低温球磨法制备块体纳米晶Al-Zn-Mg-Cu系铝合金

采用低温球磨法制备了纳米晶Al—Zn—Mg—Cu系铝合金粉末，对纳米晶粉末进行真空热压，获得纳米晶铝合金块体。采用显微分析方法研究了纳米晶粉末和块体材料的微观组织结构：试验结果表明，纳米晶铝合金粉末具有良好的热稳定性，热压块体的平均晶粒尺寸在100nm以下。低温球磨所得铝合金粉末晶粒尺寸为48nm；真空退火试验表明其具有良好的热稳定性；热压块体的平均晶粒尺寸在100nm以下。     

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.     

合金元素V对Fe_3Al基纳米晶材料微观组织及力学性能的影响

通过铝热反应熔化法制备了合金元素V质量分数分别为5%、10%、15%的块体纳米晶Fe3Al材料。通过金相、XRD、SEM、TEM分析了其微观组织,研究了材料在室温压缩下的力学性能。经分析,V质量分数为5%和15%的Fe3Al纳米晶材料主要由无序bcc结构组成,未出现有序峰,而V质量分数10%的Fe3Al纳米晶材料由B2结构组成,出现(100)的有序峰;随着合金元素V质量分数的增加,材料的平均晶粒尺寸、维氏硬度、屈服强度和延伸率均先显著增大后显著减小;V质量分数10%的Fe3Al纳米晶材料的晶粒尺寸、硬度、屈服强度和延伸率为最大,分别为60 nm、359 HV、582 MPa和15.1%。     

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.     

A1-Si-Cu合金低温力学性能的研究

主要以Al-Si-Cu合金为研究对象,研究了低温变化对锶变质后的Al-Si-Cu合金组织及性能的影响。变质处理后的Al-si-Cu合金的抗拉强度和屈服强度随温度的降低均升高,同时伸长率和断面收缩率随温度的降低也略有上升。通过对Al-si-Cu合金金相观察,加入Sr元素后,合金的组织得到显著细化。变质后的Al-si-Cu合金在低温下具有更好的力学性能。     

表面纳米晶化处理中碳钢的组织与力学性能

采用高能表面处理技术在40Cr钢的表面制备出具有纳米晶体特征的表面层.用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了表面纳米层的微观结构,并利用纳米压入法测定了表面纳米层的硬度.结果表明,经过高能表面处理后,样品表面层的晶粒细化为纳米晶,平均晶粒尺寸约为11 nm,表面纳米层的硬度明显提高.     

微量Ag对Al-Cu-Mg合金显微组织与力学性能的影响

研究了Ag元素对Al-8Cu-0．5Mg合金显微组织、室温及高温力学性能的影响。结果表明：均匀分布在铝基体{001}面和{111}面上共存的θ′和Ω（成分为Al2Cu）沉淀相能对含Ag合金起强化作用；而不含Ag的合金只有θ′一种沉淀相。含Ag合金中小尺寸以及近间距的θ′和Ω沉淀相提高了室温及高温下合金的屈服强度和拉伸强度。然而，与不含Ag的合金相比，由于这种小尺寸及近间距的θ′和Ω沉淀相在变形过程中具有与基体的内在不相容性，含银合金的伸长率降低。     

原位纳米ZrB2颗粒增强AA7055铝基复合材料的微观组织与力学性能

通过Al-Zr-B原位反应体系成功制备了原位纳米ZrB₂颗粒增强AA7055铝基复合材料,研究了原位纳米ZrB₂颗粒对AA7055铝合金微观组织及力学性能的影响规律。研究结果表明：ZrB₂颗粒平均尺寸约为58.9 nm,在凝固过程中可以有效细化晶粒。当颗粒体积分数为2%时,复合材料的室温抗拉强度为620.2 MPa,屈服强度为585.4 MPa,伸长率为12.6%,与基体合金相比分别提升了18.7%,15.6%和38.5%。同时,其200℃下的高温抗拉强度为339.5 MPa,屈服强度为293.3 MPa,伸长率为20.2%,与基体合金相比,分别提升了36.2%,24.4%和43.3%。原位纳米ZrB₂/AA7055复合材料的室温力学性能与高温力学行能均得到显著提升。     

纳米晶硬质合金的制备及组织性能研究

以纳米WC粉、超细钴粉为原料,通过滚动球磨制备纳米晶WC-Co混合料,经成形和压力烧结制备出纳米晶硬质合金,研究了球磨时间和烧结温度对纳米晶WC-Co硬质合金组织结构和性能的影响.结果表明:长时间滚动球磨和配合合适的烧结温度可以实现合金组织均匀细小和双高性能,当球磨时间为82 h,在1390℃烧结的纳米晶硬质合金在性能...     

