆工艺在06Cr19Ni10钢基体上制备等摩尔比AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层。采用10%草酸溶液体系对不同熔覆电流制备的高熵合金涂层进行电解腐蚀,采用倒置金相显微镜观察试样显微组织,采用3D激光共聚焦显微镜对高熵合金涂层中的细小析出物进行微区三维显微形貌分析,并采用自动转塔显微硬度计对其截面显微硬度进行分析。结果表明,以不同熔覆电流制备的AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层均由枝晶组织、枝晶间组织、块状析出物以及纳米级析出物组成。以240 A熔覆电流制备的涂层由于热输入过大,过热粗化的枝晶组织在凝固过程中发生臂端部位的熔解。240 A熔覆电流制备的熔覆涂层的表面硬度达到最高,但截面硬度较低。230 A熔覆电流制备的熔覆涂层的表面硬度、截面硬度均较理想。     

液态金属冷却定向凝固工艺下大尺寸高温合金铸件的显微组织分布

采用液态金属冷却工艺,对大尺寸定向凝固镍基高温合金铸件的显微组织分布、变化规律进行研究。结果表明:随铸件远离冷却盘,冷却速率逐步降低;利用二次枝晶间距与冷却速率之间的定量关系,经计算得出距离冷却盘10 mm、100 mm、200 mm和300 mm位置的冷却速率分别为2 K/s、1 K/s、0.42 K/s和0.26 K/s。冷却速率的降低导致铸件不同位置的显微组织发生变化,包括枝晶组织发生粗化,MC碳化物由规则八面体形貌发展为汉字体形貌,显微缩松含量增加。冷却速率对枝晶组织的变化产生直接影响,而MC碳化物形貌和显微缩松含量变化主要由枝晶间距的变化而引起。     

灰铸铁等离子束合金化的耐磨性和耐蚀性研究

利用等离子柬对灰铸铁进行表面合金化强化处理。采用扫描电镜、X射线衍射、硬度试验和磨损试验等分析了经合金化处理灰铸铁的组织和性能。结果表明,经合金化处理的灰铸铁表面石墨相完全消失,合金化层的显微组织主要是枝晶结构,硬度最高值出现在次表层,平均硬度高达1092HV0．1。由于合金化层组织均匀细密,合金化层的耐磨性比基体高4倍,耐蚀性比基体高72．5％。     

B对FeCoCrNiSiBx高熵合金激光熔覆层组织和硬度的影响

采用激光熔覆制备了FeCoCrNiSiB_x高熵合金熔覆层,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计研究微量硼元素(摩尔比x=0、0.02、0.04、0.06、0.08)对FeCoCrNiSiB_x高熵合金熔覆层组织和硬度的影响。结果表明:无B高熵合金涂层组织主要为胞状晶。B的添加会促进枝晶的生成,逐渐形成鱼骨状树枝晶,但过量的B会破坏枝晶完整性,形成蠕虫状晶。此外,高熵合金熔覆层组织为FCC和BCC双相结构,B元素的添加会形成大量0.1~2.6 μm的Cr₂B第二相,有助于提高熔覆层硬度,其中x=0.06时激光熔覆层的硬度最高,约为537 HV0.2。     

Q235钢等离子熔覆CoCrCuFeMnNi高熵合金涂层

在Q235钢基体上采用等离子弧熔覆法制备了CoCrCuFeMnNi高熵合金涂层。采用SEM、EDS、XRD等研究了涂层的组织,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度分布。结果表明：采用等离子熔覆等摩尔Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni单质金属混合粉,形成了无裂纹、无孔等与基体冶金结合的高熵合金涂层。涂层厚度约为1mm,主要由FCC1固溶体枝晶和少量枝晶间组织组成,枝晶间为BCC、FCC2相。涂层的显微硬度大约为260～390 HV0.2,明显高于基体的硬度150～180 HV0.2。     

等离子堆焊铌元素增强镍基合金堆焊层的组织与性能

利用等离子堆焊技术在304L钢板表面制备了添加Nb粉的Ni40合金堆焊层,并对堆焊层的微观组织、显微硬度和耐磨性进行研究。结果表明,堆焊层组织主要由γ-Ni树枝晶、枝晶间的共晶组织、弥散分布的Nb C颗粒、硼化物和碳化物等相组成。由于增强相Nb C颗粒在堆焊层中均匀分布,使Nb/Ni40复合合金堆焊层与纯Ni40合金堆焊层相比,显微硬度提高约40%(平均达到448 HV0.3),耐磨性也提高约37.5%。     

