TiB的添加对ZnAl合金改性的微观影响（英文）

采用扫描电子显微镜、高角度环形暗场扫描透射电子显微镜和能量X射线谱，研究TiB的加入对锌铝共晶(ZA27)合金改性的微观作用。铸造一系列Zn-27Al-2Cu-0.02Mg-x(Ti+B)(x=0,0.01,0.02,0.05,0.10,0.20，质量分数，%)合金。研究结果表明，ZA27合金的硬度和强度随(Ti+B)含量的增加而提高，在(Ti+B)含量为0.05%时达到最高值。Ti B改性剂可以细化初生α(Al)相晶粒，改变珊瑚状(α(Al)+η-Zn)共析组织的微观结构，这是ZA27合金力学性能提高的原因。改性后的共析组织表现出篮状和条状共析组织微观结构特点。初生α(Al)相晶粒的细化很可能与B在固-液界面上偏析引起的成分过冷有关。B和/或Ti参与共晶和共析反应，改变了共析组织的形态。     

Sb对含硅ZA40合金组织及性能的影响

采用SEM、EDS和XRD等检测方法,研究了Sb对含硅ZA40合金组织及性能的影响.结果表明,合金的组织由α相、共析体(α+η)、初生Si相、ε相、Zn4Sb3化合物组成,Sb能够细化合金中的初生Si相,减小初生α相枝晶间距,提高合金力学性能、耐磨性和合金尺寸稳定性.     

铋对含硅ZA40合金组织及性能的影响

在含Si的ZA40合金中加入Bi,采用SEM、EDS及XRD等检测方法研究了Bi对合金组织及性能的影响,结果表明,合金组织由α相、初生Si相、ε相、纯Bi相、共析体(α+η)组成;Bi能明显细化含硅Zn-Al合金中的Si相,使合金力学性能、耐磨性提高.尺寸变化率减小,稳定性提高.     

金属型铸造ZA50合金的力学性能和组织

研究了金属型铸造Zn-50Al（ZA50）高强度铸造耐磨合金的组织和力学性能。结果表明，ZA50合金金属型铸态组织为α相和（α＋η）共析组织及合金化合物，抗拉强度（σb）可达477MPa，金属型铸造＋200℃时效处理的组织为α相和粒状（α＋η）共析组织及合金化合物，抗拉强度（σb）可达354MPa，ZA50合金比ZA27合金有更高的强度和断裂韧度。分析了合金元素形成的化合物在ZA50合金中的形貌特征。     

锆和锶对铸态镍铝青铜组织与性能的影响

借助显微硬度计、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、腐蚀实验和拉伸测试等手段,研究了锆、锶复合微合金化铸态镍铝青铜的硬度、组织、耐蚀性能和力学性能。结果表明:与未微合金化铸态镍铝青铜(Cu-8.87Al-5.22Fe-4.48Ni-1.08Mn-0.53Zn)相比,锆、锶复合微合金化铸态镍铝青铜(Cu-9.86Al-5.84Fe-4.46Ni-1.03Mn-0.6Zn-0.048Zr-0.03Sr)的相组成没有显著变化,都由α相、β相、γ2相和κ相组成。但是微合金化镍铝青铜的α相和κIV相显著细化,共析组织(α相+κIII相)也大幅细化,合金硬度从212.1 HV提高到216 HV。由于腐蚀优先发生在共析区域内,而共析组织的细化降低了其产生连续腐蚀通道的概率,促进了合金的均匀腐蚀性能和电化学腐蚀性能的全面提高(在3.5%Na Cl水溶液中均匀腐蚀速率和电化学腐蚀速率分别降低2.9%和49.6%);晶粒细化和颗粒弥散强化提高了微合金化镍铝青铜的力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别提高到676.6 MPa和260.3 MPa(分别提高4.06%和4.07%)。     

混合细化剂对高铝锌合金组织和性能的影响

研究了混合细化剂对四种不同铝含量的高铝锌合金室温下组织和力学性能的影响.结果表明:混和细化剂能钝化α枝晶,细化组织,改善合金性能.其中ZA50合金的抗拉强度有较大幅度的提高,ZA30、ZA50、ZA68合金的伸长率有较大幅度的提高,细化剂对高铝锌合金硬度的影响不明显.     

