元素Y对Mg—Cu系合金的组织结构和显微硬度的影响

采用铜板空冷和铜辊甩带的方法，研究元素Y对Mg-Cu合金的组织结构和室温硬度的影响。研究表明：元素Y形成的化合物最终富集于枝晶网胞间。随着元素Y的添加，Mg-Cu二元合金试样的晶粒显著细化，显微硬度大幅提高。另外，在快速冷却条件下，Mg90 Cu5Y5试样的微观结构为微晶和非晶的夹杂，形成非晶的能力大大增强。     

冷却速度与合金元素对Mg-Cu系合金非晶形成能力的影响

研究冷却速度与合金元素对Mg-Cu系合金非晶形成能力的影响。结果表明：提高冷却速度和添加合金元素，均可使Mg-Cu系合金玻璃形成能力增大；利用铜平面旋转浇注快速冷却法和直接在液氮中浇注的方法，可分别制备出大约0．22mm厚的金属玻璃薄片和大约8mm厚的块状金属玻璃样品；稀土元素Y可增强Mg-Cu系合金的玻璃形成能力；采用Al元素部分替代Mg60Cu25Y10合金中的Cu元素，可得到玻璃形成能力更强的Mg60Cu25Al5Y10四元合金。     

Zr-Cu-Al-Y非晶合金的制备及性能研究

采用铜模铸造法对Zr47-xCu46Al7Yx(x=3～7)非晶合金进行了研究,成功地制备出临界直径为6mm的Zr42Cu46Al7Y5四元大块非晶合金;研究了Y含量对非晶合金的形成和性能的影响.结果表明,压缩变形呈现弹性变形、脆性断裂特性,非晶合金的硬度随Y含量的增加而增加.该非晶合金具有较好的压缩断裂强度、维氏硬度以及良好的弹性.     

镁基块体非晶合金的研究进展

Mg基块体非晶合金因其低成本和高比强度而有望成为轻质高强度结构材料,引起人们研究的极大兴趣.通过对Mg基决体非晶合金发展情况的综述研究,尤其是介绍了新成分设计和力学性能改善等方面的研究现况,发现Mg基块体非晶合金的研究主要集中在Mg-Cu基,成分设计以元素替代和合全体系元素优化为主,Mg基非晶合金塑性的改善是当前研究的重点和难点.     

Y、Sn对Cu60Zr30Ti10合金非晶形成能力及性能的影响

采用铜模喷铸法制备了φ4 mm×80 mill的Cu60Zr30Ti10、(Cu60Zr30Ti10)98 Sn2和(Cu60Zr30Ti10)98Y2合金棒试样.用X射线衍射仪(XRD)和差式扫描量热仪(DSC)分析了三合金内部结构及热稳定性.结果表明:合金元素Y、Sn均能提高Cu60Zr30Ti10合金的非晶形成能力,但添加Y的效果更佳.所制备的φ4 mm(Cu60Zr30Ti10)98Y2合金棒为完全非晶结构,且其热稳定性高于另外两种合金;非晶态(Cu60Zr30Ti10)98Y2合金的显微硬度低于由晶相/非晶组成的(Cu60Zr30Ti10)98Sn2、Cu60Zr30Ti10合金,且在该系列合金中,随着析出晶相增多,合金显微硬度下降.     

超声对镁基块体非晶合金组织及性能的影响

采用普通铜模浇铸法制备Mg65Cu25Y10块体非晶合金试样。取非晶合金试样分别于22、120、160℃下作超声处理2 min,并运用XRD、SEM、维氏硬度计和差示扫描量热仪分别对试样的相组成、微观形貌、力学性能和热稳定性的变化进行分析。结果表明,在超声作用下,Mg65Cu25Y10块体非晶合金快速发生晶化,析出Mg2Cu、Mg24Y5和Mg等晶体相,维氏硬度增大,热稳定性提高。     

Y含量对Zr_(47-x)Cu_(46)Al_7Y_x合金非晶形成能力及力学性能的影响

采用高真空电弧熔炼喷射成形法制备Zr_(47_x)Cu_(46)Al_7Y_x(x=3~8)大块非晶合金。采用X射线衍射分析、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、压缩试验和硬度试验分别研究Y含量对合金的非晶形成能力、显微组织、断口形貌及力学性能的影响。结果表明:Y含量对合金系的非晶形成能力和力学性能有显著影响,4 at%~7 at%Y含量试样由完全非晶组织构成,其过冷液相区ΔT_x为56~71 K,约化玻璃转变温度T_(rg)为0.665~0.678,但在3 at%与8 at%Y含量试样非晶基体中出现了极少量结晶组织。大块非晶具有较好力学性能,其抗压强度为1803~1899 MPa,维氏硬度为5.22~5.39 GPa,且具有较强非晶形成能力的试样相应地具有较好的力学性能。大块非晶在压缩中以纯弹性变形方式发生脆性断裂,断口光滑平整,为典型脉络状花纹。     

