铸态合金组织分析——第五讲 有色合金组织分析实例

3 ZQAlFe9-4组织分析图5是ZQAlFe9-4合金显微组织.图5有两种放大倍数.为了便于观察组成物的分布,放大倍数应适当低一些(100×).但是放大倍数较低时,又不利于观察较细小的组成物,为了克服这一缺点,必须在较高的放大倍数下观察(400×).通过图5a观察组成物的分布,图5b观察组成物的类型.     

铸态合金组织分析：第五讲 有色合金组织分析实例

1 ZHSi80-3合金组织分析ZHSi80-3是硅黄铜,成分是:79%～81%Cu,2.5%～4.5%Si,其余为Zn.图1是ZHSi80-3的两种组织.图1a中可观察到两种白亮物:一种是树枝状白亮物;另一种是带尖角的不规则块状或条状白亮物,这种白亮物数量较少.还可观察到分布于两种白亮物之间的黑色物.如果再仔细观察,可发现黑色物与树枝状白亮物之间的明暗度是逐渐变化的,而且没有明确的界线(如果放大倍数更高一些,这一特征更明显).而黑色物与带尖角的块状或条状白色物之间明暗度是突变的,界线明确.根据上述特征,可以认为树枝状白色物与黑色物是同一个相或者说是同一种组成物,之所以明暗度不同是枝晶偏析所致.带尖角的白色块状及条状物则是另一种组成物.综上所述,由观察可初步判断图1a的组织组成物有两种:一种是存在枝晶偏折的树枝晶;另一种是分布于树枝晶之间的白亮块状或条状物.而且由这两种组成物的分布可知其形成顺序是前一种组成物最先凝固形成,后一种组成物最后凝固形成.图1b的组织特征与图1a相近,其区别在于白色块状、条状物数量极少.仔细观察才可发现树枝晶之间存在极少的白亮细粒状组成物.现在需要分析确定图1中的两种组成物分别是什么合金相或组织.ZHSi80-3合金是在普通黄铜的基础上加入一定量的Si而成.加入Si对组织的影响     

铸态合金组织分析：第三讲 铸态合金的组织分析方法

前两讲介绍了组织组成物的特征及分布,这一讲将讨论如何根据组成物的特征和分布分析组织.1 组织组成物的观察分析合金组织,首先要在显微镜下对试样进行观察,观察的结果是分析组织的依据.所以观察很重要,必须认真、细心,使观察的结果真实.     

铸态合金组织分析 第一讲 组织组成物的特征

从本期开始我们将分期刊出由唐孝杰与夏建元两位同志联合撰写的“铸态合金组织分析”的专题讲话。本专题共分五讲刊出,其五讲分别为:第一讲 组织组成物的特征;第二讲 组织组成物的分析;第三讲 铸态合金组织分析方法;第四讲 铸钢铸铁组织分析实例;第五讲 有色合金组织分析实例。 在工业生产中,我们将会遇到大量的铸件,掌握铸态组织的分析方法,对于合金成分的设计、生产、工艺的制订,以及确保产品质量都具有十分重要的意义。我们希望此专题讲座的内容对广大理化检验工作者能得到启发与帮助。广大读者对本讲座的内容安排有何意见或建议欢迎与我们联系。     

铸态合金组织分析：第二讲 组织组成物的分布

在金相分析中可能存在这样一些情况:有的合金存在形态相近的组织组成物;有的合金存在几种组成物,但侵蚀时,未能显示出某些组成物的特征;还有的合金组成物很细弥,在光镜下不能鉴别组成物的细微特征.在这些情况下,根据组成物的特征识别组织是有困难的,还必须根据组织组成物的分布才能识别.     

钛氮合金的铸态组织与性能

采用熔铸工艺法制备了含氮量为0.045%～0.27%的原位自生氮化物增强钛基复合材料,分析并测试了合金的铸态组织和力学性能.研究结果表明:在Ti-N合金中,随着氮含量的增加,合金中氮化物的形态和相组成发生了明显的改变;当氮含量在0.045%～0.18%时,合金的基体为α-Ti,增强相为TiN0.3;氮含量增加到0.225%时,增强相转变为块状Ti2N;复合材料的硬度、抗压强度和弹性模量均高于纯钛基体且随着氮含量的增加而增加;当增强相由TiN0.3转变为Ti2N时,抗压强度显著增加;由压缩断口分析可知,基体为韧性断裂,随着氮含量增加合金由韧窝 解理断口向具有解理特征的脆性断裂转变.     

