Cu 5Ni 4Sn 3Al合金的时效强化

根据合金的力学和电学性能, 利用ＸＲＤ,ＴＥＭ 和ＳＥＭ 技术研究了Ｃｕ５Ｎｉ４Ｓｎ３Ａｌ 合金的时效强化。结果表明：３５０ ℃下时效时, 力学性能增加; 边带分析有边带效应, 且随时效时间的增加调幅波长增加。电镜下观察到调幅结构, 说明该合金是调幅分解强化的合金。同时, 铝的加入没有改变合金的相结构, 但是, 对合金的强化起着重要作用。实验结果还表明, 合金在时效过程中, 调幅分解的同时还形成ＤＯ２２（ＴｉＡｌ３） 型结构的Ｎｉ３Ｓｎ 化合物相     

Cu-Al-Mg合金表面氧化膜分析

利用俄歇能谱、Ｘ射线电子能谱和扫描电镜对Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｇ合金表面氧化膜进行了分析。结果表明：氧化膜的ＭｇＯ和Ａｌ２Ｏ３组成;没有进行过氧化处理的样品膜内的Ａｌ和Ｏ含量高于过氧化处理的样品,而Ｍｇ则相反;Ａｌ２Ｏ３的键合能Ｅ２ｐ３／２值大于ＭｇＯ的Ｅ２Ｐ３／２值,表明Ａｌ２Ｏ３不易被分解;进行电子轰击后,膜内Ｍｇ含量减少,ＭｇＯ被部分分解,而Ａｌ则增加,由ＭｇＯ和Ａｌ２Ｏ３组成的复合型氧化膜使得合金     

超声振动对含LPSO结构的Mg98Y1.0Ni0.5Al0.5合金显微组织与力学性能的影响(英文)

低Y、Ni含量的LPSO结构增强镁合金具有低成本、优异力学性能的特点。为进一步提升其综合力学性能,掺杂Al元素及熔体超声振动处理是可行的途径。通过扫描电子显微镜、能谱分析、透射电子显微镜、X射线衍射和纳米压痕测试研究掺杂Al元素后低Y、Ni含量的Mg98Y1.0Ni0.5Al0.5合金的显微组织,对比超声振动对显微组织与力学性能的影响。掺杂Al后LPSO结构的含量降低,且在块状LPSO结构相邻处析出圆整的Al₂NiY相。Al₂NiY相与LPSO结构和Mg基体在界面处均不共格。通过对熔体施加超声振动处理后,Al₂NiY相被有效细化为短片状,并均匀分布在基体中,阻碍微裂纹的产生和扩展,从而提高Mg₉₈Ni_0.5Y_1.0Al_0.5合金的力学性能。与未经超声处理Mg₉₈Ni_0.5Y_1.0Al_0.5合金相比,其极限抗拉强度和伸长率提升至187 MPa和7.9...     

Al-Mn-Ti-P-Cu及Mg对过共晶Al-25Si合金组织及耐磨性能的影响

采用真空感应熔炼炉制备一种新型绿色中间合金Al-Mn-Ti-P-Cu,并添加金属Mg共同作用于过共晶Al-25Si合金,再对其进行适当热处理,最后检测实验效果,分析变质、强化、磨损机制.结果表明:该中间合金对组织中粗大的初、共晶硅及α(Al)均有明显细化作用;变质后,添加适量Mg可将Mg2Si强化相以相对细小形态引入基体,并最终在热处理后呈颗粒状均匀弥散分布基体中;随着组织的细化以及基体强度和硬度的提高,合金的磨损机制由磨粒磨损和粘着磨损的混合型磨损转化为单一的磨粒磨损,同时磨损质量损失降幅达46.6％,从而获得一种较理想的高强耐磨活塞材料.     

