Fe对Al-10Si合金微观组织和摩擦性能的影响

采用MM2000摩擦磨损试验机研究Al-10Si-xFe合金在不同负载下的摩擦磨损性能.结果表明,适量的Fe含量可改变Al-10Si合金的第二相组织.在100N低载荷时,Al-10Si-xFe合金具有一定的摩擦性能,Fe含量的增加对其磨损质量影响不大,但会减低其摩擦系数.在200N中载荷时,铁含量较低的Al-10Si-xFe合金的摩擦性能较低,当Fe质量分数达1.5%时,具有一定的摩擦性能.在300N高载荷时,Al-10Si-xFe合金的摩擦性能较差.该合金不适宜用作高载荷摩擦材料.     

离焦量对ZK60镁合金激光表面熔凝组织及性能的影响

为改善镁合金的耐蚀性,通过激光表面熔凝工艺在ZK60镁合金表面制备熔凝层。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、显微维氏硬度计、电化学工作站分析了熔凝层的组织结构、表面形貌、显微硬度和耐蚀性。结果表明,激光表面熔凝处理可极大程度细化镁合金晶粒,熔凝层的厚度和粗糙度随激光离焦量的增大而减小,熔凝层由细小等轴晶和柱状晶组成,相组成主要为α-Mg相和MgZn₂相。当离焦量为5 mm时,镁合金熔凝层的表面形貌和耐蚀性达到最佳,与未处理镁合金相比,熔凝层的显微硬度提高约36.1%,腐蚀电位向正向移动约0.097V。     

Cu含量对CoCrFeNiMnAlCux高熵合金微观组织及性能的影响

采用铝热反应法制备了CoCrFeNiMnAlCux（x=0.2、0.4、0.6和0.8）高熵合金,研究了不同Cu含量对CoCrFeNiMnAlCux高熵合金的微观结构、硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。结果表明: CoCrFeNiMnAlCux高熵合金结构由体心立方结构（BCC）和面心立方结构（FCC）组成,且FCC相随着Cu含量的增加而增加。在Cu0.2合金中Cu元素分布均匀且未发生偏析,组织分布较为均匀;随着Cu进一步增加,富Cu相逐渐在Cu0.4和Cu0.6合金中偏析。当x=0.8时,Cu由于与合金中其他元素之间的正混合焓,而大量在晶界处析出。当Cu含量从0.2增加至0.8时,硬度、耐磨性和耐蚀性先升高后下降,磨损机制由最开始的磨粒磨损逐渐转变为粘着磨损,最后又转变为磨粒磨损。其中CoCrFeNiMnAlCu0.6合金展示了最佳的性能,硬度、磨损率和腐蚀电流分别为564HV0.5、4.187×10-5 mm3/N·m和1.17×10-6A·cm2。     

Al3Fe价电子结构及其对Al-Fe合金性能的影响

基于EET理论计算并分析Al3Fe的价电子结构与合金第二相强化、高温稳定性、范性的关系.结果表明,Al3Fe最强共价键(n1(Al3Fe)=1.0834)键合强度远大于γ(-Mg(17)Al(12))(n1(γ(-Mg(17)Al(12))=0.3455)和Mg2Si(n1(Mg2Si)=0.3241)的键合强度,有利于合金强度的提高.Al3Fe的成键能力F(ν)(Al3Fe)(729.87)远大于γ(-Mg(17)Al(12))(F(ν)(γ(-Mg(17)Al(12)))=44.22)和Mg2Si(F(ν)(Mg2Si)=42.76)的成键能力,有利于合金稳定性的增强.Al3Fe的晶格电子密度ρ1(Al3Fe)(8.6357%)小于α-Al(ρ1(α-Al)=15.6808)与Mg2Si(ρ1(Mg2Si)=21.6478)的晶格电子密度,Al3Fe晶胞中强、弱键分布n(α)不均,不利于合金的范性.     

