热挤压快速凝固Mg80Cu15Y5合金棒材的组织与性能

用快速凝固粉末冶金技术制备了直径Φ12mm的Mg80Cu15Y5合金热挤压棒材,并研究该合金薄带、热挤压态及热处理后的组织及力学性能。结果表明:快速凝固Mg80Cu15Y5合金薄带为非晶态,热挤压后的合金棒材中有Mg2Cu、Cu2Y和Mg晶体相析出,热处理后的合金中未有新相析出;随着热处理温度的升高合金棒材的硬度呈现出先升高后降低的趋势,这与合金中Mg2Cu纳米晶颗粒的析出、重溶及长大有关。     

Mg_(80)Cu_(15)Y_5合金的非晶形成能力及晶化行为

采用单辊快速凝同法制备出厚约40μm的Mg_(80)Cu_(15)Y_5非品合金薄带,利用XRD、DSC、TEM和HRTEM研究了非品合金的非品形成能力和晶化行为,分析了品化对合金组织结构与性能的影响.结果表明:Mg_(80)Cu_(15)Y_5合金的过冷液态温度区间△T_x和约化玻璃转变温度T_(rg)分别为55K和0.58,表明其具有较强的非晶形成能力;该合金在退火温度高于473 K后发牛明显晶化,从非品基体中析出 Mg_2Cu、Cu_2Y和Mg晶体相;随着退火温度的升高,合金的硬度呈现出先升高后降低的变化趋势,这与纳米品体相颗粒的弥散析出、重溶及粗化有关.     

快速凝固Mg80Cu10Y10金属玻璃的晶化行为

采用单辊快速凝固法制备了Mg80Cu10Y10合金薄带,并对合金薄带进行热处理,利用XRD、DSC和HRTEM分析研究了该合金薄带的晶化过程及其晶化后的微观结构.结果表明:快速凝固Mg80Cu10Y10合金薄带为单一的非晶态结构,其约化玻璃转变温度Trg为0.62,具有较强的非晶形成能力;非晶合金具有三阶段晶化行为;在热处理温度为423 K时合金仍为非晶态;当温度达到473 K时,合金发生明显晶化,在非晶基体上弥散析出Mg2Cu、Cu2Y和hcp-Mg纳米晶粒;随着温度由523 K升高至623 K时,析出晶粒尺寸增大、数目减少,合金中的晶体相为hcp-Mg、Mg2Cu和Mg24Y5.     

快速凝固Cu_(71)Cr_(29)合金的显微组织及性能

研究了氩气保护熔炼和单辊旋铸Cu_(71)Cr_(29)合金的显微组织和性能.结果表明,氩气保护熔炼Cu_(71)Cr_(29)合金的显微组织主要以初生的富Cr枝晶形式存在于Cu基体中,而单辊旋铸Cu_(71)Cr_(29)合金的显微组织呈现出球状富Cr相,且富Cr球的大小随着条带厚度的变化而变化,靠近自由面的富Cr球直径比接触面要大,分析表明合金快速凝固过程中发生了亚稳态的液相分离.与氩气保护熔炼Cu_(71)Cr_(29)合金相比,单辊旋铸Cu_(71)Cr_(29)合金的显微硬度增加了100%,主要是由于固溶度增加和晶粒细小的缘故.     

固溶处理对快速凝固过共晶铝硅合金组织性能的影响

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固铝硅合金薄带,并对其进行固溶处理,研究了不同固溶热处理工艺对合金组织和性能的影响.结果表明,快速凝固使Si相的形核和析出受到抑制,α相领先析出;与铸态组织相比,过共晶成分的铝硅合金经快速凝固后得到微纳米级亚共晶组织,且在随后的固溶处理过程中,随着保温时间的延长,Si元素从基体中脱溶析出并逐渐聚集长大,形成细小的Si颗粒均匀分布于基体之上.在480℃下保温100 min并水淬,经自然时效96 h后,Si相颗粒细小且圆整度高,合金硬度(HV)达到最高值241.67.     

快速凝固Mg_(80)Cu_(18)Y_2合金薄带的组织与性能

采用单辊急冷法制取快速凝固Mg80Cu18Y2合金薄带,试验研究辊子转速、退火温度对Mg80Cu18Y2合金薄带组织和性能的影响,通过X射线衍射、差热分析、显微硬度测试、透射电镜等手段对薄带的组织和性能进行了观察与分析。试验结果表明:Mg80Cu18Y2合金薄带的组织呈完全非晶态,并且组织中存在大量的呈体心立方结构的Mg24Y5相。     

快速凝固Mg94.6Zn4.8Y0.6镁合金薄带的组织与性能

采用单辊快速凝固技术制备了Mg94.6Zn4.8Y0.6合金薄带,研究了薄带的组织及性能特征。结果表明:Mg94.6Zn4.8Y0.6镁合金快速凝固薄带组织由过饱和的单相-αMg固溶体组成,沿厚度方向分为两个晶区:近辊面粗大等轴晶区和自由面细小等轴晶区。Mg94.6Zn4.8Y0.6合金快速凝固薄带的显微硬度为85.95HV,在250℃左右保温2 h的显微硬度最高,超过该温度(250~300℃)显微硬度显著下降。     

