熔体热历史对Al-11.6%Si合金组织及性能的影响

本文研究了熔体加热温度和保温时间对Al-11.6%Si合金显微组织及性能的影响.研究发现,合金液的加热温度和保温时间不仅影响合金凝固的组织,而且也影响其力学性能.将合金液温度从720℃升到900℃,共晶硅由粗大的针片状变为点状或短棒状、合金抗拉强度提高了6.33%、延伸率提高了10.83%.升温后的保温时间对合金组织和力学性能的影响时间不同于降温后的保温时间,随升温后保温时间的延长,合金的组织变细、抗拉强度和延伸率提高;随降温后保温时间的延长,合金的组织变粗、抗拉强度和延伸率降低.     

用高低温熔体混合法制备Al- 18%Si合金

采用熔体混合法将不同温度的纯铝熔体与600 ℃半固态Al-36%Si合金熔体混合制备Al-18%Si合金,研究纯铝液温度、保温温度和保温时间对Al-18%Si合金初生硅相显微组织及力学性能的影响。实验结果表明:熔体混合法可制得初生硅为颗粒状且均匀分布的Al-18%Si合金;在一定范围内,初生硅的粒径随熔体温差的增大而减小,随保温时间的延长呈先减小后长大的趋势;900 ℃的铝液与600 ℃半固态Al-36%Si合金熔体混合后于750 ℃保温20 min获得的Al-18%Si合金力学性能最好,初生硅平均粒径最小。     

过冷熔体保温时间对Ni-3.3B合金凝固组织的影响

为研究熔体过冷保温处理对合金凝固过程和组织的影响,通过调控高频感应熔炼功率,调节Ni-3.3B(质量百分比w/%)合金过冷熔体的保温时间,得到不同保温时间(18～450 s)下Ni-3.3B合金的凝固组织。采用X射线衍射仪对凝固后试样进行物相分析,利用光学显微镜对凝固组织进行观测与分析,通过显微硬度试验表征其力学性能的变化。研究结果表明:Ni-3.3B合金的凝固组织由初生α(Ni)及不同形状的共晶组织(Ni+Ni_3B)组成。随着保温时间的增加,合金中初生α(Ni)分数逐渐增加,规则共晶组织片层间距减小,且分布更均匀;不规则共晶组织分数降低,随过冷熔体保温时间的增加,共晶组织的显微硬度具有增大的趋势。     

DD99单晶高温合金的高温组织演化研究

为了研究DD99镍基单晶高温合金的高温组织变化规律,通过高温热处理炉对DD99单晶高温合金进行了不同加热温度和保温时间的试验.采用场发射扫描电镜和显微硬度计分别对不同热处理状态的试样进行组织观察和显微硬度的测试.结果表明:随着温度的升高,保温时间的延长,DD99中的γ′相会发生回熔、连接及合并,尺寸不断增加,然后在γ基体通道中形成二次的颗粒状γ′相,该二次相会随温度的升高逐渐长大.二次γ′相的长大程度和Al、Nb等元素的扩散密切相关.性能试验也表明DD99单晶高温合金在保温100h后的试样随加热温度升高存在着明显的变化趋势,即硬度先降低后升高.     

退火处理对Ti-Zr-Cu-Be块体非晶合金力学性能的影响

采用铜模铸造法制备了直径为2mm的Ti55-xZr10+xBe27.5Cu7.5(x=0,10,20)块体非晶合金,并对其进行等温退火处理.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差氏扫描量热仪(DSC)及压缩试验等方法研究了非晶合金的相结构、显微组织和热稳定性,以及退火处理对其力学性能的影响.结果表明:该系列合金在553 K及583 K下保温长达5 h时间内依然表现为非晶态.退火处理后,Ti35Zr30Be27.5Cu7.5合金屈服强度、断裂强度均提到了提高,其中在583 K下保温1 h后屈服强度、断裂强度分别达到了1 921、2 169 MPa;其塑性由处理前的3.47%提高到了6.57%.Ti45Zr20Be27.5Cu7.5合金在退火后其力学性能变化不明显.Ti55Zr10Be27.5Cu7.5合金随着退火温度及保温时间的增加其屈服强度、断裂强度及塑性均明显降低.     