Effect of immersion Ni plating on interface microstructure and mechanical properties of Al/Cu bimetal

A nickel-based coating was deposited on the pure Al substrate by immersion plating, and the Al/Cu bimetals were prepared by diffusion bonding in the temperature range of 450–550 °C. The interface microstructure and fracture surface of Al/Cu joints were studied by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The mechanical properties of the Al/Cu bimetals were measured by tensile shear and microhardness tests. The results show that the Ni interlayer can effectively eliminate the formation of Al-Cu intermetallic compounds. The Al/Ni interface consists of the Al₃Ni and Al₃Ni₂ phases, while it is Ni-Cu solid solution at the Ni/Cu interface. The tensile shear strength of the joints is improved by the addition of Ni interlayer. The joint with Ni interlayer annealed at 500 °C exhibits a maximum value of tensile shear strength of 34.7 MPa.     

Al63Cu25Mn12准晶形核剂对铸态铝合金显微结构的影响

在纯铝中添加Al63Cu25Mn12准晶熔炼出了Al-Cu-Mn合金,对铸态试样的显微组织和晶体结构进行了研究。结果表明,铸态共晶组织包含Al和在Al2Cu相基础上形成的新相,其中共晶相中的Al晶粒的取向与相邻Al基体接近。共晶组织中的另外一个新相是在共晶Al相形成网格后才在其网格内结晶形成,其电子衍射花样特点表明,这个相是在无序Al2Cu相的基础上,沿（1-10）面2倍周期有序形成的一种新相。     

热处理对含Si蒙乃尔合金组织及硬度的影响

研究了热处理工艺对含Si蒙乃尔合金组织及硬度的影响。结果表明:固溶温度在820～1120℃之间,合金随着固溶温度的升高,晶界处的β-Ni3Si相的数量明显减少;当固溶温度达到1020℃时,晶界处β-Ni3Si相完全溶解;随着固溶温度的进一步升高,当温度达到1120℃时,晶界因熔化而出现了鱼骨状过烧组织。时效温度在500～700℃之间,合金随着时效温度的升高,合金中的β-Ni3Si强化相的数量逐渐增加,硬度也随之增大;在时效温度为600℃时,β-Ni3Si强化相析出的数量最多,合金硬度最高;时效温度为700℃时,合金中的部分β-Ni3Si相聚集长大,合金硬度降低。     

Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag铝合金板的高温超塑性研究

研究了Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag合金板在温度400℃~520℃以及应变速率1×10-4s-1~1×10-1s-1下的超塑性变形能力及其变形机制。结果显示,轧制态的Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag合金在500℃及应变速率5×10-4s-1时的最大延伸率为320%,应变速率敏感系数达到0.58。高应变速率下超塑性变形过程中主要机制为晶界滑动,协调机制则是空洞的形核长大与断裂。     

微量Sc和Zr对2618铝合金再结晶行为的影响

配制了２６１８ 及２６１８ ＋ Ｓｃ＋ Ｚｒ 两种不同成分的合金, 采用硬度测试初步研究了微量Ｓｃ 和Ｚｒ对２６１８ 合金冷轧板材退火后再结晶行为的影响, 并采用金相显微镜和透射电镜观察了合金不同状态下的显微组织结构。结果表明： 加入Ｓｃ 和Ｚｒ 后生成的Ａｌ３（Ｓｃ ,Ｚｒ） 质点细小弥散, 与基体共格, 可钉扎位错, 稳定亚结构, 阻碍亚晶长大及晶界的迁移, 从而抑制合金的再结晶, 使含Ｓｃ 和Ｚｒ 的合金再结晶温度比参比的２６１８ 合金的再结晶温度提高约２００ ℃; 亚晶聚合机制对合金的再结晶发挥了作用。     

Al-Mg-Si系挤压合金的自然时效和人工时效特性

较系统地研究了ＡｌＭｇＳｉ系（即６ｘｘｘ系）合金（主要以６０６３,６０６１,６００５和６３５１等挤压合金为代表）的自然时效和人工时效的硬化特性,为优化工艺制度提供了理论依据。     

Crystallization and microstructure evolution of amorphous Al85Y4Nd4Ni7 alloy

The mixture model of Al85Y4Nd4Ni7 alloy in which a partially crystallized amorphous alloy is regarded as a nanocomposite of an Al nanoparticle and a remaining amorphous matrix is presented. Its evolution in the process of crystallization has been investigated by differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). Mainly amorphous structure with α-Al nanocrystals embedded in the amorphous matrix has been revealed by melt spining the alloy. Crystallization is showed to occur in three stages: (I) crystallization of amorphous alloy and formation of A1NiY, A1NdNi and unknown crystalline phases, (2) formation of Al3Y and Al3Nd, and (3) formation of Al3Ni.     

