Investigation on Mechanical Properties and Microstructure of Hydroxyapatite-SiC_w Composite Bioceramics

1Introduction Hydroxyapatitehasbecomeoneofthemostimportant artificialbonetransplantmaterialsbecauseofitsexcellent biocompatibility,osteophonyandhavingnoside effectto humanbody.Unfortunatelythemechanicalpropertiesof synthesizedhydroxyapatitearepoor,especia…     

高铬铸铁的正火组织与性能研究

研究正火温度对新型高铬铸铁组织、硬度(HRC)及冲击韧性的影响。实验结果表明高铬铸铁在800~950℃正火时,其组织由珠光体+少量铁素体+网状共晶碳化物组成;在1 000~1 050℃正火时,碳化物溶解析出,珠光体球化,得到铁素体基体上分布的粒状碳化物+共晶碳化物+少量珠光体,硬度略有降低;在1 100~1 150℃正火时,共晶碳化物溶解得更多,冷却过程中奥氏体中析出弥散碳化物,冷却后得到马氏体(过饱和铁素体)基体上弥散碳化物+共晶碳化物,硬度明显升高,并在1 150℃时硬度达到最大值,在800~1 150℃正火加热温度范围内,冲击韧性在4.2~4.7 Jcm2之间波动,总体变化不大。     

Effect of Lanthanum-praseodymium-cerium Mischmetal on Mechanical Properties and Microstructure of Mg-A1 Alloys

The effects of lanthanum-praseodymium-cerium mischmetal (LPC) on the microstructure and mechanical properties of Mg-Al alloy were investigated. With the addition of LPC, an additional rod-like Al11La3 phase was deposited in the alloy. LPC greatly improves the tensile strength of cast Mg-Al alloys but negatively affects the elongation of cast alloys above 473 K. Cast alloys are strengthened by both precipitation strengthening and dispersion strengthening at ambient temperature. When the temperature exceeds 4...     

过共品铸造Al-Si—Cu—Mg—Fe合金组织性能研究

通过正交试验和单因素试验,考察了Cu、Mg、Zn、Ni和Fe对Al—18Si过共晶铝硅合金室温及高温（350℃）力学性能的影响规律,利用光学金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDX）对合金中富Cu相、富Fe相的组织组成进行了分析．结果表明：Cu、Mg是提高AI-18Si过共晶铝硅舍金室温及高温强度的主要因素;Zn含量增加明显降低合金350℃时的高温强度,改善合金的室温和高温延伸率;Fe降低合金的室温强度,显著提高合金的高温强度;当Cr：Fe=0．35：1,Mn：Cr=2：1,含铁0．8％～1．2％时,Al-18Si-4．0Cu-0．7Mg-0．2Zn-1.0Ni-（0．8～1．2）Fe合金力学性能σb（25℃））310MPa,延伸率受（25℃）≥0．75%,σb（350℃）〉130MPa,延伸率δs（35℃）〉1．5％;合金中富铜相主要以块状Al。Cu相和白灰色花卉状A15Si。cu2Mg8相存在,富铁相主要以三叶草状、树枝状和棒状Al5Si（Cr,Mn,Fe）相存在．     

动态时效对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与力学性能的影响

对Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金进行预时效+中温轧制变形+终时效的动态时效工艺处理,采用硬度测试、拉伸性能测试,结合金相显微组织分析和透射电子显微分析,探究动态时效对其力学性能与微观组织的影响。结果表明：动态时效能够提高合金的时效硬化速率,随着变形量的增大,合金的峰时效时间逐渐减小,峰值硬度逐渐增大。动态时效能够改变晶粒形貌,随着变形量的增大,晶粒的纵横比增大,位错数量增多,强化相数量增多尺寸减小,使得合金强度随着变形量的增大而逐渐增大,但伸长率逐渐减小。变形量为50%合金的强度最高,抗拉强度和屈服强度最大,分别为527.4 MPa和467.0 MPa,伸长率保持在较高值9.1%。     

Influence of Si Contents on the Microstructure Evolution and Mechanical Properties of Al-Mg-Si-Cu-Zn Alloys