工艺参数对钎焊TC4接头微观组织及显微硬度的影响

采用Ti-Zr-Cu-Ni非晶钎料真空钎焊TC4钛合金,研究不同保温时间对钎焊接头的影响.采用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),能谱仪(EDS)和显微硬度计对接头的显微组织和力学性能进行分析.结果 表明,焊缝主要组织为α-Ti与β-Ti,且随着保温时间的增加,焊缝区逐渐增厚,组织逐渐粗大.当保温时间为40 ...     

超细CuSn20合金粉末的烧结及性能研究

以机械混合法和雾化法制备的CuSn20合金粉末为研究对象,分别利用金相显微镜、X射线衍射仪和布氏硬度计对冷压成形并在750℃烧结的样品进行了显微组织、物相组成和硬度的观察与测量;分析了粉末制备方法、冷压和烧结工艺对烧结试样组织和性能的影响。结果表明,以雾化法制备的超细CuSn20合金粉末为原料,进行30MPa模压成形、750℃瞬时烧结,可获得均匀、致密的微观组织,试样的主相为α-Cu固溶体,复压后硬度达到124.73HBS。     

Mg-Sr-Zn-Y合金组织结构与高温压缩变形行为研究

采用＂熔-浸＂还原法,制备了Mg-Sr-Y和Mg-Sr-Zn-Y合金.借助于XRD鉴定了Mg-Sr-Zn-Y合金的相组成;利用OM、SEM观察了Mg-Sr-Y和Mg-Sr-Zn-Y合金的显微组织;利用带有加热装置的万能拉伸试验机进行了高温压缩试验;论述了Mg-Sr-Zn-Y合金高温压缩变形机制.结果表明,添加金属Zn和稀土Y元素,明显改善Mg-Sr合金的显微组织,提高了其高温压缩性能.     

新型液态模锻Al-Cu合金的成型性能和微观组织

采用新型铝合金液态模锻制备了Al-Cu合金轮毂,研究了其力学性能、成分分布、显微组织及断裂行为.研究结果表明:轮毂试样中存在多种元素的富集和分布现象,其中Cu偏析较为严重;Al-Cu合金轮毂的显微组织由铸造组织和少量变形组织组成;Al-Cu合金轮毂最佳热处理制度为(530±5)°C,4 h+(535±5)°C,24 h...     

保温时间对B2结构FeAl金属间化合物组织及性能的影响

为了研究保温时间t对FeAl金属间化合物显微组织及力学性能的影响规律,文中通过机械合金化与热压烧结相结合的方法制备FeAl金属间化合物,在25MPa、1 050℃的热压烧结条件下分别保温1h、1.5h、2h、2.5h和3h,研究其显微组织及力学性能的变化规律。采用扫描电镜进行显微组织观察和断口形貌分析,利用能谱仪和X射线衍射仪进行物相分析,并测试不同保温时间下FeAl金属间化合物的硬度、密度以及室温拉伸性能。研究结果表明:制备的FeAl块体中,以B2结构的FeAl金属间化合物为主,同时含有少量的Al2O3和AlFe3C0.5;各物相的分布会随着时间的增加越来越均匀;密度随着保温时间的增加呈现先增加再平稳的趋势,在2h时密度趋于稳定;FeAl的硬度、抗拉强度随保温时间的增加先增后降;当保温时间为2.5h时,FeAl的硬度达到最大值37.4HRC,抗拉强度达到最大值439.2MPa;通过断口形貌分析发现B2结构FeAl金属间化合物的断裂方式为沿晶脆性断裂,断裂机理为解理断裂。     

