超音速气雾化高硅铝合金粉末高温加热组织及性能演变

本文利用超音速气体雾化法制备快速凝固高硅铝合金粉末，对合金粉末在不同温度加热处理后合金相组合，显微组织及显微硬度的变化特征进行系统研究。结果表明合金粉末在加热过程中，随着加热温度的升高，其组织中非平衡相逐渐转变为平衡相，同时有新的第二相沉淀析出，合金组织第二相在高温加热过程中有粗化趋势，合金显微硬度在低温加热时有下降趋势,随后升高温度不再下降，而是维持在相对稳定的水平。     

ZK60合金粉末烧结和热挤压后的组织与性能

采用雾化法制得ZK60合金粉末,并用掺胶法制备ZK60合金棒材,研究热挤压后ZK60合金的微观组织、相组成及力学性能.结果表明:合金粉末主要由α-Mg固溶体构成,呈枝晶与等轴晶混合组织,晶粒尺寸5～10μm;在后续热挤压过程中粉末之间结合良好,晶粒进一步细化,同时合金基体中大量析出MgZn_2球形纳米颗粒;经T5(175℃保温12h)热处理后,析出相密度呈增加趋势.挤压变形后材料的屈服强度(σ_(0.2))、最大抗拉强度(σ_(UTS))和伸长率(δ)分别为286.3MPa、337.7MPa及5.6%;随后T5处理可进一步提高强度((σ_(0.2))=300.1MPa,σ_(UTS)=340.5 MPa),增加塑性(δ=12.3%).     

超音速气雾化过共晶Al-Si合金粉末特性及组织

利用超音速气雾化法制备过共晶Al-Si快凝合金粉末。对合金粉末形貌特征、组织结构及相组成进行研究,表明合金粉末细小均匀,组织主要颗粒状Si相和针状金属间化合物Al9FeSi3组成,而且尺寸比较细小,分布也较均匀。     

P/M Al-Zn-Mg-Cu系铝合金中的微量元素

总结P／M Al-Zn-Mg-Cu系铝合金中常用的微量元素和最新进展情况，以及各微量元素在合金中的主要作用，并提出了一些观点和建议。     

喷射成形制备Al-Zn-Mg-Cu系高强高韧铝合金的研究

采用喷射成形技术制备了Al Zn Mg Cu系高强高韧铝合金 ,对喷射成形工艺参数进行了优化 ,对沉积坯件的热挤压工艺、热处理工艺进行了探索 ,对材料的组织进行了分析并对不同状态的材料性能进行了比较。结果表明 :当喷射成形工艺参数合理时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密 ;沉积坯件热挤压温度的降低有利于使材料获得更高的力学性能 ;同时 ,通过对合金热处理的优化 ,可以获得加工和使用性能更加优良的Al Zn Mg Cu系高强高韧铝合金材料     

快速凝固Al-Zn-Mg-Cu粉末合金的研究

笔者采用自行研制的快速冷凝裝置制取了Al—Zn—Mg—Cu合金粉末,并对其性能和热稳定性进行了研究。实验结果表明,在较低的温度采用较高压力进行真空热压制坯和热挤压,能够制得微晶结构的且具有优异力学性能的粉末合金。     

氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特征

为深入了解高温合金粉末粒度细化对粉末涡轮盘性能的影响,对不同尺寸氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特点进行了分析和研究.结果表明:AA粉表面和内部凝固组织主要为树枝晶和胞状晶组织,晶界和枝晶间分布少量富Ti、Nb的MC型碳化物.随着粉末尺寸的减小,冷却速率增大,组织从树枝晶向胞状晶转变,基体γ相晶面间距和点阵常数增加.小尺...     

喷射沉积Al-Fe-V-Si系耐热铝合金制备工艺的研究

采用两种不同喷嘴喷射沉积制备了Al-Fe-V-Si系耐热铝合金，并对沉积坯件的热挤压工艺进行了优化，对材料的组织和性能进行了比较。结果表明：采用做扫描运动的非约束式复合喷嘴和G／M为4．3米喷射沉积。沉积坯件具有良好的成形性和高达93％的致密度，通过随后的热挤压可使材料十分接近全致密，其室温下的挤压棒材σb达538MPa。     

预处理对冷轧时效6156铝合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、金相显微镜(0M)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等,研究了淬火、欠时效、峰时效3种预处理对冷轧及时效6156铝合金拉伸性能、微观组织和断口形貌的影响.结果 表明,淬火、欠时效、峰时效3种预处理合金经80％压下量冷轧及100 ℃/48 h时效,强度均显著提高,这源于形变强化(...     

