脉冲电沉积超细晶粒Ni-Mn合金的显微硬度

利用冲液装置和高频窄脉宽脉冲电流,开展了Ni-Mn合金的电沉积试验,得到的沉积层具有接近或达到纳米级的超细晶粒.对电沉积所得到的试片进行了显微硬度测试,研究与分析了电沉积工艺条件对沉积层显微硬度的影响.结果表明,电沉积工艺条件通过影响沉积层的锰含量和晶粒大小而影响沉积层的显微硬度.     

工艺参数对电铸Ni-Mn合金中Mn含量的影响

利用冲液装置进行了Ni-Mn合金的脉冲电铸试验,研究了电铸工艺参数对电铸层锰含量的影响。结果表明,电铸层中的锰含量随电流密度的增大而增加,随脉间的增大而减小。脉宽为10μs时所得电铸层的锰含量高于脉宽为1000μs时所得的电铸层。电解液中锰盐的浓度高、电解液温度低,则电铸层的锰含量高。在复杂形状零件进行Ni—Mn合金电铸时,选择较低的电解液锰盐浓度、较高的电解液温度和合适的脉冲电流脉宽等工艺条件,有利于改善电铸层锰含量分布的均匀性。     

室温离子液体中电沉积高耐蚀性Ni-Mn薄膜

目的提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能。方法通过电沉积方法在氯化胆碱-尿素离子液体中于镁合金表面电沉积Ni-Mn合金膜层。经过均一化前处理,在镁合金表面电沉积铜层,以提高后续Ni-Mn合金膜层与基体的结合力。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)研究了Mn元素对膜层微观形貌、成分和相结构的影响,并通过电化学方法评价了镀层的电化学腐蚀行为。结果引入Mn元素后,膜层表面微观形貌从锥状演变为肿瘤状,且Ni-Mn合金膜层的Mn含量取决于电流密度,其含量随着电流密度的增加而增加。与纯Ni膜相比,引入少量Mn元素可以提高其耐腐蚀性能,然而引入过多的Mn元素,膜层的耐腐蚀性能将弱于纯Ni膜。结论当电沉积Ni-Mn膜层含有3.078%(原子数分数)Mn时,具有最佳的耐腐蚀性能,其自腐蚀电流密度Jcorr=0.301μA/cm2,自腐蚀电位Ecorr=-0.157 V(vs.SCE)。     

Al—Si系合金制备工艺与微观组织的关系

分别采用双级雾化、超音气体雾化、喷射沉积和金属型铸造等工艺制备了Ａｌ－２０Ｓｉ和２０２４－２０Ｓｉ－５Ｆｅ 合金。利用ＸＲＤ、ＴＥＭ 和ＳＥＭ 测试技术分析了制备工艺对合金相组成、α－Ａｌ相晶格常数和固溶度的影响。结果表明：当制备工艺的冷却速度达到１０３ Ｋ／ｓ 以上时,β－（Ｆｅ２Ｓｉ２Ａｌ９）、ＣｕＡｌ２ 和Ｍｇ２Ｓｉ相的析出得到有效抑制;第二相随制备工艺的冷却速度增大而细化,α－Ａｌ相的晶格常数减小;Ａｌ－２０Ｓｉ合金中硅元素在α－Ａｌ中的最大固溶度高达３．２０９％ 。     

Zr-Sn-Nb-Fe-Cr与Zr-Nb-Fe锆合金电阻点焊工艺及显微组织

文中对Zr-Sn-Nb-Cr-Fe锆合金搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)工艺、微观组织和腐蚀性能进行了分析. 结果表明,采用W-25%Re的搅拌工具在转速250 r/min、焊接速度40 mm/min、顶锻压力10 kN、氩气保护条件下可以获得成形良好且无焊接缺陷的锆合金FSW接头. 搅拌区(stir zone,SZ)剧烈的塑性变形促进动态再结晶、合金元素扩散和晶粒细化,晶粒尺寸随着转速增加而增大,同时SZ内在晶界位置处析出大量的形状不规则的第二相粒子. 不同焊接参数制备的FSW接头在360 ℃、18.6 MPa中性水中腐蚀72 h后均表现为黑色、光亮、致密的氧化膜,但随着转速增加接头耐腐蚀性能降低.

