镍对Al-Zn-Mg-CU-RE超高强铝合金组织和硬度的影响

采用金相观察、布氏硬度测试、X-射线衍射、扫描电镜结合能谱分析等手段，研究了以稀土为晶粒细化剂的Al-Zn-Mg-Cu-Rc超高强铝合金中添加合金元素镍后其组织和硬度的变化。结果表明．合金在铸态下的硬度大体上随镍含量的升高而升高，经T5热处理后在镍含量为0．25％时硬度达到最大值（138HB）。通过检测发现镍在该合金中除中和铁生成Al9FeNi相外，还生成了强化相Al7Cu4Ni，在时效过程中起沉淀硬化作用。但过多的镍反而对该铝合金性能产生不良影响，初步认为镍在Al-Zn-Mg-Cu系铝合金中的加入量应控制在0．25％左右。     

不同处理工艺对铜钴铬硅合金组织和性能的影响

研究了固溶-时效处理工艺和固溶-预冷变形-时效处理工艺对Cu-Co-Cr-Si合金力学性能、电学性能及其显微组织结构的影响。结果表明，最佳形变热处理工艺为980℃固溶1h，冰盐水淬火，40％预冷变形之后480℃时效4h。合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度和相对电导率分别达到634MPa，575MPa，8．9％，1700MPa（HB）和43．2％IACS。这种合金有显著的时效强化特性，强化相为Cr粒子、Cr3Co5Si2相和Co2Si相。合金的高强度来源于固溶强化、亚结构强化和第二相析出强化。     

超级耐热合金

超级耐热合金也叫超合金和高温合金，有镍基、铁基、钴基等合金，而其中高温强度最好的，目前主要是镍基高温合金。镍基超合金是以Ｎｊ成分为主体的固溶体相（ｒ相）通过析出相（ｒ’相）强化的合金、最近还开发了添加Ｒｅ或Ｉｒ之类高熔点金属，使ｒ相和ｒ’相自身固溶强化，进一步提高了镍基超合金的高温强度。近年来设计开发的第三代单晶超合金ＴＭＳ－７５（含Ｃｏ１２％，Ｃｒ３％，Ｍｏ２％，Ｗ６％，Ａ１６％，Ｔａ６％，Ｈｆ０．１％，Ｒｅ５％，余为Ｎｉ），用来铸造喷气发动机的单晶透平动叶片，其耐热温度大为提高，设计成薄壁中…     

含锆铝合金的力学性能和强化机理

研究了高强铝合金的力学性能与Zr含量的关系，计算了合金的各种强化因素值。研究发现：合金的抗拉强度巩和屈服强度如σ0.2均随Zr含量的增加而增大，增幅分别达到11．8％和12．6％；合金延伸率δ在Zr添加量不高时随Zr含量的增加而增大，在Zr含量为0．06％时出现峰值，随后合金延伸率δ逐渐稳定在8％左右。结合合金显微特征，合金强化机理主要包括晶粒细化、颗粒弥散强化及形变强化，在Zr含量为0．16％的合金中相应的强化值分别为21.35和14MPa.     

Elektron21镁合金

英国Nicholas Jeal公司新近开发成功一种新型高强度轻质镁合金“Elektrort21”，是一个含杂质极低的高纯度合金，这也是它具有高耐蚀性的关键。它不舍有任何主要的强化元素，只含有适量的Nd、Gd和Zn，从而赋与了该合金以相当高的强度和硬度，并且能够保持到200℃的高温下。“Elektron21”合金还具有很好的耐腐蚀性，由于强度高、重量轻，所以是一种性能优异的飞机用材料也可用作血管支架。另外，该公司还在研制另一个新合金“Elektron675”，在200℃温度下强度相当于铝的1倍，而重量只有钛材的一半。     

