热处理对挤压态AZ61-x%La镁合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及拉伸实验等方法研究了热处理对挤压态AZ61-x%La镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,经过T6处理后,原来弥散分布于晶界周围的β-Mg17Al12相经历了从完全溶解到重新析出的过程,并重新分布于晶界周围;β-Mg17Al12相由铸态的网状结构变成块状结构。在晶内一部分区域也出现了小块状的β相。合金中的稀土相能细化晶粒,显著提高合金的硬度。经过T6处理之后合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率都有提高,但硬度略有下降。T5处理对合金的力学性能影响不大。     

Ti8LC钛合金热处理工艺对硬度和组织的影响

钛合金Ti8LC是一种新型低成本近а型的钛合金,为了研究该合金热处理对其组织结构的影响规律,对其进行不同温度固溶处理,随后在不同温度进行时效热处理.用金相显微镜和扫描电镜观察了不同热处理工艺下的微观组织形貌,并通过能谱分析了不同工艺下元素的含量变化.采用洛氏硬度计测试了试样的平均硬度,分析了固溶温度和时效温度对其微观组织形态的变化影响,以及硬度大小、微观组织结构中相的形态和组织组成的相关性.结果表明:固溶处理温度对Ti8LC固溶后的显微组织及随后的时效组织都有极大的影响,随固溶温度的升高,由片状逐渐转为块状.经相同时效工艺处理的合金其显微组织受固溶后组织的遗传影响,合金的硬度随着固溶温度的升高.先降低后升高;通过微观组织和硬度的良好配合,可以确定Ti8LC合金固溶时效的最佳工艺.     

低密度NbTiAlCrSi合金显微组织及力学性能

采用真空自耗电弧熔炼法制备了密度为6.0 g/cm3的NbTiAlCrSi合金,并通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等对其进行了组织观察和分析.结果表明:合金组织由(Nb,Ti)5Si3和(Nb,X)SS两相组成(X代表Ti、Al、Cr等元素),(Nb,Ti)5Si3呈条、块状网络连续分布的特点.对合金铸锭进行1 400℃/9 h均匀化退火处理不能显著改变(Nb,Ti)5Si3条、块的大小,但使得(Nb,Ti)5Si3第二相分布由连续的条、块转变为不连续的(Nb,Ti)5Si3块.该合金热轧态的抗拉强度达704 MPa,室温拉伸脆断.M5Si3型化合物特性以及热轧态中第二相与基体界面处所存在的细微孔隙导致了合金的脆性.     

形变热处理对Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce合金微观组织及性能的影响

设计并制备 Cu-6.5Ni-1Al-1Si-0.15Mg-0.15Ce(wt.%)合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析和透射电镜(TEM)等测试手段研究合金形变热处理过程中微观组织及性能的变化。合金铸态组织为典型的枝晶组织,铸锭经过920℃热轧后,枝晶组织显著消除。合金的适宜固溶处理制度为960℃/4 h。该合金固溶处理后的冷变形对合金最终性能有很大影响。冷变形程度越大,合金达到硬度峰值的时间越短,硬度峰值和电导率越高。时效温度越高,时效析出过程越快。960℃固溶4 h后冷轧50%,450℃时效2 h硬度峰值可达300.8 HV,电导率20.6%IACS,抗拉强度963.9 MPa,屈服强度950.1 MPa。合金在时效过程中析出纳米级粒子为δ-Ni2Si,其与基体的位相关系为：Cuδ[001][001], Cuδ(110)(010), Cuδ(110)(100)。     

均匀化热处理对Al-Mg-Sc铝合金铸锭微观组织和性能的影响

采用DSC差热试验方法和电镜能谱仪等检测手段,对不同温度均匀化退火后合金铸态组织和硬度进行观察和分析。结果表明:Al-Mg-Sc合金铸锭中的初生相主要为分布在晶粒内部的Al3(Sc,Zr,Ti)相与分布在晶界处的Al3Mg2相。采用较高温度470℃均匀化退火时,合金的加热应保持较低的加热速率,或者采用二级以上均匀化热处理工艺。在470℃均匀化退火时,在加热2h内硬度下降明显,保温时间延长,硬度下降变得缓慢。     

