β-γ高Nb-TiAl合金组织转变及拉伸性能研究

本文研究了β稳定元素Cr和Mn的掺杂对高Nb-TiAl合金的组织、相组成、凝固路径及室温、高温拉伸性能的影响。实验结果表明,Ti-45Al-8Nb-0.4B（原子分数,%,下同）合金中分别加入2Cr、2Mn或1Cr1Mn后,铸态组织中B2相逐步增加,而α2相逐步减小。1Cr1Mn合金转变为由γ+B2两相组成的新型β-γ高Nb-TiAl合金。凝固路径由L→β→β+α→α+γ+β→α2+γ+B2转变为L→β→β+γ→B2+γ。Cr和Mn的同时添加具有更明显的β相稳定作用。室温拉伸结果表明,随着B2相含量的增加,合金的强度与延伸率均降低。而在900℃条件下,合金延伸率出现先降低后升高的现象。这说明,高温下合金中β相含量达到一定程度时（本研究为14.4 %）,有利于协调变形。     

Si对高Nb-TiAl合金组织及室温拉伸性能的影响

研究硅化物(Nb5Si3相)析出对高Nb-TiAl合金组织及室温拉伸性能的影响.实验结果表明,硅化物脱溶析出温度在1000~1200℃之间,析出物位于片层团晶界处、b(B2)相偏析处以及片层之间.添加Si元素后,合金室温拉伸性能有所增加.因为Nb5Si3相的形成使得b(B2)相稳定元素Nb含量下降,导致脆性相b(B2)相体积减少.但是,含Si高Nb-TiAl合金经过热处理后,室温拉伸性能随热处理温度提高而逐步降低.因为沿片层析出的硅化物会导致裂纹沿片层产生与增殖,而且应力会导致硅化物进一步析出,加速裂纹扩展.而且,Si的加入会导致γ相区扩大,在1280~1300℃之间形成γ单相区.硅化物析出在片层边界处,会导致块状γ+b(B2)相组织,脆化晶界;而硅化物析出在片层内部会导致二次γ板条形成,割裂了初始片层组织.     

Mn和Cr对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响

通过金相观察、拉伸性能测试、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析,研究了Mn、Cr对Al-Mg-Si-Cu铝合金微观组织及拉伸性能的影响。结果表明：添加Mn和Cr均能促进Al-Mg-Si-Cu合金铸锭形成粗大结晶相化合物,并且添加Mn的合金中形成的结晶相更多;均匀化过程中Mn和Cr均能促进结晶相由Al5FeSi型向Al8Fe2Si型转变,并且同时添加Mn和Cr的促进作用更加显著;添加Mn、Cr均能抑制变形晶粒在固溶处理时发生再结晶和晶粒长大,并且由单独添加Cr、单独添加Mn到同时添加Mn和Cr,抑制作用逐渐增强;添加Cr对合金强化作用有限,而添加Mn能显著提高合金强度。     

合金元素Mn、Cr对SWRCH45K钢组织和性能的影响

研究了Mn、Cr含量对SWRCH45K钢组织和性能的影响。试验钢的淬火温度为860 ℃,分别进行油冷和水冷,同时利用模拟软件对淬火后硬度进行模拟计算。试验结果表明,Mn、Cr含量提高导致试验钢的抗拉强度有所增加;油冷试验钢组织均为铁素体+屈氏体,心部组织中铁素体比例略高;水冷试验钢近表面处组织为马氏体+少量的屈氏体,心部组织中屈氏体随Mn、Cr含量增加而减少。油冷试验钢硬度沿直径方向上的变化较小,0.70%Mn-0.04%Cr试验钢硬度在22~24 HRC之间,且明显低于其它试验钢;水冷试验钢近表面处硬度差异较小,心部硬度下降明显。试验结果与模拟结果对比表明,试验钢近表面处硬度值与模拟结果具有较好相符性。     

