热处理对Zr-4合金显微组织和拉伸性能的影响

为探讨不同显微组织对核燃料包壳管Zr-4合金力学性能的影响,对Zr-4合金进行了再结晶退火,960℃、4min淬火,960℃、4min淬火＋400℃、18h回火的工艺处理,并分析了Zr-4合金的显微组织和拉伸性能.试验结果表明：再结晶退火态的Zr-4合金组织为等轴α晶;拉伸断裂形式呈韧性断裂,断口以韧窝为主,韧窝底部不存在第二相粒子;经960℃、4min淬火后,显微组织为板条状马氏体,抗拉强度达到635MPa,断口形式属于脆性断裂;回火后显微组织与淬火后相同.     

SS400焊接接头组织性能研究

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、室温拉伸等分析测试手段,研究了SS400焊接接头的显微组织和性能.结果表明:热影响区过热区晶粒粗大,显微组织主要为粗大的先共析铁素体,使过热区软化,引起焊接接头断裂;热影响重结晶区综合力学性能好,显微组织主要是均匀细小的铁素体+珠光体,且保留了母材轧制态的带状分布特征,实验过程中变形抗力增大,使得强度明显提高;SS400焊接接头拉伸断口形貌为韧窝状,韧窝形状大小不一,分布广泛,其中,大的韧窝尺寸较大且深度较深,为典型的韧性断裂.     

AA6063铝合金韧性断裂断口分析

为探究6063铝合金的韧性断裂机制, 通过一系列韧性断裂试验观察6063铝合金不同应力三轴度试件的韧性断口形貌. 结果表明:应力三轴度越高,孔洞的形核、长大、汇聚越快,孔洞更大更深. 不同应力三轴度下主导试件韧性断裂的方式也有所不同:缺口圆柱拉伸试件断裂由韧窝断裂主导;凹槽板拉伸试件断裂由韧窝断裂与剪切断裂共同主导;圆柱扭转试验断裂主要由剪切断裂主导,并且试件表面存在部分韧窝断裂特征.     

硅含量对新型铝锡硅合金室温力学性能的影响

研究了含硅量（１～５）ｗｔ．％的新型Ａ１－１０Ｓｎ－Ｓｉ合金的室温力学性能及拉伸断口形貌结果表明：随硅含量的增加,合金的硬度（Ｈｖ）明显增加,屈服强度（σ０２）和抗拉强度（σｂ）略微增加,延伸率（δ）降低,特别是当硅含量达到５ｗｔ％时,延伸率（δ）明显降低合金的拉伸断口呈现以韧窝形断口为主的韧性断裂形貌,韧窝大多由β（Ｓｎ）相与硅粒子界面分离所造成     

Al_2O_3陶瓷化学镀Ni-P工艺研究

采用化学镀方法在Al2O3陶瓷表面施镀Ni-P合金镀层,借助SEM、XRD等分析手段对镀层结构进行了表征,研究主盐浓度、还原剂浓度、粗化时间、镀液pH值、稳定剂以及水浴温度对镀层形貌、相组成以及镀层与Al2O3陶瓷基体结合强度的影响规律.结果表明,主盐NiSO4的浓度为25 g/L、NaH2PO2的浓度为30 g/L、pH=5、粗化时间为30 min、水浴温度为92℃时,Ni-P合金镀层与Al2O3陶瓷基体的拉伸载荷最高为49.9 N;显微组织观察发现,Ni-P合金镀层显微组织为胞状结构,胞状物排列紧密,无缝隙和孔洞,具有非晶态特征,镀层断口形貌为镀层从基体与镀层分界面被"揭开"方式断裂.     

Ce对Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金组织和力学性能的影响

为了研究Ce元素对T6态Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金显微组织和力学性能的影响,通过改变合金中Ce元素的添加量,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能实验机对合金的显微组织、拉伸断口形貌和力学性能进行了研究.结果表明,加入质量分数为0.2%的Ce元素可以显著细化Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金的铸态和T6态显微组织.在合金的T6处理过程中随着时效时间的增加,合金硬度和抗拉强度均先增加后降低,合金的硬度和抗拉强度峰值分别为216 HB和681.7 MPa,合金最高屈服强度为638.2 MPa.合金拉伸断口呈韧脆混合断裂特征.     

一种含Re镍基单晶高温合金钎焊接头的微观组织与性能研究

采用自主研发的B-Co38钴基钎料在不同钎焊工艺下焊接一种含Re镍基单晶高温合金。利用扫描电镜、电子探针等手段分析焊缝中显微组织与元素分布,并对焊接接头进行持久性能测试,通过观察断口形貌对接头断裂机制进行分析。结果表明:随着保温时间增加,焊缝中相组成未发生改变,焊缝中心区域的B元素与W、Cr等元素反应,形成富W、Cr硼化物;随着保温时间的延长,等温凝固厚度增加,孔洞等缺陷尺寸减小或消失;初生M_(23)C_6碳化物、γ-Ni相以及Ni-Co固溶体相对钎焊接头产生强化作用;焊接60min后的接头在1120℃/98MPa条件下的持久寿命仅为1.82h,断裂位置在焊缝处,断口处可见许多微小韧窝以及撕裂棱,属于混合断裂形式。     

