热处理对AlFeCrCoNiMo高熵合金微观组织与硬度的影响

利用真空电弧熔炼法制备了AlFeCrCoNiMo高熵合金。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度仪,研究了退火对高熵合金的微观组织及硬度的影响。结果表明:铸态以及退火后的合金是树枝晶结构,枝晶间是由Cr_9Mo_(21)Ni_(20)和NiCoCr金属间化合物组成的共晶结构;随着退火温度的升高,FCC相逐渐减少,并会析出新的金属间化合物;合金的微观应力表现出先增大后减少的变化趋势;合金的硬度随着退火温度的升高先升高再降低,合金的应力与硬度的变化趋势一致,当退火温度达到800℃时,合金的硬度达到最大。     

Ti含量对计算机材料Mg-Al-Zn合金微观组织与力学性能的影响

以计算机材料Mg-Al-Zn合金为研究对象,对添加不同含量Ti元素的该合金热处理后的微观组织和力学性能进行分析,结果表明:Mg-Al-Zn合金微观组织主要由基体α-Mg相、网状β-(Mg17Al12)相,短小的针状相及微小共晶组织颗粒相组成,其中β-(Mg17Al12)相为主要的强化相,其形态和数理决定了合金的强度和硬度。随Ti元素含量增加,合金微观组织逐渐细化、均匀,晶粒数目越多,β相形态分布及尺寸、大小都发生了变化,合金的力学性能逐渐提高;在不同温度下,流变应力-应变曲线呈现走势基本相同的趋势,应力-应变曲线表现为明显的动态再结晶特性,随温度升高,该合金的峰值应力逐渐减小。     

超声铸造制备原位Al_3Ti/2024Al复合材料的性能

利用超声铸造法制备了原位Al_3Ti颗粒增强的Al_3Ti/2024Al复合材料,研究了Al_3Ti含量对Al_3Ti/2024Al复合材料微观组织、硬度、力学性能和耐磨性的影响。结果表明,随着Al_3Ti含量增加,复合材料基体组织逐渐细化;但当Al_3Ti含量超过12%时,复合材料致密度却显著降低;基体硬度和复合材料硬度都随Al_3Ti含量增加而增大;Al_3Ti含量为8%的2024Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为357 MPa和446 MPa,相比铸态2024Al合金提升了38.5%和39.8%;复合材料的耐磨性随Al_3Ti含量增加而逐渐提高。     

纳米TiC/Ti细化剂加入量对铸态Al-Zn-Cu-Mg合金组织和性能的影响

采用高能球磨法制备金属Ti粉负载纳米TiC颗粒复合细化剂(TiC/Ti细化剂),研究细化剂加入量对铸态Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:随着TiC/Ti细化剂加入量的增加,Al-Zn-Mg-Cu合金的晶粒尺寸逐渐减小;当加入量为0.5%(质量分数)时,晶粒形态由未添加细化剂时的525μm树枝晶转变为119.7μm的细等轴晶;随着细化剂加入量的增加,合金的晶粒尺寸逐渐粗化。铸态Al-Zn-Mg-Cu合金的第二相由T(AlZnMgCu)相和θ(Al_2Cu)相组成,晶粒细化使第二相细化、分散,但细化剂的添加并不改变第二相的组成。随着细化剂加入量的增加,合金的抗拉强度和维氏硬度升高;当细化剂加入量为0.5%时,合金的抗拉强度和硬度分别为249.5 MPa和137.3 HV,较未添加时的分别提高32.9%和16.4%。     

超声处理对Mg-9Al-Zn-0.6Ce-1.2Ca镁合金组织及耐蚀性的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、极化曲线测试等研究了超声处理功率(0、600、650、700、750 W)对Mg-9Al-Zn-0.6Ce-1.2Ca合金组织与耐蚀性能的影响。结果表明:随超声处理功率逐渐增大,Mg-9Al-Zn-0.6Ce-1.2Ca合金中α-Mg相平均晶粒尺寸先增大后减小,β-Mg_(17)Al_(12)相体积分数减少,并从连续网状变为半网状、散点状,合金耐蚀性随超声处理功率增大先增大后减小;经650 W超声处理后,合金中α-Mg相平均晶粒尺寸降至最低,相比于未进行超声处理的合金,降低了52.7%,β-Mg_(17)Al_(12)相呈半网状、散点状,此时合金的耐腐蚀性能最佳。     

