钙和硅元素对AE41镁合金显微组织及压入蠕变性能的影响

在AE41镁合金中添加质量分数0.8%Ca及0.2%~0.8%Si,制得了不同成分的镁合金,采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪和压入蠕变试验设备等研究了钙和不同硅含量对AE41镁合金的压入蠕变性能和显微组织的影响。结果表明:加入钙可提高AE41合金的蠕变性能,再添加硅可进一步提高其蠕变性能,且蠕变性能随硅含量的增加而升高;AE41合金中的析出相主要为杆状Al11Nd3相和少量颗粒状Al2Nd相,加入钙后有骨骼状Al2Ca析出,且Al2Nd相析出增多;再加入硅后,合金中有汉字状Mg2Si相和较复杂的相析出,且随硅含量的增加,杆状、短杆状和颗粒状相增多;蠕变后,AE41合金中颗粒状Al2Nd相增多,添加钙的合金无新相析出,但Al2Ca相减少,添加钙和硅的合金中骨骼状相减少,但短杆状和颗粒状相增多。     

3104铝合金的均匀化退火工艺

采用热分析仪、光学显微镜等研究了3104铝合金的铸态和不同工艺均匀化退火后的显微组织,为其制定了合理的均匀化退火工艺,利用扫描电镜及其附件确定了合金均匀化退火后组织中主要化合物的形貌及类型。结果表明:3104铝合金合适的均匀化退火工艺为590℃保温12 h;均匀化退火后,因合金成分的差异,形成了形貌各异、类型不同的金属间化合物,主要有(FeMn)Al6、MnAl6、(Al、Fe、Mn、Si)四元相、Mg2Si相、(Al、Mn、Si)三元相、Al8Mg5、(Al、Mn、Mg、Fe)四元相等。     

硅对原位反应自生Mg_2Si/ZM5复合材料热处理态的组织和性能的影响

在真空感应炉中氩气保护下制备材料,用OM,SEM,EDAX及拉伸试验,探讨硅对原位反应自生Mg2Si /ZM5复合材料T6热处理后显微组织和性能的影响规律。结果表明,反应添加物Si在ZM5合金中形成了高熔点、高硬度的Mg2Si强化相,时效处理可促进(Mg17Al12)相沿晶内连续析出,明显地提高了材料的室温与高温强度,如含1.5%Si的复合材料经T6处理后室温屈服强度提高幅度为28.7%,高温抗拉强度与屈服强度提高幅度分别为9.3%、14.0%;此外Mg2Si相的形貌随着硅含量的不同而变化,如含Si 0.5%为时,主要形成细小短棒状或片状共晶Mg2Si相,Si>1%时,则出现了粗大块状或汉字状初生Mg2Si相和片状或短棒状的共晶Mg2Si相;Mg2Si相是一种脆性相,使得该材料呈现出解理断裂,降低了材料的塑性。     

Ti-15-3合金冷变形纳米组织的热稳定性

利用透射电镜和X射线衍射仪等仪器研究了经大变形量冷轧后Ti-15-3合金中纳米(30 nm)组织的热稳定性。结果表明:冷轧态合金在450℃保温时纳米组织的热稳定性较好,保温1 200 min后晶粒尺寸仍保持在100～150 nm;550℃时纳米组织的热稳定性逐渐降低;650℃及以上温度加热后纳米组织在极短时间内即迅速长大;纳米级β相合金在(α+β)相区退火时,α相的析出会钉扎位错和晶界,从而阻止纳米晶粒的长大;在较低的退火温度下纳米晶粒的长大与其内部拥有大量非平衡晶界有关。     

GH4169合金细晶成形工艺与机理及其性能研究

用热机械加工和光学与扫描电镜观察的方法 ,对GH4 16 9合金板材的δ相析出规律及其超细化工艺进行了研究。结果表明 :对GH4 16 9合金板材进行 890℃× 10h处理 ,可以析出足够数量的针状δ相 ,该相具有良好的热稳定性 ;对该板材采用 10 5 0℃× 0 .5h + 5 0 %冷轧变形 + 890℃× 10h + 2 0 %～ 30 %冷轧变形 + 95 0℃× 3h的工艺后 ,可以得到ASTM 12～ 14级的超细晶粒组织 ;所获得的超细晶合金与普通合金相比 ,其 6 5 0℃高温抗拉强度及伸长率均有所提高     