钢的热处理组织分析 第四讲 钢的热处理组织分析实例(一)

在上几讲,我们已经介绍了钢的热处理组织分析方法,即通过对金相显微形貌的观察,根据其形貌特征、分布及必要的理论分析,正确判断该组织的组成物.为了帮助掌握钢的热处理组织分析方法,本讲主要举了几个钢的热处理组织实例,来说明如何进行钢的热处理组织分析.1 16Mn钢正火组织分析图1为16Mn钢的正火组织.根据其明暗度及分布,可判断有两种组织物.一种是黑色条状及块状物;另一种是白色块状物.黑色条、块状物是断续网状,似乎分布于树枝晶之间.白色块状物为单相,晶界已显示出来,分布于树枝晶晶粒内部.从观察到的形态可确定,黑色物为珠光体,白色块状物为铁素体.但从分布来看,黑色物似乎在正火冷却时首先形成的,白色物是最后形成的.如果按这种形成顺序,白色物不应该是铁素体,而应该是马氏体(未显示出形态时,马氏体也是白色的).从理论上分析16Mn钢的淬透性并不好,正火几乎不可能得到马氏体,再从形态看也不像马氏体.因为4%硝酸酒精溶液不可能显示出16Mn钢的奥氏体晶界,而该组织中出现了晶界线.所以,可以将白色块状物判为铁素体.至于黑色物呈网状分布从理论上是可以解释的.因为铸件一般都存在枝晶偏析,16Mn钢的枝晶偏析是内部低碳、低锰,树枝晶间含碳、锰较高,正火加热     

高硼中碳合金工具钢的铸态组织

针对普通高速钢含有大量贵重合金元素的缺陷,设计了一种用廉价的硼元素部分取代普通高速钢中价格昂贵的铬、钨、钼、钒等合金元素的新型耐磨材料。借助光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段对高硼中碳合金工具钢的铸态组织进行了分析。结果表明:高硼中碳合金工具钢铸态组织由马氏体、少量残留奥氏体及Fe2B,Fe3(B,C),Fe23(B,C)6,Cr7(B,C)3和(W,Mo)2(B,C)等共晶硼碳化合物或硼化物组成。其基体和共晶硬质相的显微硬度分别为540～620HV和1180～1520HV,铸态宏观硬度达到55HRC。     

稀土元素对AgCuNi合金铸态显微组织的影响

研究了稀土Y和复合稀土La、Y对AgCu-Ni合金铸态显微组织及力学性能的影响。研究结果表明,随着Y含量的增加,铸态组织晶粒尺寸减小,并由树枝晶逐渐转变为胞晶;稀土元素以化合物(AgCu)5RE形式偏聚在晶界上,当La、Y复合添加时,稀土元素呈共生态在晶界析出;随着RE含量的增加,AgCuNiRE合金显微硬度增加,当RE含量由0.6%增加到2.2%时,合金硬度值比AgCuNi合金增加了0.26~1.28倍。     

钢的热处理组织分析：第四讲 钢的热处理组织分析实例（二）

5 40Cr球化退火组织 图6为40Cr球化退火组织。从显微观察可见,该组织由两部分组成:白亮块和分布着小颗粒的白亮块。40Cr钢球化退火后只能由铁素体与渗碳体两相组成。所以白色颗粒状物为渗碳体,白亮块及分布有渗碳体颗粒的白亮块(基体)均为铁素体。从形态看也可判断它是铁素体块及分布有渗碳体的铁素体。形成这种组织完全决定于退火工艺。球化前原始组织为大块状铁素体与珠光体的混合组织,经750℃加热时,组织为铁素体块+(奥氏体和少量的渗碳体);缓冷后,铁素体块不变,而奥氏体分解为球状珠光体,致使缓冷后组织中碳化物分布极不均匀,     

