真空热处理对微波烧结93W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响

研究真空热处理对微波烧结挤压棒坯93W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响,采用高倍SEM和光学金相分别对合金断口和显微组织进行观察,采用能谱分析仪对合金真空热处理前后各元素含量进行定量分析,并对真空热处理样的相对密度、抗拉强度、延伸率和硬度进行测定和分析.结果表明:经真空热处理后,钨合金的各项力学性能都得到了提高,抗拉强度和延伸率提高显著,抗拉强度从920 MPa提高到了988 MPa,延伸率从9.7％提高到了18.6％;真空热处理后,显微组织中钨晶粒的连接度降低,合金断口中钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂增多;真空热处理后合金粘结相中的钨含量明显降低.     

Co添加对固溶淬火态钨基合金微观结构和性能的影响

以高能球磨粉末为原料,研究元素钴对固溶淬火态93W-Ni-Fe合金微观结构和性能的影响.对经1 490℃烧结并保温90 min的试样在1 280℃固溶2 h,随后在水中淬火,采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)及EDAX能谱等对样品的组织形貌进行表征,采用准静态拉伸实验对合金的拉伸强度及伸长率进行测试,采用排水法对合金的相对密度进行测量.结果表明:当Co含量为0~0.9%(质量分数)时,随着Co含量的增加,固溶淬火态93W-Ni-Fe合金的拉伸强度、伸长率和相对密度由不添加Co时的1 039 MPa、18.3%和99.3%分别提高到0.9%Co时的1 085.5 MPa、26.5%和99.4%;元素Co的适量加入能增加固溶淬火态合金中钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂,改善合金组织,提高合金的性能:当元素Co含量超过0.9%时,随着Co含量的增加,固溶淬火态93W-Ni-Fe合金的性能降低;当Co含量为1.5%时,合金的拉伸强度降至1 039.5 MPa,伸长率降至24.6%.     

微波和传统氢气烧结对93W-Ni-Fe正挤压棒坯结构和力学性能的影响

分别研究93W-Ni-Fe d15 mm挤压棒坯在1 550℃、30 min微波烧结和1 550℃、120 min传统氢气烧结后烧结态的结构及力学性能,并对两种烧结样品芯部的物相及主要元素含量、相对密度、抗拉强度、硬度和伸长率进行测量和分析。结果表明:微波烧结样品中钨的平均晶粒尺寸比传统氢气烧结的小,粘结相中的钨含量比传统烧结的高;断口中部分钨晶粒与粘结相之间存在微裂纹;微波烧结样品硬度为33.8HRC,略高于传统氢气烧结的硬度,其相对密度、抗拉强度和伸长率与传统氢气烧结的接近;对于大尺寸钨合金样品的微波烧结,需要进一步优化微波烧结工艺才能获得比传统氢气烧结更优的结构和力学性能。     

添加Cr元素对93W-4.9Ni-2.1Fe合金微观结构和性能的影响

以高能球磨粉末为原料,研究了铬元素对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能和微观结构的影响.实验采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)、EDAX能谱等方法对试样的组织形貌进行了表征;对合金的拉伸强度、延伸率和合金的相对密度进行了测试.结果表明:不添加Cr的93W-4.9Ni-2.1Fe合金其相对密度为99.3%,延伸率为15%,抗拉伸强度为997.2 MPa;在Cr的添加量 (质量分数)为0～1.5%,随Cr含量由0增加到1.5%,93W-Ni-Fe合金抗拉伸强度、相对密度、延伸率分别由997.2 MPa、99.3%、15%降至834.7 MPa、95.2%、5.7%;添加Cr元素后,Cr、W、Ni、Fe、O等元素在93W-Ni-Fe合金中生成富Cr固溶体,并在合金界面上形成偏聚,降低了93W-Ni-Fe合金界面的结合强度,导致合金的力学性能有所降低.     