大变形金属钛的微观结构和力学性能

对经过大变形(轧制加表面机械研磨处理(Surface Mechanical Attrition Treatment,简称SMAT)处理)后的商业纯钛(C.P.Ti)的微观结构和力学性能进行了研究。结果表明:经过轧制和SMAT处理后的Ti微观结构分了3层且成梯度变化,最外层是一薄层非晶,次表面是纳米晶,芯部是超细晶粒。力学性能也存在梯度变化,硬度从表面到芯部逐渐减小,残余应力在表面为压应力,往芯部逐渐变成拉应力。多层结构钛(Multilayered hierarchical structure Ti,简称MHS-Ti)和超细晶粒钛(Ultrafine grained Ti,简称UFG-Ti的屈服强度明显大于C.P.Ti。MHS-Ti和UFG-Ti的屈服强度相近,随着应变的增大,MHS-Ti的强度增加得多,显示了优异的加工硬化性能。     

添加Ti对AlCuFeMnNi高熵合金组织和耐磨性的影响

为研究添加Ti元素对AlCuFeMnNi高熵合金组织和耐磨性的影响,采用真空电弧熔炼技术制备了等摩尔比的AlCuFeMnNi和AlCuFeMnNiTi合金。利用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了上述两种合金的物相组成、显微组织、硬度和摩擦磨损性能。结果表明,添加Ti元素后,AlCuFeMnNiTi合金由原来的FCC与BCC1双相结构转变为FCC、BCC1与BCC2三相结构,其点阵常数和晶胞体积均有所增大。两种合金均为典型的树枝状晶,Ti元素的添加使合金晶粒逐步细化,枝晶区域面积增加,晶间区域面积减小,枝晶区域弥散分布有少量领先相BCC2。添加Ti元素后,合金的硬度由423.5 HV0.5提高到498.0 HV0.5;质量损失率和摩擦因数则分别由0.43%、0.59降低至0.39%、0.46,摩擦因数呈先增大后稳定的变化趋势。AlCuFeMnNiTi合金硬度和耐磨性能的提高主要是由Ti元素的添加所引起的细晶强化、固溶强化和晶体结构向高强相转变的综合作用所致。     

均匀化退火对7050铝合金微观组织和腐蚀性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、硬度试验、极化曲线测试、晶间腐蚀试验,研究了均匀化退火对7050铝合金微观组织、硬度和腐蚀性能的影响。结果表明,在465℃进行均匀化退火时,铸态合金中粗大的η相逐渐转变为S相并逐渐固溶于铝基体中,Al_7Cu_2Fe相未发生溶解,保温36 h后合金中出现了过烧现象;随保温时间延长,合金的硬度逐渐增大并趋于稳定,自腐蚀电位先增大后降低,腐蚀电流先减小后增大,晶间腐蚀深度先减小后增大,经465℃×24 h后,合金具有较好的耐腐蚀性能。     

铜模铸造Cu_(99)Zr_(0.5)Al_(0.5)合金微观组织及时效工艺

采用铜模铸造制备了直径为20mm的Cu_(99)Zr_(0.5)Al_(0.5)合金棒,研究了其铸态和冷轧态组织以及时效温度和时间对其电导率及力学性能的影响。结果表明,Cu_(99)Zr_(0.5)Al_(0.5)铸态合金由细小的等轴晶粒组成,晶界处存在少量共晶组织,冷轧后晶粒在轧制方向上被压扁、拉长,形成条带状变形组织。在不同时效温度下,合金硬度(HV)随时效时间的延长先增加后减小,而电导率随时效时间的延长先迅速增大后趋于稳定,经过450℃×1h时效后,硬度(HV)达到172,抗拉强度为460MPa,电导率为34.86 MS/m。     

Ti对(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x块体金属玻璃显微组织、力学及腐蚀性能的影响（英文）

采用铜模吸铸法制备(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x合金,利用X射线衍射、扫描电镜、压缩实验及腐蚀测试等手段研究Ti对合金显微组织、力学和腐蚀性能的影响。结果表明,当Ti含量高于4%(摩尔分数)时,合金中出现大量晶化相;而当Ti含量为1%~3%Ti时,合金的压缩应力-应变曲线上出现屈服现象。添加适量的Ti元素能提高合金的强度及韧性。在1 mol/L NaOH溶液中浸泡144 h后,(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x合金质量无明显变化,表现出良好的耐腐蚀性能;而在1 mol/L HCl溶液中则会发生腐蚀,但适量的Ti元素添加可显著提高合金在盐酸溶液中的耐腐蚀性能。     

时效处理对Cr_xCu_1Fe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2高熵合金组织与力学性能的影响