T651态7075铝合金的显微组织与拉伸断裂机制

对7075铝合金进行了T651热处理,研究了其显微组织、静载拉伸性能及断口形貌,分析了其显微组织与断裂机制的关系。结果表明:T651态7075铝合金具有较高的屈强比,抗拉强度和屈服强度分别为529,450 MPa;该合金中存在大量细小的MgZn2析出相,同时还存在粗大的Al7Cu2Fe夹杂物和富含硅的硬脆相;在拉伸应力的作用下,MgZn2析出相则倾向于沿界面脱粘形成微孔,Al7Cu2Fe等夹杂物易引发局部应力集中使夹杂物颗粒开裂,最终使合金以微孔聚合型方式断裂。     

重力铸造与挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-1.0Fe-1.0Ni合金的高温力学性能对比

采用拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜等对比研究了T7热处理后重力铸造与挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-1.0Fe-1.0Ni合金的显微组织及力学性能。结果表明:与重力铸造合金相比,挤压铸造合金中孔洞和针状Al7Cu2Fe相都有所减少,块状Al9FeNi相变得细小弥散;热处理后挤压铸造合金在200℃下的抗拉强度、屈服强度及伸长率比重力铸造合金分别提高了3.8%,10.8%和118.5%。     

加入Al-5Ti-B细化剂和Al-2Zr-Sc中间合金后铝锌镁合金的组织和拉伸性能

在单独或复合添加Al-2Zr-Sc中间合金和Al-5Ti-B细化剂的条件下对铝锌镁合金进行细化处理,研究了不同细化条件下铸态铝镁锌合金的显微组织和力学性能。结果表明:单独加入质量分数为0.4%的Al-2Zr-Sc中间合金或Al-5Ti-B细化剂都可以细化铝镁锌合金的晶粒,且加入Al-2Zr-Sc中间合金后有Al3(Sc,Zr)相析出,提高了合金的抗拉强度;复合添加质量分数均为0.2%的Al-2Zr-Sc中间合金和Al-5Ti-B细化剂后,晶粒的细化效果最优,相比于基体合金,平均晶粒尺寸减小了20μm,抗拉强度提高了32%,这主要是细晶强化和析出强化共同作用的结果;晶界处长杆状第二相的存在导致复合细化合金的伸长率比单独细化合金的低。     

快速凝固Al—Cr—Zr合金的显微组织

利用单辊熔体喷射快速凝固技术制备了高温使用的Al-4Cr-4Zr(原子百分比）合金,用透射电子显微镜观察了合金的显微组织,结果表明;快凝合金急冷态组织为过饱和α-Al固溶体和Al13Cr2相,而在300℃退火4h后,很细小的Al3Zr相从α-Al中析出。     

铝锌镁铜锆钪合金型材的组织和性能

采用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射仪、透射电镜及拉伸试验机等手段,研究了新型铝锌镁铜锆钪合金经挤压变形及双级时效处理后型材的组织和性能。结果表明:该合金型材双级时效后的抗拉强度为540 MPa,屈服强度为507 MPa,伸长率为11.1%,电导率为41.7%IACS;添加微量元素钪后,合金型材在伸长率和电导率相当的情况下,抗拉强度和屈服强度分别提高了4.5%和4.7%;钪主要以Al3(Sc,Zr)相形式存在,Al3(Sc,Zr)相可以显著细化合金的晶粒和阻碍合金的回复再结晶行为,并且有效抑制晶界无析出带的出现和晶界沉淀相的粗化;另外,在合金中发现了由铝、铜和钪三种元素形成的W相。     

磁场强度对Al-5%Mn合金凝固组织的影响

在不同强度的磁场下进行了Al-5%Mn合金的凝固试验,利用光学显微镜和X射线衍射仪分别对合金凝固后的显微组织和物相进行了分析,研究了磁场强度对凝固析出相Al6Mn的影响.结果表明:未施加磁场时,析出相Al6Mn为枝晶状和条状,均匀地分布在基体组织中;施加强磁场后,析出相Al6Mn发生聚集和长大,并沿磁场方向形成取向,且随着磁场强度的增加,晶粒尺寸不断增大,取向程度不断增强.     