Si含量对Al-Mg-Si-Cu-Zn合金微观组织演变和力学性能的影响

朱亮¹,郭明星^1,2, 张济山^1,2,李高洁¹, 王宇¹,庄林忠^1,2

（1. 北京科技大学 新金属材料国家重点实验室,北京100083;

2.塔塔钢铁公司,1970 CA,艾默伊登, 荷兰）

摘要：

通过拉伸试验,并利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱分析（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）系统研究了不同Si含量对Al-Mg-Si-Cu-Zn合金组织演变和力学性能的影响。结果表明,随着Si含量的增加,铸态合金中形成的富铁相和析出相逐渐增加,从而使得铸态晶粒尺寸逐渐减小。随后在均匀化过程中,Si含量越高,合金中的板条状的β-AlFeSi相越易转变为更有利于改善合金成形性的球状α-Al(FeMn)Si 相。热加工过程中合金的组织演变主要受Si含量的影响,最终冷轧态合金中析出相的密度和均匀性分布均随Si含量的增加而增加,使得固溶处理过程中的再结晶晶粒尺寸被细化。因此,沿着45°轧制方向的预时效态合金的屈服强度,抗拉强度和延伸率均随着Si含量的增加而增加。

关键词：Al-Mg-Si-Cu-Zn合金,Mg/Si比,组织演变,力学性能

     

Microstructure and Mechanical Properties of Heat-treated GeSb_2Te_4 Thin Films

The effect of annealing on microstructure,adhesive and frictional properties of GeSb 2 Te 4 films were experimentally studied.The GeSb 2 Te 4 films were prepared by radio frequency(RF)magnetron sputtering,and annealed at 200℃and 340℃under vacuum circumstance,respectively.The adhesion and friction experiments were mainly conducted with a lateral force microscope(LFM)for the GeSb 2 Te 4 thin films before and after annealing.Their morphology and phase structure were analyzed by using atomic force microscopy(AFM)and X-ray Diffraction(XRD)techniques,and the nanoindention was employed to evaluate their hardness values.Moreover,an electric force microscope(EFM)was used to measure the surface potential. It is found that the deposited GeSb 2 Te 4 thin film undergoes an amorphous-to-fcc and fcc-to-hex structure transition;the adhesion has a weaker dependence on the surface roughness,but a certain correlation with the surface potential of GeSb 2 Te 4 thin films.And the friction behavior of GeSb 2 Te 4 thin films follows their adhesion behavior under a lower applied load.However,such a relation is replaced by the mechanical behavior when the load is relatively higher.Moreover,the GeSb 2 Te 4 thin film annealed at 340℃presents a lubricative property.     

稀土钇对AlZnMgCu合金组织及性能的影响

利用金相显微镜、图象分析仪、ＳＥＭ、Ｘ射线衍射仪等实验手段,研究了单一稀土钇（Ｙ）对航空用铝合金ＡｌＺｎＭｇＣｕ铸态组织和力学性能的影响规律．实验结果表明,少量稀土钇能细化合金的二次枝晶组织,减小共晶化合物尺寸．钇的加入主要和铜（Ｃｕ）、硅（Ｓｉ）等元素结合生成相应的稀土化合物相．研究发现,合金中加入少量钇稀土能有效改善合金的冲击韧性     

Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金的微观组织与力学性能

为研究Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金微观组织与力学性能,通过金属模铸造、固溶处理、热挤压和时效处理工艺过程,制备了Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金,并利用金相显微镜(optical microscopy,OM)、X射线衍射仪(Xray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)及透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)等手段进行表征.结果表明:Mg-Gd-Er-Zn合金的铸态组织主要由α-Mg基体和沿晶界分布的(Mg,Zn)3Gd第2相组成,固溶后生成层片状的长周期堆垛有序(long period stacking ordered,LPSO)结构;经过热挤压变形,合金的晶粒得到显著细化;时效处理过程中,合金中析出纳米级尺寸的β'相.最终时效态合金的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率可分别达397.5 MPa、359.0 MPa和6.0%.     

