热处理对356铝合金阻尼性能影响的研究

研究了热处理对 35 6铝合金的组织和阻尼性能的影响。结果表明 ,铸态变质组织由发达α相枝晶和α +β共晶体组成 ,其中硅相 β呈块状和短条状。经过 5 35℃保温 5h后水冷的固溶化处理 ,硅相基本变成了细小圆形质点相 ,而α相枝晶宏观组织变化不明显。在 15 0～ 2 5 0℃的温度区间内进行的时效处理对硅相形态和α相的宏观组织亦没有明显影响。 35 6合金铸态试件的阻尼值较低 ,仅为 5 .5 4× 10 -4。固溶并淬火态合金阻尼为 6 .4 7× 10 -4。对合金在 15 0℃下保温 4h后空冷的退火处理 ,阻尼增至 1.11× 10 -3 ,但当时效温度过高时 ,阻尼反而下降。 35 6合金的阻尼主要是位错阻尼引起的 ,即外加交变应力作用下的位错振荡耗能     

Ni及热处理对ZA35合金阻尼性能的影响

研究合金元素Ni和热处理对ZA35合金组织和阻尼性能的影响。结果表明:0.3%Ni使ZA35合金组织细化,二次枝晶臂间距减小,热处理后出现粒状组织;ZA35合金的内耗随温度升高而增加,随测试频率升高而下降,在测试频率为1 Hz、温度为140℃,ZA35合金的内耗达到0.076;测试温度为140℃,ZA35-0.3%Ni合金阻尼较ZA35合金增加12.1%,热处理后阻尼较ZA35合金增加25.8%。     

Ti-12Nb-12Zr-2Mo合金铸件微观组织与性能研究

采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉及氧化锆陶瓷壳型,制备Ti-12Nb-12Zr-2Mo合金人体假肢关节精密铸件,分别进行真空退火和淬火处理。利用光学显微镜XRD,TEM观察和分析微观组织,在25,0,-25,-50 ℃下测试材料抗拉性能和弹性模量。结果表明：铸态和退火状态下合金的组织均为α+β相组成,淬火状态下合金组织由β+α′相组成。室温下铸态合金具有较高的抗拉强度和伸长率,淬火处理使强度增加、伸长率降低;随着试验温度的降低合金的强度升高,伸长率降低,弹性模量保持在70~73 GPa。     

固溶处理对流变压铸ZA94镁合金组织和硬度的影响

为探究固溶处理对流变压铸ZA94镁合金二次凝固组织的影响,利用光学显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计研究自孕育流变压铸ZA94镁合金在不同固溶温度和时间下二次凝固相的显微组织和硬度变化。结果表明:自孕育流变压铸ZA94镁合金主要由球状的初生α-Mg相、等轴晶状的二次α-Mg相以及网状结构的Mg32(Al,Zn)49+Mg Zn组成;随着固溶时间的延长和固溶温度的升高,二次凝固的α-Mg相不断发生球化且尺寸增大,第二相由连续的网状结构演变为弥散沿晶界分布的颗粒状,硬度值呈先增大后减小的变化趋势,最佳的固溶工艺为340℃+(20~24)h,其硬度值为64.7HV~65.5HV。     

Cu-2.7Be合金均匀化热处理及扩散动力学研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射分析手段研究Cu-2.7Be合金的铸态以及均匀化过程中的显微组织、相演变规律,确立Cu-2.7Be合金的均匀化制度。并从理论出发,研究该合金的扩散动力学过程,建立Cu-2.7Be合金的均匀化扩散方程。结果表明:铸态Cu-2.7Be合金内存在严重的枝晶偏析,其物相组成为α、β和γ,均匀化后室温水冷样品的相组成为α和β,而随炉冷样品的相组成为α和γ;当均匀化温度由750℃升至800℃时,合金枝晶偏析的消除加快;在800℃下均匀化20 h后样品的枝晶偏析基本消除,考虑到材料的后续可加工性确定最佳的均匀化工艺为800℃×20 h随炉冷。建立Cu-2.7Be合金均匀化时间t与枝晶间距(2L)、均匀化温度T之间的关系,即t=7 075.76L2exp(23 529.47/T),由此式得到的理论均匀化制度(800℃×23 h)与实验所得结果基本吻合。     

Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微观组织及力学特性的研究

利用光学显微镜、XRD衍射分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能拉伸试验机等仪器设备研究了Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金铸态、固溶态和峰时效态的微观组织、室温和高温力学特性及断裂行为。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg41Nd5和Mg24Y5组成;经固溶处理,共晶组织完全溶入基体,仅残余方块相Mg24Y5;再经时效处理,晶内弥散析出大量β″和β′相,有效强化了合金,对应的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为292、215 MPa和4%;随着拉伸温度的提高,峰时效态合金的强度逐渐降低、伸长率逐渐增加,室温断裂类型为解理断裂,而250℃的断裂方式表现为准解理断裂。     

Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微观组织及力学特性的研究

利用光学显微镜、XRD衍射分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能拉伸试验机等仪器设备研究了Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金铸态、固溶态和峰时效态的微观组织、室温和高温力学特性及断裂行为。结果表明：合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg41Nd5和Mg24Y5组成;经固溶处理,共晶组织完全溶入基体,仅残余方块相Mg24Y5;再经时效处理,晶内弥散析出大量β″和β′相,有效强化了合金,对应的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为292、215 MPa和4%;随着拉伸温度的提高,峰时效态合金的强度逐渐降低、伸长率逐渐增加,室温断裂类型为解理断裂,而250℃的断裂方式表现为准解理断裂。     

时效时间对ZA35-1.35Si-0.3Zr合金组织及电化学性能的影响

用金相显微镜、XRD、扫描电镜以及电化学工作站,研究不同时效时间对ZA35-1.35Si-0.3Zr合金组织和电化学性能的影响。结果表明:固溶时效处理可以有效减小ZA35-1.35Si-0.3Zr合金晶粒尺寸,提高其电化学性能;时效时间为6 h时,合金晶粒尺寸最小,第二相数量明显增多且颗粒细小、分布均匀;在6 h时效时间下合金的电化学性能最好,腐蚀电流密度比铸态ZA35-1.35Si-0.3Zr合金降低71.9%;时效处理ZA35-1.35Si-0.3Zr合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中电化学性能增强的主要原因是合金的容抗弧变大,极化电阻增加,腐蚀速率降低。     

锌基合金ZA27的结晶及铈的变质作用

在一般冷却条件下 ,ZA2 7合金结晶后的组织中存在着三元共晶 ( β + η +ε) ;稀土铈改善ZA2 7合金塑性的主要原因是铈增加了合金的成分过冷。     

Y含量对挤压态Mg-Y-Zn合金室温和高温力学性能的影响

利用OM、SEM、TEM和电子万能试验机研究Y元素的含量对3种Mg-Y-Zn合金的显微组织和室温及高温力学性能的影响。结果表明,挤压态Mg_(97)Y_2Zn_1和Mg_(96)Y_3Zn_1合金主要由α-Mg基体、沿挤压方向排列的带状18R-LPSO相和α-Mg内的层片状14H-LPSO相组成,而Y含量最高的Mg_(95)Y_4Zn_1合金中还形成Mg_(24)Y_5相颗粒。室温时,随Y含量的增加,合金的抗拉强度逐渐升高,塑性不断下降;随温度的升高,3种合金的抗拉强度均下降,但塑性显著提升。由于合金中起强化作用的LPSO相和Mg_(24)Y_5相热稳定性好,合金在高温时仍保持优异的力学性能,其中Mg_(95)Y_4Zn_1合金在300℃时的抗拉强度为252 MPa,伸长率达到27.1%。总体来看,Mg_(96)Y_3Zn_1合金具有最佳的综合力学性能。     

固溶处理2014铝合金组织与磨损性能研究

通过采用不同的铝合金固溶、时效处理工艺,利用电子探针、MM2000磨损试验机等测试手段,对赛车链轮用2014铝合金的组织性能进行了分析研究。结果表明,2014铝合金存在的相较为复杂,主要有θ相、W相和S相等。经500℃固溶和165℃时效处理后,其合金相分布细小、均匀,力学性能较高,磨损时,在出现了犁沟的同时,还存在粘着剥落坑,磨痕最浅,耐磨性提高。     