Cu-ZnO(10)复合材料的制备及物理性能

采用真空烧结和氮气气氛保护烧结制备了Cu-ZnO(10)复合材料,测定了其密度、硬度、抗弯强度及电阻率,采用SEM和金相显微技术分析了材料的显微组织,并将所制得的Cu-ZnO(10)复合材料的性能与银氧化物触头材料进行对比。结果表明:由于在氮气气氛下于960℃烧结时,烧结进程不彻底,ZnO挥发带较窄及ZnO相在基体Cu内形成了网络分布,使其所制备试样的抗弯强度低于真空气氛烧结试样的;在所制备的Cu-ZnO(10)材料中,Cu和ZnO两相间存在明显的界面,产生相互扩散,且两相结合良好;在真空气氛下960℃烧结(保温时间1 h)的Cu-ZnO(10)复合材料的综合性能最好,是制备Cu-ZnO(10)复合材料的较好工艺,所制得的Cu-ZnO(10)的相对密度大于98%,电阻率小于2.70μΩ.cm,硬度大于670 MPa,与银氧化物触头材料的物理性能相当。     

快速凝固法制备Mg-Al-Ca合金薄带

通过单辊快淬法制备了Mg-8.2Al-4.7Ca合金薄带,采用XRF、XRD、金相显微分析、显微硬度测量等分析方法研究了其凝固组织及相结构,以及转速对镁合金条带厚度和显微硬度的影响。研究结果表明,急冷快速凝固条件下,合金形成非晶相 细小hcp-Mg(Al,Ca)相;镁合金薄带显微组织沿厚度方向分为近辊面细晶区、内部柱状晶和自由面粗晶区;随着辊速的提高,晶粒不断细化,薄带的硬度不断提高。晶粒细化是显微硬度提高的主要原因。     

Cu-Zr-Al-Y块体非晶合金复相材料的力学性能

利用铜模喷铸法和等温退火热处理,制备具有不同晶化程度的(Cu_(47)Zr_(45)Al)8)_(98.5)Y_(1.5)块体非晶基复相材料(BMGCs),研究了其显微组织与力学性能的关系。结果表明,随着退火温度增加,(Cu_(47)Zr_(45)Al)8)_(98.5)Y_(1.5)非晶基复相材料的晶化分数(V_f)上升,相转变进程为:非晶→非晶+Cu_(10)Zr_7→非晶+Cu_(10)Zr_7+AlCu_2Zr+Al_2Zr。晶化过程中结晶相的析出强化作用能明显提高合金的显微硬度,760K退火20min后合金最大硬度(HV)可达691。合金断裂强度随退火温度升高先增加后减小。680K等温退火后合金断裂强度达到最高,为1 950MPa。断口SEM显示随着热处理温度提高,非晶基复相材料断裂模式由韧-脆混合断裂模式向解理脆性断裂模式转变。试验结果表明,可以通过控制退火温度、退火时间等参数对Cu基块体非晶基复相材料的力学性能进行调控。     

快速凝固Mg-Zn-Y合金薄带的制备及凝固组织特征

在成功制备Mg97.46Zn0.80Y1.74合金、Mg96.51Zn0.83Y2.67合金急冷快速凝固薄带的基础之上,采用XRF、XRD、SAD、DSC、SEM、显微硬度测量等分析方法系统研究了其凝固组织及显微硬度。结果表明:急冷快速凝固条件下,2种合金均形成非晶相 超细Mg12YZn相 超细hcp-Mg(Zn,Y)相,其显微硬度值大幅度提高;快速凝固Mg97.46Zn0.80Y1.74合金薄带中的hcp-Mg(Zn,Y)相晶胞在a1、a2、a3轴方向膨胀、在c轴方向收缩;快速凝固Mg96.51Zn0.83Y2.67合金薄带中的hcp-Mg(Zn,Y)相晶胞在各轴向均有膨胀;Mg96.51Zn0.83Y2.67合金薄带的熔点及热稳定性高于Mg97.46Zn0.80Y1.74合金薄带。同时对以上结果产生的原因进行了初步探讨。     

急冷Cu30Al70合金的结构及催化特性

本文研究了急冷Cu30Al70合金及其制成的急冷骨架铜催化剂，并与工业上广泛应用的Cu30Al70合金催化剂进行了对比，结果表明：急冷Cu30Al70合金组织较均匀，单质Al相较少，CuAl元素分布均匀，急冷骨架铜催化剂比表面积较小，孔径大，孔容积较大，急冷骨架铜催化剂在木糖加氢反应中的催化活性高于普通的骨架铜催化剂。     