Al_xFeCoNi_(2.05)近共晶高熵合金组织和力学性能研究

为研究Al元素含量对Al_xFeCoNi_(2.05)(x=0.85,0.95,1.05)近共晶高熵合金组织和拉伸性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察合金的显微组织和断口形貌,采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)研究Al原子含量对晶体结构的影响。试验结果表明:在该共晶系高熵合金中,Al元素为共晶形成元素。当Al元素含量为0.95时,合金具有由层片状L12相和B2相组成的完全共晶组织,其中富含Fe和Co元素的L12相为领先相,B2相富含Ni和Al元素。当Al元素含量为0.85时,合金组织为L12_(初生)+(L12+B2)_(共晶)组成的亚共晶组织;当Al元素含量为1.05时,合金组织为B2初生+(L12+B2)_(共晶)组成的过共晶组织。正是由于显微组织的差异,Al_xFeCoNi_(2.05)(x=0.85,0.95,1.05)合金的屈服强度由650MPa降低到450MPa和510MPa,而延伸率由12%大幅度增加到29%和27.5%。     

半固态温度区电磁搅拌对Al-25%Si合金显微组织影响

在半固态温度区域对Al-25％Si合金施加电磁搅拌,从组织形貌上看,随搅拌时间的延长初晶Si的边角逐渐钝化;初晶Si的分布变得更均匀．搅拌时间为30min时,初晶Si微观形貌最圆整,分布最均匀．金属型抗拉试棒断口基本上为解理性断口,半固态铸造合金试棒断口中出现了较多的韧性断裂区带和韧窝．     

粗镁直接熔炼AZ91D的力学性能及断口分析

为了研究粗镁直接熔炼AZ91D镁合金锭不同位置上的夹杂分布情况,对AZ91D镁合金锭的三个不同取样位置进行了拉伸及冲击试验,通过扫描电子显微镜对拉伸和冲击断口进行了组织形貌上的观察与分析.结果表明:合金锭中间部分的力学性能要明显优于两侧部分,夹杂含量相对于两侧要低; 粗镁直接熔炼的AZ91D镁合金拉伸与冲击断口形貌呈河流状,为脆性断裂.粗镁直接熔炼的合金产生的夹杂物中的主要元素为C、O、Si,并含有少量Fe、K、Ca、S、Cl、Cr等元素; 在夹杂物周围容易出现二次裂纹,夹杂物的数量和种类直接影响着合金的力学性能.     

AA6082铝合金MIG焊接接头组织和疲劳性能分析

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、疲劳试验机、显微硬度计等对AA6082铝合金焊接接头的微观组织、显微硬度和疲劳断口特征进行研究.结果表明:焊缝主要为树状晶的铸态组织,熔合区为柱状晶,母材显微组织中α(Al)固溶体基体上均匀分布着强化相Mg_2Si.接头热影响区宽度达到14 mm,存在软化区.对疲劳断口进行微观和宏观分析发现,AA6082铝合金熔化极惰性气体保护(MIG)焊接接头的断口具有解理断裂的特征,同时也有少量的韧性断裂特征,断口中存在解理台阶、韧窝和大量长短不等的二次裂纹.     

SiC颗粒增强纯铝基复合材料的研究

探讨了用粉末冶金法,采用常规的冶金加工设备和工艺,制造SiC颗粒增强纯铝基复合材料的可行性;研究了不同SiC含量铝基复合材料的显微组织和力学性能.结果表明:SiC颗粒与纯铝粉混合、加压、烧结制备的复合材料,组织致密,增强颗粒分布均匀;随SiC体积百分含量增加,复合材料的强度、硬度明显升高;SiC体积面分含量小于20×10~(-2)时,塑性不降低;复合材料的拉伸断口为解理与韧窝混合断裂.     

钒微合金化异型坯S355ML的高温热塑性

对钒微合金化异型坯S355ML进行高温拉伸实验,采用激光共聚焦显微镜、热场发射环境扫描电镜等分析异型坯翼缘裂纹处组织及脆性温度区的断口形貌,研究异型坯断面收缩率、抗拉强度等高温性能及断口处组织比例与断面收缩率间的关系。结果表明:在1×10~(-3)s~(-1)应变速率下,第Ⅲ脆性区间为700～900℃,随断口处α铁素体组织比例的增加,铸坯塑性先减小后增大,850℃时断口处α铁素体体积分数为1.97%,断面收缩率为24.66%;850℃以下,断面收缩率随α铁素体组织比例的增加而增加,700℃时,α铁素体体积分数为64.51%,断面收缩率增至59.42%;根据拉伸试样的断口形貌和断面收缩率,异型坯最佳矫直温度区间为900～1 200℃。     