元素Co对93W-4.9Ni-2.1Fe合金微观组织和性能的影响

以高能球磨粉末为原料,研究了元素钴对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能和微观结构的影响.实验采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)、EDAX能谱等方法对样品的组织形貌进行了表征;采用准静态拉伸试验对合金的抗拉强度、延伸率进行了测试,采用排水法对合金的相对密度进行了测算.实验结果表明:当Co含量为0～0.9%时,随Co含量增加,93W-Ni-Fe合金的抗拉强度、延伸率和相对密度由不添加Co时的997.2 MPa、14.94%、99.27%分别提高为0.9%Co时的1024.7 MPa、23.92%和99.40%;适量元素Co的加入会增加合金中钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂、改善合金组织、提高合金的性能;当元素Co含量超过0.9%时,随Co含量增加,93W-Ni-Fe合金的性能有所降低,Co含量为1.5%时,合金抗拉强度降至1006.3 MPa,延伸率降至21.96%.     

合金元素或氧化物强化W-Ni-Fe高密度合金的研究进展EI北大核心CSCD

为满足对高力学性能钨合金的需求,抑制钨晶粒的生长,制备细晶钨合金是发展趋势。向钨合金复合粉末中添加合金元素或氧化物,将引起细晶强化、固溶强化或弥散强化,有利于改善钨合金的强度和硬度。从添加难熔金属元素、稀土元素及其氧化物等方面入手,并结合本文作者对放电等离子烧结含Mo细晶钨合金的研究,介绍细晶高密度W-Ni-Fe合金的合金元素强化技术。最后,基于目前该领域存在的一些主要问题,对未来研究方向提出了若干建议。     

Cr对标准阴极铜组织与力学性能的影响

在大气环境下采用普通中频感应电炉熔炼制备了Cu-Cr合金,研究了铬对标准阴极铜组.织与力学性能的影响,Cr的加入量分别为0.30%、0.5 3%、0.76%和0.99%.结果表明,在本实验条件下,Cr可以有效地加入到Cu液中.铸态及固溶时效Cu-Cr合金中只存在α-Cu相与Cr相.铸态时部分Cr溶于基体中,部分Cr以第二相形式存在;固溶时效后基体中可分解析出更多弥散分布的Cr相.Cr元素对纯铜有强化作用,合金的铸态和热处理态试样的拉伸强度及硬度均随Cr元素加入量的增大而增加.固溶时效热处理能有效提高铸态Cu-Cr合金的力学性能.     

淬火转移时间对Ti-1023合金组织与力学性能的影响

通过室温拉伸性能测试、断口分析和显微组织分析,研究了淬火转移时间对Ti-1023合金组织演变和力学性能的影响规律和机理。结果表明,随淬火转移时间的增加,淬火转移过程中过饱和β相中析出α相,导致等轴α相含量增加,过饱和β相基体的相对含量降低,时效析出的次生αs相含量和弥散程度下降,致使合金强度降低、塑性提高。对于厚80 mm的Ti-1023合金板材或锻件,将淬火转移时间控制在120 s之内,合金组织性能不会受到明显的影响。     

Cu－0．99 Cr合金的组织和力学性能研究

在大气环境下采用普通中频感应电炉制备了Cu-0.99 Cr合金,并研究分析了该合金的铸态和热处理态的显微组织和力学性能.试验结果表明,铸态和固溶时效合金中所存在的相为α-Cu、Cr.铸态时部分Cr溶于基体中,部分Cr以第二相形式存在.合金铸态试样的拉伸强度为211.5 MPa,硬度为85.8 HB.对铸态合金试样经980℃×1 h固溶(水淬)→470℃×4 h时效(空冷)热处理后,过饱和固溶体分解析出了更多的Cr相.其拉伸强度和硬度分别提高到274.6 MPa和116.9 HB.     