Ce对ZA43合金组织与力学性能的影响

研究了稀土Ce加入量对ZA43合金铸态组织与力学性能的影响。结果表明,Ce能够细化ZA43合金的铸态组织。随Ce加入量增加,α相由发达的树枝晶转变为碎块状晶粒,ZA43合金的力学性能、耐磨性得到不同程度的改善,Ce元素主要分布于晶界,并以金属间化合物形式存在。综合考虑稀土Ce对ZA43合金组织及性能的影响,添加0.15%的Ce对提高ZA43合金综合力学性能最为有效。     

复合加工Mg-Y-Zn-Ni合金的显微组织和性能

研究了复合加工(挤压+轧制)Mg-2Y-0.5Zn-0.5Ni(摩尔分数,%,MYZN)合金的显微组织和力学性能。结果表明,挤压MYZN合金的组织主要由α-Mg、片状和块状的18R-LPSO相、细条纹状的14H-LPSO相以及Mg₂Y和Mg₂₄Y₅颗粒相组成。在350℃下轧制后,合金发生了不均匀的塑性变形,形成了大量含有高位错密度的未再结晶区,再结晶晶粒和颗粒相得到显著细化,晶粒尺寸略微增加,LPSO相增多且弥散分布,同时形成了较强的基面织构。拉伸测试结果表明,挤压+轧制合金表现出理想的室温力学性能,其屈服强度(σ_0.2)、抗拉强度(σ_b)和伸长率(δ)分别为372 MPa、409 MPa和8.4%,与挤压合金相比,σ_0.2和σ_b分别提升了10.7%和4.1%。力学性能的提高主要归结为大量小角度晶界的晶界强化、LPSO相的析出和扭折强化以及织构强化。     

退火对激光熔化沉积制备γ-TiAl合金显微组织和力学性能的影响（英文）

研究激光熔化沉积制备γ-TiAl合金沉积态和不同温度退火态样品的显微组织演变和力学性能。结果表明,沉积态试样的显微组织由细小α₂(Ti₃Al)+γ片层构成。随着退火温度的升高,块状γ_m(TiAl)相逐渐由单-γ相→γ相+针状α₂相→γ相+片层状α₂+γ方向转变。与沉积态γ-TiAl合金的力学性能(抗拉强度469 MPa、伸长率1.1%)相比,经1260℃、30 min、FC退火处理后,试样的室温抗拉强度为543.4 MPa,伸长率为3.7%,其力学性能得到显著提高。     

Al-Ti-B变质处理对Zn-50%Al合金铸态组织和性能的影响

研究了Al-Ti-B变质剂对铸造Zn-50%Al合金铸态组织和性能的影响。结果表明,未加入Al-TiB变质剂的铸造Zn-50%Al合金铸态组织为粗大α相和分布在α相枝晶间的α+β共析组织,当Al-Ti-B变质剂加入量在0.04%~0.08%,铸造合金组织细化,改善力学性能。加入量超过0.08%时,实验材料铸态组织粗化,出现变质衰退。Al-Ti-B加入量在0.04%时,铸造Zn-50%Al合金强度、延伸率最高,获得的力学性能为强度425 MPa,延伸率2.9%。     

90 ℃时效对固溶态ZA27合金组织与性能的影响

对ZA27合金进行365℃/3 h的固溶化处理,研究90℃时效对其拉伸性能及阻尼性能的影响。结果表明,固溶态ZA27合金经过90℃、6 h时效后的组织主要由α相和η相层片组织组成,另有少量粒状组织。固溶态合金的拉伸强度和阻尼性能均较低,伸长率较高。时效使合金拉伸强度和阻尼性能先提高后下降;使延伸率先降低后提高。时效6 h后ZA27合金的拉伸强度为401 MPa,伸长率为6.6%,阻尼性能为3.0×10^-3。     

应变速率对HCP/FCC双相CoCrFeNiNb0.5高熵合金力学性能的影响(英文)

