Be和Y对AZ91D压铸镁合金组织的影响

以AZ91D为基体,研究了添加Be和Y对其压铸组织的影响。结果表明,加入Be,AZ91D合金组织中析出了Mg_(3.1)Al_(0.9)、Mg_2A_(l3)和Mg_(17)Al_(12)相。Be含量增加,AZ91D合金α-Mg相枝晶得到细化,有球化趋势。Y也可显著细化α-Mg基体,并细化β-Mg_(17)Al_(12)相;随Y含量的增加,压铸AZ9D合金组织得到逐步细化,相组成为α-Mg、Mg_(0.97)Zn_(0.03)和Mg_(3.1)Al_(0.9)。     

Mg-8Al-Sr-xCa (x=0.5, 1.0, 1.5) 合金的显微组织和力学性能

研究了Mg-8Al-Sr-xCa合金的显微组织和力学性能。铸态合金组织主要由α-Mg相和β-Mg17Al12相组成。在Ca添加至1.5%(质量分数,下同)后,形成少量Al2Ca颗粒。挤压过程中合金发生了动态再结晶,晶粒明显细化,同时第二相碎化,时效后组织中的β相趋于球形。拉伸结果显示,在Ca含量由0.5%增至1.5%时,铸态和挤压时效态合金的拉伸性能逐渐提高。挤压时效态AJ80+1.5%Ca的屈服强度和抗拉强度分别为274 MPa和327 MPa,该合金优异的拉伸强度主要是细晶强化和Al2Ca颗粒与含Ca的β-Mg17Al12相析出强化的结果。     

挤压温度对Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y镁合金组织和性能的影响（英文）

通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),电子背散射衍射(EBSD)以及拉伸试验对360和420℃挤压的Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y变形镁合金的组织和性能进行了研究。结果表明,合金铸态和时效态的相组成为α-Mg,Mn,Mg_7Zn_3,Mg_2Sn,和MgSnY相。挤压温度从360℃增加到420℃,动态再结晶完成,晶粒长大,合金的屈服强度、抗拉强度以及延伸率分别由259 MPa,350 MPa和18.3%降低至239 MPa,332 MPa和12.5%。理论计算和拉伸试验结果表明,细晶强化和固溶强化对合金屈服强度的增加产生决定性影响。     

Sm对挤压Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn镁合金微观组织及力学性能的影响

制备了Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn-x Sm(x=0.5,1.5,4.5,质量分数,%)合金,研究了合金的显微组织和力学性能。实验结果表明,随着Sm质量分数的增加,Al_2Sm相主要在晶内析出且体积分数增加,相反Mg_(17)Al_(12)相的体积分数降低;挤压后合金发生动态再结晶,晶粒细化。在室温条件下,含1.5%Sm合金显示了最佳的力学性能,其极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为316 MPa,148 MPa和21.3%。该合金优异的力学性能主要是由于晶粒细化、Al_2Sm颗粒的弥散强化和减少Mg_(17)Al_(12)相的析出。     

挤压铸造准晶增强AZ91D镁基复合材料组织与性能（英文）

为了改善AZ91D镁合金的性能,采用挤压铸造法制备了Mg-Zn-Y准晶中间合金增强AZ91D镁基复合材料,研究了准晶中间合金含量对复合材料组织和性能的影响。结果表明挤压铸造工艺可以有效细化晶粒,复合材料的显微组织主要由α-Mg基体、晶界上分布的β-Mg_(17)Al_(12)相以及Mg_3Zn_6Y准晶颗粒组成,准晶颗粒和α-Mg基体之间形成稳定结合。当准晶中间合金含量为5%时,抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为194.3 MPa和9.2%。复合材料的强化机制为细晶强化和准晶颗粒强化。     

MB15镁合金的相组成及其微观形态

研究了MB15镁合金的铸态和挤压型材的相组成及其微观形态。结果表明,在铸态合金的晶界及富Zr,Zn核区存在Zn_2Zr_3相和MgZn_2相,前者为等宽条状,后者为不规则块状。此外,在晶内还有尺寸很小的粒状ZnZr_2相,在α-Mg固溶体中分散着极小的MgZn相。在挤压型材中,在富Zr,Zn条带区出现较大的颗粒Zn_2Zr_3相和众多弥散分布的ZrH_2相和MgZn_2相质点,它们起着阻碍再结晶的作用。170℃,10h时效导致在非条带区析出MgZn_3相。     