采用非自耗真空电弧熔炼炉制备了Cr_xCu_1Fe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2(x=0、0.5、1.0、2.0,记为C1~C4合金)高熵合金,在700℃和800℃退火12h后对其微观组织和硬度进行了分析。结果表明,Cr_xCuFe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2合金在铸态主要由BCC相、FCC相和HCP相组成、经700℃退火处理后,合金物相均未发生明显改变,表现出良好的热稳定性;经800℃退火后,除C2合金外,其余合金的FCC相转变为BCC相。Cr_xCuFe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2合金经700℃和800℃退火后,其微观组织为枝晶和枝晶间组织,并随Cr含量的增加,枝晶间区域扩大。Cr_xCuFe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2合金在铸态、700℃和800℃退火态的硬度均随Cr含量的增加而提高,但是增加幅度较小。800℃退火处理后,C4合金的硬度(HV)由441增加至480,增幅仅为8.8%,表现出相对较弱的时效硬化现象。     

激光增材制造高Nb含量GH4169合金微观偏析行为研究

目的减轻不同热处理状态下激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。方法采用激光增材制造方法对球磨Nb合金化后的合金粉末进行快速成形,获得具有较高Nb含量的GH4169合金试样。通过光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、维氏硬度测试方法,对沉积态、固溶态和直接时效态试样进行分析,研究因合金中Nb含量变化引起的微观偏析对沉积态和热处理态合金的枝晶组织和显微硬度的影响。结果随着Nb含量的增加,一方面,由于枝晶间的Nb含量增加,枝晶间(γ+Laves)共晶数量增加,且共晶组织形貌更为连续;沉积态试样的显微硬度由228.4HV增大至534.1HV。另一方面,枝晶干Nb元素含量增加,枝晶干与枝晶间Nb元素含量的差异缩小,Nb元素的偏析比由8.59减小至4.13。后续固溶处理后,枝晶结构逐渐消失,枝晶间Laves相的数量随之减少,枝晶干与枝晶间的微观偏析减轻;固溶态试样硬度值随之减小,减小趋势随固溶温度的升高而逐渐平缓。随着Nb含量的增加,直接时效处理后,各试样显微硬度值在微观区域内的均匀性提高,枝晶干与枝晶间强化相的析出差异减小。结论合适的热处理制度既可以实现合金元素的均匀化,还能减小枝晶干与枝晶间强化相的析出差异,减轻激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。     

退火对ZrCuNiAl非晶合金组织和硬度的影响

通过差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电镜和显微硬度分析,研究了退火温度对Zr_(65)Cu_(17.5)Ni_(10)Al_(7.5)非晶合金组织结构和显微硬度的影响。随着升温速率的增加,玻璃转变温度T_g和晶化温度T_x逐渐升高。在623K(低于T_g)退火30min,试样保持非晶结构。在723K(高于T_g,低于T_x)以及823K和923K(高于T_x)退火30 min,发生晶化,结晶相为CuZr_2和NiZr_2。随着退火温度升高,结晶程度逐渐增加并达到饱和,纳米晶逐渐形核并长大,显微硬度先增大后减小。     

热变形条件对Ti60合金微观组织的影响

研究变形工艺参数对Ti60合金微观组织(初生α相尺寸和体积分数)的影响。实验时选取的变形温度为900、930、960和980℃,应变速率为0.001、0.01、0.1、1.0和10.0 s?1,变形程度为50%、60%和70%。结果表明:变形温度对Ti60合金微观组织有着显著影响。在(α β)两相区,随着变形温度的升高,初生α相含量减少,而α相尺寸呈先增大后减小的趋势;应变速率对Ti60合金变形组织中初生α相的形态有较大影响。随着应变速率的增加,晶粒尺寸呈先减小后略有增大的趋势,初生α相含量呈逐渐减小的趋势;变形程度存在一临界值,超过这一临界值后,变形程度的增加有利于晶粒的细化;初生α相含量随着变形程度的增加呈先增大后减小的趋势。     

Ti对FeCrMnNi合金显微组织和力学性能的影响

采用非自耗真空电弧炉制备FeCrMnNiTix(x=0, 0.5, 1.0)高熵合金,利用扫描电镜(SEM)和力学万能试验机研究了微观组织和力学性能的关系。结果表明, FeCrMnNiTix(x=0, 0.5, 1.0)高熵合金主要以树枝状晶组织存在;在枝晶区域内部,随着Ti元素的增加,合金中的δ相和Laves相均有所增加,使得合金具有较大的脆性,在冲击下容易发生断裂;FeCrMnNiTi0.5合金的硬度为91.5 HRB,明显高于FeCrMnNi合金的硬度(30.3 HRB)。不含Ti的FeCrMnNi合金的抗拉强度为528.2 MPa,屈服强度为120.8 MPa;随着Ti含量的增加,合金拉伸性能变差。     