钇对2519铝合金的组织与性能的影响

用X射线、光学显微镜及扫描电镜等研究了钇对2519铝合金的组织及力学性能的影响,实验结果表明:加入适量钇(0.1%质量分数)后,合金的强度、硬度、伸长率提高,合金的再结晶组织细化,当钇含量超过0.1%时,合金的强度、硬度、伸长率随钇含量的增加而逐渐降低,适宜的含钇量为0.1%,钇主要以Al6Cu6Y化合物的形式存在并沿晶界分布。     

分级均匀化处理对7068新型高强铝合金组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及差热分析(DSC)研究了7068高强高韧铝合金均匀化热处理制度及其微观组织演变;通过单向拉伸试验及四探针电阻率法测定了不同均匀化后T6态合金的拉伸性能及电导率。结果表明:7068铝合金铸态组织存在枝晶偏析,非平衡共晶相沿晶界呈连续网状分布,低熔点共晶相初始溶解温度为467.3°C;合金经455°C×16h+465°C×4h+475°C×4h三级均匀化处理后,成分均匀,残留共晶很少且T6态的抗拉强度、延伸率以及电导率均达到所做均匀化处理中最佳,分别为715MPa、13.3%和34.5%IACS。     

固溶处理对2E12铝合金显微组织和力学性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、DSC差热分析、室温拉伸、硬度与电导率测试措施,研究了固溶处理对2E12铝合金轧制态板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶处理温度升高,固溶时间延长,合金基体内未溶残留相逐渐减少,材料屈服强度、抗拉强度逐渐升高,硬度在500℃/30m in和500℃/1h时出现峰值,伸长率呈上升趋势,电导率呈下降趋势;2E12铝合金较为适宜的固溶处理制度为495~500℃/1h。     

添加钇对TiAl合金组织和性能的影响

设计并熔炼了成分为(Ti₅₀Al₅₀)_100-xY_x(x(atom)=0~2.0%)的合金,用金相显微镜、扫描电镜、三点弯曲试验等手段,研究了添加钇(Y)对TiAl合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:钇的添加能改变TiAl合金显微组织,使γTiAl合金晶粒细化,促进γ+α₂片层状组织的形成。适量钇的添加能降低TiAl合金中O、N等间隙原子含量并增加TiAl合金的室温抗弯强度和塑性;当钇的添加量超过其在TiAl合金中的固溶度时,将形成新的Ti-Al-Y三元化合物,反而会降低TiAl合金的室温强度和塑性。     

2219铝合金及变极性TIG焊焊接接头的力学性能

通过拉伸实验,借助光学显微镜和扫描电镜等手段,测定了2219—T62铝合金母材及变极性TIG焊焊接接头在不同温度下的力学性能,并且对母材以及焊接接头的断口形貌及微观组织进行了观察分析。实验结果表明,铝合金具有低温韧性增强现象,适用于低温工作条件;接头的抗拉性能及延伸率相比母材都有大幅下降。探讨了温度对母材及焊接接头性能的影响。     

铁基多元纳米晶合金的微组织和软磁性能

研究了新近开发的纳米晶（Fe90Zr3.5Nb3.5B3）95Cu1Si4合金的微组织和软磁性能.采用XRD、TEM和Mssbauer谱仪观察了合金的微组织变化,采用直流软磁测量设备测量了软磁性能.结果显示,合金是纳米晶相、残余非晶相和中间相的混合.软磁性能随着退火温度的变化而变化,且中间相的体积分数会影响软磁性能.当813K退火0.5h后,纳米晶相体积分数为40%,软磁性能最佳,此时BS最大为1.56T,HC达到最小为1.79A/m.     

锻造对喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金组织和性能的影响

采用喷射成形和锻造工艺制备了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金．通过金相、扫描电镜和力学性能测试等实验，对锻件组织和性能进行了分析。结果表明：“闷车＋包套锻造”工艺对喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金坯件的致密化效果好于用自由锻造和包套锻造致密化的合金，采用该工艺可以制备出组织和性能优良的耐热铝合金材料。“闷车＋包套锻造”锻件在室温下的抗拉强度（σb）达到407MPa，屈服强度（σ0.2）达到344MPa，延伸率（δ5）为7．6％；在315℃，锻件的σb，σ0.2，σ5分别为222，216MPa，7．2％。     

Effect of Neodymium on Microstructure and Mechanical Properties of Mg-Sb Alloy

The effects of Nd on the microstructure and mechanical properties of Mg-Sb3 alloy were studied with the 0～0.15% addition content. The addition of Nd makes the grain of Mg-Sb3 alloy obviously refined, where the grain size decreases from 100～200 μm to 0.2～10 μm. And the typical dendrite characteristic turns into the equiaxed grain microstructure with the addition of 0.05%～0.1% Nd. The reason for grain refinement is from the supercooling theory. The mechanical properties tested indicate that the tensile strength and especially elongation of the alloys are improved with the addition of Nd and their maximum enhancing rates based on the Nd-free Mg-Sb3 alloy are 20% and 10% at 0.1% Nd, respectively. The main reason is attributed to the grain refinement by Nd. The tensile strength and especially elongation decline when Nd addition is over 0.1%, owing to the number and size increase of the needle-shaped phases on the grain boundaries with the Nd addition increasing.