Mo微合金化对铸态Mg_(94)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1合金显微组织和力学性能的影响

在Mg-Y-Zn系长周期镁合金中加入微量Mo,探究其微合金化对基体合金组织及力学性能的影响。结果表明,铸态Mg-Zn-Y-Mn-(Mo)合金显微组织由α-Mg基体相、18R LPSO相(Mg_(12)YZn)和W相(Mg_3Zn_3Y_2)三相组成。发现微量Mo能明显细化铸态合金晶粒,显著促进合金中18R LPSO相形成,抑制W相析出。当加入0.3 wt.%Mo时,合金的显微组织和力学性能达到最佳,最小晶粒尺寸达到22μm,其抗拉强度和伸长率分别达到265 MPa和13.5%。     

等通道转角挤压对Mg-6Zn合金显微组织和力学性能的影响

利用等通道转角挤压(ECAP)技术,在200℃对Mg-6Zn合金进行了不同道次的挤压。结果表明,经ECAP挤压后合金显微组织明显细化、均匀化,平均晶粒尺寸由15μm减小到3μm;ECAP过程中粗大的块状共晶相变形破碎、细化,并在周围诱发新相析出。通过XRD分析发现析出相主要是Mg_4Zn_7和MgZn_2。经过2道次ECAP挤压后,Mg-6Zn合金的抗拉强度可达275 MPa,屈服强度达到245 MPa,伸长率为24%。当ECAP道次增加到4道次和6道次后,强度反而下降。     

生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金显微组织与性能研究（英文）

针对生物医用Mg-3Zn-0.2Ca的显微组织、力学性能以及生物腐蚀行为,采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸实验机、电化学以及浸泡测试方法进行了研究。XRD结果表明Mg-3Zn-0.2Ca合金中的第二相主要为Mg_7Zn_3,Mg_2Zn_3,Mg_4Zn_7等金属间化合物相。相比于铸态,经过56:1挤压比变形后的Mg-3Zn-0.2Ca合金晶粒明显细化,平均晶粒尺寸从119.1μm降到2.5μm,降低了47.6倍。挤压态Mg-3Zn-0.2Ca合金的屈服强度(0.2%TYS)、抗拉强度以及延伸率分别为205,336 MPa和17.85%,电化学以及浸泡测试表明挤压态合金的耐蚀性明显优于铸态Mg-3Zn-0.2Ca合金,其主要归因于晶粒细化。新设计的生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金呈现出了良好的综合力学性能以及生物耐蚀性。     

Mg-16Al-12Zn-4Si-xCa-ySb合金的显微组织与力学性能

采用重力铸造法制备了Mg-16Al-12Zn-4Si-x Ca-y Sb合金,研究了Ca和Sb添加对合金组织及力学性能的影响。结果表明,未添加Ca、Sb时,合金主要由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Si及Mg Zn_2四相组成;添加微量Ca、Sb后,出现了Mg_3Sb_2和CaSi_2新相,初生Mg_2Si相由粗大的骨骼状转变为多边形块状;随Ca含量的增加,合金的抗拉强度先提高后降低。合金断裂形式为准解理脆性断裂。     

汽车用铸造镁合金的组织与力学性能

研究了Sr含量和振动凝固振幅对铸造AM50-Y镁合金组织与力学性能的影响。结果表明,随着振幅的增加,铸态镁合金的晶粒尺寸不断减小,组织中的块状或者条状相逐渐演变为点状弥散分布,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐上升,振幅为2.5 mm时达到极大值。随Sr含量增加,振幅为2.5 mm合金的晶粒尺寸比未振动合金要小,抗拉强度、屈服强度和伸长率增大。     