均匀化处理对铝锌镁钪合金组织和性能的影响

采用电导率测试、室温拉伸性能测试、扫描电镜和透射电镜分析等方法,研究了不同的均匀化处理对铝锌镁钪合金组织和性能的影响。结果表明:铸态铝锌镁钪合金为过饱和固溶体,合金元素在晶界偏析,形成了富锌、镁的非平衡共晶T相和富铁、硅、锰的杂质相;当均匀化温度为350℃,过饱和基体析出平衡相η-MgZn2;随着均匀化温度的升高,非平衡共晶T相逐渐溶入基体,电导率下降,晶内析出大量Al3(Sc,Zr)粒子,合金的热加工性能提高;470℃×12h是试验合金较适宜的均匀化制度。     

Al_xFeCoNiCrTi合金的抗氧化性能及其退火态的组织和硬度

利用XRD、SEM、DSC和TG等方法研究了AlxFeCoNiCrTi(x=0.5,1,1.5)高熵合金铸态和不同温度退火后的显微组织、相结构、硬度及其抗氧化性能。结果表明:随着退火温度升高,Al0.5FeCoNiCrTi合金和Al1FeCoNiCrTi合金在785℃左右退火会析出Fe2Ti型的Laves相,合金中的fcc和bcc2相除了长大外,形态基本没有变化;而Al1.5FeCoNiCrTi合金基本保持铸态组织不变;铸态及退火态合金硬度较高(约60 HRC),具有非常强的抗回火软化能力以及一定的高温应用价值;该系合金具有优越的抗氧化性能,尤其Al0.5FeCoNiCrTi合金的抗氧化性能最佳。     

喷射成形7075合金回归再时效处理的组织和抗应力腐蚀性能

喷射成形7075铝合金是典型的时效强化合金,通过T6处理可得高强度,但其抗应力腐蚀开裂(Stress corrosion cracking, SCC)等性能较差;T7处理虽可改善抗SCC性能,但合金的强度却损失严重。为此,采用常温拉伸测试、电导率测试和透射电镜观察等手段,研究4种回归再时效(Retrogression and re-ageing, RRA)处理对喷射成形7075铝合金显微组织及抗SCC性能变化的影响,分析探讨RRA处理与合金性能变化之间的关系。结果表明,合金经200/10 min 回归和再时效处理,抗拉强度和电导率均较好,分别是748 MPa和22.8 MS/m;随着回归处理的进行,基体中的GP区和η′相逐渐回溶,当200 ℃回归处理超过10 min,合金晶粒内再次析出η相,使合金强度小幅上升;回归过程中η相先回溶再析出,因此不同回归状态下RRA处理后的合金晶内组织形貌差异较大。RRA处理后晶内大量再析出的η相与晶界处粗化并断开的η相可以在保持合金高强度的基础上显著改善其抗SCC性能。     

不同铸造方法对Mg-10Gd-3Y-0.6Zr合金组织形貌及力学性能的影响（英文）

采用金属型和挤压铸造两种不同铸造方法对铸态和T6态Mg-10Gd-3Y-0.6Zr合金的组织形貌和力学性能进行研究。结果表明,Mg-10Gd-3Y-0.6Zr合金铸态组织主要由α-Mg初生相和Mg24(Gd,Y)5共晶相组成;挤压铸造所得合金晶粒细小,且呈枝晶状形貌,T6态时合金抗拉强度可达285MPa;金属型所得合金晶粒较粗大,共晶相呈网状分布在晶界处,T6态时合金抗拉强度只有250 MPa。     