利用分离式霍普金斯压杆、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究应变速率对铸态CoCrFeNiNb_0.5高熵合金力学行为的影响。CoCrFeNiNb_0.5高熵合金由先共析密排六方(HCP)相和共析组织构成，合金的共析结构为片层状的HCP相和片层状的面心立方(FCC)相。当应变率从1×10^-4 s^-1增加至6×10³ s^-1时，合金的屈服强度不会显著增加；然而，合金的破坏应变剧烈降低。片层状HCP相的准静态塑性变形机理为缠结状位错的增殖，而其动态塑性变形机理转变为剪切。片层状HCP相的剪切变形能够导致CoCrFeNiNb_0.5高熵合金在低压缩应变(ε=0.1)下形成微裂纹。由于片层状HCP相中微裂纹的数量随着动态压缩应变的提高而增加，微裂纹的扩展引发材料的雪崩式断裂。因此，铸造态CoCrFeNiNb_0.5高熵合金表现出显著的应变速率诱发脆性特性。     

AlP变质Si合金化ZA84合金的组织及力学性能

借助光学显微镜和JEM-2000FX透射电子显微镜(配备OXFORD ISIS EDXS附件)等分析手段,研究了AlP变质Si合金化ZA84合金的组织及力学性能。结果表明,ZA84合金、Si合金化ZA84(S1)合金及AlP变质Si合金化ZA84(P01)合金经固溶处理后,其Mg2Si及τ相的尖锐棱角变钝。ZA84合金的峰值时效时间在2 h,其纳米级的析出相沿基体α-Mg的(0001)密排面的[1010]晶向析出,而S1及P01合金的峰值时效时间推迟至8 h左右,其纳米级的析出相无取向分布。合金的析出机制均为连续析出。ZA84合金通过Si合金化、AlP对组织的变质和细化以及合金热处理,其力学性能得到了显著提高。     

等通道挤压对Mg-6Zn-3Al镁合金组织和性能的影响

在Bc路径下进行了Mg-6Zn-3Al(ZA63)镁合金不同道次等通道挤压,采用显微组织观察、拉伸试验和高温阻尼测试研究了合金的显微组织、力学性能及阻尼性能。结果表明:铸态ZA63合金主要由α-Mg、呈半连续网状和部分弥散颗粒分布在晶界处及基体的τ相(Mg_(32)(Zn,Al)_(49))组成,随着变形道次的增加,合金抗拉强度和屈服强度先上升后下降,而伸长率逐渐提高。随着测试温度的升高,合金的阻尼值总体升高,且2道次时阻尼性能最好。阻尼机制在150℃左右以晶界滑动阻尼为主,在再结晶温度左右以再结晶内耗为主。     

AlTiB纳米细化剂对ZL101合金力学及阻尼性能的影响

利用原位自生法合成的纳米晶粒细化剂,成功的克服了颗粒团聚,有效的抑制了颗粒的沉降。本试验用其对ZL101合金的细化行为进行了研究。试验结果表明:加入量为0.2%(质量分数)时,纳米晶粒细化剂可有效地细化初晶α-Al,改善共晶硅的形貌及尺寸,细化后铸态α-Al枝晶尺寸由44μm减小至23μm;经T6处理的细化后试样其拉伸断口为韧窝断口,且韧窝明显多于未细化试样;加入细化剂后保温30min,与未细化合金相比,抗拉强度提高了28MPa,屈服强度提高了22MPa,延伸率增加了2.6%;同时细化后合金的阻尼性能较未细化合金有了大幅提高,0.5Hz时细化后室温阻尼性能Q-1=13×10-3,较之细化前Q-1提高了5×10-3。     

一种新型易变形Ti-Al-Mn-W合金组织与力学性能

设计并制备了一种新型低成本、易热变形的Ti-43Al-3.5Mn-0.5W(at%)合金锻锭,并对其组织、室/高温拉伸力学性能、抗高温氧化性、热变形能力进行了系统分析。结果表明,与Ti-42Al-5Mn相比,研制的合金强度、抗高温氧化性、热变形能力更佳,且该合金α₂和β_o相中具有更低的Mn含量,降低了合金近服役温度下富锰Laves相的析出倾向。合金的固态相变路线为：β→β+α→β+α+γ→β+β_o+α+α₂+γ→β_o+α₂+γ,其中γ相完全溶解的温度(T_γ-solv)约为1250℃,β单相区温度(T_β或T_α)约为1360℃。锻态合金显微组织为α₂/γ片层和片层界面处大量β_o和γ混合相,高温强度降低明显。通过两步热处理,锻态合金的高温强度和稳定性均有一定提升,这主要归结为片层组织含量的提高和片层晶团尺寸的细化。1260℃/0.5 h/AC+800℃/...     