Zn对钢-铝轧制界面组织与性能的影响

采用界面预置5%(质量分数,%)的Zn粉,冷轧复合成功制备出界面结合良好的钢-铝复合材料。通过XRD、SEM对复合材料界面形貌、界面物相及物相析出规律进行研究,利用自制滑轮剥离装置对界面剥离强度进行了测试。结果表明：钢-铝复合界面只生成Fe₂Al₅金属间化合物相,界面结合处预置Zn粉可延缓或减少Fe₂Al₅相生成,使生成Fe₂Al₅相的温度向高温推移。当热处理温度超过350 ℃后,界面预置Zn粉能显著提高钢-铝复合界面结合强度。     

退火工艺对中厚板焊接性能的影响

采用PLC控制下的真空自动焊设备对26 mm厚的Q370钢板进行了焊接性能试验,研究了焊接后退火温度对焊接件力学性能、焊接区硬度分布和断裂韧性的影响,并分析了焊接的焊缝区、熔合区、热影响区和母材的组织形貌特征。结果表明,随着退火温度的升高,焊接件拉伸强度与-20 ℃低温冲击吸收能量均表现出先上升后下降的趋势;300 ℃退火后的焊接试件具有良好的强度与冲击韧性的结合。     

铁基非晶增强碳化钨涂层的微观结构与性能

采用超音速火焰喷涂技术制备了WC-CoCr/铁基非晶复合涂层。比较研究了复合涂层和WC-CoCr的微观形貌、硬度、耐磨性能、高温氧化性能和腐蚀性能。XRD分析和SEM观察表明,复合涂层主要由WC相、W2C相和铁基非晶相组成。与WC-CoCr涂层相比,复合涂层的硬度有所降低,但是两者没有显著性差异。由于硬度下降,导致复合涂层的耐磨性能略低于WC-CoCr涂层。800℃高温氧化测试表明,复合涂层在800℃具有良好的热稳定性,这归因于氧化过程中生成了一层致密的氧化膜。此外,复合涂层在3.5%氯化钠溶液中的耐腐蚀性能也优于WC-CoCr涂层。     

一种新型镍基高温合金组织及性能的研究

GH4742(俄ЭП742)合金属于典型的高合金化难变形镍基高温合金涡轮盘材料,本文通过调整Al、Ti、Nb的成分对GH4742合金进行改进,发明了一种新型镍基高温合金。利用JMatPro模拟得到平衡相图,再利用光学金相显微镜和场发射扫描电镜对合金的晶粒组织、碳化物以及γ′相分布情况进行观察,同时对力学性能进行了检测。结果表明：平衡状态下的合金从1 400 ℃到300 ℃的冷却过程中相转变可概括为L → L+γ → L+γ+MC →γ+MC+γ′ → γ+γ′+MC+μ → γ+γ′+μ+MC+M23C6 → γ+γ′+μ+MC+M23C6+σ,780 ℃下析出γ′相的质量分数为40.88%;锻造变形工艺为γ+γ′双相区变形,1 120 ℃固溶后经过标准双时效处理(850 ℃/6 h/AC＋780 ℃/6 h/AC)后的显微组织明显可见两种不同尺寸晶粒,小晶粒(13 μm)呈项链状分布于大晶粒(100 μm)周围;该合金中的碳化物主要为大尺寸、不规则形状的MC(NbC、TiC、VC),断续穿晶和沿晶分布;强化相γ′相的分布状态也有大小两种不同尺寸,γ′I相平均直径为600 nm,γ′II相平均直径为150 nm,两种尺寸γ′相强化的良好匹配,使得该合金在具有较高强度的同时又具有较高的塑性,力学性能优异,室温抗拉强度1 478 MPa,尤其是650 ℃/863 MPa下的持久性能为194 h,远远超过GH4742合金650 ℃/823 MPa持久下50 h的标准。     

600 MPa级热镀锌双相钢性能优化

设计了含有较高Mn、Cr、Mo和微量Nb的热镀锌双相钢,研究了不同两相区温度和不同快冷速度对材料力学性能的影响。结果表明,双相区退火温度在800~840 ℃时,随退火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度变化不大,伸长率先升高后降低,在820 ℃试验钢塑性最好。冷速为10 ℃/s和20 ℃/s时,试验钢中马氏体较少,强度较低;冷速为15 ℃/s时,试验钢强度及塑性较好。     