IM和RS／PM铝锂合金的界面力学阻尼

采用板片状试样的共振法，测定了同一成分的铸锭合金（ＩＭ）和快速凝固粉末冶金（ＲＳ／ＰＭ）铝锂合金的阻尼温度谱和频率谱。实验发现，在－１５０～＋４５０℃的测试温度范围内，ＲＳ／ＰＭ铝锂合金出现三个力学阻尼峰（分别在１２℃、２４０℃和４１０℃），并与此相对应地出现三次模量亏损；而ＩＭ铝锂合金则只出现两个阻尼峰。实验还发现，在１２～２４Ｈｚ的共振频率范围内，当频率较低时，ＲＳ／ＰＭ铝锂合金的阻尼远低于ＩＭ的；但当共振频率较高时，ＲＳ／ＰＭ铝锂的阻尼急剧增大。根据显微组织分析，讨论了存在于铝锂合金中的三类界面即相界、晶界和原始粉末颗粒间界（只存在于ＲＳ／ＰＭ合金中）对力学阻尼的影响。     

含氮铁锰合金阻尼性能和力学性能的研究

采用内耗检测技术研究了氮对Fe-14.1Mn和Fe-16.5Mn合金的阻尼性能的影响,也研究了氮对Fe-Mn系合金的相组成和力学性能的影响。研究结果表明:Fe-14.1Mn比Fe-16.5Mn合金具有更高的阻尼性能;合金中分别加入质量分数为0.2%的氮,两种合金的阻尼性能略有改变,同时Fe-16.5Mn合金的bσ从465 MPa增加到695 MPa,η从3.7%增加到12.6%,而Fe-14.1Mn合金的bσ从470 MPa增加到690 MPa,η从5.4%降到4.0%。     

7A52铝合金原位加热过程中的物相转变与热膨胀系数测量

用原位加热X射线衍射方法测量了7A52合金铸锭在不同温度下的X射线衍射谱,确定不同温度下该合金中存在的物相,精确计算基体在不同温度下的点阵常数和不同温度区间的热膨胀系数。试验结果表明:7A52合金铸锭由基体、少量η(MgZn2)、T(Mg32(Al,Zn)49)相和难熔相Al6Mn组成;随温度升高,合金元素从基体中析出形成η和T相,在300℃左右T相大量析出;T相在高于300℃的温度下逐步回溶入基体,形成单一固溶体。在低于100℃和高于450℃的温度区间内点阵常数变化主要受温度影响,而在介于以上温度的中间区段点阵常数变化平缓,基体点阵常数的变化受温度和相变双重因素影响。采用高温原位X射线衍射方法测量物相的热膨胀系数是可行且精确的。     

铝锂合金的阻尼行为

首次研究了铝锂合金的阻尼特性,对四元铝锂合金的阻尼温度谱、频率谱和振幅谱取得了明确的认识。分析了阻尼的起因,特别对第二相沉淀体引起的阻尼现象作了研究。指出位于240℃附近的δ阻尼峰是应力诱导下δ′相界面运动的结果。文中还指出了合金弹性模量与阻尼行为的矛盾关系。     

高阻尼铝合金性能研究

对铸造Al-Zn合金进行成分、力学、阻尼性能检测分析 ,同时对该合金与常规的铸造铝合金以及具有高阻尼性能的锌合金进行对比研究。该合金具有优良的铸造性能、力学性能、阻尼性能 ,成本低廉 ,铸造工艺简便等特点。     

喷射沉积高镁铝合金沉积态微观组织特征

为了探索喷射沉积高镁铝合金的组织特点,设计并制备了4种镁的质量分数分别为12%、14%、16.5%、18%的喷射沉积铝合金材料,采用X射线衍射仪、能谱仪、光学显微镜、扫描电镜和维氏硬度计研究了高镁铝合金的相组成、相的化学成分、组织结构和硬度。结果表明:喷射沉积工艺下,高镁铝合金由Al的固溶体和Al3Mg2化合物组成,室温时Al的固溶体中镁的溶解度最大可达15.4%(质量分数);合金晶粒为细小的等轴晶;合金镁含量越高,晶粒越细,Al3Mg2化合物越多,溶解度、合金硬度越大。     

显微组织对Zn-Al合金绝热变形特性的影响

研究了Zn-Al合金在较高加载速率条件下的绝热变形特性。通过ZA8,ZA27和ZA35合金在Hopkinson测试系统上的冲击压缩试验和冲击剪切试验,建立了材料的热粘塑性本构方程,分析了高应变率条件下的局部塑性失稳过程,得到了塑性失稳准则,揭示了局部塑性失稳的高应变率敏感性本质。研究指出,在由面心立方结构a相和密排六方结构η相组成的Zn-Al合金的塑性变形中,局部塑性失稳具有明显的应变率敏感性,组织中η相分数越多,塑性变形中产生的局部不协调效应越强烈,局部失稳的应变率敏感性越高。