烧结温度对钴基耐磨合金微观组织和性能的影响

在真空环境下采用粉末冶金法制备碳化物增强钴基耐磨合金,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、电子探针显微分析仪(electron probe microanalyzer,EPMA)、X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)等设备观察和分析烧结温度对合金微观组织的影响,研究了增强相的物相及其形成机制。研究结果表明:粉末冶金法制备的钴基耐磨合金基体由面心立方(face center cubic,FCC)结构的γ-Co和密排六方(hexagonal closed-packed,HCP)结构的ε-Co相组成,增强相为M6C和M_(23)C_6型碳化物。当固相烧结温度为1250℃时,块状M6C型碳化物和颗粒状M_(23)C_6型碳化物弥散分布于基体中;当烧结温度升高至1340℃,M6C型碳化物呈尖锐的棱角状,平均尺寸大于30μm,颗粒状M_(23)C_6消失;烧结温度继续升高至1360℃,M6C型碳化物呈骨架状,ε-Co相消失。对合金的力学性能测试结果表明,当烧结温度为1270℃时,钴基合金的综合性能最佳,硬度大于HRC 60,抗压强度为1921 MPa,抗拉强度为203 MPa,摩擦系数为0.561。     

烧结熔覆钢表面镍基合金涂层的组织和性能

采用Ni25、Ni45、Ni60合金粉末通过烧结熔覆法在45钢表面制备出不同成分的镍基合金涂层。通过金相显微镜观察和X射线衍射分析等手段对合金涂层的组织形貌、相组成和界面结构进行研究,并对涂层显微硬度进行了测试。结果表明：通过烧结熔覆可以在45钢表面获得较为致密的镍基合金涂层。Ni25合金涂层组织主要为比较粗大的γ-(Ni, Fe)奥氏体以及少量的Cr₂₃C₆碳化物相;Ni45和Ni60合金涂层中除了γ-(Ni, Fe)奥氏体和Cr₂₃C₆碳化物之外,还出现了CrB硼化物。不同成分镍基合金涂层与45钢基体在界面处均形成了良好的冶金结合。当烧结温度1100℃、保温时间15 min时,涂层微观组织致密,硬质相颗粒尺寸较小,分布均匀。Ni60合金涂层的硬度最高,约为HV 735;Ni45合金涂层次之,约为HV 534;Ni25合金涂层硬度最低,只有HV 236。     

不同碳含量铸态316L不锈钢的组织和性能研究

利用真空感应熔炼制备了不同碳含量的316 L铸态合金。利用化学分析方法分析了合金的化学成分,利用扫描电镜观察了合金的铸态微观组织,利用显微硬度仪测量了合金的维氏硬度。研究发现,合金的铸态组织由奥氏体和铁素体组成,随合金中的碳含量增加,合金铸态组织中的铁素体含量增加,合金的硬度显著增加。     

一种新型高耐磨锌合金的研制

通过正交试验方法,利用金相显微镜、显微硬度测量仪、MM-2000摩擦磨损试验机研究Al、Cu、Si、Mg对锌合金组织和耐磨性能的影响,确定了优化成分。结果表明,合金最优化的成分为:15%Al、3.5%Cu、0.10%Mg、1.0%Si,其耐磨性能较Zn-13Al合金提高4.6倍,硬度提高59.6HV。过量Si降低合金耐磨性能,Cu可以细化合金组织,Al、Mg、Cu都能提高合金的硬度和耐磨性能。再通过固溶强化处理,细化晶粒,提高韧度硬度和耐磨性能,得到最优的温度时间组合为300℃保温5小时。     

时效对超高强含钪铝合金组织和性能的影响

采用维氏硬度测量、室温拉伸性能测试和显微组织结构分析,研究了不同时效制度下Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金的力学性能、腐蚀性能和显微组织。结果表明,合金具有显著的时效硬化效应,随时效温度的升高,合金达到时效硬度峰值的时间缩短。合金适宜的时效制度为120℃/24 h。此时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和维氏硬度分别为696 MPa、654 MPa、11.1%和211.2 HV。合金中主要强化相为GP区和η′相,主要强化作用为沉淀强化及弥散强化。时效过程中Al3Sc和Al3(Sc,Zr)质点表现出较强的热稳定性;合金抗晶间腐蚀能力随时效时间的延长而增强。     

Co-Al-W三元合金热处理组织

研究不同Al和W含量对四种Co-Al-W三元合金的初熔温度、热处理组织和硬度的影响.结果表明:四种Co-Al-W三元合金的固、液相点温度均超过镍基单晶高温合金液相点温度;在1300℃/8h固溶处理后,三种合金均仅得到γ(fcc)单相组织,而高W合金在晶界和晶内均有μ相Co₇W₆析出;在800℃/100h和900℃/50h时效处理后,四种合金在基体γ相中均析出Ll₂型γ'相Co₃(Al,W),其γ+γ'两相组织形貌与镍基高温合金相似;高W(12%)和高Al(12%)合金分别促进了μ相Co₇W₆和富Al相析出.综合以上结果并结合时效合金的硬度结果,初步确定了含γ+γ'两相组织的合金成分范围.     

