激光表面快速熔凝Fe—Sb合金的显微组织和硬度

研究了激光表面快速熔凝Fe－Sb合金的显微组织和硬度，并基于热流模型计算了治区的几何尺寸和冷速。     

Sc对Ti-Al二元合金组织与显微硬度的影响

采用真空电弧熔炼技术制备了Ti-6Al、Ti-3Al-35c、Ti-10Al以及Ti-8Al-2Sc四种成分的合金，借助X射线衍射技：术(XRD)对铸态合金的相组成进行了分析。将铸态合金分别在β相区、α＋β相区和仅相区的温度下进行真空等温退火10h并进行水冷。借助光学金相显微镜对合金在不同退火态下的组织进行了分析，并用岛津显微硬度计测量了合金的显微硬度。试验结果表明，铸态Ti-Al-(Se)合金的显微组织形貌主要为魏氏组织、双态组织和网篮组织，其主要析出相为Ti-Al和Al3Sc。金属sc的加入明显细化了合金的组织，同时提高了合金中α片层组织的显微硬度。从金属Sc对合金的组织演变的影响上来看，金属Sc的加入具有稳定仅相的作用。经过等温退火处理后的合金其显微硬度高于铸态合金的显微硬度，Al的含量以及金属Sc的添加均对合金基体和片层组织的硬度产生了一定的影响。     

铸态Ti-Sc二元合金的组织特征、相结构和显微硬度

采用真空电弧熔炼技术制备了4种成分的Ti-Sc二元合金,并借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)技术及显微硬度测试,对合金的组织形貌、相成分以及不同形貌相的显微硬度进行了分析.结果表明:合金铸态组织形貌为螺旋状、团簇状片层、双相组织;金属Sc对合金的组织有着明显的细化作用,在合金中Sc与Ti形成了固溶体,不同形貌的相,其显微硬度差别较大;当Sc含量为2%～3%时,Ti-Sc二元合金的显微硬度达到最高值,Sc含量高于2%～3%时,合金基体硬度高于片层组织硬度,Sc含量低于2%～3%时,合金基体硬度低于片层组织硬度,少量Sc对合金性能有所提高,对α相片层组织有强化作用.     

激光近净成形Ni-Cu-Sn合金

利用激光近净成形技术成形出无变形的Ni-Cu-Sn合金样品。沿沉积方向显微组织主要为柱状晶，呈外延式跨层生长，长度随工艺参数不同而变化。平均显微硬度HV0.2在1700MPa左右，而弹性模量和延伸率波动较大，这与高功率下近净成形颗粒全熔化的凝固特性有关。     

激光快速成形TC21钛合金沉积态组织研究

分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度等测试手段，研究了激光快速成形高强高韧损伤容限型TC21钛合金的沉积态组织。结果表明：TC21沉积态有着粗大的沿沉积高度方向外延生长的原始声柱状晶，仅最后一层熔覆层顶部为较细小的声等轴晶。宏观上存在明暗两个组织区域，明区为针状马氏体区，位于最后十几层熔覆层，暗区为网篮组织区。结合成形过程传热和组织转变理论分析认为，网篮组织是由明区的初始快冷凝固的马氏体在成形过程中，经受再热循环的固溶时效作用转变而来。随着激光功率的增大，原始声柱状晶将粗化，暗区网篮组织中片状口亦将长大；明区硬度基本不变，暗区硬度略有下降。     

Ti含量对Nb-Si基超高温合金组织及相成分的影响

采用真空非自耗电弧熔炼的方法制备了Nb-Si基超高温合金,分析了Ti含量对合金组织及相成分的影响规律。结果表明,合金中Ti含量对初生(Nb,X)_5Si_3的晶型及其尺寸和含量有明显影响。当Ti含量较低时(Oat%~10at%),初生硅化物为α-(Nb,X)_5Si_3;与未添加Ti的合金相比,含Ti合金的硅化物含量明显增加;当Ti含量为18at%~20at%时,初生硅化物为α-(Nb,X)_5Si_3和γ-(Nb,X)_5Si_3,但α-(Nb,X)_5Si_3的含量随着合金中Ti含量的增加而减少;当Ti含量为22at%~30at%时,初生硅化物仅为γ-(Nb,X)_5Si_3。随合金中Ti含量的增加,α-(Nb,X)_5Si_3的尺寸增大,但γ-(Nb,X)_5Si_3尺寸基本不变。Ti在Nbss和γ-(Nb,X)_5Si_3中的含量均随合金中Ti含量的增加而增加,但Ti在α-(Nb,X)_5Si_3中的含量较低且基本不随合金中Ti含量的增加而变化。     

