Al-Cu合金液态模锻成形组织及力学性能研究

为了研究2A50合金及其成分优化调整改进型Al-Cu合金液态模锻成形轮毂的性能及其微观组织,采用照相机、多用途射线系统和万能试验机分析了成形轮毂的组织与性能,研究了成分对轮毂组织和性能的影响.研究结果表明:新Al-Cu合金轮毂中的主要缺陷为少量点状、片状氧化夹杂物,疏松焊合区以及局部微热裂纹;现役2A50合金轮毂低倍组织中的缺陷主要包括严重疏松组织、热裂纹以及大范围大尺寸点状、片状氧化物,新Al-Cu合金轮毂的低倍组织优于现役2A50合金轮毂;2A50合金Cu偏析程度、疏松程度以及裂纹尺寸分布均较新Al-Cu合金严重;新Al-Cu合金轮毂的拉伸性能显著优于现役2A50合金轮毂性能.     

三种Mg—Gd—Y系合金显微组织分析

为了进-步研究不同热处理状态对Mg-Gd-Y系合金显微组织的影响,采用光学显微镜（（）M）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）分析了Mg-20Gd、Mg-20Y和Mg-9Gd-3Y合金恒温处理前后的微观组织与相组成．研究结果表明：Mg-20Gd、Mg-20Y和Mg-9Gd-3Y合金在室温的平衡态显微组织分别是0t-Mg＋GdMg5、0t-Mg＋Mg24Y5和a-Mg＋GdMg5＋Mg24Y5;实验合金在520℃8h＋300。C144h恒温处理后,Mg-20Gd合金中有平衡相GdMgs和非平衡相Mg3Gd,其中析出相为MgGds;Mg-20Y合金中有平衡相Mg2aYs,其中析出相是Mgz-Ys;Mg-9Gd-3Y合金中有平衡相GdMg5、Mg24Y5和非平衡相Mg2Gd,析出相为GdMg5与Mg24Y5．     

GH188合金的微观组织和均匀化工艺

利用微观组织分析手段研究了GH188合金铸锭和均匀化后合金的显微组织及元素的偏析情况。结果表明:合金的铸态组织中主要的析出相是M6C和M23C6;合金中偏析程度较为严重的元素为Mn和Si,釆用1180℃/20h均匀化工艺可以明显减轻枝晶偏析,获得较均匀的组织.     

Cu-9Ni-6Sn弹性铜合金的组织及性能研究

铜基弹性合金广泛应用于医疗、航天航海导航仪器、机械制造、电子电力和仪表制造等行业．本文以铜镍锡系合金为研究对象,研究了熔炼铸造以及形变热处理工艺对Cu-9Ni-6Sn合金组织和性能的影响．研究表明：通过对Cu－9Ni－6S11合金铸态组织观察,发现Cu－9Ni－6Sn合金铸态组织枝晶发达,均匀化退火能一定程度消除Sn的偏析,本实验适宜的均匀化退火工艺为：850℃×6h;综合考虑合金的显微硬度、导电率以及抗拉强度,合金最佳时效工艺为：390℃×5h．在冷变形量为90％、390oCx5h条件下,Cu－9Ni－6Sn合金弹性极限为774MPa,显微硬度为Hmv390,导电率为17．5％IACS,抗拉强度可达990MPa．     

Zr含量对Mg-5Gd-3Y-xZr合金晶粒尺寸及固溶行为的影响

为明确Zr含量对Mg-5Gd-3Y-xZr合金晶粒尺寸的影响规律,并优化不同Zr含量镁合金固溶处理参数.通过光学显微观察、常温压缩试验,研究了Mg-5Gd-3Y-xZr(x=0%,0.3%,0.6%)合金铸态光学显微组织和力学性能,以及固溶态光学显微组织,统计了合金晶粒尺寸,测定了屈服强度,拟合了霍尔-佩奇公式.实验结果表明:随着Zr含量提高,Mg-5Gd-3YxZr合金晶粒尺寸明显降低,屈服强度与抗压强度提高,且屈服强度与晶粒尺寸关系符合霍尔-佩奇公式,其中佩奇斜率K约为410.Mg-5Gd-3Y,Mg-5Gd-3Y-0.3Zr和Mg-5Gd-3Y-0.6Zr合金最佳固溶处理参数分别为520℃×4h,480℃×6h和450℃×12h.     

