冷却速度对Mg_(75)Ni_(12)Zn_5Y_8合金组织及力学性能的影响

采用铜模铸造法制备了直径分别为2、3、5mm的Mg_(75)Ni_(12)Zn_5Y_8合金试样,分别采用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)和力学性能试验机对试样进行测试,研究冷却速度对合金组织结构与力学性能的影响。结果表明,2mm试样主要为非晶结构,3mm和5mm试样的非晶基体中析出α-Mg、Mg_(12)YZn、Mg_2Ni等晶态相。随着试样直径的增加,非晶基体中晶态相的种类、含量和尺寸均改变。2 mm和3 mm试样的压缩断裂强度分别为772 MPa和702MPa,3mm试样的塑性应变达到3.98%。2mm和5mm试样的断口表现出脆性断裂特征,3mm试样的断口具有典型的非晶复合材料不连续脉状纹断裂特征。     

热处理对GH6783合金拉伸性能的影响

对GH6783合金在不同热处理条件下拉伸性能的研究结果表明:合金的拉伸强度对固溶处理温度比较敏感,固溶温度升高,强度降低。第二阶段时效温度升高,强度缓慢增加,塑性逐渐降低。第二阶段时效时间延长后,室温和650℃强度先增加逐渐降低,塑性缓慢降低。721℃时效后冷速变慢对强度有利。在721℃时效8h后以55℃/h冷速炉冷到621℃再保温8h后,空冷可以使GH6783合金获得良好的强度和塑性配合。     

Nb在高铝铁素体钢中的固溶析出行为

采用电解相分析方法,结合X射线衍射分析和电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对高铝铁素体基体中的析出相颗粒粉末和电解液进行定性定量分析.试验结果表明,试验钢中固态析出相主要为NbC以及少量的Al_2O_3和Al N夹杂.通过扫描电镜观察不同再加热温度下NbC分布状态,发现随着固溶温度的升高,铸态组织中存在的NbC析出逐渐回溶,数量随之减少且发生明显的粗化行为.当温度升高到1100℃,大部分NbC已经回溶到高温铁素体基体中.在利用Thermo-Calc热力学计算软件分析Nb及其碳化物的热力学性质基础上,计算得到Al与Nb的相互作用系数,表明Al能够降低Nb在铁素体基体中的活度,提高其在基体中的固溶度,进一步得到了Nb C在高铝铁素体钢中的固溶度积公式,发展了高温铁素体中的Nb微合金化理论,为进一步的应用提供了理论基础.     

Al_2O_3/Cu弥散强化铜合金应力松弛行为

通过应力松弛试验,研究了Al_2O_3/Cu弥散强化铜合金在不同温度(室温、100℃、200℃和300℃)下的应力松弛行为。应用二次延迟函数模型拟合了应力松弛曲线,推导了不同温度下材料塑性应变速率与应力的关系。研究结果表明:Al_2O_3/Cu弥散强化铜合金的应力松弛曲线分为两个阶段。第一阶段,残余应力迅速下降;第二阶段,残余应力缓慢下降,随着时间延长无限接近应力松弛极限,且温度越高,应力松弛极限越低。在室温和100℃时,残余应力衰减率分别为30.7%和30.3%;在200℃和300℃时,残余应力衰减率分别为92.4%和97.3%。因此,该合金材料作为弹性元件时服役温度应小于100℃。塑性应变速率与应力关系曲线可以分为高应力和低应力阶段,两个阶段之间存在门槛应力,温度越高,门槛应力越小。门槛应力不同,相应的应力松弛机制也不同,室温和100℃时为第二相颗粒增强机制;200℃和300℃时为位错攀移机制。     

半连续铸造7136超高强铝合金的组织特征及均匀化处理工艺

以半连续铸造7136铝合金为研究对象,以铸态组织分析为基础,采用双级均匀化.结果表明:与其他7×××系铝合金相比,7136铝合金铸态组织没有明显的层片状α(Al)+T共晶相的特征,也没有发现S相的存在.基体中的弥散相为微米级的圆形或棒状MgZn2相,Mg元素和Zn元素随着液态合金的凝固,在Al基体中以MgZn_2相的形式析出,为了平衡Mg元素和Zn元素的分配系数,Mg元素和Zn元素从液态向固态迁移,这也是使得晶内Zn元素和Mg元素偏高的原因.经过462℃,24 h单级均匀化,残留相大致消除.随着均匀化时间的延长,残留相有减少的趋势,但作用相对较小.经过450℃,24 h+470℃,24 h双级均匀化,差示扫描量热法获取的峰值非常小,晶间除了少量高熔点Al_7Cu_2Fe相残留,Al_2Cu等其他相已基本消除,均匀化效果显著.     