深冷处理对ZA27合金组织性能的影响

对铸态ZA27合金进行350 ℃×2 h的固溶处理后分别水冷和深冷处理。通过测量硬度、磨损试验以及XRD、金相观察, 对水冷和不同深冷时间下锌合金组织和性能做了对比分析。结果表明, 固溶后直接深冷处理4 h的锌合金硬度最高; XRD结果表明深冷处理后合金某些相的衍射峰相对强度发生了变化; 通过显微组织观察发现固溶深冷4 h的合金中共析组织片层结构增多, 且细小均匀; 深冷后耐磨性也得到提高, 且低转速下效果更加明显。     

CaF2对Mg-12%Li-1%Al合金组织和性能的影响

试验熔制了Mg-12%Li-1%Al合金,研究了添加少量的CaF2对合金组织和性能的影响。通过显微观察可知,被还原元素Ca对显微组织中的β相(bcc)有细化作用,Ca主要富集在晶界处,合金中的晶界网格为Ca和Al的富集物,为Al2Ca化合物。显微组织细化机理可以认为,由于Ca在晶界处的吸附作用极大的抑制了晶粒的长大而使其细化。室温下进行轧制板材拉伸测试,结果表明,置换出来的元素Ca可以提高合金的强度和塑性。     

固态扩渗锌处理对纯镁表面组织和性能的影响

采用固态扩渗锌粉方法,对纯镁进行表面合金化改性工艺处理,研究合金层组织结构、硬度及其腐蚀行为。结果表明,固态扩渗实验在纯镁表面形成了MgZn合金层,MgZn合金层主要由MgZn固溶体和Mg7Zn3金属间化合物组成,合金层提高镁的表层硬度并明显改善耐盐水腐蚀性能。     

合金元素对铝合金铸件组织和性能的影响

在Al-Mg合金中,分别加入不同含量的钪、锆和硅元素,严格控制铸造工艺过程,对试样进行力学拉伸试验,采用正交实验方法分析抗拉强度,分析出相对较好的合金成分设计方案.并采用金相显微镜观察合金铸态组织结构,研究合金元素的影响作用.     

微量钪对Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金组织性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr和Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.12Sc-0.15Zr 合金, 采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了2种合金不同处理态的显微组织, 测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率。结果表明:添加微量Sc可以明显细化合金的铸态晶粒, 显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的力学性能和电导率, 其作用机理主要为Al₃(Sc, Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化。     

激光能量密度对激光熔覆组织性能的影响

通过对Q345表面的激光熔覆层进行硬度测量及微观组织分析,揭示了不同激光能量密度下熔覆层和热影响区内显微硬度的分布规律.对比不同激光能量密度下试样的微观组织和显微硬度,发现微观组织越小越致密,硬度越高.研究结果为矿山机械关键件的激光熔覆制造提供了理论依据.     

往复挤压对Mg-5Sn-1Si-0.8Y镁合金组织和性能的影响

为研究不同道次的往复挤压对Mg-5Sn-1Si-0.8Y镁合金组织和性能的影响,向Mg-5Sn-1Si合金中添加0.8%Y(质量分数)后,将铸锭挤压成棒材,随后在340℃下进行4、6和8道次的往复挤压,并使用DEFORM-3D对挤压过程进行模拟。结果表明,添加Y元素后,共晶Mg_2Si明显细化,由复杂的汉字状转变为短棒状。经挤压破碎后,共晶Mg_2Si粒化效果明显,但球化效果不及Mg_2Sn。在往复挤压过程中,受动态和静态再结晶影响,晶粒逐渐细化,平均晶粒尺寸由正挤压态的40.16μm减小到8道次往复挤压的7.68μm,延伸率增幅明显,由6.88%增加至10.6%,但受织构弱化影响,抗拉强度由197MPa下降至182MPa。断口形貌表明,随挤压道次增加,韧窝变得小而多,材料韧性明显增加。往复挤压过程中的不均匀变形使得晶粒大小不一,影响材料力学性能。     

挤压后Mg-3Sn-2Al-1Zn-0.6Sb镁合金时效的组织性能研究

以Mg-3Sn-2Al-1Zn-0.6Sb镁合金经过正挤压与复合挤压后的材料为研究对象,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度测试等方法,研究了不同温度和时间下挤压后镁合金的组织和性能。结果表明:随着时效温度的升高,析出相Mg₂Sn和Mg₁₇Al₁₂的数量显著增加,材料硬度提升幅度也更大;随着时效时间的增加,时效硬度呈现先增加后下降的趋势;正挤压与复合挤压样品均在时效4 h后达到峰时效,正挤压试样的最大显微硬度值为98.9 HV,而复合挤压试样的最大显微硬度值为81.2 HV,表明时效对正挤压材料的强化效果明显优于复合挤压材料。     