压力铸造(Al_(63)Cu_(25)Fe_(12))_p/AZ91复合材料的研究

在CO2/SF6气氛保护下,采用压铸的方法将小于74μm的Al63Cu25Fe12准晶粉末注入到熔融的AZ91镁合金中,在720℃和一定的压力下保压30min,制备了新型的体积分数为10%的(Al63Cu25Fe12)p/AZ91镁基复合材料。采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDAX)分析了复合材料中准晶颗粒与基体金属之间的反应,并且研究了复合材料不同于基体材料的热处理工艺过程和性能的关系。结果表明,在复合过程中,准晶I相出现了分解,分解出的自由Cu向基体扩散并与基体中的Al发生了反应,生成的金属间化合物分布在准晶颗粒的周围,同时Mg向颗粒中浸渗,填充到颗粒的孔隙中;复合材料具有不同于基体镁合金的固溶时效特征,需要更长的时间才能达到时效峰值;复合材料经过热挤压和热处理后的力学性能显著提高,抗拉强度从AZ91铸态材料的189.54MPa提高到359.38MPa,但塑性有所降低。     

AZ31镁合金沉积Mg-Cu-Y非晶薄膜的结构与性能

采用非平衡磁控溅射方法在AZ31镁合金表面沉积Mg-Cu-Y薄膜,以纯铜和Mg65Cu25Y10合金作为溅射靶材,选则Mg65Cu25Y10单靶、Mg65Cu25Y10靶和铜靶双靶两种方式分别进行溅射沉积。利用XRD、AFM、SEM分析了膜层结构与表面形貌,纳米压痕法、球盘式摩擦磨损测试研究了膜层的硬度和耐磨性。结果表明,Mg65Cu25Y10单靶溅射得到的薄膜为完全非晶态结构,而双靶共溅获得的膜层中出现含有铜的晶态组织。随着膜层中Cu含量的增加,纳米硬度较非晶态膜层有所降低,但同时耐磨性提高。两类不同结构薄膜相比较,Mg65Cu25Y10单靶溅射沉积的非晶膜层硬度最高,达到12GPa。用磨损量评价了基体与膜层的耐磨性,包含Cu结晶相的双靶共溅薄膜具有较好的耐磨性能。     

热处理对Co_(38)Ni_(34)Al_(28-x)Cu_x合金组织和显微硬度的影响

在Co-Ni-Al系合金的基础上用Cu部分代替Al,制备4种不同成分的合金,研究热处理对Co38Ni34Al28-xCux显微组织和显微硬度的影响。结果表明,Co38Ni34Al27.5Cu0.5合金经1350℃×2 h加热、冰水冷却至室温处理后,β基体内出现马氏体,而Co38Ni34Al27Cu1则在1350℃×2 h和1300℃×4 h处理时都出现马氏体。随铜含量的增加和铝含量的减少,合金β相晶粒变小,γ相晶粒和含量变大。Co38Ni34Al27.5Cu0.5的显微硬度随温度升高而升高,在β相晶粒内出现马氏体时,Co38Ni34Al27Cu1合金的显微硬度骤降。     

原位生成TiC对快速凝固Al-8Fe合金显微组织的影响

通过对不同TiC粒子含量的快速凝固Al-8Fe合金条带显微组织的观察发展：随着TiC含量的增加，合金的显微组织产生明显的细化，使快凝合金条带的耐浸蚀区所占的比例增大，并在一定程度上抑制了初生Al6Fe块状相的生成，当TiC含量达到10％（质量分数）时，出现了大尺寸TiC颗粒聚集现象，同时生成少量初生Al6Fe块状相。     

Zr65Al7.5Ni10Cu17.5和Zr65Al10Ni10Cu15合金的非晶和晶态薄带吸氢行为研究

研究两种不同成分具有较大过冷液相区的四元合金Zr65Al7.5Ni10Cu17.5和Zr65Al10Ni10Cu15，非晶和晶态薄带吸氢行为，结果表qt两种薄带的吸氢量均随着温度的升高而增大，非晶薄带的吸氢量要小于同等条件下的晶态薄带的吸氢量且只有在673K吸氢后形成了氢化物，Zr65Al7.5Ni10Cu17.5非晶和晶态薄带吸氢后分别生成了Zr2NiH4.7和ZrH2；而Zr65Al10Ni10Cu15非晶和晶态两种薄带最后生成的氢化物同为ZrH2。     

落管技术与急冷方法制备Cu60Zr40非晶合金晶化行为的比较

本文用X射线衍射和DSC热分析技术研究了由落管技术制备的非晶Cu_(60)Zr_(40)的晶化行为,并且与急冷条带进行了比较,研究结果表明:落管技术制备的Cu—Zr非晶合金与同成分的急冷非晶样品有明显不同的晶化行为,急冷条带样品的晶化析出相为Cu_(10)Zr_7,晶化属于多形型转变,而落管样品的晶化析出相为Cu_(51)Zr_(14)和未知的富Zr相,晶化属于初晶型转变。