活性元素Y对高Nb-TiAl合金表面硅化物渗层组织的影响

目的提高Nb-TiAl合金的抗高温氧化性能。方法采用NaF为催化剂、1080℃下Si-Y扩散共渗5 h的方法,在高Nb-Ti Al表面制备了Y改性硅化物渗层,利用SEM、EDS和XRD分析了渗剂中Y_2O_3含量对共渗层组织及相组成的影响。结果采用不同含量Y_2O_3所制备的Si-Y共渗层具有多层复合结构,共渗层的厚度随Y元素的添加呈先增大后减小的趋势,共渗层的内层均由γ-Ti Al相组成;当渗剂中Y_2O_3含量为2%和3%(质量分数)时,共渗层的外层主要为(Ti,Nb)Si_2相,中间层分为上下两层,分别为(Ti,Nb)_5Si_4相和(Ti,Nb)_5Si_3相,其中2%Y_2O_3的Si-Y共渗层有一层富Al的(Ti,Nb)_5Si_4和(Ti,Nb)_5Si_3相组成的浅表层;当渗剂中Y_2O_3含量为0%、1%和5%时,共渗层外层以(Ti,Nb)_5Si_4相为主,中间层主要为(Ti,Nb)_5Si_3相。结论稀土Y元素质量分数为2%~3%时具有明显的促渗作用,且获得的Si-Y渗层组织结构致密,但添加过量的稀土元素会抑制Si元素的吸附与扩散,使得Si-Y共渗层中产生较多的孔洞,同时渗层的组织结构发生了改变。     

Si、Mn元素对奥氏体不锈钢微观组织和拉伸性能的影响

为提高奥氏体不锈钢耐蚀性,合金中可同时加入Si、Mn元素,提高合金氧化膜形成能力,同时增加奥氏体基体稳定性,但Si、Mn的添加还能够对合金的冷变形组织和力学性能产生影响.本研究设计了不同硅、锰含量的奥氏体不锈钢,采用SEM、EPMA以及TEM等方法表征合金显微组织形貌,采用室温拉伸分析合金的力学性能.结果表明,Si质量...     

合金元素Mn对铝合金阳极组织与性能的影响

通过改变锰元素的含量(0%,0.5% ,0.8%,1.2%),观察Al-5%Zn-0.03%In-1%Mg-0.05%Ti-Mn合金的组织,测试合金的电化学性能,研究锰对该合金组织与电化学性能的影响.结果表明:适量的锰能细化铝合金的晶粒,减弱杂质铁的有害作用,改善溶解均匀性,保证了铝合金较好的电化学性能.含0.5% Mn的铝合金晶粒细小,有适量的析出相,电流效率达90.3%,电容量达2577 A·h/kg,且均匀溶解,具有比较好的综合性能.     

MO对高Nb-TiAl合金凝固路径及凝固组织的影响

采用真空非自耗电弧炉制备了TiAl合金锭,研究了Mo含量对高Nb-TiAl合金凝固路径及凝固组织的影响.结果表明,Mo的添加改变了Ti-46Al-6Nb0.2B合金的凝固路径并明显细化了合金的凝固组织.Mo含量(摩尔分数)为1%时,合金的凝固组织不仅包含α2和γ相,还有少量的β相.β相大多以网状形态聚集于晶界,也有少量呈条状分布于片层团内.随着Mo含量增加,铸锭中β相的含量增加.结合相图,给出了不同Mo含量时高Nb-TiAl合金的凝固路径.     