Ti-10Mo-XNb合金铸态组织和机械性能的研究

为了研究Nb元素对Ti-10Mo合金组织和性能的影响,采用钨电极熔化、离心浇注工艺制备了4种钛合金(Ti-10Mo-XNb,X=0,3,7,10),分析并测试了Nb元素对Ti-10Mo合金铸态组织和力学性能的影响.研究结果表明:随着Nb含量的增加,3种Ti-Mo-Nb合金的铸态组织和相组成发生了改变,Ti-10Mo-3Nb合金由等轴的α+β晶粒组成,Ti-10Mo-7Nb合金由等轴的β晶粒组成,Ti-10Mo-10Nb合金由少量等轴和大量枝状的β晶粒组成.另外,随着Nb含量的增加,3种Ti-Mo-Nb合金的维氏硬度、压缩强度、弹性模量降低,压缩率和抗弯强度升高,压缩断口和弯曲断口由脆性断裂向韧性断裂转变.Ti-Mo-Nb合金有望成为新型的生物医用材料.     

Co对Al-5%Fe合金铸态组织的影响

研究了Co对Al-5?(质量分数,下同)合金中Al3Fe相形貌的改善作用.合金中加入Co后可以在很大程度上改善Al3Fe相的形貌:未加Co的Al-5?合金中的Al3Fe相大多为粗大的针状和片状;Co的加入量为0.2%时,Al3Fe相的形貌为小花朵状和细小条状;Co的加入量在0.2%～1.0%时, 细化效果较好,但尤以0.2%为最好,Co的加入量超过1.0%后,Al3Fe相开始略微粗化.在对Co元素的面扫描时发现其大多固溶在Al3Fe相内.X衍射分析发现,Co的量为0.2%和1.0%时合金中只存在Al和Al3Fe相,并未发现其它相.     

Zn对铸态Mg-Y-Nd-Zr合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析及力学性能测试等研究Zn元素对Mg-Y-Nd-Zr铸态合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着Zn含量的增加,Mg-Y-Nd-Zr-xZn(x=0.0%,0.5%,1.0%,1.5%,质量分数)合金的晶粒逐渐细化,平均晶粒尺寸由(57±0.8)μm细化至(30±0.3)μm,晶界处共晶相的体积分数也逐渐增加。Mg-Y-Nd-Zr铸态合金中主要存在Mg12Nd相和Mg24Y5相,加入0.5%Zn后,合金中出现Mg12YZn相。随Zn含量的增加,Mg12YZn相的体积分数不断增大,合金的力学性能逐渐提高。当Zn含量为1.0%时,合金具有最优的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为(208±5.9),(159±3.9)MPa和(7.5±0.2)%,较未加Zn的合金分别提高了18,42MPa和1.2%。     

铸态MnCu合金的非线性内耗

测量了Mn60Cu40铸态合金不同振幅及不同频率下的内耗,观察到较强的非线性内耗和非线性共振现象,分析了它们的来源,提出了一个衡量材料非线性共振的参数(P参数)。并对其高阻尼的机理进行了探讨。     

铸态TiAl合金的环境氢脆

研究了铸态ＴｉＡｌ合金的空气、纯氧及氢气等不同环境中的拉伸性能及断裂韧性,结果表明,ＴｉＡｌ合金在空气中存在由水汽诱发的环境氢脆,但脆化程度小于其它金属间化合物,气氛对ＴｉＡｌ的断裂韧性的影响也很小,还讨论了ＴｉＡｌ合金对环境气氛不敏感性的原因。     

K3合金铸态使用通过鉴定

K3合金铸态使用鉴定会在部科技局的主持下于1982年6月14日至19日在株州召开。K3铸造高温合金目前在13种发动机上作导向叶片,在3种发动机上作涡轮叶片,是我国应用最广的高温合金。近年来K3合金的应用研究表明,在控制成分、改进工艺、铸态条件下使用时,合金的中温持久、热疲劳、低周疲劳等性能,及各温度下的塑性都有显著的提高。会上六二一所做了“K3合金的应用研究及铸