超声波辅助钎焊镁铝异种金属接头微观组织研究

铝合金和镁合金都具有密度小,比强度高等优点,在航天、航空等行业得到了广泛的应用。但这两种金属焊接时极易生成脆性的金属间化合物,使其很难获得性能优良的接头。在钎焊时,如何选择钎料避免有害金属间化合物的生成,是获得铝/镁异种金属优质接头的关键。为此本文选用了Sn基和Zn基两种钎料,在大气下采用超声波辅助钎焊技术进行了6063铝合金/AZ31B镁合金的焊接,通过OM、SEM以及EDS能谱对比分析了两种钎料钎焊接头组织。实验结果表明,采用Sn基钎料,钎焊接头不会生成Mg-Al脆性金属间化合物,钎缝中会溶解Al元素,Al元素以Al基固溶体相和Ag（Al）相形式存在于钎焊接头中,并且在超声波作用时间达到4.5s时,Al元素均匀分布在整个钎缝中。采用Zn基钎料,钎焊接头中有大量脆性Mg/Al金属间化合物生成,同时在钎缝组织晶界处有第二相低熔点Sn颗粒的弥散分布。     

热处理对耐磨铸造Fe-C-B合金组织及性能的影响

用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和销盘式磨损试验机研究了硼含量0.5wt%～2.0wt%和碳含量≤0.2wt%的铸造Fe-C-B合金热处理后的组织和性能,并对铸造Fe-C-B合金进行了销盘磨粒磨损试验.试验结果表明:铸造Fe-C-B合金的凝固组织为Fe2B相和珠光体、铁素体基体,Ee2B相呈鱼骨状和网状分布.Fe-C-B合金经950～1100℃水淬 200℃回火处理后,局部出现断网现象,基体全部转变为板条马氏体.随着淬火温度增加,Fe2B相断网现象明显,基体中会出现少量片状马氏体.铸造Fe-C-B合金热处理后的硬度为55～60 HRC,冲击韧度大于10 J/cm2,动态断裂韧度大于30 MPa·m1/2.在120目石英砂磨粒磨损条件下.Fe-C-B合金的耐磨性优于高锰钢,比高铬白口铸铁稍低.     

EFFECT OF TOOL WEAR ON MICROSTRUCTURE, MECHANICAL PROPERTIES AND ACOUSTIC EMISSION OF FRICTION STIR WELDED 6061 Al ALLOY

Tool condition is one of the main concerns in friction stir welding （FSW）, because the geometrical condition of the tool pin including size and shape is strongly connected to the microstrueture and mechanical performance of the weld. Tool wear occurs during FSW, especially for welding metal matrix composites with large amounts of abrasive particles, and high melting point materials, which significantly expedite tool wear and deteriorate the mechanical performance of welds. Tools with different pin-wear levels are used to weld 6061 Al alloy, while acoustic emission （AE） sensing, metallographic sectioning, and tensile testing are employed to evaluate the weld quality in various tool wear conditions. Structural characterization shows that the tool wear interferes with the weld quality and accounts for the formation of voids in the nugget zone. Tensile test analysis of samples verifies that both the ultimate tensile strength and the yield strength are adversely affected by the formation of voids in the nugget due to the tool wear. The failure location during tensile test clearly depends on the state of the tool wear, which led to the analysis of the relationships between the structure of the nugget and tool wear. AE signatures recorded during welding reveal that the AE hits concentrate on the higher amplitudes with increasing tool wear. The results show that the AE sensing provides a potentially effective method for the on-line manitoring of tool wear.     