CH化合物和Ni60A对激光快速成形试件组织与力学性能的影响

采用5 kW横流CO₂激光器在Q235基材上快速成形三种不同成分的304不锈钢粉末,分别为标准304不锈钢粉末,添加CH化合物的304不锈钢粉末,添加CH化合物以及Ni60A的304不锈钢粉末,通过试验方法观察三种不同成分的304不锈钢激光快速成形试件的的显微组织,研究其综合力学性能. 结果表明,在304不锈钢粉末内添加CH化合物能显著提高激光快速成型试件的显微硬度,抗拉强度和断后伸长率,显微组织得到细化;而同时添加CH化合物及Ni60A的试件的抗拉强度及显微硬度得到更大的提高,但断后伸长率却有一定程度的降低.     

添加Cr元素对快速凝固Al-Ti-Fe基合金显微组织和显微硬度的影响

采用单辊旋铸技术制备Al-2．5Ti-2．5Fe和A1-2．5Ti-2．5Fe-2．5Cr合金薄带，利用X射线衍射、EDS、透射电镜和高分辨电镜来分析该两种合金的急冷态和退火态显微组织，研究了Cr对快速凝固Al-2．5Ti-2．5Fe合金显微组织和显微硬度的影响。     

激光快速成形过程中316L不锈钢显微组织的演变

对316L不锈钢在激光快速成形过程中的凝固行为和组织形成进行了考察．结果表明,成形件呈现全γ奥氏体结构,γ奥氏体从基体外延生长成柱状枝晶,并显示较强的晶体取向性,其（100）晶向基本平行沉积方向,仅在顶部出现一薄层转向枝晶层,而在成形件中出现的层带结构并未影响不同熔覆沉积层之间组织生长和取向的连续性．采用最高界面生长温度判据对激光快速成形中的相形成规律进行了分析,并结合平界面稳定性分析、枝晶生长理论和柱状晶／等轴晶转变模型讨论了成形件中的层带形成及外延柱状晶生长特性．     

Si、Mg含量对Al-Mg-Si合金显微组织及显微硬度的影响

通过添加不同含量Si和Mg,研究Si、Mg对Al-Mg-Si合金显微组织与显微硬度的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和显微硬度计分别对合金的微观形貌、相组成及显微硬度进行测试分析。结果表明：合金中主要有初生α-Al、骨骼状Mg2Si相、板片状共晶Si,还会出现少量的Al9Si、Al8Si6Mg3Fe、Al0.3Fe3Si0.7 和Al0.5Fe3Si0.5。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金中α-Al枝晶变得细小,初生硅含量增加。随着Mg含量的增加,α-Al枝晶变粗、变大,从α-Al基体和初晶Si中的析出相逐渐明显,Mg2Si强化相聚集长大,同时α-Al初生晶尺寸增大。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金的显微硬度也随之提高。随着Mg含量的增加,合金显微硬度先增大后减小。     

堆焊快速成形低碳钢件的组织与微观力学性能

采用自制的低碳Ti、B微合金化金属芯焊丝进行了金属零件的堆焊快速成形试验,研究了成形件的组织特征和显微硬度,结果表明:沿沉积高度方向上,成形件的连续组织具有分层特征,珠光体的含量逐渐减少,铁素体的含量逐渐增加,表层主要为块状铁素体,这与成形件各区域的热循环条件和基板材料中C元素的扩散有关;成形件底部和中间区域的显微硬度显著高于表层区域的显微硬度。采用纳米压痕法研究了成形件组织中针状铁素体和块状铁素体的微观力学性能,结果表明:针状铁素体的硬度是块状铁素体的1.28倍,两者的弹性模量相当。因此,获得大量的针状铁素体组织是提高成形件力学性能的重要途径。     