一种新型镍基高温合金组织及性能的研究

GH4742(俄ЭП742)合金属于典型的高合金化难变形镍基高温合金涡轮盘材料，本文通过调整Al、Ti、Nb的成分对GH4742合金进行改进，发明了一种新型镍基高温合金。利用JMatPro模拟得到平衡相图，再利用光学金相显微镜和场发射扫描电镜对合金的晶粒组织、碳化物以及γ′相分布情况进行观察，同时对力学性能进行了检测。结果表明：平衡状态下的合金从1 400 ℃到300 ℃的冷却过程中相转变可概括为L → L+γ → L+γ+MC →γ+MC+γ′ → γ+γ′+MC+μ → γ+γ′+μ+MC+M23C6 → γ+γ′+μ+MC+M23C6+σ，780 ℃下析出γ′相的质量分数为40.88%；锻造变形工艺为γ+γ′双相区变形，1 120 ℃固溶后经过标准双时效处理(850 ℃/6 h/AC＋780 ℃/6 h/AC)后的显微组织明显可见两种不同尺寸晶粒，小晶粒(13 μm)呈项链状分布于大晶粒(100 μm)周围；该合金中的碳化物主要为大尺寸、不规则形状的MC(NbC、TiC、VC)，断续穿晶和沿晶分布；强化相γ′相的分布状态也有大小两种不同尺寸，γ′I相平均直径为600 nm，γ′II相平均直径为150 nm，两种尺寸γ′相强化的良好匹配，使得该合金在具有较高强度的同时又具有较高的塑性，力学性能优异，室温抗拉强度1 478 MPa，尤其是650 ℃/863 MPa下的持久性能为194 h，远远超过GH4742合金650 ℃/823 MPa持久下50 h的标准。     

固溶冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响

研究了固溶处理过程中不同冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响。研究结果表明,γ′相尺寸随固溶处理后的冷却速率提高而减小,γ′相形貌也随着冷却速率的提高而更加规则,从而使拉伸强度和持久性能随冷却速率的提高而增加,而伸长率呈降低趋势。从1120 ℃以30~40 ℃/min的冷却速率冷却到850 ℃,再空冷到室温的热处理制度,能够使IN738LC合金具有最佳强度和塑性匹配。     

添加硼对铸造Ti-46.5Al-8Nb合金组织和性能的影响

全片层Ti-46.5Al-8Nb合金中添加硼(≤0.7%,原子分数)的显微组织观察表明,细化组织的临界硼含量约为0.5%(原子分数).细化机制与凝固前沿硼产生了附加的成分过冷和硼化物钉扎晶界双重机制有关.由于硼减小了片层形成所需要的过冷度,片层间距随硼含量的增加而增加,片层间距λ与晶粒尺寸d-1/2符合线性关系.添加硼的Ti-46.5Al-8Nb合金的α2相体积分数越高,硬度也越高.合金的断裂强度和延伸率随硼含量增加而增加.室温断裂强度与晶粒尺寸符合Hall-Petch关系.     

Cu 含量对Ti-Cu合金半固态可锻性及锻造后力学性能的影响

通过镦锻试验和模锻实验研究了Ti-Cu系合金半固态锻造行为,并对锻材进行了拉伸试验,讨论了Cu含量对半固态可锻性及力学性能的影响。结果表明：1000 °C至1150°C半固态锻造较常规锻造具有较小的顶锻压力;其中,1000 °C至1050°C间半固态锻造的Ti-Cu系合金均表现出较好的可锻性,在75%的锻造变形量下无明显缺陷。分析认为,Ti-Cu系列合金中含有较多的低熔点Ti2Cu相,随着半固态温度升高或Cu含量的增加,材料中的液相含量增加,增加的液相含量对变形起到润滑作用,减少了固相变形引起的应力集中,有效的降低了变形抗力,改善了成形性。力学性能研究表明：半固态锻造Ti-Cu系合金较常规锻造合金强度升高,塑性降低。随着Cu含量的升高,合金的强度明显提升,塑性降低。分析认为：力学性能的变化主要是由于Ti2Cu相析出含量、形态和分布相关,随着Cu含量和半固态温度的升高,更多Ti2Cu相在晶内和晶界析出,引起析出强化作用,同时,晶界析出的针状Ti2Cu相形成了偏析带,降低了合金塑形。