微量元素Ce对Sn-0.7Cu-0.05Ni无铅焊料合金性能的影响

以Sn-0.7Cu-0.05Ni无铅焊料合金为基础,研究Ce元素含量对合金微观组织、熔程、润湿性和力学性能的影响.将纯锡和中间合金Sn-10Cu、Sn-4Ni、Sn-1.8Ce按质量比在270℃熔化,保温20 min后搅拌均匀,浇铸冷却后制备成Sn-0.7Cu-0.05Ni-x Ce(x=0~0.09)焊料合金.通过光学显微镜观察焊料合金的显微组织,通过差示扫描量热分析仪(DSC)进行焊料合金熔点测定,采用铺展性试验法表征焊料的润湿性,采用万能材料试验机测试焊料的力学性能.结果表明:微量的Ce可细化晶粒,在Ce含量为0.03%时,组织最为细化;随着Ce含量的增加合金的固相线温度下降,但熔程增加;随着Ce含量的增加,铺展面积先增大再减小,在Ce含量为0.05%时,铺展面积最大,润湿性最好.     

Ce对Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金组织和力学性能的影响

为了研究Ce元素对T6态Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金显微组织和力学性能的影响,通过改变合金中Ce元素的添加量,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能实验机对合金的显微组织、拉伸断口形貌和力学性能进行了研究.结果表明,加入质量分数为0.2%的Ce元素可以显著细化Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金的铸态和T6态显微组织.在合金的T6处理过程中随着时效时间的增加,合金硬度和抗拉强度均先增加后降低,合金的硬度和抗拉强度峰值分别为216 HB和681.7 MPa,合金最高屈服强度为638.2 MPa.合金拉伸断口呈韧脆混合断裂特征.     

一种硬度排序分析法

为改善材料硬度研究中出现的压痕偏离目标或数据结果误差等问题,文中提出了一种新型硬度分析法,采集试样目标区域的随机硬度,将所得数据从小到大进行排序,通过数值范围和分布斜率分析各种工艺对组织硬度的影响。分析了过冷度、过冷保温处理和热处理对Fe-B、Ni-B、Al-Si合金硬度的影响规律,并以文献报道的Bi_2Te_(3-x)Se_x复杂合金硬度变化分析验证了文中方法。研究结果表明:在Fe-B合金深过冷凝固过程中,过冷度越大,固溶体相α-Fe硬度越大,金属间化合物Fe_2B相硬度越小;随着Ni-B合金保温时间的延长,固溶体相ɑ-Ni的显微硬度下降,金属间化合物Ni_3B相的显微硬度上升;Al-Si合金保温温度越高,初生硅硬度越大,α-Al硬度越小。文中方法能快速的呈现不同合金熔体过冷度、保温时间、热处理工艺和熔炼工艺等对材料硬度的影响规律,较准确判断材料被处理前后整体的成分分布变化或者组织性能的微弱变化情况。     

等离子堆焊工艺对新能源柴油机气阀机械性能的影响

采用等离子堆焊技术在42CrMo合金结构钢基体制备不同热输入条件下的Colmonoy56 SPL粉末合金堆焊层,通过金相显微镜、扫描电镜、硬度测试等手段对合金层的微观组织、成分、稀释率、洛氏硬度、显微硬度进行分析.结果表明：合金层主要由3种相组成,分别是γ-Ni基体相、富Cr的碳化物相、菊花状的共晶组织相;不同热输入条件下合金层的稀释率、微观组织存在差异,不同相的单相显微硬度差异明显,共晶组织的相比例影响合金层宏观洛氏硬度,随着共晶组织相比例的增大,合金层硬度呈减小的趋势.     