Ce元素对ZK40合金组织和室温拉伸性能的影响

研究了Ce元素对ZK40合金的显微组织和室温拉伸性能的影响。在铸态下，1^#合金(不含Ce)比2^#合金(含Ce)具有高的强度和延性。经过热挤压塑性变形后，2^#合金的σb及σ0．2有较大幅度的升高，分别比1^#合金增加了49MPa和92MPa，而2^#合金延性较低。热塑性变形使1^#合金和2^#合金的显微组织都得到细化。变形态1^#合金的室温拉伸断口由准解理 韧性断裂的混合断口组成，2^#合金拉伸断口韧窝分布均匀，为明显的沿晶断裂。     

Mn对CoCrFeNi基高熵合金组织及性能的影响

研究了不同的Mn掺入量对CoCrFeNi基高熵合金相组成、凝固组织以及宏观性能的影响。结果表明:CoCrFeNiMnx(x=0.25,0.5,1,2)合金的液相线温度分别为1736、1639、1692、1638 K,且升温过程均发生了一次相变;确定了这四种成分的合金均为单相FCC固溶体合金,且Fe、Co、Cr三种元素富集于主晶面,Mn、Ni两种元素富集于晶界处。随着溶质Mn含量的增多,CoCrFeNiMnx合金的电阻率会变大,CoCrFeNiMn2合金的电阻率最大,达到了210.215μΩ/cm。随着Mn含量的增多,CoCrFeNiMnx高熵合金的屈服强度先增大后减小,其中CoCrFeNiMn合金的屈服强度最大,达319.6 MPa。     

Mn元素添加对Mg-Sn合金组织和力学性能的影响

通过熔铸法制备Mg-8Sn合金以及Mg-8Sn-2.2Mn合金。通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜、电子背散射衍射和室温拉伸试验研究Mn元素对Mg-Sn合金的组织和力学性能的影响。结果表明,添加锰可以细化晶粒,并能形成球状Mn第二相,它弥散分布在基体中,并且分散的Mn颗粒还可以作为异质形核点来提高形核速率,通过晶粒细化和沉淀强化显著改善Mg-Sn合金的力学性能。另外,Mn元素的添加还能起到弱化基面织构的作用。     

合金元素对Mg-Li合金组织及性能的影响

合金化可以细化Mg-Li合金晶粒,从而提高综合力学性能,还可以改善合金耐蚀性、热稳定性。本文综述了Al、Zn、碱土元素和稀土元素等常用元素对Mg-Li超轻合金微观组织和性能的影响,一般情况下,Al和Zn主要通过固溶强化提高Mg-Li合金强度,碱土元素主要通过细晶强化来提高Mg-Li合金强度,稀土元素则通过细晶强化和金属间化合物的第二相强化来提高Mg-Li合金的综合性能。本文还指出了Mg-Li超轻合金合金化存在的问题及发展趋势。     

复合添加Cr、Mn、Zr对Al-Zn-Mg合金组织和性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜观察以及拉伸试验等手段,研究Cr、Mn、Zr微合金元素对Al-Zn-Mg合金组织和性能的影响。结果表明:复合添加Zr、Mn、Cr在基体上析出大量不规则的、直径为10~20 nm与基体共格的(Al,Cr)₃Zr粒子。(Al,Cr)₃Zr粒子弥散相能强烈钉扎位错、阻碍位错和亚晶界迁移,显著抑制再结晶和晶粒长大。复合添加Zr、Mn、Cr的Al-Zn-Mg合金的抗拉强度和规定塑性延伸强度分别提高34 MPa、19 MPa,具有较好的加工性能和力学性能。     

合金元素对Cr—Mn—Mo堆焊金属硬度及组织的影响

通过焊条药皮，依次向堆焊层中过渡了Ｃ及Ｃｒ，Ｍｎ，Ｍｏ合金元素，对不同的堆焊合金系统进行了硬度和显微组织分析，找出了硬度和湿微组织的变化规律。     

Mg及Mn元素对Al-Si合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜等手段对Mg和Mn复合变质处理后的过共晶Al-Si合金显微组织及形貌进行观察。结果表明:随着Si含量的增加,Al-Si合金中有粗大的不规则板条状的初生硅和长条状的共晶硅生成,且随Si含量的增加,合金的抗拉强度呈下降趋势,布氏硬度则逐渐增加;在Al-20Si合金中添加0.9%Mg后,合金中的初生硅和共晶硅得到明显细化,合金的力学性能提高;0.9Mg-xMn的加入可同时变质Al-20Si合金的初生硅和共晶硅,初生硅的形状由星形和不规则形状变为块状,共晶硅由长针状变成球状或短棒状;0.9Mg-0.5Mn复合加入后,合金的铸态抗拉强度最高,达到了210 MPa,较Al-20Si和Al-20Si-0.9Mg合金分别提高64%和37%;热处理以后的抗拉强度达到345 MPa,较铸态的提高64%。     

