退火后冷却速率对Al-4％Si合金显微组织的影响

对亚共晶AlSi铸造合金进行细化处理已成为一种基本操作，主要是通过添加变质剂（如Sr、Ca、B、Y、Zr、Ti等）、电磁搅拌、改变浇铸温度等来达到AlSi铸造合金晶粒细化的效果‘“。本文研究了退火后不同的冷却速率对Al-4％Si合金显微组织的影响。实验表明：当冷却速率越大时，Al-4％Si合金的α-Al相成纤细颗粒状，晶粒更加细小，分布也更加均匀。     

冷却速率对含TiB2的TiAl合金凝固组织和力学性能的影响

通过熔模精密铸造制备不同厚度的Ti-48Al-2Cr-2Nb和Ti-48Al-2Cr-2Nb-0.25TiB2合金铸板,研究冷却速率和TiB2添加对合金凝固组织和力学性能的影响.实验结果表明,当凝固速率从37增加至2×102 K/s时,合金的凝固路径并未发生改变.基体合金的晶粒从650细化至300μm,Ti-48Al-...     

亚稳组织转变细化TiAl合金显微组织研究现状

TiAl合金具有低密度、高比刚、高比强、优异的高温力学性能等优点,在航空航天领域极具广阔的应用前景。然而,由于该合金低的室温塑性、损伤容限及加工性能,导致其制造成本较高,限制了应用领域。均匀细小的显微组织可以显著改善TiAl合金的室温塑性及加工性能。本文综述了高温淬火获得亚稳组织转变并细化TiAl合金组织的相关研究,如块状γM相、马氏体α′相及全B2相转变等。在回火过程中,亚稳组织的分解可以细化合金组织,亚稳组织过冷度越大,析出相形核率越高,晶粒细化效果更为显著。讨论了各种组织细化方法存在的问题和对力学性能的影响。     

TiAl合金显微组织细化

合金化与热加工工艺对TiAl合金的组织、性能及成形有着重要的影响,简述了通过合金化细化TiAl合金凝固组织,以及熔模精密铸造、包套锻造、板材轧制、快速凝固、机械合金化与烧结等热加工技术,并探讨了不同热加工技术对TiAl合金的显微组织与性能的影响.     

冷却速率对熔体快淬Nd-Fe-B合金的显微组织和磁性能的影响

用快淬工艺可制备高矫顽力Nd-Fe-B磁体,获得理想的显微组织。为了达到最大的矫顽力,需要对熔体Nd-Fe-B合金进行热处理,这种Nd-Fe-B合金具有比化学计量成分Nd2Fe14B少的Nd含量和高的B含量。南斯拉夫的N.Talijan等学者研究的Nd-Fe-B合金是快淬合金体,它是通过选择最佳的冷却速率(     

显微组织对TiAl合金冷热疲劳特征的影响

本文对比研究了形变TiAl合金几种不同的起始显微组织对冷热疲劳裂纹形成和扩展特征的影响.结果表明,全片层组织具有较高的抗冷热疲劳阻力,而双态组织和近γ组织具有相似的响应,即都表现为较差的抗冷热疲劳性能.在双态和近γ组织中,裂纹很容易形核并扩展,其扩展路径较平直,而且伴随主裂纹扩展,在其周围还会伴生许多微裂纹.在全片层组织中,裂纹萌生较困难,其裂纹扩展路径较曲折,因此其有效裂纹长度较短,扩展速率较慢.     

无包套近等温锻造TiAl合金的显微组织和拉伸性能(英文)

以真空自耗电弧熔炼技术熔炼名义成分为Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.4(W,Mo)(摩尔百分数)的TiAl合金铸锭,并以该熔炼铸锭进行无包套的近等温锻造实验,研究该TiAl合金铸锭的高温可锻性、显微组织及拉伸性能。结果表明:在无包套的近等温锻造工艺中,该熔炼铸锭显示出较好的高温可锻性,经涂覆玻璃粉浆保护,铸锭在经过60%锻造变形后其锻饼表面无明显裂纹。TiAl合金的铸造组织由细小、均匀的层片状晶团(α2+γ)和少量存在于片层团界的等轴γ晶粒构成;经近等温锻造后,锻饼组织则主要由平均晶粒尺寸为20μm的等轴γ晶粒和一些破碎的片层组织构成,在一些难变形区域,依然存在弯曲变形的片层组织。室温拉伸性能检测表明,由于晶粒细化效应,锻饼的平均抗拉强度由铸锭的433MPa提高到573MPa。     

微量B和Y对铸造Ti-Al-Nb-W合金显微组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜研究微量B和Y对铸造Ti-AIl-Nb-W合金显微组织的影响.结果表明:Ti-47Al-4Nb-0.6W合金的基本凝固路线为L→β+L→(β+a)+L→(β+a)+γ→aa+γ→(a-γL)+γ→(a2+γ<,L>)+γ,添加微量B和Y并未改变其基本凝固路径;微量B元素在合金中以短棒状TiB2相存在,细化了铸造Ti-47Al-4Nb-0.6W合金的晶团尺寸及片层间距;微量稀土Y元素主要以Y2O3氧化物颗粒的形式分布于片层晶团界面处,在B和Y的共同作用下,合金的片层晶团尺寸以及片层间距进一步减小.     