微量Cr元素对Cu-Ag合金力学性能的影响

采用真空熔炼方法制备了Cu-Ag和Cu-Ag—Cr合金，通过力学性能测试、金相显微镜和透射电镜分析等方法，研究了微量Cr对CuoAg合金组织和性能的影响。结果表明，添加微量cr元素能够明显提高Cu-Ag合金的再结晶温度和强度，Cu-Ag-Cr合金经450℃退火2h后的抗拉强度仍高达423MPa，能够满足高强高导铜合金高温性能的要求；微量Cr对Cu-Ag合金的强化主要来源于再结晶晶粒细化强化，第二相粒子析出强化和亚结构强化等。     

Effect of rare earth additions on microstructure and mechanical properties of AZ91 magnesium alloys

In order to meet the demands of high temperature components in automobile, the microstructure and mechanical properties of several new die-casting AZ91-rare earth (RE) magnesium alloys were studied. The alloys were characterized by optical microscopy (OM), scan electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectrometry (EDX), tensile and creep tests. The results show that Ce addition has little effect on the mechanical properties of AZ91 alloy at high temperature, while Y and Nd addition play important role in the improvement of creep resistance. New alloys containing Y or Nd with excellent high temperature performance are selected to produce cylinder head cover of high power diesel engine of Red Flag car and oil pan of Besturn car. The new magnesium alloys with RE addition for die-casting have potential to produce power-train parts, and can greatly decrease weight.     

复合添加Zr、Cr和Pr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr、Al-Zn-Mg-Cu-Cr-Pr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Pr3种合金,通过金相显微、扫描电镜和透射电镜观察以及拉伸性能、极化曲线、应力腐蚀和剥落性能的测试,研究复合添加Zr、Cr和Pr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:复合添加Zr、Cr和Pr可有效抑制Al-Zn-Mg-Cu合金回复过程中亚晶的合并和长大,显著抑制再结晶,提高合金抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的性能;与单独添加Zr的合金相比,复合添加Zr、Cr和Pr的合金断裂韧性KⅠC从23.3MPa·m1/2提高到29.3MPa·m1/2,合金应力腐蚀开裂界限应力强度因子KⅠSCC由10.9MPa·m1/2提高到24.5MPa·m1/2,合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率都略有提高。     

Effect of Fe additions on the microstructure and properties of Nb-Mo-Ti alloys

Two Nb-Mo-Ti alloys were modified by additions of 2 at.% Fe. These small additions of Fe did not form secondary phases but noticeably increased the strength of the Nb-Mo-Ti alloys in the temperature range of 25 to 1200 °C due to solid solution strengthening effect. The oxidation resistance at 1200 °C in air was also improved considering both oxidation kinetics and the fraction of retained, un-oxidized metal alloy.     

微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织与力学性能的影响

采用活性熔剂保护熔炼、水冷铜模激冷铸造制备Al-5.8Mg-0.4Mn和Al-5.8Mg-0.4Mn-0.25Sc-0.1Zr(质量分数,%)两种合金铸锭。合金铸锭经热轧中间退火冷轧成2 mm薄板;研究稳定化退火及微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织与性能的影响。结果表明:在Al-Mg-Mn合金中加入微量Sc和Zr后形成大量弥散的Al3(Sc,Zr)粒子,这些粒子对位错和亚晶界具有强烈的钉扎作用,能明显提高合金的抗再结晶能力和室温力学性能;Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金板材经300℃退火1 h后可获得最佳综合力学性能,其σb、σ0.2与δ分别为436 MPa、327 MPa和16.7%。     

Effects of minor Sc on the microstructure and mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu-Zr based alloys

Five kinds of Al-Zn-Mg-Cu-Zr based alloys with different Sc additions were prepared by ingot metallurgy. The effects of minor Sc on the microstructure and mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu-Zr based alloys were investigated using tensile tests, optical microscopy (OM), and transmission electron microscopy (TEM). The results show that the ultimate tensile strength and yield strength are improved by 94 and 110 Mpa, respectively, and the elongation to failure remains at a reasonable extent (11.1%) in the Al-Zn-Mg-Cu-Zr based alloy with 0.21 wt.% Sc addition after solution heat treatment at 475℃ for 40 min and then aged at 120℃ for 24 h. The addition of minor Sc induces the formation of Al3(Sc,Zr) particles, which are highly effective in refining the cast microstructures, retarding recrystallization, and pinning dislocations. The increment of strength is attributed mainly to fine grain strengthening, precipitation strengthening of Al3(Sc,Zr) particles, and substructure strengthening.     

