灰铸铁与铸造铝合金的弹性模量测定(试验报告)

用415型镜式引伸仪在ZDM-2.5T/91型材料试验机上进行拉伸,测定了HT25-47,HT38-60与ZAI24铝合金的弹性模量。结果得出:550±5℃6小时,350℃6小时二次消除应力退火后,HT25-47灰铸铁的弹性模量为1.21×10~6kg/Cm~2;HT38-60灰铸铁为1.40×10~6kg/Cm~2。后一种低合金灰铸铁,在650℃短期过热并经550℃第三次6小时处理后,其机械性能降低不多,而弹性模量基本上维持不变。这与Mo,Cr,Ni,使强化基体,增加抗回火能力有关。ZAI_(24)铝合金在540°±5℃淬火,160℃16-24小时处理后的机械性能(σ_(?),H_B)与弹性模量分别为:σ_b=20.6kg/mm~2;H_B=95.8kg/mm~2;E=0.628×10~6kgC/m~2。把时效处理温度增加到180℃时,虽然缩短时效周期到8小时,其机械性能与弹性模量均相应地降低。     

Cu-15Ni-8Sn及Cu-15Ni-8Sn-0.2Nb Spinodal分解型弹性合金的研究

研究了形变时效和淬火时效对含 Nb 和不含 Nb 的两种 Cu-15Ni-8Sn spinodal 分解型合金的力学性能、应力松弛性能和其他物理性能。经56%形变、400℃时效30min 能使这两种合金获得很高的强度(σb～1400MPa,σ_(0.2)～1300MPa)和弹性模量(E～140,000MPa);在200℃具有良好的抗应力松弛性能;加 Nb 的合金能改善250℃的抗应力松弛性能。淬火时效处理能获得适中的强度(σ_b900～950MFa,σ_(0.2)630～650MPa)和极良好的延性(δ～20%);加 Nb 能加速 spinodal分解,提高时效初期的强度。淬火时效态的两种合金在250℃下均显示良好的强度和弹性的稳定性,十分适合用作高温导电弹性材料。对调幅组织的强化和 Nb 的作用进行了讨论。     

GH4090合金圆柱螺旋弹簧应力松弛性能研究

以航空发动机用GH4090合金圆柱螺旋弹簧为研究对象,研究了不同温度下弹簧的静态和动态抗松弛性能。结果表明,静态抗松弛实验下,时效态GH4090合金弹簧在室温和300℃下无松弛、无蠕变;350和400℃下应力松弛率分别为1.08%和1.09%。动态抗松弛实验下,时效态GH4090合金弹簧在室温下无松弛,350℃下应力松弛率为3.23%;变形态GH4090合金弹簧在室温和350℃下应力松弛率分别为3.30%和16.85%。变形态和时效态GH4090合金弹簧的松弛率均随温度的升高而增大,且变形态松弛率变化尤为明显。     

新型电触点材料Ag-Cu-V-Zr合金

本文研究了Ag—Cu合金中添加少量的V和Zr后,制得一种新型的电接触点材料,并测定了不同含Zr量的合金性能。Ag—10Cu—0.3V—1Zr合金的性能如下: 电阻率:2.27μΩ·cm 电阻温度系数3.02×10~(-3)1/℃对钢热电势 0.47μV/℃弹性模量E 8000kg/mm~2 抗张强度 72kg/mm~2(硬态) 维氏硬度 158kg/mm~2(硬态)     

Cu-Ni-Mn合金的高温性能

本文介绍新型弹性材料Cu-20Ni-20Mn合金的高温性能,并试图通过显微组织来解释合金具有高温性能的原因.试验结果表明,合金经450℃时效后,在300℃下抗拉强度(σ_b),屈服强度(σ_(0.2))和弹性模量(E)都高于铍青铜的常温性能.高温接插件的试验结果表明,在200℃下工作的接插件性能优于铍青铜。该合金之所以能在较高温度下工作,是因为合金具有较好的高温组织稳定性等因素所致.     