Cd对铸造Al-Si-Cu-Mg合金时效过程的影响

合金元素Cd的添加促进了铸造Al-Si-Cu-Mg合金的时效过程，提高了合金的峰时效硬度，加快了合金的硬化速度．当加入0．27％Cd时，合金的强度提高了20％；但加入量继续增大，强度反而降低．SEM，DSC和TEM分析显示，Cd加快了亚稳相的析出，较早地形成了细小而密集的亚稳相；同时，较大的富Cd相、少量稳定相和过剩硅相质点的均匀析出，对合金起到了第二相强化的作用．在这两类析出相的共同作用下，合金获得了高的峰时效强度．但当合金中Cd的含量超过0．27％时，会形成一些富Cd的多元相和纯Cd质点，这些相的出现导致了合金机械性能的下降．     

时效对超高强含Sc铝合金组织和性能的影响

采用维氏硬度测量、室温拉伸性能测试和显微组织结构分析,研究了不同时效制度下Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金的力学性能、腐蚀性能和显微组织.结果表明,该合金具有显著的时效硬化效应,随时效温度的升高,合金达到时效硬度峰值的时间缩短.合金适宜的时效制度为120℃24h.此时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和维氏硬度分别为696N/mm2、654N/mm2、11.1％和211.2HV.合金中主要强化相为GP区和η'相,主要强化作用为沉淀强化及弥散强化.时效过程中Al3Sc和Al3(Sc,Zr)质点表现出较强的热稳定性;合金抗晶间腐蚀能力随时效时间的延长而增强.     

磷含量对细晶镍基GH4133合金力学性能的影响

适当磷含量可提高细晶镍基GH4133合金的力学性能．采用控制热加工和热处理的方法将GH4133合金的晶粒度细化至ASTM 10级．该细晶合金的最低屈服强度比晶粒度为ASTM4—5级正常组织的合金高200MPa以上，最低断裂强度高150MPa以上．磷含量为0．140％(质量分数，下同)的细晶合金的屈服强度相对于正常磷含量(0．005％)的细晶合金又高约100MPa，断裂强度约高50MPa．镍基GH4133合金中，磷含量低于0．140％，拉伸试样均呈穿晶断裂．磷含量低于0．023％时，冲击断口呈穿晶断裂，冲击韧性高于70MJ／m^2；磷含量升至0．140％时，冲击断口部分区域呈沿晶断裂，冲击韧性约降至40MJ／m^2．延长GH4133合金持久寿命的最佳磷含量位于0．011％附近．结合位错与磷原子气团的相互作用讨论了上述不同载荷方式下磷对合金力学性能的影响特点．     

低温轧制超高强度Al-4%Cu-3%TiB_2原位复合材料的强化机理（英文）

为了开发超高强度铝合金和评估各种强化机制对合金屈服强度的影响,将Al-4%Cu-3%TiB2进行低温轧制,然后再在175°C下快速退火、在125°C下时效。在总伸长率为9%的情况下,Al-4%Cu-3%TiB2原位复合材料得到800 MPa的高强度。使用标准方程来评估固溶强化、晶粒细化、位错强化、弥散强化和析出硬化等各种强化机制的贡献。其中贡献最大的是低温轧制引起的晶粒细化,其次是析出硬化、弥散强化。     

低温轧制超高强度Al-4％Cu-3％TiB2原位复合材料的强化机理

为了开发超高强度铝合金和评估各种强化机制对合金屈服强度的影响,将Al-4%Cu-3%TiB2进行低温轧制,然后再在175℃下快速退火、在125℃下时效。在总伸长率为9%的情况下,Al-4%Cu-3%TiB2原位复合材料得到800 MPa的高强度。使用标准方程来评估固溶强化、晶粒细化、位错强化、弥散强化和析出硬化等各种强化机制的贡献。其中贡献最大的是低温轧制引起的晶粒细化,其次是析出硬化、弥散强化。     