CuZn37Mn3Al2FeSi合金组织和性能的研究

采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和光学显微镜（OM）研究Cu-37%Zn-2%Mn-1.6%Al-0.7%Fe-0.7%Si合金的微观组织,测试不同时效条件下合金的微观硬度。研究结果表明：合金微观组织主要存在α相、β相和Mn5Si3相三种,其中β相为基体,α相主要分布在晶界,晶内有少量针状α相,Mn5Si3相多为六边形棒状,中心为富铁硅相。当时效温度不大于300℃时,组织中β相比例高达97.5%;在420℃×1h的时效条件下,α相比例达到实验最大值25%;当时效温度大于520℃时,组织全部为β相。合金的微观硬度也随着α相比例的增加而降低。     

Nb含量对Al0.3CoCrFeNi高熵合金组织与性能的影响

采用真空电弧炉制备了Al_0.3CoCrFeNiNb_x(x为摩尔比,x=0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0)高熵合金棒材,用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微维氏硬度计和万能试验机对合金的微观组织和性能进行了研究。结果表明,Al_0.3CoCrFeNi合金的微观组织为单相面心立方(fcc);添加Nb后,合金由fcc相和Laves相组成,并随着Nb含量的增加,Laves相体积分数逐渐增多;至Al_0.3CoCrFeNiNb_1.0时,基体相从fcc相变为Laves相。Al_0.3CoCrFeNiNb_x合金组织随Nb含量变化经历了亚共晶到过共晶的转变,同时衍射峰(111)fcc先向小角度移动后向大角度移动,晶格常数先增大后减小。Nb元素的增加可以有效提高Al_0.3CoCrFeNiNb_x合金的强度和硬度,硬度呈近似线性增加,从Al_...     

元素添加对两步烧结W-6Ni-4Co合金组织和力学性能的影响

采用粉末冶金技术制备W-6Ni-4Co-2X(X=Nb、Ta、Hf、Mo、Ti)合金,研究添加Nb、Ta、Hf、Mo和Ti元素对W-6Ni-4Co合金组织和力学性能的影响。结果表明：W-6Ni-4Co-2X合金的显微组织主要由基体相(W相)和黏结相组成,且黏结相的种类和含量与烧结过程W相在黏结相(Ni, Co)中的溶解析出有关。W-6Ni-4Co-2Ta、W-6Ni-4Co-2Hf合金组织W晶粒呈不规则多边形,W-6Ni-4Co-2Nb、W-6Ni-4Co-2Ti合金组织W晶粒呈椭球形,并分散分布在黏结相中。W-6Ni-4Co-2Ta合金组织均匀、晶粒细小、W/黏结相界面结合良好,使其硬度、抗弯强度和屈服强度较高。W-6Ni-4Co-2Mo合金组织W晶粒呈网状排列,连续W骨架结构与延性黏结相协同降低了合金的应变硬化程度,使其具有较好的抗应变硬化性能。因此,向W-6Ni-4Co合金中添加合适的过渡金属元素是提高其力学性能的一种有效途径。     

Al-2.3Cu-1.7Mg-1.2Fe-1.2Ni合金的时效行为研究

采用硬度测试、电导率测试、常温力学性能测试等方法研究了单级时效处理过程中时效温度和时效时间对Al-2.3Cu-1.7Mg-1.2Fe-1.2Ni合金力学性能和电导率的影响规律,并利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)等手段对合金淬火态以及几种不同时效处理制度下的显微组织进行了研究.结果表明,合金经固溶淬火处理后仍残留有较多的大尺寸第二相,淬火态组织存在的第二相主要有Al9FeNi,Al7 Cu2 Fe,Al7 Cu4 Ni等.单级时效处理过程中,时效处理的温度越高,达到峰时效所需的时间越短,材料的峰时效硬度值越低;电导率随时效时间的延长而不断上升,时效温度越高,电导率的增长速率越快.峰时效条件下合金内主要沉淀强化相包括S’相和S"相,晶界上有明显的链状析出物存在,呈不连续分布;峰时效条件下,合金棒材的极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为455 MPa,391 MPa和10.6％,电导率可达到21.6 MS·m-1.     