超高温雾化制备球形铸造碳化钨粉末形貌控制及性能研究

传统的热喷涂用碳化钨粉末通常采用铸造方法生产,粉末呈多角状,流动性差且硬度低,难以满足高性能硬面材料的要求。以钨粉、炭黑、碳化钨粉前躯体或多角状碳化钨为原料,采用自行设计的超高温熔炼及超高温雾化装备制备出球形碳化钨粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计分析测试了粉末的相、组织、成分及性能。结果表明:碳化钨粉末外观呈球状、内部为细针状共晶组织、显微硬度3 200 HV、霍尔流速6.5 s/50 g、具有流动性好、耐磨性佳等优良的综合性能。     

喷射成形含锰高强Al-Zn-Mg-Cu的组织和性能

利用喷射成形和热挤压的方法制备了含锰为2%(质量分数)的高强铝合金Al-8.8Zn-2.9Mg-1.6Cu合金,用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法研究了铝合金的微观组织,并进行了力学性能测试.研究结果表明:喷射成形制备的含锰铝合金经过热挤压和固溶处理后,基体组织为细小均匀的再结晶晶粒组织,平均尺寸约8μm.MnAl6颗粒在喷射沉积过程中沿晶界析出,经过热挤压后,尺寸大的颗粒破碎,大部分的颗粒则沿挤压方向产生一定的塑性变形.固溶处理对MnAl6颗粒尺寸的影响不明显,但棒状/片状颗粒的边角处发生球化,有利于降低诱发显微裂纹的应力或应变集中.时效后,铝合金达强度为775MPa,延伸率达4.3%,断口以细小的韧窝为主,尺寸小于500nm.     

Si含量对超音速气雾化Al-Si合金粉末性能的影响

采用超音速气雾化法制备了Si质量分数分别为11%、22%、27%、50%的4种Al-Si合金粉末,研究了其粒度分布、表面形貌、微观组织、相组成以及粒度对粉末相含量的影响。结果表明,超音速气雾化Al-Si合金粉末粒度呈双峰分布,平均粒度D50约为57μm,粒度分布的几何标准偏差δ不大于1.38;粉末形貌呈球形或近球形,粉末表面有卫星球附着,Si含量的增加将导致粉末表面光洁度变差;粉末颗粒内部存在典型的3种凝固组织:枝晶状Al基体、Al-Si共晶组织以及初生Si组织;初生Si含量随着合金中Si含量的增加而增长,呈现由细颗粒到片状的生长规律;粉末粒度会影响相含量变化,Si质量分数大于11%时,粒径减小将导致共晶相增加。     

紧耦合气雾化制备Al基非晶合金粉末

开展了采用紧耦合气雾化方法制备Al基合金粉末的实验和理论研究.利用X射线衍射仪、差热分析仪、扫描电镜和透射电镜分析了粉末的表面形貌、显微组织和结构特征,根据气雾化过程中熔滴的破碎模式和冷却行为确定了Al基合金的非晶化临界冷却速率及相应粉末粒径.结果表明:气雾化粉末中存在部分非晶粉末,非晶粉末的粒径小于26μm;Al基合金的非晶化临界冷却速率大致为10⁶K·s^-1;雾化中熔体的破碎和冷却是两个相互耦合(矛盾)的过程,快速冷却(大于10⁴K·s^-1)极大地阻碍熔体的充分雾化,同时熔滴的破碎模式对其冷却行为具有显著的影响.目前紧耦合气雾化技术还只能制得非晶/晶态混合的Al基合金粉末.     