Y对Cu基非晶合金形成能力和腐蚀行为的影响

采用铜模吸铸法制备出成分为(Cu50Zr45Al5)100-xYx(x=0,1,2,3,4,5)的合金试样。利用X射线衍射,金相显微镜,差热分析和电化学极化曲线的方法研究了Y对Cu-Zr-Al系非晶合金的结构、玻璃形成能力和腐蚀行为的影响。结果表明,适量Y的添加提高了非晶合金的玻璃形成能力和热稳定性,当Y含量为2%时合金的过冷液相区宽度为ΔTx=Tx-Tg=64K,约化玻璃转变温度Trg=Tg/T1=0.601,玻璃形成能力γ=Tx/(Tg+T1)=0.409(Tg,Tx,T1分别为非晶合金的玻璃转变温度,晶化开始温度和熔化温度)。非晶合金在3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性随Y含量的增加而降低。     

微量元素对Cu-Zr基合金非晶形成能力的影响

采用铜模喷铸成形法制备Cu50Zr50、Cu62-xZr38-xAl2x(2x=2at％、4at％和6at％)和Cu46Zr47-xAl7Yx(x=4at％ ～7at％)大块非晶试样.通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和示差扫描量热计(DSC)分别研究添加元素Al与Y对Cu-Zr二元合金非晶形成能力、显微形貌和热稳定性的影响.结果表明:所制备的Cu50Zr50、Cu61Zr37Al2为非晶合金,基体中含极少量结晶相,非晶形成能力对Cu-Zr-Al成分较为敏感;Y含量对直径为4 mm的Zr47-xCu46Al7Yx非晶形成能力和显微组织有着显著影响,Y含量4at％时,基体中含极少量结晶相,Y含量5at％ ～ 7at％时,非晶合金呈现完全无特征组织.     

Fe-Nb-B-M(M=Mo,Y)铁基合金的非晶形成能力及热稳定性

采用单辊甩带法制备了Fe_(71-x)Nb_6B_(23)M_x(M=Mo,Y;x=1,3,5,7,at%)非晶合金,并用X射线衍射仪(XRD)与差示扫描量热分析(DSC)研究了Mo或Y元素替代Fe元素对合金非晶形成能力和热稳定性的影响规律。结果表明,1%~7%Mo或Y元素替代Fe元素均可以制得非晶合金。随着Mo或Y含量的增加,合金的非晶形成能力和热稳定性得到显著提高。Fe_(64)Nb_6B_(23)Y_7合金具有高热稳定性和良好的非晶形成能力,其晶化起始温度T_x为953 K,过冷液相区ΔT_x、T_(rg)和γ分别为51 K、0.638和0.412。     

Zr-Al-Ni-Cu-Nb块体非晶复合材料的制备及热稳定性

采用结构分析和热分析手段研究了Nb对Zr65(Cu0.4Al0.3Ni0.3)35-xNbx(x=0, 3, 5, 6 7) (at%)合金玻璃形成能力和热稳定性的影响,采用铜模吸注法成功制备了非晶基体上均匀分布枝晶相的Zr65(Cu0.4Al0.3Ni0.3)28Nb7块体非晶复合材料.Nb的添加导致合金的过冷液相区间的宽度显著减小,同时,Nb的加入使得合金的原子结构更加无序化,因而合金具有更好的热稳定性.     

流变挤压铸造制备LPSO结构增强Mg-Zn-Y-Zr合金及其组织性能

采用流变挤压铸造工艺制备了含有LPSO结构的Mg99.9-3xZnxY2xZr0.1(x=0.5、1、2,摩尔分数,%)合金,研究了合金的微观组织特征及力学性能。结果表明,流变挤压铸造能有效细化合金的微观组织。合金的基体组织由尺寸较大的α1-Mg和尺寸较小的α2-Mg晶粒组成,LPSO结构呈细小的网状结构均匀地分布在晶界处,LPSO结构的含量越低,其细化效果越明显。随着挤压压力增大,合金中LPSO结构的厚度越来越小,当压力达到100MPa后,厚度变化趋缓。与常规重力铸造相比,流变挤压铸造能有效提高合金的力学性能,特别是伸长率。在400MPa下的流变挤压铸造Mg96.9Zn1Y2Zr0.1合金的抗拉强度和伸长率较重力铸造下分别提高了19%和170%。     

High damping capacities of Mg-Cu based alloys

The dynamic mechanical analyzer (DMA) was applied to investigate the damping properties of Mg-Cu based alloys. The results show that the as-cast hypoeutectic Mg-Cu binary alloys exhibit ultra-high damping capacities, while the eutectic Mg-Cu alloy exhibits low damping capacity. The strain amplitude dependent damping performance reveals that the dislocation damping mainly dominates in Mg-Cu alloys. Furthermore, the influence of eutectic phase on damping mechanisms of Mg-Cu binary alloys was discussed in detail and the effect of Si addition on the damping of Mg-1%Cu based alloy was also reported. Two damping peaks are observed on the temperature dependent spectrum of Mg-Cu based alloys. One is located at room temperature, which is dislocation related peak; and the other is located at moderate temperature, which is caused by the grain boundary sliding.     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.5Er合金在铸态和均匀化条件下的组织(英文)