Cr含量对CrxMoNbTiZr系高熵合金组织与性能的影响

采用真空电弧熔炼的方法制备了Cr_xMoNbTiZr系高熵合金(x=0, 0.5, 1, 1.5)。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计以及电化学工作站研究了Cr含量对该高熵合金结构、组织、硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,Cr的添加使合金由单相BCC结构转变为富Zr相与富Mo-Nb相的双相BCC结构,随着Cr含量增加,在富Zr相中还有富Cr的Laves相析出;Cr_1.5MoNbTiZr合金具有最高硬度765.53 HV,这是由于第二相析出强化、固溶强化与高熵合金晶格畸变的共同作用;Cr的加入增加了Cr_xMoNbTiZr系高熵合金在质量分数为3.5%NaCl溶液中发生腐蚀倾向,但降低了该系高熵合金的腐蚀速率,同时发现Cr的添加存在一个临界值来保证合金的抗点蚀能力,超过这个临界值合金就会更容易发生点蚀现象。     

Effect of small aluminum additions on microstructure and mechanical properties of molybdenum di-silicide

The effect of Al alloying on the microstructure and properties of MoSi₂ was investigated. MoSi₂–2.8 and 5.5 at% Al (1.5 and 3 wt %, respectively) alloys showed a two phase microstructure comprising of α-Al₂O₃ and MoSi₂–Al alloy, while the MoSi₂–9 at% (5 wt %) Al alloy possessed a 3 phase microstructure: MoSi₂–Al alloy, Mo(Si,Al)₂ and α-Al₂O₃. Al additions to MoSi₂ reduced the SiO₂ phase, which is detrimental for high temperature strength of MoSi₂, forming Al₂O₃. The surplus Al entered into solid solution with the MoSi₂ and altered the lattice parameters. The Al in solid solution was 0.5 at% in MoSi₂–2.8 at% Al alloy, 2.5 at% in MoSi₂–5.5 at% Al alloy and 3.1 at% in the MoSi₂–9 at% Al alloy. The fracture toughness underwent only a moderate improvement in MoSi₂–2.8 at% and 5.5 at% Al alloys, but exhibited a significant 49% rise in the MoSi₂–9 at% Al alloy. Replacement of SiO₂ by Al₂O₃ in MoSi₂–Al alloys led to a significant improvement in the high temperature yield strength between 1100°C and 1250°C.     

复合添加微量铬、锰、钛、锆对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用光学显微镜和透射电镜等分析手段研究了复合添加微量Cr、Mn、Ti、Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金板材组织性能的影响.结果表明:复合添加微量Cr、Mn、Ti、Zr的Al-Zn-Mg-Cu合金具有最佳的再结晶抑制作用.添加0.04%Ti 0.18%Zr、0.20%Cr 0.20%Mn 0.04%Ti、0.04%Cr 0.05%Mn 0.04%Ti 0.18%Zr、0.20%Cr 0.20%Mn 0.03%Ti 0.17%Zr 4组微量元素,合金的抗拉强度和延伸率依次提高;强度依次增加与所析出的共格、半共格析出相种类增加、弥散度增大、粒径增粗、分布均匀性提高、所占的体积分数增加有关,合金延伸率增加与晶内形成的微区无析出区均匀变形有关.     

Fe和Mo元素对TiAl金属间化合物显微组织和性能的影响(英文)

β相可以提高TiAl金属间化合物的塑性。通过显微组织分析和变形行为的评估研究β稳定性元素Fe和Mo对Ti-45Al-xFe-yMo(x,y=1,2,3,4)合金的影响。结果表明:合金中的B2(β)相随着Fe和Mo元素含量的增加而增多,Mo表现出强的β稳定性。加入3%Fe和2%Mo后,合金的晶粒得到细化,其尺寸达到12-m。由于具有一定量的β相,细化后的Ti-45Al-3Fe-2Mo合金在790℃具有良好的塑性。