铸造Al-4.4Cu-0.6Mn高强铝合金增强相及断裂特性的研究

砂型铸造Al-4.4Cu-0.6Mn铝合金,经530℃×14 h的固溶以及170℃×6 h、8 h、10 h的人工时效,具有良好的机械性能,时效时间为8 h时,合金的抗拉强度最高,为479 MPa.采用光学显微镜(Optical Microscope, OM)、透射电镜(Transmission Electron Microscope, TEM)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)及其附件能谱仪(Energy Dispersive Spectroscopy, EDS)研究不同时效时间Al-4.4Cu-0.6Mn合金的显微组织.结果表明：Al-4.4Cu-0.6Mn合金的组织由α(Al)基体+断续网状的Al-Cu金属间化合物+棒状的Al-Ti化合物+细小的弥散相组成.合金的强化相由在晶界呈断续网状的Al₂Cu与棒状Al₃Ti,在晶内的Ω相与T(Al₂₀Cu₂Mn₃)相组成;在不同时效时间下,合金的断裂方式以脆性断裂为主,局部存在韧性断裂...     

Al-Cu合金近液相线铸造中组织演变的计算机模拟

利用多尺度模拟方法针对Al-Cu合金近液相线半连续铸造的特点,建立了描述成形过程的温度场模型、液固相变模型,通过固相率变化将宏观尺度的温度场和介观尺度的微观组织模拟耦合起来,利用有限差分法和元胞自动机法对Cu质量分数分别为4%、4.5%及5%的Al-Cu合金近液相线铸造进行了组织演变的模拟。模拟了上述合金在浇铸温度为液相线温度以上7~25 K、铸造速度为1.5~3.5 mm/s、水冷系数为1 000~2 000 W/(m2.K)的液相线铸造中的组织演变,与ZL201合金的实验吻合。计算表明,当Al-Cu合金中Cu质量分数为5%、浇注温度为930 K、水冷系数为1 000 W/(m2.K)、铸造速度为2 mm/s时,获得的微观组织均匀、细小。     

Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金的显微组织和力学性能

研究了铸态、热挤压态和热挤压加时效处理的Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金的显微组织特征和室温拉伸性能.结合SEM-EDS和TEM-EDS重点分析了热挤压态的合金的相组成.结果表明:合金的铸态组织主要由αVMg基体和沿晶界分布的片层状的第二相组成,经过370℃热挤压变形后,合金中第二相的分布和形貌均发生变化,200℃,70 h时效处理后第二相分布变得不规则.并发现了两种非平衡相,即片状的Mg(GdZn)5和块状的Mg3(Gd0.5Y0.5)相.热挤压变形加时效处理后合金室温抗拉强度显著提高的同时,且具有良好的延伸率.     

改型GH4133A合金长期时效的组织稳定性研究

采用显微组织观察和图像分析等方法,研究了改型GH4133A合金在650,700和750℃下长期时效过程中的组织变化.结果表明：在650℃和700℃下时效过程中,合金的组织变化规律一致,组织具有良好的稳定性.而在750℃时效时,500 h后开始出现η相.随时效时间增长,η相进一步析出、变长和粗化,由晶界向晶内生长;γ′相和M23C6数量增加;MC型碳化物则减少.     

304/Q235B热轧复合板界面的显微组织特征

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段研究304/Q235B热轧复合板复合界面处的显微组织特征、元素分布以及过渡层的微观组织。结果表明:304/Q235B热轧复合板复合界面附近的组织由不锈钢基体的奥氏体、5μm厚的过渡层、50μm厚脱碳层的铁素体和碳钢基体的铁素体+珠光体等4个部分组成;界面存在Cr、Ni、C等合金元素的扩散区,并形成明显的元素分布曲线;过渡层的微观组织含高密度位错的板条马氏体,且马氏体板条中存在大量细小的针状M3C型碳化物。     

时效态Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金的组织与疲劳性能

为了研究时效处理对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的组织与疲劳性能的影响,利用透射电子显微镜对合金的显微组织进行了观察分析,并针对不同时效状态的合金进行了低周疲劳实验.结果表明,经过150℃×6 h时效处理后,合金晶内析出相较少,晶界无析出相;经过150℃×36 h时效处理后,合金晶内析出相较为细小,并呈弥散分布,同时晶界析出断续分布的平衡相,并存在晶界无析出带;经过150℃×48 h时效处理后,合金的析出相均已长大,且晶界无析出带发生宽化.经过150℃×36 h时效处理后的合金,表现出了较高的循环变形抗力与较长的低周疲劳寿命;不同时效状态合金的塑性应变幅、弹性应变幅与载荷反向周次之间,以及循环应力幅与塑性应变幅之间均呈线性关系.     

Mg-Mn-RE合金铸态及热处理后显微组织研究

研究了Mg-Mn-RE合金铸态及不同热处理工艺下的显微组织。结果表明:Mg-Mn-RE合金铸态下晶粒内部分布着大量细小的合金相颗粒,而且在晶界附近形成了无沉淀相析出区;520℃保温,不同冷却方式下硬度值变化趋势相同;520℃保温7 h,不同冷却方式下合金的晶粒大小差别不大,物相构成没有发生变化,水冷时孪晶数量比空冷时多,且合金相颗粒没有完全分解、固溶。     

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.     