高可靠继电器弹性接点材料研究

本文研究了一种适合于高可靠继电器要求的弹性接点材料,提高继电器的可靠性,以适应国防工业现代化的需要。主要通过在银镁镍合金中加入稀土元素、调正合金中镁的含量、改进合金的内氧化工艺等三个途径开展研究工作。共配制了六种不同成份的合金,经不同制度的内氧化后,分别测量了各种合金的强度极限、延伸率、显微硬度、弹性模量、冷弯曲次数及电阻率等机械物理性能。着重研究了六号合金.经800℃处理后,测量了85、125和200℃的高温性能;在不同氧化温度处理后,用X射线衍射方法测量了晶格常数。制成了不同工艺条件的各种合金样品,在JCCS-2型触点寿命试验机上作了寿命及可靠性试验。同时还测量了各种负荷下的接触电阻及室温额定负荷下的触点转移量。试验结果证明:800℃内氧化处理的AgMgNi-0.27-0.18合金综合性能好,机械性能为H_v=158kg/mm~2,σ_b=50kg/mm~2,δ=16.5％,E=8050-8670kg/mm~2,冷弯曲次数n≥12次。电阻率ρ=2.65μΩ-Cm;室温、85、125℃、28V×2A,28V×0.1A下,六组34对触点各动作十万次无一次失效。接触电阻,转移量等均满足用户要求,解决了簧片断裂和粘结等问题,提高了继电器的可靠性。该材料的机械物理性能指标达到七十年代同类合金的世界先进水平。为了阐明该合金具有良好综合性能的原因,本文从强度、塑性、弹性、电性能和热稳定性及氧化温度、晶格常数、组织结构的关系进行了较全面的分析,尤其对合金性能与氧化物粒子的形态及分布的关系进行了探讨。综上所述,AgMgNi-0.27～0.18合金,经800℃处理后,可做为高可靠继电器弹性接点材料使用。该合金用于单边电台,曾获国家80年银质奖章。     

Cu——3.6%Ti合金中的沉淀硬化

研究了经时效硬化之Cu—3.6％Ti合金的室温抗拉性能。对样品在单次时效以及双时效后所获得的结构,采用透射电子显微镜进行了检定。本研究之重点,放在结构和力学性质的关系上。在400℃等温时效导致屈服强度提高:合金在固溶处理态为28kg/mm~2,时效10,000分钟(167小时)之后上升到最高值70kg/mm~2。与最高强度相关联的结构,     

变形温度和变形程度对Ti－31合金性能和组织的影响

通过高温和室温拉伸试验，研究了变形温度和变形程度对Ｔｉ－３１合金板材性能和组织的影响。结果表明，合金在７５０～８５０℃的温度下变形５％～２０％空冷后，其室温机械性能均能达到材料的技术指标要求。并发现了材料在９００℃的临界变形区。     

变形温度和变形程度对Ti－31合金性能和组织的影响

通过高温和室温拉伸试验，研究了变形温度和变形程度对Ｔｉ－３１合金板材性能和组织的影响。结果表明，合金在７５０～８５０℃的温度下变形５％～２０％空冷后，其室温机械性能均能达到材料的技术指标要求。并发现了材料在９００℃的临界变形区。     

低铜导电合金及其在手工电焊钳上的应用

根据合金中有序化相可以大幅度降低合金电阻率的原理,我们研制了一种低铜含量的导电合金,并成功地在手工电焊钳上取得应用。该合金主要成分是Zn42～44％,Al0.3～0.8％,Fe<0.02％,余量是Cu。该合金具有5.6×10~(-8)Ω-M的电阻率,IACS 比电导为30％,机械性能,铸态σ_b≥38kg/mm~2,δ≥15％,HB≥105。并具有优良的铸造工艺性能和热态压力加工性能。这种合金比纯铜价廉28.9％左右,目前已在手工电焊钳上成功地取得应用,电焊钳手柄表面温升平均仅21℃。     

铍青铜(QBe2)超塑性与动态再结晶

本文研究了硬化态铍青铜(QBe~2)的超塑性与动态再结晶。试验表明,合金在550℃和ε=1.75×10~(-4)s~(-1)条件下拉伸变形,获得最高延伸率780％,流动应力为0.075kg/mm~2。合金通过动态再结晶(ε≈0.3)形成等轴晶粒(等轴比1.12～1.22)。高速变形时晶粒尺寸会超细化,这可能是发生连续动态再结晶所致,但延伸率不高。第二相粒子会促进动态再结晶形核和通过钉扎晶界来保持细晶粒组织。     

Cu-Ni-AI-Ti弹性合金应力松弛特性的测定

本文就新近研制的一种 Spinodal 型高强度(σ_b=146kgf/mm~2)耐热导电弹性材料——Cu-Ni-Al-Ti 合金的应力松弛特性进行了试验研究,并与传统的导电弹性材料——铍青铜(C17200)进行了比较.测定结果表明,该合金的高温抗应力松弛特性与 C17200相比具有明显的优势,且强度高,无铍毒,价格便宜,加工性能好,是一种极有工业开发价值的新型导电弹性材料.     