低弹性模量Ti-Nb-Zr合金的显微组织与力学性能

为了降低医用植入物材料的弹性模量,通过选取不同含量的铌和锆,采用真空非自耗电弧炉熔炼了四种成分的Ti-Nb-Zr合金:Ti30Nb7Zr(T1)、Ti30Nb13Zr(T2)、Ti40Nb7Zr(T3)和Ti40Nb13Zr(T4);对四种合金进行了锻造处理,然后在β相区进行固溶,对其固溶后的力学性能、显微组织进行了研究.结果表明:T1和T2合金是β相+α',相的两相组织,随着锆含量不同,α'相形貌及数量也各不相同;T3和T4合金是单-β相组织;四种合金的弹性模量均低于80 GPa,其中T2合金的弹性模量为58 GPa,与人体骨骼的弹性模量最为接近.     

挤压比对热挤压成型铝铁铜合金组织与拉伸性能的影响

采用热挤压成型工艺制备了Al-0.7Fe-0.2Cu-0.02B铝合金棒材,研究了挤压比对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:合金在挤压变形过程中发生了动态再结晶,随着挤压比增大,再结晶晶粒细化,且分布得更加均匀;挤压变形后,铸态合金中的网状第二相Al6Fe转变为Al3Fe,随着挤压比增大,Al3Fe相逐渐细化并在晶界处聚集;随着挤压比从6增大到28,合金的抗拉强度从106.53 MPa增至122.67 MPa,屈服强度从78.88 MPa增至84.65 MPa;通过数据拟合得到挤压态合金屈服强度与平均晶粒尺寸的关系为σ0.2=63.8+77d-1/2。     

挤压态镁合金AZ80动态再结晶机理及性能研究

探讨了挤压态镁合金AZ80的显微组织及动态再结晶机理。利用扫描电镜分析了材料的拉伸性能,并采用T6工艺研究了其热处理性能。结果表明：镁合金AZ80挤压后,出现细小的动态再结晶晶粒,其动态再结晶的机制属于连续动态再结晶;挤压后,材料的强化机制主要是晶粒细化作用。镁合金经过固溶处理后,β-Mg17Al12相已全部溶解到了α-Mg基体中,形成了过饱和的α-Mg固溶体,随着时效温度的升高,β-Mg17Al12相析出机理为从不连续析出到连续析出。     

喷射沉积高强铝合金锻件成形组织与性能研究

采用喷射沉积技术制备Al-10.84Zn-2.81Mg-1.45Cu-0.18Zr合金,并研究合金的组织变化和机械性能。结果表明,由于冷却速度较快,沉积态合金的晶粒尺寸低于30μm。喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金主要由α-Al基体,η-（MgZn2）和Al2CuMg相组成,其中η-（MgZn2）为主要的析出相。合金中第二相经锻造后进一步细化,为后续热处理打下基础。锻件经双级固溶和峰值时效后,拉伸强度,屈服强度和延伸率分别为771.7 MPa,749.0 MPa和7.9%。     

铁、镁含量及热处理对压铸铝硅合金组织和拉伸性能的影响

采用普通压铸和真空压铸工艺制备了铁和镁含量不同的铝硅合金,并对它们进行固溶和时效热处理,研究了铁、镁含量对普通压铸合金组织和拉伸性能的影响,以及热处理对真空压铸合金拉伸性能及断口形貌的影响。结果表明:当铝硅合金中镁的质量分数为0.55%时,铁的质量分数不能超过0.60%,否则过量的铁易生成针片状Al9Fe2Si2相,该相会恶化合金的拉伸性能;镁元素的添加能使针片状Al9Fe2Si2相转变为Al8Mg3FeSi6相,在一定程度上消除铁元素的有害影响,提高合金的拉伸性能;辅以真空条件可使压铸合金的抗拉强度提高12%,热处理可使真空压铸合金的抗拉强度提高26.17%。