Mg-A1-Zn合金的成分、组织与性能的关系研究

在ZM5镁合金的基础上,添加部分Zn元素和少量Ag元素,研究了新合金与ZM5合金组织及性能的差异,探讨固溶和时效处理对Mg-Al-Zn合金中组织演变的影响以及组织与性能之间的关系.结果表明:在ZM5合金中添加Zn能较为明显地增加合金中的γ(Mg17Al12)相的数量,且使之变得较为粗大,片层的取向也显得比较复杂多样,而且合金在T4(固溶)和T6(固溶 时效)状态下的屈强比也有较为明显的提高,而延伸率降低;热处理状态对Mg-Al-Zn合金的显微组织有明显的影响;固溶处理后的时效处理能明显提高Mg-Al-Zn合金屈强比;分布在基体晶界处的γ相的数量、大小和形态与合金的拉伸性能有着密切的关系.     

45钢堆焊金属组织及显微硬度研究

分别采用D237和D207两种堆焊焊条,以焊条电弧焊工艺在基体材料45钢上进行堆焊,对在相同焊接条件下获得的堆焊金属的显微组织和显微硬度进行了分析,并讨论了合金元素对堆焊层显微组织及显微硬度的影响.结果表明:堆焊层金属的显微组织及显微硬度与焊接线能量有关,与焊条的合金成分及含量有关,与其硬质相的类型、性能及分布等有关;合金元素钼、钒对堆焊金属品粒的细化作用效果明显.     

Al-Cu合金成分变化对其凝固潜热影响的研究

利用差示扫描量热分析仪对不同成分的Al-Cu合金进行了研究,分析了合金成分与凝固潜热的相关性. 研究发现：在含Cu量为5～29at.％范围内,随着Cu含量的增加,合金的凝固潜热呈明显下降趋势,得出了凝固潜热值与各析出相的质量呈线性关系的结论,并给出了计算Al-Cu合金潜热的关系式.     

含稀土Er的Al-Zn-Mg合金的组织与性能

为了探讨稀土Er对热处理可强化(沉淀强化)的铝合金系作用,采用铸锭冶金法制备了6种含Er量不同的Al-Zn-Mg合金进行了深入分析.通过硬度测试、拉伸力学性能测试、金相观察、X射线衍射和扫描电镜观察,研究了稀土元素Er对Al-Zn-Mg合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,稀土元素Er可以显著地细化Al-Zn-Mg合金的铸态晶粒,减小其枝晶网胞,当Er的添加量达到w(Er)=0.7％时,枝晶网胞几乎完全消失,晶粒变得非常细小且分布均匀;对于合金的冷轧态组织以及时效态晶粒也有同样的细化效果;添加Er后,Al-Zn-Mg合金在冷轧态及时效态下的屈服强度(σ0.2)及抗拉强度(σh)都得到了显著的提高,但塑性有所降低;稀土元素Er添加到Al-Zn-Mg合金中,主要与Al相互作用形成了Al3Er相.合金显微组织的细化及合金的强化都与该相的形成和析出有关.     

时效工艺对Fe-Mn-Si-Cr-Ni-Zr-C合金形状记忆效应的影响

利用弯曲和拉伸试验研究了时效对 Fe-20Mn-5Si-8Cr-5Ni-0.12C-0.91Zr 合金形状记忆效应的影响,用扫描 电镜、X 射线衍射仪等分析了时效过程中该合金组织形态和组成相的变化.结果表明:该合金经 1 200 ℃ × 2 h(水冷)+800 ℃× 2 h 时效处理,当预应变量 =3.8%时,其形状记忆恢复率为 74%,可恢复应变为 2.81%,其形 状记忆性能优于不含 Zr和 C 的经热机械循环训练的 Fe-20Mn-5Si-8Cr-5Ni合金.     

焊接对Zr—Nb包壳管显微硬度和组织的影响

通过对M5锆合金包壳管进行金相分析、TEM分析和显微硬度测试,研究了真空电子束焊接对M5合金显微组织和力学性能的影响．实验结果表明：Zr-Nb合金焊接组织为粗大的马氏体a和d所构成,晶粒度远高于母材,近缝区母材晶粒并未长大．在透射电子显微镜下可清晰看到板条状马氏体．焊缝区域的显微硬度明显高于母材．     

激光熔覆原位自生TiC-VC复合增强铁基合金层的研究

利用钛铁、钒铁、石墨等组分,采用5kW横流C02激光器在低碳钢板上熔覆制备出原位自生TiC-VC复合碳化物颗粒增强Fe基合金层．利用金相显微镜、X射线衍射仪、电子探针及滑动磨损试验机,研究了合金熔覆层的显微组织及性能．研究结果表明,通过钛铁、钒铁与石墨之间的反应,可以得到TiC-VC复合碳化物增强相,细小的TiC-VC复合碳化物颗粒弥散分布在Fe基体之中,合金熔覆层的耐磨性在一定范围内随增强颗粒的增加而提高．