     

低合金化Mg-Zn-Y合金的显微组织与力学性能研究

本文通过常规铸造制备了三种成分的低合金化Mg-Zn-Y (Mg-0.6Zn-0.1Y、Mg-1.3Zn-0.1Y、Mg-2.0Zn-0.1Y,wt.%),并对其进行低温慢速挤压（140℃,0.1mm/s）。研究结果表明：随Zn含量的增加,挤压前合金的晶粒尺寸逐渐减少。挤压后合金晶粒显著细化,形成弥散的纳米析出相,同时随Zn含量的增加合金的再结晶程度与纳米析出相的数量均增加,基面织构强度则无显著变化。挤压后合金的力学性能得到大幅提升,其中Mg-2.0Zn-0.1Y合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别达到406.4MPa、424.5MPa、12.2%。随Zn含量增加,Mg-Zn-Y合金的延伸率显著增加,其断口形貌由解理面转变为细小的韧窝,断裂方式由解理断裂转变为韧性断裂。     

Cu-0.35Zr合金热处理后的显微组织研究

用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和电子探针(EPMA)研究了在大气环境下采用普通中频感应炉制备的Cu-0.35Zr合金的显微组织.结果表明,铸态合金中的Zr以Cu3Zr形式存在;固溶时效处理后合金中的Zr元素以Cu5Zr及Cu51Zr14等形式析出,并弥散分布于铜基体上.     

Al-Cu-Li合金电子束焊接接头的显微组织与力学性能

对厚度为2.5 mm的Al-Cu-Li合金板进行真空电子束焊接,并对获得接头的微观组织及力学性能进行了系统研究。金相组织分析显示,接头从熔合线附近到焊缝中心的微观组织结构依次为等轴细晶粒区、柱状晶和等轴晶;力学性能测试结果表明,与母材本身相比,接头焊缝的显微硬度值有所降低,在焊态下焊接接头的强度系数约为0.7;接头拉伸断口扫描观察显示,断口表面分布着大量细小的韧窝,呈明显韧性断裂特征。     

近液相线法制备A390合金显微组织的演变

采用近液相线法制备半固态A390合金,研究了A390合金在液相线温度附近保温时,其凝固组织形态随保温温度和时间的演变规律.结果表明,当保温温度从695℃逐渐降至650℃左右时,A390合金的凝固组织中α-Al相由树枝晶状逐渐演变成蔷薇状晶和近似球状的形态,初生Si相也不断细化且形态趋于圆整;在635～650℃之间保温40～55 min时,能够使A390合金获得细小、均匀的颗粒状初生Si相和较为圆整的α-Al相微观组织.随着冷却速度的提高,保温处理后A390合金凝固组织的初生Si更加细小,α-Al相更加圆整.     

低合金化Mg-Zn-Y合金的显微组织与力学性能

通过常规铸造制备了3种成分的低合金化Mg-Zn-Y合金(Mg-0.6Zn-0.1Y、Mg-1.3Zn-0.1Y、Mg-2.0Zn-0.1Y,质量分数,％),并对其进行低温慢速挤压(140℃,0.1 mm/s).结果 表明:随Zn含量的增加,挤压前合金的晶粒尺寸逐渐减小.挤压后合金晶粒显著细化,形成弥散的纳米析出相,同时...     

Influence of Deposition Current Density on the Magnetization Behaviour in Electrodeposited Ni-Mn Alloys

Ni-Mn alloys were electrodeposited at different current densities from sulphate baths and their magnetization behaviours at different fields were studied. The magnetization decreases with increase in deposition CD in the absence of additives. The magnetization behaviour of Ni-Mn is different from that of its counterpart i.e. the electrodeposited Fe-Mn system. The system is free from pronounced ferromagnetic coupling between Mn spins. The magnetic moments in high field regions are heavily influenced by the presence of Mn spins.     

Comparative Study on Wire-Arc Additive Manufacturing and Conventional Casting of Al-Si Alloys: Porosity,Microstructure and Mechanical Property

Here, we compare the porosity, microstructure and mechanical property of 4047 Al-Si alloys prepared by wire-arc additive manufacturing (WAAM) and conventional casting. X-ray microscopy reveals that WAAM causes a higher volume fraction of gas pores in comparison with conventional casting. Effective refinements of α-Al dendrites, eutectic Si particles and Fe-rich intermetallic compounds are achieved by WAAM, resulting from its rapid solidification process. Both ultimate tensile strength (UTS, up to 205.6 MPa) and yield stress (YS, up to 98.0 MPa) are improved by WAAM at the expense of elongation after fracture. The mechanical property anisotropy between scanning direction and build direction is minimal for alloys via WAAM. Additional microstructure refinement and strength enhancement are enabled by increasing the travel speed of welding torch from 300 to 420 mm/min.     