CoCrFeNiCuTix高熵合金的微观组织与耐腐蚀性能研究

采用真空热压烧结法制备了CoCrFeNiCuTi_x (x为摩尔比, x=0.25, 0.50, 0.75, 1.00)六元高熵合金, 研究了Ti含量对该高熵合金微观组织和耐腐蚀性的影响。利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、HVS-1000B型数显显微硬度计和电化学工作站等设备测试和分析了CoCrFeNiCuTi_x高熵合金的组织结构和耐腐蚀性能。结果表明: 不同Ti含量(摩尔分数)的CoCrFeNiCuTi_x高熵合金, 物相都为面心立方结构, 组织主要为树枝晶; 随着Ti摩尔分数的增加, 高熵合金树枝晶组织减少, 硬度先增加后减小, x=0.50时, 合金的硬度值最大, 为HV 755;CoCrFeNiCuTi_x高熵合金的自腐蚀电位都正于45#钢, 耐腐蚀性先增强后减弱, x=0.50时, 其耐腐蚀性最优。     

Mo-30W钼合金棒材再结晶行为研究

采用粉末冶金工艺制备了Mo-30W钼合金棒材, 通过拉伸力学性能测试、硬度测试、光学显微镜(optical microscope, OM)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM) 及能量色散谱仪(energy dispersive spectrometer, EDS) 等测试分析手段, 研究了Mo-30W钼合金棒材的再结晶行为。结果表明, 由于W的固溶强化和变形强化, Mo-30W钼合金棒材在1600℃高温抗拉强度达到170MPa, 延伸率为10%, 高温力学性能得到明显提升; 在1300~1500℃范围内, 随着温度的升高, Mo-30W钼合金棒材强度和硬度先保持稳定然后显著下降; 在1500℃时, Mo-30W钼合金棒材发生了完全再结晶, 抗拉强度为385 MPa, 维氏硬度为HV10 185, 抗拉强度和硬度值达到最低。     

Mn对ZA40合金微观组织和性能的影响

文章以ZA40合金为研究对象,通过对其添加不同含量的Mn来研究Mn元素对ZA40合金微观组织、硬度以及摩擦磨损性能的影响。试验结果表明,只需加入微量的Mn,合金组织的基体晶粒就会得到明显的细化,富锰硬质点在组织中呈点状和颗粒状分布。当Mn含量达到0.75%时,合金中开始有富锰相出现;此后,如果继续加大Mn含量,富锰相开始聚集并呈条状和块状集中于晶界;当Mn含量达到1.5%时,富锰相呈片状组织贯穿晶界。在0~0.75%范围内,合金硬度随着Mn元素含量的增加而显著提高。但是,当Mn元素含量超过1.0%之后,增加Mn元素含量对合金硬度的影响就变得不明显了。此外,在合金中加入少量的Mn元素即可显著地提高其耐磨性。当Mn含量为1.0%时,合金的摩擦磨损性能最好。     

Mo2FeB2基新型硬质合金的制备

本文采用真空反应烧结法原位合成制备了Mo2FeB2基新型硬质合金,研究了Mo2FeB2基新型硬质合金及烧结温度和保温时间对合金组织和性能的影响.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对试样的组织和物相进行了分析,测定了试样的密度、抗弯强度(TRS)和硬度(HRA).实验结果表明,提高烧结温度或延长保温时间都会导致合金中的Mo2FeB2颗粒形貌从近球形向长条形转变,导致抗弯强度降低.本实验烧结温度为1 270℃,保温0 min时获得的硬质合金的组织和性能最佳,其抗弯强度为1 780 MPa,硬度为86HRA.     

Mg-Gd-Y-Zr镁合金时效硬化研究

通过对Mg-Gd-Y-Zr合金进行充分固溶,并在不同温度下进行时效实验,研究了该合金在时效过程中的微观组织及硬度的变化.结果表明:充分固溶处理后,Gd、Y元素在合金晶界处的偏析基本消除;200℃时效时,合金硬度随时效时间的延长而提高,出现小峰值,随后继续增长,达到峰值后,硬度缓慢下降,逐渐趋于平稳;时效温度越高,合金时效动力越大,达到峰值硬度所需的时间越短,峰值硬度越小.