Undercooling and rapid solidification of Nb-Si eutectic alloys studied by long drop tube

Niobium-silicide alloys have great potential for high temperature turbine applications. The two-phase Nb/Nb5Si3 in situ composites exhibit a good balance in mechanical properties. Using the 52 m drop tube, the effect of undercooling and rapid solidification on the solidification process and micro-structural characterization of Nb-Si eutectic alloy was studied, The microstructures of the Nb-Si composites were investigated by optics microscope （OM）, X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscope （SEM） equipped with X-ray energy dispersive spectrometry （EDS）. Up to 480 K, deep undercooling of the Nb-Si eutectic samples was successfully obtained, which corresponds to 25% of the liquidus temperature. Contrasting to the conventional microstructure usually found in the Nb-Si eutectic alloy, the microstructure of the undercooled sample is divided into the fine and coarse regions. The most commonly observed microstructure is Nb＋Nb5Si3, and the Nb3Si phase is not be found. The change of coarseness of microstructure is due to different cooling rates during and after recalescence. The large undercooling is sufficient to completely bypass the high temperature phase field.     

Si含量对Al-Mn-Mg合金激光焊接性能的影响

研究Al-Mn-Mg铝合金板材的Si含量（0．1％～0．5％,质量分数）对其脉冲激光焊接性能的影响。试验材料为实验室制备的0．45mm厚的H16态板材。激光焊接试验后发现,当Si含量低于0．34％时,焊池里没有产生裂纹;但是,当Si含量增加到0．47％时,焊池里有裂纹产生。微观组织观察表明,当Si含量低的时候,晶界上残留的共晶相呈不连续的点状分布：当Si含量高的时候,晶界上残留的共晶相变成连续分布。这种现象可以解释增加Si含量对激光焊接性能产生的不利影响。     

Fe含量对激光立体成形TC4合金组织性能的影响

研究了Fe含量(0.026%,0.18%,质量分数)对激光立体成形TC4合金组织及拉伸性能的影响。对沉积态及固溶时效处理后的组织进行了分析:2种Fe含量下,沿沉积方向组织均为由贯穿多个熔覆层的β柱状晶组成,内部为魏氏组织且晶界处有较小的α集束;固溶时效处理后,随着Fe含量增加,沿沉积方向组织由粗大的柱状晶转变为细小柱状晶,发生了明显再结晶。热处理后试样室温拉伸性能均高于锻件标准要求,沿沉积方向拉伸性能随Fe含量升高而升高,而Fe含量对垂直于沉积方向上拉伸强度影响不大。     

Spray forming of hypereutectic Al–Si alloys

To develop advanced aluminum alloys with high silicon content, hypereutectic aluminum silicon alloys AlSix (x = 18, 25, and 35 wt.%) in the form of cylindrical billet have been spray formed under different thermal conditions. To help in spray forming parameter selection and interpretation of experimental results, phase diagram of the alloys and their thermochemical data such as liquid fractions and enthalpies in function of temperature have been calculated. The spray formed hypereutectic Al–Si alloys are typically composed of refined and uniformly distributed primary silicon and modified eutectic. Thermal conditions and silicon content of the deposited materials have significant influence on the metallurgical quality of the spray formed Al–Si alloys. Strong cooling condition is required for spray forming Al–Si alloys with high silicon content.     

The steady-State corrosion kinetics of two-phase binary alloys forming the most-stable oxide

The steady-state kinetics in the high-temperature oxidation of binary A-B alloys containing a mixture of the conjugated solid solutions of B in A (alpha phase) and A in B (beta phase) with exclusive formation of the most-stable oxide BO_v have been examined, assuming that the external scale grows on top of a subsurface layer of alpha phase. The results obtained are compared with the corresponding behavior of alloys which are single phase in the whole range of composition. Under identical values of all the parameters involved the concentration of B at the alloy-scale interface is smaller for two-phase than for single-phase alloys under the same concentration of B in the alloy as a result of the restricted flux of B through the alpha-phase layer. As a consequence of this, the two-phase alloys corrode more slowly than single-phase alloys and this difference increases as the solubility of B in the alpha phase decreases. Finally, the simultaneous formation of BO_v both externally and as internal oxide is more likely for two-phase than for single-phase materials.