B4C—Al2O3复合材料的组织结构及力学性能

Ｂ４Ｃ基体中掺加不同量的Ａｌ２Ｏ３在１８５０℃,３５ＭＰａ压力下,热压燃结,利用ＸＲＤ,ＳＥＭ、ＥＤＡＸ,ＳＥＮＢ等方法对试样的组织结构及力学性能进行研究,结果表明：Ａｌ２Ｏ３掺加不仅降低了热压烧结温度,促进了烧结致密化,获得９６％以上的相对密度而且提高了纯Ｂ４Ｃ材料的力学性能。Ｂ４Ｃ－２０％ｖｏｌ Ａｌ２Ｏ３的Ｋｉｃ值达５．４３ＭＰａ·ｍ＾１／２,弯曲强度为３７０．４ＭＰａ;Ｂ４Ｃ－３０％ｖｏｌ     

AZ80镁合金复杂壳体反挤压组织和力学性能研究

采用反挤压成形工艺获得AZ80镁合金复杂壳体零件,并对成形件的显微组织、室温力学性能以及拉伸断口进行了研究。结果表明,挤压温度在320℃时,成形件的挤压成形性较差;随着挤压温度的升高,成形零件的挤压成形性逐渐变好。反挤压成形的AZ80镁合金零件,室温力学性能比铸态的明显提高。挤压温度为410℃时,成形零件的综合力学性能较佳,其抗拉强度、伸长率分别为280MPa、12%。挤压温度在380℃以上,其室温拉伸断口表现为明显的韧性断裂特征。     

纳米纤维素晶须/壳聚糖天然可降解复合膜的制备与性能

以纳米纤维素晶须(NCW)为增强体、壳聚糖(CS)为基体,通过流延法制得天然可降解复合膜。通过电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段对复合膜进行结构表征,并对复合膜的动态力学性能、干湿态拉伸性能进行了测试。结果表明:NCW与CS具有很好的相容性;NCW的加入显著提高了CS膜的储能模量、拉伸模量和拉伸强度。NCW能够进一步拓宽CS材料的应用领域和价值。     

热轧TRIP钢的组织与力学性能研究

采用热轧后控制冷却的工艺制备了TRIP钢，拉伸试验表明，试验钢的性能为：σb=605 MPa，σs=440 MPa，δ=28．4％；对试验钢的组织进行了研究，定量金相检测结果表明，试验钢中残余奥氏体含量为5．6％．     

Effects of Quenching Process on Microstructure and Mechanical Properties of Low Carbon Nb-Ti Microalloyed Steel

The low carbon Nb-Ti mieroalloyed tested steel was prepared by the process of vacuum induction furnace smelting, forging and hot rolling. The new steel aims to meet the demand of high strength, high toughness and high plasticity for building facilities. The effects of quenching process on microstructure and mechanical properties of tested steel were investigated. The results showed that prior austenite grain size, phase type and precipitation behavior of （ Nb, Ti） （ C, N） play important roles in mechanical properties of the steel. Through modified appropriately, the model of austenite grain growth during heating and holding is d^5.7778 = 5. 6478^5.7778 ＋ 7.04 × 10^22t^1.6136 exp（- 427. 15 ×10^3 /（RT））. The grain growth activation energy is Qg = 427. 15 kJ. During quenching, the microscopic structures are mainly martensite and lath bainite which contains lots of lath substructure and dislocations. The content of phases, fine and coarsening （ Nb, Ti ） （ C, N ） precipitated changes during different quenching temperatures and holding time. Finally compared with the hardness value, the best quenching process can be obtained that heating temperature and holding time are 900 ℃ and 50 mins, respectively.     

Influence of Matrixes on Microstructure and Properties of CTBN Toughened Epoxy Resins

The influence of the type of epoxy resins (E-51, F-51) on the mechanical properties and mi-crostructure of carboxyl-terminated butadiene nitrile rubber ( CTBN) toughened epoxy resins was investigated by determination of adhesive strength and toughness as well as observation of scanning electron microstructure (SEM). The resuhs indicate that the adhesive strength of CTBN toughened E-51 system is superior to CTBN toughened F-51 system. However, CTBN toughened E-51 system is inferior to CTBN toughened F-51 system in the toughness . This difference is related to the microstructure of two toughened systems . For CTBN toughened F-51, larger cavities and rubber particles are found in the system.. The larger cavities easily cause stress concentration and result in decrease of the adhesive strength. While the larger rubber particles may better terminate the development of crazing and shear banding and result in increase of the toughness .     