挤压Mg-Y-Ni-Co合金的显微组织和力学性能

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和万能试验机，研究了挤压Mg-2.19Y-0.66Ni-0.76Co(摩尔分数，%)合金板材的显微组织和力学性能。结果表明：铸态合金主要由α-Mg基体、晶内14H-LPSO相、分布在晶界的18R-LPSO、Mg Y(Co,Ni)₄及少量弥散的富Y相组成。均匀化过程中合金发生由晶界的18R-LPSO相向晶内的14H-LPSO相的相转变。挤压后合金发生动态再结晶，晶粒显著细化，并形成弱的基面织构，第二相碎化并沿挤压方向分布。拉伸测试结果显示，挤压合金表现出优异的强塑性匹配，其室温的屈服强度(σ_TYS)、极限抗拉强度(σ_UTS)和断裂伸长率(ε)分别为277.2 MPa、199.3 MPa和32.77%。该合金表现出良好的强度和塑性平衡(采用极限抗拉强度断裂伸长率的乘积值表达塑性：σ_UTS×ε=9.08 GPa·%)，其室温下高的拉伸强度主要是由于晶粒细化和LPSO相强化，而良好的延展性主要归因于晶粒细化和织...     

离心铸造Mg-Zn-Y-Zr合金的显微组织与力学性能

采用离心铸造法和金属型重力铸造法制备了Mg-6wt%Zn-1wt%Y-0.5wt%Zr(简写为ZW61,下同)合金,比较了合金的铸态显微组织及力学性能。结果表明,离心铸造镁合金的晶粒组织得到明显细化,力学性能得到显著提高。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)研究了ZW61合金的显微组织相组成,基体相均为α-Mg相,ZW61合金的第二相由I相(Mg3Zn6Y)和W相(Mg3Zn3Y2)组成。根据ImageJ软件分析,离心铸件第二相的面积分数比金属型铸件的小,离心铸造中共晶转变L→α-Mg+W和共析转变L+W→α-Mg+I被抑制,导致I、W相减少,形成以过饱和初生相α-Mg为主的凝固组织。离心铸件的塑性特征优于金属型铸件。     

Nd和Gd对Mg-3Al合金的细晶行为及影响机理

以Mg-3Al合金为研究对象，基于边-边匹配(E2EM)模型和相图计算，分析Al-X金属间化合物与α-Mg的晶面和原子错配度及其熔点，筛选Mg-Al-X合金中潜在的异质形核物相，探究筛选的Al₂Nd和Al₂Gd对Mg-3Al合金晶粒尺寸的影响，分析Nd和Gd对Mg-3Al合金物相组成和显微组织的影响，揭示Nd和Gd对Mg-3Al合金的细晶机理。结果表明：添加适量Nd和Gd元素可以有效减小Mg-3Al合金晶粒尺寸，提升合金屈服强度。当分别添加3%Nd、3%Gd(质量分数)后，Mg-3Al合金晶粒尺寸由(145±9)μm分别减小至(81±5)μm、(76±4)μm，分别降低了44%、48%，合金屈服强度由65 MPa提升至76～79 MPa，伸长率可达12.7%～16.5%。其细晶机理为Al₂RE(Nd,Gd)颗粒作为α-Mg晶粒的异质形核质点细化晶粒。     

Zn对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr镁合金组织和性能的影响

通过在Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金中添加Zn,采用SEM、XRD及万能拉伸试验机,研究了Zn添加对其铸态组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg₅(Gd,Y)和Mg₂₄(Y,Gd)5相组成,而添加质量分数为0.5%~1.5%的Zn后,合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg₅(Gd,Y,Zn)、Mg₂₄(Y,Gd,Zn)₅及Mg₁₂(Gd,Y)Zn相组成。添加0.5%的Zn后,合金的室温力学性能明显提高,当Zn含量高于1.0%后,镁合金的室温力学性能开始逐步降低。当Zn含量为0.5%时,合金具有较佳的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为197 MPa、160 MPa和4.37%。Zn对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金铸态力学性能的影响与其铸态组织中Mg₅(Gd,Y,Zn)、Mg₂₄(Y,Gd,Zn)₅和Mg₁₂(Gd,Y)Zn第二相及其数量有关。