压裂分隔工具用可溶镁合金Mg-7Al-1Zn-1Ni-1Cu的制备与性能

采用熔炼、热挤压工艺制备用于加工压裂分隔工具的可溶镁合金Mg-7Al-1Zn-1Ni-1Cu,并对其显微组织结构、力学性能、腐蚀性能及工件的现场使用性能进行了研究。结果表明,铸态合金在室温和120℃下的抗拉强度分别为160、150 MPa,经后续热挤压处理,合金在室温和120℃下的抗拉强度分别上升至300、252 MPa,室温下布氏硬度值从64上升至78,且延伸率也有所上升。挤压态合金在模拟地层水中的腐蚀速率随温度升高而加快,用其加工的压裂球工件在90℃、70 MPa下承压密封性良好,并成功应用于现场施工。     

电沉积Ni-W合金纳米晶的组织与性能

通过电沉积方法镧备Ni-W合金纳米晶，研究钨酸钠浓度、电流密度、镀液pH、温度等四个工艺参薮对Ni-W合金沉积速率、星徽硬度、镀层表面质量的影响。结果表明，通过控镧钨酸钠浓度，可获得不同尺度的Ni-W合金纳米晶，随电流密度增加，镀层的沉积速率和星徽硬度提高。镀液的pH对镀层性能影响最大。Ni-W合金纳米晶镀层具有较高的抗腐蚀性。     

ZL201铝合金的触变锻造组织与性能

利用自行设计的模具,采用半固态触变锻造的方法,研究近液相线铸造法制备的ZL201铝合金半固态坯料触变成形件的组织和性能.结果表明,半固态闭模锻造成形后的成形件组织均匀、致密.合金在525℃～530℃固溶12h、155℃时效20h后,强化相充分溶解,均匀析出,合金的维氏硬度可达129.8HV.半固态触变锻造可以获得理想的成形件.     

熔体过热处理对Mg-5Si合金组织与性能的影响

采用质量分数为99.9％的纯镁锭和99.9％的粒度为45μm的硅粉,制备了质量分数为5%的Mg-5Si合金,研究了熔体过热温度和保温时间对Mg-5Si合金铸态组织和力学性能的影响。研究实现了Mg2Si相尺寸由处理前的27μm减小到20μm,此时初生Mg2Si相的平均尺寸最小,分布趋于均匀,形貌逐渐向树枝状转变,甚至溶解为较为圆整的颗粒,且共晶Mg2Si相层片间距较小,并采用抗拉强度、屈服强度和伸长率表征其力学性能。研究结果表明：熔体过热温度为770℃、保温时间为30min时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为152MPa、84 MPa和6.5%,合金的力学性能得到明显改善。     

Mo对铁基合金激光熔覆层组织与性能的影响

采用半导体激光器激光熔覆含有10%Mo的铁基合金熔覆层,借助Leica DM2700M金相显微镜、HVS-5Z数显显微硬度计、WTM-2E可控气氛微型摩擦磨损试验仪、FA2004B高精度电子天平对熔覆层的组织、硬度、摩擦因数及失重量进行了分析。实验结果表明:Mo单质的添加明显增加熔覆层组织的结核率,细化熔覆层组织;Mo单质的添加增强了熔覆层变形的位错阻力,提高了熔覆层的硬度,最高硬度达到HV774;添加Mo单质能够提高熔覆层的变形能力,降低熔覆层的摩擦因数,并且熔覆层组织细化和均匀性提高了摩擦因数的稳定性。熔覆层的失重量远小于基体的失重量。     

稀土元素对ZM5镁合金性能的影响

研究添加富铈混合稀土的ZM5合金在铸态和固溶处理后的显微组织与力学性能。结果表明,添加适量的混合稀土能显著提高ZM5合金强度，合适的RE添加量对铸态合金为1．5％，固溶处理合金合为0.75％。周溶处理使未添加稀土的ZM5合金偏析产生的晶界沉积相（β-Mg17Al12）和含Mn的中间相（Al6Mn，Al4Mn）溶解而改善合金的塑性。对添加稀土的ZM5合金，固溶处理不仅使β-Mg17Al12相溶解。还使粗大棒状的Al41RE3熔断而细化、球化，从而显著提高合金的强度和塑性。     

Zn-27Al-2.7Cu-0.03Mg-0.5Mn合金过冷β相分解产物及性能

利用Formastor F膨胀仪测定过冷 β相等温分解曲线 ,借助KYKY 80 0扫描电镜观察铸态与等温分解组织 ,研究不同热处理工艺对Zn 2 7Al 2 7Cu 0 0 3Mg 0 5Mn合金显微组织和机械性能的影响。结果表明 ,合金元素的加入使过冷 β相稳定性增加 ,TTT曲线右移。采用适当的热处理工艺可使合金强韧化 ,拉伸断口由脆性的沿晶断裂变为韧窝状断裂。