热处理对NCu30-4-2-1合金组织与性能的影响

本文采用差示扫描量热仪及透射电子显微镜研究了热处理工艺对NCu30-4-2-1合金组织及性能的影响。结果表明,固溶温度为850 ℃时,合金组织变化不明显;随着固溶温度的提高,枝晶间共晶组织逐渐溶解,当固溶温度为950 ℃时,枝晶组织基本消失,合金中β强化相基本溶入固溶体基体中,形成单相过饱和固溶体组织;继续提高固溶温度至1050 ℃时,晶粒异常长大。增加时效温度和时间,合金硬度值先增大,达到峰值后趋于平稳。合金经时效处理600 ℃×8 h,主要析出相为细小弥散分布的β´-Ni₃Si相,并与基体保持良好共格关系,合金强度硬度最大,断后伸长率较高。     

Si含量和冷却速率对Mg2Si/Al复合材料组织与耐磨性能的影响

用浇注方法制备了不同的Mg2Si/Al复合材料,研究Si含量和冷却速率对Mg2Si/Al复合材料的组织与耐磨性能的影响并分析其机理。结果表明,随着Mg2Si/Al复合材料中Si含量的上升,初生Mg2Si相的数量逐渐增多而尺寸不断减小,初生Si相的数量不断增加而尺寸基本不变或略有增加;随着冷却速率的增加,Mg2Si/Al复合材料中的初生Mg2Si相和Si相的数量不断增加且尺寸不断减少;在干滑动磨损条件不变的前提下,随着Si含量的逐渐上升,Mg2Si/Al复合材料的磨损体积不断减小。     

Al、Ti掺杂对Mg2Ni合金相结构稳定性的影响及其微观机理

采用第一性原理赝势平面波方法,研究元素Al和Ti掺杂对Mg2Ni储氢合金相结构稳定性的影响及其微观机理.结果显示:在掺杂浓度x＝0～0.5范围内,所形成的Mg2Ni型Mg2-xMxNi(M＝Al,Ti)固溶体合金的相结构稳定性随Al掺杂浓度的增大而增强,随Ti掺杂浓度的增大而减弱,且Mg2-xMxNi(M＝Al,Ti)固溶体合金相对于立方结构的Mg3MNi2(M＝Al,Ti)化合物呈现热力学不稳定性,极易分解成由立方结构Mg3MNi2(M＝Al,Ti)和六方结构Mg2Ni组成的复合相,计算结果与实验结果吻合.电子结构分析表明,Al、Ti掺杂Mg2Ni储氢合金的相结构稳定性与体系在低能级区的成键电子数密切相关.     

Enhanced Hydriding and Dehydriding Kinetics of as-Spun Nanocrystalline Mg2Ni-Type Alloy Substituting Ni with Cu

为了改善Mg2Ni型合金的吸放氢动力学性能,用Cu部分替代合金中的Ni。用快淬工艺制备了纳米晶Mg2Ni1-xCux(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)贮氢合金,用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构;用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸放氢动力学性能。结果表明,快淬态合金具有纳米晶结构,Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,但导致形成第二相Mg2Cu。随Cu含量的增加,合金的吸氢量先增加而后减小,但合金的放氢量随Cu含量的增加而单调增加。快淬显著提高合金的吸放氢量并改善合金的吸放氢动力学。     

热处理对ZK60镁合金组织与力学性能的影响

研究固溶和时效热处理工艺对铸态ZK60镁合金显微组织与力学性能的影响.结果表明,当固溶处理条件为400 ℃下保温10 h、时效处理温度为150.c时,ZK60合金中析出相随时效时间的延长而增加,直至30 h.当时效温度升至200℃时,析出相体积分数在时效时间为15～20 h时达到最大值.室温拉伸实验表明,高密度第二相析出物有利于提高合金的强度和靼性.优化的热处理工艺条件为400℃固溶10 h随后于150℃时效30 h,得到的镁合金兼具有高的强度与塑性综合性能.