放电等离子烧结制备Al-Zn-Mg-Cu纳米晶合金的组织

利用低温液氮球磨和放电等离子烧结工艺制备了块体纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金.采用X射线衍射(XRD)技术分析了材料的晶粒尺寸和微观应变,利用透射电镜(TEM)研究了合金微观组织的演变.结果表明:采用放电等离子烧结法制备的7000系纳米铝合金具有两种不同的纳米晶结构,以晶粒尺寸50~100nm的等轴晶为主,少量200~400nm的大晶粒为辅;烧结过程中发生再结晶及第二相析出,析出的第二相以η(MgZn₂)为主,θ(Al₂Cu)以及S(Al₂CuMg)为辅.     

液氮球磨制备Al-Zn-Mg-Cu纳米晶粉末及组织分析

利用液氮球磨技术制备了Al-Zn-Mg-Cu纳米合金粉末.采用X射线衍射对材料在球磨过程中的固态相变、晶粒尺寸和微观应变进行了研究,利用金相显微镜和透射电镜观察了微观组织.研究表明,随着球磨的进行,雾化粉末中的MgZn₂第二相逐步减少,并最终完全超饱和固溶于α-Al之中.低速(200r·min^-1)球磨10h后仍有少部分粗晶存在于粉末心部;高速(400r·min^-1)球磨能够使粉末纳米晶粒更加均匀.材料经过低速液氮球磨6h以后平均晶粒大小稳定在45nm,并保持到10h不再变化;增加主轴转速到400r·min^-1继续球磨5h后,粉末平均晶粒大小降到34nm.微观应变随着球磨进行呈现先增大后降低的趋势.     

喷射成形高锌Al-Zn-Mg-Cu合金的时效行为

系统研究了喷射成形高锌Al-Zn-Mg-Cu合金在不同时效处理条件下的显微组织与力学性能.结果表明自然时效合金在晶界处已析出强化相;单级时效合金随时效时间的延长,晶内和晶界析出相逐渐粗化;双级时效合金的析出相进一步粗化,并且晶界析出相为断续特征;回归再时效合金具有较细的晶内组织及类似于双级时效的晶界组织.同时发现,双级时效合金的抗拉强度比峰时效合金的强度下降了13%左右,而回归再时效合金的强度优于峰时效合金的强度.     

低温球磨制备纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金

利用低温液氮球磨技术制备了Al-Zn-Mg-Cu合金纳米晶粉末,并采用X射线衍射(XRD)对材料在球磨过程中的晶粒尺寸和微观应变进行了研究,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和差热分析(DSC)等测试方法研究了材料的固态相变以及热稳定性.研究表明,粉末晶粒尺寸随着球磨的进行逐渐减小,球磨10h后晶粒尺寸达到45nm;微观应变随着球磨的进行逐渐增大.粉末球磨过程中,MgZn₂相逐渐减少,合金元素过饱和固溶于α-Al晶格之中.球磨10h后仅有少量的MgZn₂相存在.制备的Al-Zn-Mg-Cu纳米晶粉末在低于709K下加热,粉末晶粒长大速度较慢,表明Al-Zn-Mg-Cu纳米晶粉末具有较高的热稳定性.     

包套锻造快速凝固耐热铝合金的组织和性能

采用氮气雾化制粉-冷等静压制坯-包套锻造工艺制备了AIFeVSi合金样品。通过拉伸试验、X射线衍射及TEM，研究了包套锻造对合金组织性能的影响。结果表明：不锈钢包套锻造能较好地加强粉末颗粒间的物理冶金结合，有效地破碎颗粒间的氧化膜。     

快速凝固喷射沉积制备Al-40Si组织分析

针对应用广泛的低密度、低膨胀、高热导、高比强的高硅铝合金,采用快速凝固喷射沉积技术制备了Al-40Si高硅铝合金锭坯,通过光学显微镜及扫描电镜对其组织进行了分析.结果表明：合金组织特征为初生Si相均匀弥散分布于α-Al基体中,未出现共晶Si组织;随着合金中Si含量的增加,初生硅相的数量增加,平均尺寸增大;本试验所制备的Al-40Si合金中初晶硅粒子大小为5～30μm,并随合金锭坯部位的不同,初生Si大小不同,中心部位最小,底部次之,边部最大.