涂层烧结及热处理工艺对GH202合金组织性能的影响

研究了涂层烧结及热处理工艺对ＧＨ２０２合金基材组织性能的影响。运用电子拉伸机、扫描电镜及光学显微镜,测定了拉伸试样的力学性能,并分析了试样的显微组织和拉伸断口。试验结果表明,ＧＨ２０２合金在１１５０℃固溶处理５ｈ后,合金表面进行高温涂层与烧结,在８５０℃时效６ｈ出炉空冷,合金基体晶粒细小,均匀;强化相γ弥散分布;合金强度提高,塑性改善,拉伸断口为韧性断裂。     

断面收缩率对楔横轧42CrMo/Q235层合轴界面结合特性的影响

断面收缩率为楔横轧工艺的重要参数,对轧件的成形质量具有显著影响。本文采用楔横轧方法成形42CrMo/Q235层合轴,探究断面收缩率对楔横轧42CrMo/Q235层合轴的界面结合强度、界面显微组织、元素Cr扩散、显微硬度以及拉伸断口形貌等界面特性的影响。研究结果表明:经过楔横轧高温轧制成形,基材Q235与覆材42CrMo实现良好的冶金结合,界面结合强度随断面收缩率的增加而增大。随断面收缩率增加,结合界面处的晶粒度减小,Cr元素由覆材42CrMo向基材Q235的扩散深度增加,与界面距离相同位置处的显微硬度增加;与此同时,随着断面收缩率增加,拉伸断口韧窝尺寸减小,韧窝氧化物颗粒越弥散。但当断面收缩率在65%以上时,轧件覆层易缩颈或发生断裂。     

9Ni钢临界区热处理

采用热力学软件Thermo-Calc计算了9Ni钢相图、相变温度以及合金元素Ni在奥氏体和铁素体中的含量。计算结果表明:Ni扩大了奥氏体区,并且当温度低于700℃时在奥氏体中形成偏聚。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对经淬火+临界区淬火+回火处理的9Ni钢进行了观察。结果表明:9Ni钢显微组织为回火马氏体组织和逆变奥氏体,逆变奥氏体约占7%,9Ni钢的冲击断口含有大量韧窝,强韧性满足性能要求。     

单晶铝线材实时动态拉伸试验研究

单晶铝线材除了具有健全的内部质量外,还具有非常优异的塑性加工性能．本文通过用自制的水平式单晶连铸设备制造出直径为８ｍｍ的纯铝金属单晶线材,对其进行实时动态拉伸试验和扫描电镜断口分析．结果表明：单晶连铸铝线材在变形量小于３９５％时,其塑性变形具有明显的单系滑移特征,当变形量大于３９５％时,才出现多系滑移特征．其断口分析表明：单晶材料为延性断口;而多晶材料的断口为典型的混合断口,除有少量的韧窝外,还有不少显微孔洞、二次裂纹     

应变速率对AZ31B变形镁合金力学性能的影响

为了研究应变速率对AZ31B变形镁合金力学性能的影响,试验温度为室温、150℃时,对AZ31B变形镁合金进行拉伸试验,并记录抗拉强度和屈服强度,计算延伸率.通过扫描电镜观察拉伸断口形貌,结果表明,随着应变速率的提高,AZ31B变形镁合金的抗拉强度和屈服强度都随之提高,而延伸率却逐渐降低;随着温度的升高,同一应变速率下的抗拉强度和屈服强度降低,而延伸率大幅度升高.通过观察扫描断口形貌发现,合金表现为韧性断裂,且随着应变速率的降低,韧窝逐渐增多.     

钢的固体深层渗硼

采用复合催渗和调整工艺参数能较好地实现钢的固体深层渗硼 .分析结果表明 :渗硼层表层由Fe2 B和FeB双相组成 ,向内Fe2 B相增加 ,FeB相减少 ,渗层呈梳齿状 ,齿的前沿过渡区较宽 ,心部组织较粗大 ;表层存在疏松和孔洞 ,且随钢中含碳量增加和合金元素的含量增加 ,渗层深度下降 ,疏松和孔洞减少 ;疏松和孔洞使表层硬度低于次表层 ,其显微硬度分布有一峰值 ,渗层显微硬度分布较为平缓     

CoCrFeNiCu_2Sn_x高熵合金的微观组织与性能

利用铜模浇铸的方法制备了CoCrFeNiCu2Snx(摩尔比:x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)高熵合金,研究了Sn的含量对合金组织结构和性能的影响。利用XRD、SEM和EDS分析了高熵合金的相结构、微观组织和成分分布,测试了高熵合金的显微硬度和压缩性能。结果表明,当x=0.2,0.4和0.6时,CoCrFeNiCu2Snx合金的组织形貌没有发生明显的改变,但在合金中形成了一种Sn含量较高、新的FCC3结构相,合金由FCC1、FCC2和FCC3三种面心立方的相构成;当x=0.8和1.0时,合金的形貌依然为枝晶状,但FCC2结构相几乎完全转变为富Sn的FCC3结构相,合金中只有FCC1和FCC3两种结构相。合金的屈服强度和显微硬度随着Sn元素含量的增加而提高,当x=1.0时,合金的屈服强度和显微硬度均达到最高值,分别为1102MPa和391HV。