挤压态Mg-0.5Bi-0.5Sn-0.5Ag合金的热变形行为、组织和织构演变

本文成功制备了一种新型挤压态低合金化Mg-0.5Bi-0.5Sn-0.5Ag合金(BTQ000合金)。在变形温度为400℃、应变速率为10 s^-1的条件下,对BTQ000合金进行热压缩实验,研究了该合金在不同应变阶段的变形机制组织和织构演变。结果表明：BTQ000合金的流变应力曲线可分为加工硬化、动态回复、稳态流变和额外应变硬化四个阶段。合金发生了明显的回复和动态再结晶,随着应变的增大,平均晶粒粒径先增大后减小,孪晶的面积分数逐渐减小,亚晶的面积分数先增后减。当应变为0.1时,亚晶的最大面积分数为76.2%,亚晶对织构类型和强度起着主导作用,而织构强度则表现出先减后增的趋势。当应变为0.4时,大量具有弥散取向的动态再结晶晶粒减少了织构的峰值强度。由此可见,亚晶和动态再结晶是影响合金织构类型和强度的主导因素。     

铝含量对(Zr_(0.761)Cu_(0.147)Ni_(0.092))_(93-x)Al_(7+x)非晶合金的热稳定性及其力学性能的影响

采用铜模吸铸法制备(Zr_(0.761)Cu_(0.147)Ni_(0.092))_(93-x)Al_(7+x)(x=0,1,2,3,5,7(摩尔分数,%))块体非晶合金,采用同步示差扫描量热仪(DSC)、万能试验机和显微硬度计测试各试样的过冷液相区、压缩塑性和显微硬度,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段对其微观结构和力学性能的关系进行分析。结果表明:随着Al含量的增加,(Zr_(0.761)Cu_(0.147)Ni_(0.092))_(93-x)Al_(7+x)非晶合金的玻璃转变温度T_g、初始晶化温度T_x均呈现增大的趋势,而过冷液相区ΔT_x先增大后减小,在x=3时达到最大的94 K。合金塑性变形ε_p随着Al含量的增加先增大后减小,在x=3时达到最大值为15.82%;合金屈服强度σ_s和显微硬度HV都呈现增强的趋势,在x=7时取得最大值,分别为1713和4095 MPa。     

SLM成形Al-Mg-Li-Cu合金残余应力及组织性能

通过阿基米德排水法以及试验测试综合分析选区激光熔融成形Al-Mg-Li-Cu合金的致密度、微观形貌和硬度等组织性能特征，探究了打印参数对合金残余应力的影响。结果表明，当粉末层厚(T)、激光功率(P)、舱口间距(H)逐渐增加时，残余应力逐渐减小。当T、P、H一定时，残余应力随扫描速率的增加先减小后增大。在最佳打印参数如下：P为240 W、V为140 mm/s、H为100μm、T为50μm时，成形件的残余应力最小，为56.53 MPa,且致密度高，硬度(HV)为114。     

氟化镧添加量对TiC钢结硬质合金组织和性能的影响

研究了氟化镧添加量对碳化钛钢结硬质合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着氟化镧含量的增加,该合金的硬度和冲击韧性先增大后减小,致密度亦先增加后减小。当氟化镧添加量0.5%时,组织致密,硬度及韧性均达到最大值。     

不同准晶含量Mg-Zn—Gd—Y合金的高温热压缩变形行为

在应变速率为0.001 5～1.5 s-1、温度为315 ℃条件下,在Gleeble-3500热模拟机上对不同准晶含量(体积分数)Mg-Zn-Gd-Y合金的高温热压缩变形特性进行研究.研究变形过程中合金的真应力与应变关系,通过选取合理模型描述了315 ℃时合金的流变应力与应变速率的关系,并对不同准晶含量的合金在不同变形量下的微观组织进行观察.结果表明:高应变速率下不同准晶含量的Mg-Zn-Gd-Y合金的真应力-应变曲线差异较大,高准晶含量Mg-Zn-Gd-Y合金表现出较好的塑性变形能力;应变速率的变化对高准晶含量Mg-Zn-Gd-Y合金的流变应力影响较大,且Mg-Zn-Gd-Y合金变形后晶粒随应变速率的增大而减小;在塑性变形过程中,准晶可以促进Mg-Zn-Gd-Y合金的动态再结晶,同时也有利于孪晶的生成.