采用普通半连续铸造技术(DCC)制备了Al-Zn-Mg-Cu-Zr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.5Er合金,研究了微量元素Er对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金铸态和均匀化态组织的影响。结果表明:添加0.5%Er后,合金的晶粒尺寸增大且为粗大的树枝晶。在合金凝固过程中,大部分元素Er在晶界处形成三元合金相Al8Cu4Er。经过均匀化处理后,两种合金晶界处的MgZn2相几乎全部回溶。但是在含Er合金中,由于Al8Cu4Er相的回溶温度约为575℃,所以均匀化处理不能有效地消除Al8Cu4Er相。     

稀土Y对镁合金显微组织及腐蚀性能的影响

利用对掺法熔铸镁合金AJ61++xY,研究了合金中相的组成和分布及其在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,添加稀土Y使AJ61镁合金的晶粒明显细化,Mg17Al12相的数量明显减少且由连续网状变成弥散颗粒状分布,沿晶界处生成耐蚀稀土相Al2Y、Al3Y,AJ61镁合金的耐腐蚀性得到明显改善.耐腐蚀性顺序为:AJ...     

热处理对吸铸TiAl基合金铸件组织的影响

利用金属型底浇式真空吸铸技术和添加合金元素获得TiAl基合金薄板,观察并研究薄板热处理前后的组织。结果表明,在金属型强制冷却和添加合金元素的共同作用下,利用金属型底浇式真空吸铸技术获得的TiAl基合金薄板件铸态组织细小、致密。其中Ti-47Al-5Nb-0.5Si和Ti-47Al-2W-0.5Si合金的铸态平均晶粒多在20μm左右,但是,铸态组织的片层组织不均匀,且在组织内部存在较大的偏析。将试样加热到1300℃,保温5 h,随炉冷却热处理后,TiAl基合金薄板的铸态组织有所长大,但是片层更加平整稳定,偏析也明显得到改善。     

Influence of impurities on microstructure and mechanical properties of ZK60 magnesium alloy

The influence of impurity content on the microstructure and mechanical properties of ZK60 magnesium alloys was investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy and tensile test. ZK60 alloys were prepared by changing holding time of alloy melt during semi-continuous casting in order to control the content of impurity elements. The alloy with lower purity content is found to have less second precipitates and larger grain size in the as-cast state. However, in the as-extruded state, reducing impurities brings about a decrease in grain size and an increase in yield strength from 244 MPa to 268 MPa, while the elongations in the as-extruded alloys with different contents of impurities are almost the same. After T5 treatment, impurity content is found to have more obvious effect on the yield strength of ZK60 alloy. The yield strength of ZK60-45 alloys with low impurity content is increased up to 295 MPa after T5 treatment.     

Columnar and Equiaxed Solidification of Al-7 wt.% Si Alloys in Reduced Gravity in the Framework of the CETSOL Project

During casting, often a dendritic microstructure is formed, resulting in a columnar or an equiaxed grain structure, or leading to a transition from columnar to equiaxed growth (CET). The detailed knowledge of the critical parameters for the CET is important because the microstructure affects materials properties. To provide unique data for testing of fundamental theories of grain and microstructure formation, solidification experiments in microgravity environment were performed within the European Space Agency Microgravity Application Promotion (ESA MAP) project Columnar-to-Equiaxed Transition in SOLidification Processing (CETSOL). Reduced gravity allows for purely diffusive solidification conditions, i.e., suppressing melt flow and sedimentation and floatation effects. On-board the International Space Station, Al-7 wt.% Si alloys with and without grain refiners were solidified in different temperature gradients and with different cooling conditions. Detailed analysis of the microstructure and the grain structure showed purely columnar growth for nonrefined alloys. The CET was detected only for refined alloys, either as a sharp CET in the case of a sudden increase in the solidification velocity or as a progressive CET in the case of a continuous decrease of the temperature gradient. The present experimental data were used for numerical modeling of the CET with three different approaches: (1) a front tracking model using an equiaxed growth model, (2) a three-dimensional (3D) cellular automaton–finite element model, and (3) a 3D dendrite needle network method. Each model allows for predicting the columnar dendrite tip undercooling and the growth rate with respect to time. Furthermore, the positions of CET and the spatial extent of the CET, being sharp or progressive, are in reasonably good quantitative agreement with experimental measurements.     

冶炼工艺对0Cr15Ni25WMoTi2NbAl合金力学性能的影响

研究了真空感应 电渣和非真空感应 电渣两种工艺冶炼的0Cr1 5Ni2 5WMoTi2NbAl合金的杂质元素含量、组织与性能。因真空感应冶炼过程中晶界偏聚元素Pb得到了有效挥发 ,减轻了晶界的弱化效应 ,因而该合金中高温塑性、持久强度均不同程度提高。随着中温形变速率的降低 (拉伸、大应力持久、小应力持久 ) ,两工艺合金的晶界弱化效应加剧。未发现两者的基本组织以及晶界沉淀相的种类、数量、形貌和分布有明显差异。