快速凝固Cu—Cr合金时效析出的共格强化效应

采用单辊快速凝固的方法制备Ｃｕ－Ｃｒ合金微晶薄带,经适当的时效处理,可以在导电率不降低的前提下,显著提高合金的强度和硬度,强度和硬度的提高主要是由晶粒细化和共格弥散析出强化所造成,共格硬化效果与采用Ｇｅｒｏｌｄ公式计算的结果非常接近,与常规固溶处理的Ｃｕ－Ｃｒ合金相比,峰值硬度提高了１．６倍,其中２７％由细晶强化产生,７３％则由时效析出的共格强化提供,固溶强化和空位强化对快速凝固Ｃｕ－Ｃｒ合金强度     

以Ni作粘结剂的硬质合金

对镍取代或者部分取代WC—Co硬质合金中的粘结相及用镍粘结TiCN金属陶瓷过去已有不少的研究报道和评述。一般认为WC－Ni硬质合金具有与WC－Co硬质合金相同的抗弯强度，但其硬度要低100～200HV。钴相具有较高的加工硬化速度，而镍具有较好的断裂韧性。但是在镍中加入0．5％的铬时，则可得到比钻粘结的合金更高的硬度、抗弯强度和硬化速度。由于WC－Ni合金性能的改进，因此WC－Ni合金不仅用于作稀土磁性材料的压制模，而且在核工业和抗氧化、抗腐蚀等领域也得到了应用。用镍代替30％的钴时，所制得的合金具有更高的延展性，因而可用作…     

关于钛的回顾与评价（IV）

Ｔａ－１０Ｗ、Ｔａ－１２Ｗ、Ｔａ－１３Ｗ和Ｔａ－１５Ｗ４种Ｔａ－Ｗ二元合金经电子束熔炼，最终轧制成７．０ｍｍ和１．０ｍｍ厚的板材，并经再结晶热处理。室温力学性能试验表明，合金强度和硬度随Ｗ含量增加线性增长，合金延性随Ｗ含量增加下降不显著，意味着几种高Ｗ含量的Ｔａ－Ｗ合金既有高强度，又有良好的塑性。合金强度与硬度之间亦有线性关系，遵从ｂｃｃ金属的绝热固溶强化模型，但高Ｗ含量合金的实测硬度低于模型计算硬度值，说明合金仍可进行冷加工。在同样条件下，几种合金同纯Ｔａ相比有均匀的显微组织，保证了合金有良好的韧性。对合金的强化机制也作了一定的讨论。     

结构钢中含铜析出相的时效强化作用

观察并研究了高纯Fe-1．03wt％Cu和Fe-1．65wt％Cu合金中含铜粒子的时效析出对屈服强度的影响、析出粒子尺寸的分布、以及析出粒子对位错运动的阻碍作用。用Frank-Read强化理论分析了析出粒子与屈服强度的定量关系。结果表明，析出粒子是含有一定铁的亚稳Cu-Fe相，且具有一定的塑性变形能力，从而使得含铜钢能在高强度的前提下仍具有高塑性的特征。含铜析出粒子不是刚性粒子，因而其强化效应低于传统的刚性化合物析出粒子。但析出粒子中含较多的铁，可促使粒子体积量明显增多，因此仍能实现很高的整体强化效应。增加析出粒子中的铜含量可以提高粒子对位错运动的阻力及与之相应的屈服强度。     

固溶-单级时效处理对7055铝合金力学和电学性能的影响

采用硬度测量、拉伸力学性能测试、电导率测定、显微组织结构分析方法，研究了不同固溶、单级时效处理条件下7055铝合金的力学性能、电学性能和显微组织结构。结果表明，7055合金有很强的时效强化效应，时效初期，合金硬度和强度迅速上升，时效4h即接近硬度和强度峰值，达到峰值后合金的硬度和强度仍维持在很高的水平；时效过程中，固溶体分解析出η′(MgZn2)相，随时效时间延长，析出相增加；7055合金适宜的固溶—单级时效处理工艺为480℃ 1h，水淬，120℃ 24h时效。在此条件下，合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、布氏硬度和电导率分别为513N／mm^2、462N／mm^2、9．5％、HB172和29％IACS。     