一种新型抗蠕变TiAl合金的显微组织分析

研究了最近发展的工业用抗蠕变ＴｉＡｌ合金的显微组织,对合金中不断的析出相进行了细致的分析。Ｔｉ－４７Ａｌ－２Ｗ－０．５Ｓｉ合金主要表现为包括γ等轴晶和层片状晶团的双态组织。由于合金元素Ｗ对β相稳定化有序化的重要作用,合金析出不同形态的Ｂ２结构Ｔｉ（Ａｌ,Ｗ）相。而Ｓｉ的加入使合金产生了大量的ξ－Ｔｉ５Ｓｉ３颗粒相。该相主要分布在α２／γ界面上,与α２和γ保持共格关系。     

热处理对铸态TiAl基合金组织细化的影响

通过直接热处理方法细化铸态及热等静压态的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金组织,选用10 mm×10 mm×12 mm及φ15 mm×30mm两种尺寸试样进行热处理实验,探讨原始铸态组织对热处理组织细化效果,以及试样尺寸对热处理组织均匀性的影响.结果表明:对10 mm×10 mm×12 mm小尺寸试样,铸态和热等静压态试样淬火组织分别是块状转变组织和斑驳状组织,经过循环热处理后,两种组织均可获得50 μm以下的均匀等轴状全片层组织;铸锭的致密部位组织经循环热处理后,无淬火裂纹出现,含缺陷较多的试样经热处理后淬裂现象严重.对φ15 mm×30 mm大尺寸试样,铸态试样经过淬火后中心出现热处理裂纹,试样内部组织转变不均匀.     

冷却速度对Cu-Cr合金组织和性能的影响

通过对气体雾化法制备的不同粒径的Cu-12.5Cr粉末的冷却速度进行了理论计算,分别采用金相、显微硬度计、X射线衍射研究了不同冷却速度对样品中Cr存在的形貌、分布以及对硬度、点阵常数等性能的影响。结果表明,当冷却速度由104K/s增大到105K/s时,Cu-12.5Cr粉末的硬度增大约1倍。当冷却速度由104K/s增大到106K/s,Cu的晶粒不断变小,但Cr的晶粒先变小后增大。     

冷却速度对Al-3Fe合金凝固特性和微观组织的影响

采用冷却曲线测定、光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)研究了冷却速度对Al-3Fe合金凝固特性和凝固组织的影响。结果表明,在冷却速度为0.69~11.8℃/s的范围内,Al-3Fe合金的显微组织均由α-Al枝晶、初生富Fe相及枝晶间的共晶组织组成,其中富Fe相主要为Al₃Fe、Al₅Fe₂和Al₆Fe相。冷却速度对Al-3Fe合金的凝固特性和凝固组织有明显的影响。随着冷却速度的提高,合金初生相形核温度和共晶反应温度降低,合金的凝固组织明显细化。     

冷却速度对ZrAlNiCu合金组织与力学性能的影响

为改善块体非晶合金的变形能力,应用铜模喷铸工艺制备了原位马氏体CuZr相增强Zr50.5Al9Ni13.05Cu27.45非晶合金复合材料。采用X射线衍射仪、透射电镜、热分析仪、力学试验机、扫描电镜分析了合金的组织结构、热力学性能、压缩力学性能及断裂后形貌等。研究结果表明,增大合金的直径,合金的冷却速度降低,致使颗粒状马氏体CuZr相从非晶基体中析出作为第二相,从而提高了合金的力学性能,压缩断裂强度和应变分别约为2190MPa和8%,这归因于马氏体CuZr相具有大量的共格孪晶界,在变形时能够有效阻碍剪切带局域化扩展,促使和萌生多重剪切带,从而延缓裂纹的萌生和扩展。     

冷却速率对Sn-3.5Ag合金微观组织及力学性能的影响

研究了不同冷却速率对Sn-3.5Ag合金的微观组织、维氏硬度和力学性能的影响。通过采用空冷、水冷和急冷的方式获得了冷却速率分别为101、103和106 K/s的Sn-3.5Ag合金样品,对样品进行显微分析和力学性能测试后得出冷却速率对β-Sn二次枝晶臂间距和Ag3Sn相的分布有显著影响。随冷却速率的加快,β-Sn晶粒尺寸和二次枝晶臂间距逐渐减小,Ag3Sn晶粒尺寸也逐渐变小、分布更加均匀,样品硬度、力学性能也随冷却速率的增加而提高。研究结果表明,合金微观组织结构和Ag3Sn相的分布规律对合金力学性能有显著的影响,Ag3Sn相在合金中起了弥散强化的作用。     