AlSi7MgBe合金半固态坯料制备及其触变成形

采用近液相线半连续铸造技术制备AlSi7MgBe合金半固态坯料,研究制坯工艺以及二次加热温度和保温时间对半固态浆料微观组织的影响,通过组织与性能分析对AlSi7MgBe合金的半固态触变成形性进行了研究．研究结果表明,AlSi7MgBe合金采用近液相线半连续铸造,坯料具有均匀、细小的蔷薇状组织．当二次加热温度为595℃,保温15min时,能够得到适合于进行半固态触变成形的球化组织．对近液相线半连续铸造AlSi7MgBe合金坯料进行半固态触变成形,可以获得轮廓清晰、组织致密的成形件,成形件的组织与性能得到改善,与液态模锻工艺相比,硬度提高20％．     

对称成分Zn-Al合金失稳分解组织的稳定性

利用光学显微镱、扫描电镜和透射电镜对Zn-38％Al（质量分数）二元合金300℃的失稳分解组织进行了研究．结果表明,对称成分Zn-Al二元合金的失稳分解组织呈筏状．且随着保温时间的延长,只发生连续粗化,而不发生不连续粗化,不同于Cu-Ni-Fe合金的失稳分解组织特征及演变过程．连续粗化组织中的fcc富zn相尺寸与时间的1／2次方成正比,意味着粗化过程是由体扩散控制．     

热处理工艺对20Mn2Cr汽车用钢热轧板组织和性能的影响

采用JMatPro软件模拟设计一种新型汽车用钢20Mn2Cr,利用Gleeble热模拟实验机对20Mn2Cr钢热轧板进行不同工艺的热处理,采用光学显微镜、扫描电子显微电镜、显微硬度计等分析冷却速度、等温淬火保温时间、奥氏体化温度对其组织和性能的影响。结果表明:20Mn2Cr钢淬透性良好,随着冷却速度的降低,组织中出现少量竹叶状的下贝氏体组织且原奥氏体晶粒增大,致使显微硬度降低;等温淬火保温时间对20Mn2Cr钢基体组织形貌影响不大,但随着保温时间的延长,显微硬度增加;当奥氏体化温度由单相区950℃调整到双相区800℃时,组织中出现少量铁素体组织,马氏体基体组织碳含量上升,致使显微硬度增大。     

电磁搅拌对Al-18Mg2Si合金组织与性能的影响

为了研究电磁搅拌对Al-18Mg₂Si合金组织及性能的影响规律,对Al-18Mg₂Si合金进行了不同磁感应强度和搅拌时间的电磁搅拌实验.通过显微组织分析和力学测试表明,提高磁感应强度和延长搅拌时间,合金中的初生Mg₂Si相明显圆整、细化;合金的抗拉强度和硬度也有一定程度的提高.但磁感应强度过大,会导致合金组织粗化;搅拌时间过长,会使性能降低.磁感应强度在0.01～0.012T、时间持续60s的电磁搅拌能够显著改善Al-18Mg₂Si合金的显微组织和力学性能.     

单辊法制备 Mg7Zn2Y 合金条带的显微组织与性能

以单辊旋铸法制备出来的不同转速的Mg7Zn2Y合金薄条带为研究对象,利用OM、XRD、SEM及EDS分析技术研究了其显微组织特征和耐腐蚀性能.结果表明:单辊旋铸法制备Mg7Zn2Y过程中,工艺参数对显微组织形态、组成以及腐蚀性能有重要影响,发现在1200转/min转速条件制备的薄合金条带的组织和腐蚀性能比低速(600转/min)和铸态Mg7Zn2Y组织和耐腐蚀性能优良.     

合金成分对熔炼法制备ODS钢的影响

为了研究合金成分对熔炼法制备ODS钢的影响,采用真空吸铸技术制备4种不同铁素体ODS钢.借助金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子探针分析铸锭表层的显微组织、第二相成分与元素分布,利用透射电镜检验铸锭内部是否存在纳米级析出相,采用维氏显微硬度计对铸锭的力学性能进行分析测定.结果表明：熔炼时若采用先将Fe、Cr、O进行熔化,再熔炼Y的方法制备ODS钢,可以引入少量微米级Y₂O₃颗粒.在此基础上添加一定量的Ti可在一定程度上提高合金的力学性能.添加微量合金元素Si能够有效推迟Y和O发生反应,从而对Y₂O₃的上浮起到抑制作用.