高强高导Cu-0.1Ag-0.11Cr合金的强化机制

Cu-Ag-Cr合金是一种高强度高电导新型材料.采用真空熔炼的方法制备了Cu-Ag-Cr合金,经合适的工艺处理后,在电导率基本上不降低的前提下,能显著提高合金的强度和硬度,抗拉强度达到529 MPa,电导率为92.11%(IACS),基本满足对铜合金高强高导的性能要求.在同样条件下,与Cu-Ag合金相比,其强度和硬度的提高主要是由共格析出强化造成,由于析出相尺寸较大,以Orowan机制强化,强化效应与采用Orowan强化机制计算的结果非常接近.     

简讯

Elektron21镁合金英国Nicholas Jeal公司新近开发成功一种新型高强度轻质镁合金“Elektron21”,是一个含杂质极低的高纯度合金,这也是它具有高耐蚀性的关键。它不含有任何主要的强化元素,只含有适量的Nd、Gd和Zn,从而赋与了该合金以相当高的强度和硬度,并且能够保持到200℃的高温下。“Elek-tron21”合金还具有很好的耐腐蚀性,由于强度高、重量轻,所以是一种性能优异的飞机用材料也可用作血管支架。另外,该公司还在研制另一个新合金“Elektron675”,在200℃温度下强度相当于铝的1倍,而重量只有钛材的一半。(《Ad-vanced Materials&Proc…     

锌镁元素含量对新型Al-Mg-Zn合金组织和力学性能的影响

采用硬度实验、室温拉伸实验、扫描电镜和透射电镜研究了锌镁含量对Al-6Mg-3Zn、Al-6Mg-4Zn和Al-7Mg-4Zn合金时效硬化行为、力学性能和显微组织的影响。结果显示:Al-Mg-Zn合金水冷淬火后进行人工时效时会产生时效硬化效果,其中人工时效硬化效果最好的是Al-7Mg-4Zn,峰值时效后板材硬度达182 HV3,屈服强度达529MPa,抗拉强度为580 MPa,伸长率为10.5%。3种合金经120℃×24 h时效后沉淀强化相为η'相,锌镁元素含量的增加,降低了合金的时效态组织再结晶分数,同时使得沉淀强化相的尺寸减小、弥散程度增加,最终使合金具有较高的强度。     

温轧高强韧镍铝青铜合金的组织与力学性能

通过形变量为75%的温轧形变热处理,制备了一种超细组织的QAl10-4-4镍铝青铜合金,研究其微观组织与力学性能。结果表明:经大变形温轧后,温轧后的镍铝青铜材料由超细层状(α+β′)双相组织以及细小的k相组成(其中α相为铜基固溶体、β′相为共析相变受阻产生的Cu3Al基马氏体及NiAl析出相、k相为Fe3Al、NiAl等金属间化合物),合金的屈服强度由318 MPa提升至1020 MPa,抗拉强度由784 MPa提升至1104 MPa,具有7.8%的均匀伸长率并呈现良好的应变硬化能力。温轧镍铝青铜合金的高强度主要归因于位错强化、细晶强化以及温轧过程中诱发的纳米析出强化,而良好的塑韧性主要与超细的片层α相和β′相的应力应变协调有关。温轧形变热处理是制备高强韧镍铝青铜合金的一种有效方法。     

专利

高硬颗粒复合增强耐磨材料制造方法,硅钡钙硼镁铁合金及其制备方法,稀土硅镁钙铁合金及其制备方法,异形钢的连铸连轧生产工艺,一种屈服强度460MPa级低合金高强度结构钢板材的制造方法,连铸坯除鳞装置.[编者按]