冷却速度对Mg-8Gd-1Er合金凝固组织的影响

本文采用温度采集装置测定了Mg-8Gd-1Er(GE81)合金在石墨型炉冷、石墨型空冷、铁型空冷、铜型空冷四种不同冷却方式下的平均冷却速度,基于经典形核理论分析了晶粒密度与冷却速度的关系;利用金相显微镜和扫描电镜观察了不同冷却速度下合金的铸态显微组织,分析了晶粒密度、第二相体积分数及硬度与冷却速度的关系。研究结果表明：合金在不同冷却方式下的平均冷却速度分别为0.23,0.46,2.17,3.88 K·s-1,冷却速度与过冷度为线性关系：?T=13.5664v+6.9655;随冷却速度增加,晶粒明显细化,晶粒密度与冷却速度的关系为：Nv=1.1135×1012exp(-46.8344/(13.5664v+6.9655));此外,第二相体积分数减小,分布更加细小均匀,合金硬度明显增大,硬度与冷却速度的关系为：HV=72.1772-12.6895/(1+exp(v-2.2570))。     

Y对TiAl合金显微组织及性能的影响

系统地研究了Ti-47Al-xY系[x（摩尔分数／％）分别为0、0．1、0．3、0．5、0．7、1．0]合金的显微组织及室温力学性能。结果发现：随着Y含量的增加，合金由柱状晶转变为等轴晶（x≥0．3），而且合金的晶粒尺寸和层片间距随着Y含量的增加而降低；当Y含量高于0．1％时，晶内弥散分布细小YAl2相颗粒的同时，YAl2相开始在晶界处偏析，且随着Y含量的增加，晶界偏析越来越严重；当Y含量达到1．0％时，晶界处YAl2相闭合成网络状。拉伸测试表明，Y含量为0．3％～0．5％的Ti-47Al合金有较高的强度和塑性。分析得知，YAl2相的尺寸及分布对性能起着重要的作用。一方面，组织的细化和晶内细小的YAl2相有利于性能的改善，另一方面，晶界处富集的大尺寸YAl2相显著恶化TiAl合金的性能，特别是在Y含量高于0．5％的TiAl合金中。     

冷却速率对Ni-Nb合金非平衡凝固组织的影响

采用阶梯铜模喷铸方式开展了Ni-10%Nb(质量分数)合金非平衡凝固实验,并利用Procast软件对不同铜模内径所对应的冷却速率进行了计算。综合采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析仪对不同冷速条件下合金二次枝晶间距、溶质含量等组织参量进行表征。实验结果表明,随铜模内径减小,合金冷却速率增加,二次枝晶间距减小,枝晶主干中溶质含量得到明显提高。在此基础上,利用枝晶生长模型对不同过冷度条件下的枝晶生长速率进行了计算。分析结果表明,随冷却速率增加,凝固发生时过冷度增大,枝晶生长速度提高,溶质截留现象趋于严重,导致溶质过饱和现象发生。此外,冷却速率的提高还有利于减小液/固界面前沿溶质扩散区长度,导致二次枝晶间距减小。     

冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织的影响

通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响.随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却速率的提高可以降低溶质元素的扩散速率,从而增加合金元素在枝晶干中的固溶度,减轻凝固过程中合金元素Gd与Y的微观偏析,同时使凝固过程中形成的共晶减少,共晶组织分布更加弥散、均匀.     

硼含量及冷却速度对TiAl合金十字形铸件组织的影响

采用真空感应磁悬浮熔炼法制备Ti-47Al-2Cr-2Nb-xB(x=0,0.15,0.8,1.5)(at%)十字形不同壁厚(2、5、10、20mm)的铸件。借助体视显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对铸件的组织进行分析,研究硼含量和冷却速度对铸件硼化物形态、晶粒细化效果的影响。结果表明:硼含量越高,冷却速度越快,细化效果越好。随着硼含量的增加,硼化物的形态从弯曲条带状逐渐转变为短棒状或片状。Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.8B铸件硼化物尺寸随冷却速度的降低而减小,Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.15B和Ti-47Al-2Cr-2Nb-1.5B铸件硼化物随冷却速度的变化规律不明显。     

不同冷却条件和B含量对近共晶Al-13.0%Si合金凝固组织的影响

研究了约2℃/s和10℃/s冷却条件下,Al-3B中间合金不同加入量对近共晶Al-13.0%Si合金微观组织的影响。试验结果表明,两种冷却条件下,B的加入都能够细化近共晶铸造Al-13.0%Si合金,并在一定程度上抑制初生相析出,促进共晶体形成;但在冷速增大的情况下,细化效果更加显著,对初生相的抑制也更为明显。未加B条件下,增大冷速有利于枝晶的形成;在较低冷速条件下,B的加入及含量的提高并不能使初生＆相由树枝晶转变为等轴晶,但较大的冷速使得这一转变非常明显。B加入后,形核温度TN大大升高,凝固方式由未加B时从型壁向试样中心的近似逐层凝固转变为加B后在整个试样范围内同时大量形核生长。分析认为B的加入为共晶体的形核提供了大量形核基底,导致共晶组织的细化和初生相的减少,增大冷速激发了更多潜在的形核核心,从而提高了B的细化效果和对初生相的抑制作用。