掺加SiC片晶对反应烧结SiC性能的影响

以液Si浸渗SiC片晶和C的坯体制备了SiC片晶增韧反应烧结SiC陶瓷材料,讨论了SiC片晶的掺加分数及烧结温度对材料显微结构和力学性能的影响,并比较了所得材料与传统反应烧结材料的力学性能。结果表明,当烧结温度较低时,SiC片晶在烧结体中仍以片晶的形态存在;而当烧结温度提高到1 800℃后,SiC片晶明显向SiC颗粒转变。与传统材料相比,掺加质量分数为40%SiC片晶制备的材料,材料抗折强度由300 MPa左右提高到587 MPa,断裂韧性由3.5MPa.m1/2提高到4.6 MPa.m1/2。     

T型ECAP变形纯铝微观组织与力学性能研究

在室温下对工业纯铝进行T型等通道挤压变形(T-ECAP),研究了挤压速度(5、12、60、120、180mm/min)和挤压道次(1道次、2道次、4道次)对纯铝微观组织与力学性能的影响.结果表明:不同挤压速度下,1道次挤压变形可以将晶粒细化到1μm以下,但是微观组织存在不均匀性;随着挤压道次的增加,晶粒逐渐细化,4道次时晶粒大小为350nm.在试样的纵向中心位置,显微硬度呈现“两端高,中间低”的漏斗状分布;随着挤压道次的增加,漏斗状的硬度分布逐渐减弱,4道次挤压变形后,硬度逐渐趋于均匀.挤压速度180mm/min时,拉伸强度呈现反常的Hall-Petch关系.随着挤压道次的增加,伸长率逐渐增大,2道次挤压变形后,拉伸强度趋于平稳.     

剪力墙结构力学性能探讨

分析了由短肢剪力墙组成的多种结构形式的内力、位移等力学特征,提出一种合理的结构形式,该结构既满足了墙肢截面弯矩不至过大,又保证了连梁截面高度不至过高的特点,且具有较好的力学性能。     

Fe-Cu合金的组织、力学性能和电磁性能

针对当前电机普遍存在的能源浪费问题进行导磁导电材料的研究,采用感应加热炉熔炼炉制备Fe-Cu合金,对合金进行正火、淬火+回火处理,通过金相显微镜、扫描电镜等对其微观组织观察研究,并测试其硬度、冲击韧性等力学性能和电磁性能.结果表明,Fe-Cu合金的基体为铁素体,Cu主要分布在奥氏体晶界处.热处理后合金的硬度和冲击韧性发生了变化,随着Cu质量分数的增加,磁导率和电阻率降低,Fe-20%Cu合金的组织均匀,电阻率、起动转矩比常用电机材料铸铝大,满足电机对导磁导电材料的使用要求.     

含稀土Er的Al-Zn-Mg合金的组织与性能

为了探讨稀土Er对热处理可强化(沉淀强化)的铝合金系作用,采用铸锭冶金法制备了6种含Er量不同的Al-Zn-Mg合金进行了深入分析.通过硬度测试、拉伸力学性能测试、金相观察、X射线衍射和扫描电镜观察,研究了稀土元素Er对Al-Zn-Mg合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,稀土元素Er可以显著地细化Al-Zn-Mg合金的铸态晶粒,减小其枝晶网胞,当Er的添加量达到w(Er)=0.7％时,枝晶网胞几乎完全消失,晶粒变得非常细小且分布均匀;对于合金的冷轧态组织以及时效态晶粒也有同样的细化效果;添加Er后,Al-Zn-Mg合金在冷轧态及时效态下的屈服强度(σ0.2)及抗拉强度(σh)都得到了显著的提高,但塑性有所降低;稀土元素Er添加到Al-Zn-Mg合金中,主要与Al相互作用形成了Al3Er相.合金显微组织的细化及合金的强化都与该相的形成和析出有关.