模糊回归在改善高碳当量灰铸铁组织中的应用

应用模糊回归分析方法,对影响高碳当量灰铸铁强度的诸组织因素的分析表明,对强度影响最显著的因素为基体组织的显微硬度,其次为奥氏体枝晶数量、石墨片长度和共晶团数。据此提出的强化高碳当量灰铸铁组织的方案在工厂应用,已生产200t符合要求的铸件。     

元素Y对Mg-Cu系合金的组织结构和显微硬度的影响

采用铜板空冷和铜辊甩带的方法,研究元素Y对Mg-Cu合金的组织结构和室温硬度的影响。研究表明:元素Y形成的化合物最终富集于枝晶网胞间。随着元素Y的添加,Mg-Cu二元合金试样的晶粒显著细化,显微硬度大幅提高。另外,在快速冷却条件下,Mg90Cu5Y5试样的微观结构为微晶和非晶的夹杂,形成非晶的能力大大增强。     

Al对K4169合金铸态组织和力学性能的影响

采用手工电弧炉熔炼制备了不同Al含量的K4169高温合金.显微组织和力学性能研究表明:随着Al含量的增加,合金铸态组织的二次枝晶臂变得发达,枝晶间析出相增多,Nb、Mo、Ti和Fe元素在枝晶和枝晶间的偏析程度减轻:Al含量增加使得合金的屈服强度和硬度明显提高,当Al含量为1.25wt%时,其屈服强度和硬度达到最大值,但是Al含量增加至1.45wt%时,合金晶界上析出了大量的Laves相,反而降低了合金的屈服强度和硬度.     

强磁场对Cu-Ag合金凝固组织及性能的影响

为了制备组织均匀、细小,性能优良的Cu-Ag合金试样,研究了有无强磁场条件下不同Ag含量的Cu-Ag合金的凝固组织和显微硬度。研究结果表明,强磁场下Cu-Ag合金的初生Cu枝晶变短,细化,共晶组织面积增加,片层间距减小,同时初生Cu枝晶内Ag含量增加,合金硬度下降。     

FeCrMnAlCux高熵合金的组织与性能

采用真空电弧熔炼炉制备FeCrMnAlCu_x(x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0)高熵合金,采用XRD、SEM、TEM、显微硬度仪、电子万能试验机和摩擦磨损实验机检测分析了Cu含量的变化对合金相结构、显微组织、压缩性能、硬度、耐磨性的影响。结果表明：FeCrMnAlCu_x高熵合金为典型的树枝晶组织,由BCC结构的枝晶组织、FCC结构的枝晶间组织及枝晶内析出的具有BCC结构的纳米级析出物构成。随着Cu含量的增加,合金微观组织中的枝晶组织含量减小,枝晶间组织含量增大;BCC结构的枝晶组织中弥散析出的第二相颗粒对合金的强度和硬度有着重要的影响,抗压强度和屈服强度在x=1.0时达到最大(分别为1230.2 MPa和960.5 MPa),合金的压缩变形率在x=2.0时达到最大值20.68%;随着Cu含量的增加,合金的硬度先增加后减少,合金硬度在x=0.5时达到最大值421.4HV,此时合金的摩擦性能最好,其磨损率为2.25×10^-5 mm³/(N·mm)。     

CoCrFeNiTiAlx高熵合金的组织演变及其力学性能研究

采用真空电弧炉熔炼法制备了CoCrFeNiTiAl_x高熵合金(x=0、0.25、0.5、0.75、1、1.5、2,x为摩尔比)。研究了Al含量对于CoCrFeNiTiAl_x高熵合金相结构和力学性能的影响。结果表明:CoCrFeNiTi合金为FCC晶体结构。随着Al含量的增加,晶体结构开始向BCC晶体结构转变。CoCrFeNiTiAl_x合金的显微组织为树枝晶组织,枝晶区富含Co、Ni、Ti和Al元素,枝晶间富含Cr和Fe元素。CoCrFeNiTiAl_x展现出优异的室温力学性能,当x=0.5时性能最佳,枝晶区显微硬度为829HV、枝晶间显微硬度为952HV、抗压强度为2.023GPa、弹性模量为21.29GPa。