镍基合金激光直接制造的显微组织与缺陷分析

采用FGH95镍基高温合金粉末进行激光直接制造工艺实验，研究了不同工艺参数对表面形貌、显微组织和显微硬度的影响。结果表明，成形件表面平整无变形，显微组织为细小而致密的柱状晶。有层内生长和外延式生长两种生长方式。同时对其中出现的缺陷也作了研究分析，得到了优化的工艺参数。     

含硅高铝锌基合金微观组织和性能的研究

研究了铸态ZA48合金及添加不同含量Si后试验合金的微观组织和性能.结果表明,Si除了在组织中形成(Si+a)共晶硅相外,还以析出多边形的块状初晶硅形式存在,这些初晶硅相与基体结合性较弱,割裂基体,使合金抗托强度和伸长率都明显降低,力学性能下降,但是Si的添加有助于提高合金的热稳定性.又因为Si是硬质相,可以承受主要的摩擦载荷,所以添加了Si后的合金具有良好的耐磨性.     

镍基合金激光直接制造的显微组织与缺陷分析

采用FGH95镍基高温合金粉末进行激光直接制造工艺实验,研究了不同工艺参数对表面形貌、显微组织和显微硬度的影响。结果表明,成形件表面平整无变形,显微组织为细小而致密的柱状晶,有层内生长和外延式生长两种生长方式。同时对其中出现的缺陷也作了研究分析,得到了优化的工艺参数。     

Ni3Al合金蜂窝的制备及微观组织演变规律

目的 研究Ni-Al扩散偶在热扩散过程中的微观组织演变规律,提出Ni3Al合金蜂窝形成的模型.方法 采用电镀技术在易加工的Al蜂窝表面电镀一定厚度的Ni,研究热扩散温度和时间对Ni-Al扩散偶组织结构的影响.采用X射线衍射仪对Ni-Al扩散偶进行物相分析;通过扫描电镜技术对Ni-Al扩散偶截面进行形貌及能谱分析,推测微观组织演变规律.结果 热扩散温度为500℃时,随着热扩散时间的延长,Ni-Al界面处首先出现NiAl3,然后消失,最终形成以Ni2Al3为扩散层主体、NiAl和Ni3Al为过渡层的多层实心结构;热扩散温度为700、1100℃时,Ni-Al扩散偶会分别形成以Ni2Al3、NiAl为内芯,纯Ni为外壳,并以NiAl、Ni3Al薄层过渡的多层中空结构;热扩散温度为1300℃时,随着扩散时间的延长,Al相夹心层从Al、NiAl3、Ni2Al3三相混合结构依次转化为成分均一的单相Ni2Al3和NiAl结构,扩散时间继续延长,Ni层随之耗尽,Ni-Al扩散偶最终形成以γ′-Ni3Al为强化相的Ni-Al合金.结论 Ni-Al固相扩散反应过程中,随热处理温度的提升,Al原子发生了明显的外扩散.Ni-Al液固扩散反应过程中,随热处理时间的延长,Ni原子发生了明显的内扩散.在1300℃热扩散1 h的条件下,能成功制备Ni3Al基合金蜂窝壁.     

新锆合金氧化膜微观组织结构的研究

研究了氧化膜的微观组织结构,研究结果表明,对采用不同热处理的两种新锆合金,无论从内到外,氧化膜结构均极为相似;不同热处理对氧化膜结构影响在于是否有第二相易于嵌入ZrO2中,累计退火参数值越高,嵌入可能性大;该嵌入的沉淀相促进氧化膜化膜从其它结构到单斜结构的转变,残留于原金属晶界处的第二相促使晶界开裂。靠近氧化膜金属基体氧化膜内表面观察表明,氧化膜生长是不均匀的,呈菜花状;腐蚀速率越高,菜花尺寸越大,凸起越严重。本研究说明,采用低温加工工艺获得尺寸较小的沉淀相是合金耐蚀性能改善的基本途径。     

稀土镁合金铸造和挤压态组织及力学性能研究

制备了3种不同成分的镁-稀土合金,研究稀土(RE)元素铈(Ce)、钕(Nd)和钇(Y)对镁合金铸态组织、力学性能尤其是高温力学性能的影响.采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)仪等对3种镁-稀土合金组织及相组成进行了分析.稀土元素与镁形成的镁-稀土相分别为Mg12Ce、Mg17Ce2、Mg12Nd、Mg24Y5、Mg41Nd5,主要分布在铸态组织晶界.对3种合金的铸态试样进行了室温力学性能及高温力学性能试验,并与挤压态比较,结果显示:在镁合金中,Nd的强化作用优于Ce,在高温时,Nd和Y共同强化作用优于Nd.