合金元素对Al-Zn-Si-Mg系合金组织和性能的影响

针对Al-Zn-Si-Mg系合金塑料成型模具材料,研究了Zn、Si、Mg等元素的加入量对合金组织和布氏硬度的影响.结果表明:含Zn量由9％增加到13％时,合金微观组织中的树枝状α(Al)愈来愈发达,同时,合金布氏硬度提高8.75％.随着含Si量的增加,合金组织中的共晶硅逐渐增多,合金硬度提高了6.33％.当Mg元素含量由0.1％增加到0.3％时,合金微观组织变化不显著,但是,合金硬度提高了3.75％.     

微量合金元素对Cu-Ni-Si合金组织和性能的影响

研究了微量合金元素Ag、P对Cu-Ni-Si合金组织和性能的影响.结果表明:微量的合金元素Ag、P的加入使Cu-Ni-Si合金出现严重的晶格畸变,起到了有效的细化晶粒的作用,同时能有效地提高Cu-Ni-Si合金的抗拉强度、电导率以及显微硬度.在450℃时效2h,加入0.15％Ag使其导电率提高15.3％;加入0.03％P使其显微硬度和抗拉强度分别提高18.6％和29.8％.同时Cu-Ni-Si合金中加入微量合金元素Ag、P能明显地抑制Cu-Ni-Si合金的再结晶过程,并能细化该合金的再结晶晶粒.     

部分再结晶对NiFeCoCrMn高熵合金显微组织和拉伸性能的影响

为了调控NiFeCoCrMn高熵合金强度和塑性之间的平衡关系,采用传统的热力学加工技术(冷轧和再结晶),通过不同的再结晶退火工艺得到不同程度的位错强化,并对具有不同再结晶比例的合金进行拉伸性能测试.随着再结晶比例的增加,即应变硬化程度的下降,合金的均匀伸长率和加工硬化率显著提高,但屈服强度和抗拉强度降低.尤其在650℃...     

微量Mn对A1-Mg-Si合金微观组织与拉伸性能的影响

研究了微量Mn对Al Mg Si合金的微观组织与拉伸性能的影响。结果表明 :微量Mn在Al Mg Si合金中主要以粒状α Al15(FeMn) 3 Si2 弥散相的形式存在 ,尺寸为 12～ 2 10nm ,均匀、弥散分布在基体中 ,有效地钉扎位错和亚晶界 ,抑制合金热挤压变形过程中的再结晶 ;均匀化处理过程中微量Mn可促进长针状 β Al9FeSi相向粒状α Al15(FeMn) 3 Si2 相转变 ,这种含Mn的α相弥散颗粒可作为合金时效强化相 β′(Mg2 Si)的非均匀成核位置 ,促进 β′相的析出 ,从而强化合金 ,使合金获得较好的强塑性配合     

合金元素Mn、Cr、V对中碳弹簧钢回火组织及力学性能的影响

在实验室试制了三种不同合金成分的中碳弹簧钢,进行了900℃淬火和300~550℃的回火,分析了不同合金元素对回火后实验钢硬度以及显微组织的影响。结果表明:当回火温度相同时,添加V元素的实验钢硬度均高于不含V元素的实验钢,且析出碳化物更细小,分布更弥散。当回火温度是350~450℃时,高Cr合金化的实验钢较高Mn实验钢有更佳的抗回火软化特性,马氏体板条宽度更细,实验钢硬度更高。当使用组织为回火马氏体组织时,在三组实验钢中,Cr含量高的钢有最佳的综合力学性能。