双丝电弧喷涂Ni-Al复合涂层热处理组织及性能

采用双丝电弧喷涂在6061-T6铝合金基体上制备Ni-5Al(质量分数,%)为底层,Ni-20Al(质量分数,%)为面层的Ni-Al复合涂层。Ni-Al涂层经400~550℃/4~48 h热处理后,采用SEM,XRD,EDS和TEM对涂层的显微结构进行了表征,并分析了不同热处理工艺对Ni-Al涂层显微组织和相结构的影响,讨论了涂层与铝合金基体界面反应机理,以及基体和涂层之间的界面元素扩散行为。结果表明,热处理后的涂层相组成变化较小,涂层/基体界面发生扩散,形成金属间化合物NiAl_3。随着热处理温度升高和时间的延长,在NiAl_3相和涂层之间形成Ni_2Al_3相,同时界面扩散区逐渐增厚,该过程由铝原子的扩散所控制。热处理后的TEM分析表明,涂层中存在NiAl_3、Ni_2Al_3及Ni的退火孪晶相。Ni-Al涂层随着热处理温度升高和时间的延长,涂层与基体的结合强度略有升高,同时涂层具有较强的抗氧化性能。     

交流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同电压和铸模温度对交流磁场下长周期有序结构增强Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:经交流磁场处理后,Mg_(97)Y_2Cu_1合金的晶粒显著细化,宏观组织由粗大的晶粒变成细小的等轴晶粒,初生相破碎成细小的枝晶,第二相分布变得均匀、连续,且体积分数增加。当电压为0~250 V时,合金的粒径先减小后增大,转折点在200 V。当温度为20~600℃时,合金的粒径随铸模温度增加而急剧增大。而合金力学性能的变化规律与粒径的变化规律正好相反,当电压为200 V时,合金的抗拉强度和伸长率较常规铸造条件分别提高了16%和47%。     

新疆翠岭地区雅满苏组含铁硅质岩岩石学特征及成因

针对雅满苏组含铁硅质岩的成岩物质来源和岩石成因,开展了含铁硅质岩的岩石学特征分析和研究。翠岭地区含铁硅质岩赋存于下部细碧岩与上部千枚岩的沉积间断界面,形成时间晚于细碧岩,早于千枚岩,与下部细碧岩具贯入、熔蚀、穿插等接触现象。含铁硅质岩矿物主要由石英、磁铁矿、赤铁矿、针铁矿组成,四者含量占95%以上,含少量绢云母、黑云母、绿帘石及碳酸盐。含铁硅质岩具有高的SiO _2、TFe_2O_3,低的TiO _2、MnO、Al_2O_3含量特征,FeO+TFe_2O_3、SiO _2+TFe_2O_3、K_2O+NaO含量变化和SiO _2/Al_2O_3、SiO _2/(K_2O+Na_2O)比值特征与火山作用和海底热泉有关的硅质岩较类似,Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)比值具有热水沉积作用形成的含铁硅质岩特征。在Al_2O_3-SiO _2判别图解、Fe-Mn-Al三角图解和Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10三角图解中,含铁硅质岩均落在热水沉积区域。大多数含铁硅质岩ω(MnO)/ω(TiO _2)比值较高,Al_2O_3含量较低,极少数含铁硅质岩ω(MnO)/ω(TiO _2)比值较低,含量较高,表明物质来源主要为来自大洋底部火山作用的热液局部有陆源碎屑沉积成分的混入。综合翠岭地区的地质和空间分布特征,推测含铁硅质岩的成岩物质来源主要为细碧岩,含有极少量的陆源碎屑物质,属于与火山作用有关的非生物成因类型。     

室温注氢Fe-Cr合金在不同温度退火后位错环的表征

利用透射电子显微镜,通过构建位错环在不同晶带轴下的投影图结合位错环消光判据,对室温注氢后Fe-9%Cr模型合金在400、500及550℃退火形成的1/2〈111〉和〈100〉两种类型的位错环进行了表征.实验结果表明,室温注氢Fe-9%Cr合金中柏氏矢量为〈100〉型位错环的数量随着退火温度的升高而逐渐增加.在400和500℃退火后,〈100〉型位错环所占比例分别为16. 48%、92. 78%;当退火温度升高到550℃时,位错环全部转变为〈100〉型位错环. Fe-9%Cr合金中位错环类型转变温度区间为400～500℃,与纯铁相比,添加Cr元素能够使位错环类型转变温度升高.     

石墨烯含量对石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料微观组织和力学性能的影响

低温球磨分散结合真空热压烧结工艺制备了石墨烯增强的Al-15Si-4Cu-Mg基复合材料.采用扫描电镜、X射线衍射、能谱分析和透射电镜表征了复合材料微观结构,通过抗拉强度和硬度测试,研究了石墨烯添加量对石墨烯/Al-15Si-4CuMg复合材料微观组织和力学性能的影响.结果表明:当石墨烯质量分数分别为0. 4%和0. 8%,石墨烯沿基体晶界均匀分布,钉扎晶界,石墨烯与Al-15Si-4Cu-Mg基体界面结合良好,初晶β-Si、Mg_2Si和Al_2Cu相弥散分布于基体中.当石墨烯质量分数上升至1%,石墨烯分散困难,过量石墨烯富集于晶粒边界处,诱发脆性鱼骨状Al_4Cu_2Mg_8Si_7相沿晶界析出.当石墨烯质量分数为0. 8%时,石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的拉伸强度和硬度分别达到321 MPa和HV 98,相比纯Al-15Si-4Cu-Mg复合材料分别提高了19. 3%和46. 2%;当石墨烯质量分数为0. 4%时,复合材料的屈服强度高达221 MPa,硬度和塑性亦获得明显改善.