耐蚀铌基弹性合金的性能及应用

本文报导了Nb-40Ti-5.5Al合金的弹性性能(E、G、Q、γ_f、弹性滞后,弹性后效)、机械性能(HB、σ_b。δ、σ_(0.002)、σ_(-1),)、物理性能(X、a、d、p)、氧化性能与腐蚀性能。铌基弹性合金具有最佳的综合性能:无磁;耐蚀(在沸腾的盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、干、湿氯气、海水、高温醋酸或醋酸混合蒸汽、硫化氢等强腐蚀性介质中均有优良的耐蚀性能);恒弹性(在-40～+200℃范围内βE=70～-90×10~(-6)/℃);弹性模量低(9700～11500kg/mm~2);弹性极限高(σ_0,O02>100kg/mm~2),储能比大;弹性滞后和后效小。铌     

Ti-6Al-4V合金的蠕变性能

本文利用现有数据,对Ti-6Al-4V合金的高温、室温蠕变性能及蠕变断裂性能进行了综合分析。分析结果表明,该合金长时间使用的极限温度为300℃或稍高于300℃;在300℃以下,退火状态的合金,同一温度的蠕变强度σ_(0.1)/100与屈服强度σ_(0.1)大致可用σ_(0.1)/100=1.355+0.836σ_(0.1)表示。200～400℃之间,σ_(100)与σ_b之比约为0.92～0.96。该合金存在着明显的室温蠕变现象,某些零部件不宜在高于90％屈服强度的应力下长期使用。显微组织对该合金的蠕变性能具有明显影响,β-加工或处理、淬火时效等可以提高其蠕变性能。     

关于Cu-12Ni-8Sn弹性合金的研究与应用

本文概述了CuNiSn合金系的发展。介绍了Cu-12Ni-8Sn合金的实验方法。为获得高强度耐屈服性能,合金采用形变热处理。即是通过800℃固溶处理,70-90％冷变形,350-400℃时效处理三个步骤,把冷变形和热处理结合起来以达到强化合金的目的。合金经斯皮诺答尔分解,使合金强化,同时,不易发生过时效现象。文中研究和讨论了加工硬化,热处理规范对其性能的影响。Cu-12Ni-8Sn是一种形变时效强化型铜基弹性合金。它的机械性能与国外高强铍青铜的机械性能相当。通过透射电镜的观察,探讨了合金形变时效强化机理。合金用作WXD_3-13型精密多圈线绕电位器电刷材料,代替原使用的铍青铜合金。     

时效温度对Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C记忆合金回复应力的影响

研究了时效温度对Ｆｅ－１４Ｍｎ－５Ｓｉ－８Ｃｒ－４Ｎｉ－０．２Ｃ记忆合金回复应力的影响。结果表明：合金经变形后加热时产生的最大回复应力σｈ随时效温度的升高而增加,在１０２３Ｋ达到最大值,比固溶态增加了７５％;随后σｈ将随时效工的进一步升高迅速下降。但是当时效温度高于１１２３Ｋ后,时效温度的进一步升高对σｈ几乎没有影响。时效后合金加热时产生的最大回复应力都大于固溶态时的回复应力。时效温度对合金加热后     

Cu-Ni-Si合金冷变形及动态再结晶行为研究

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu-2.0Ni-0.5Si合金性能的影响。在Gleeble-1500D热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,对Cu-2.0Ni-0.5Si合金在高温压缩变形中的流变应力行为进行了研究。结果表明,合金经900℃固溶,当变形量为40%,时效温度达到450℃时,其显微硬度达到201HV,导电率达到34%IACS。随变形温度升高,合金的流变应力下降,随应变速率提高,流变应力增大。在应变温度为700、800℃时,合金热压缩变形流变应力出现了明显的峰值应力,表现为连续动态再结晶特征。从流变应力、应变速率和温度的相关性,得出了该合金高温热压缩变形时的变形激活能Q。     

窄热滞Ti-Ni-Cu-Cr合金的马氏体相变和形状记忆行为

为了开发性能稳定的窄热滞Ti-Ni基形状记忆合金,设计制作了Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr(原子分数)形状记忆合金丝,用示差扫描热分析仪和微机控制电子万能试验机研究了退火态和时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金的马氏体相变和形状记忆行为,探讨了形变温度对该合金形状记忆行为的影响。结果表明,350～700℃/0.5 h退火态和300～600℃/1～50 h时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金冷却/加热时皆发生A→M/M→A(A-母相B2,CsCl型结构;M-马氏体B19′,单斜结构)一步马氏体可逆相变,马氏体相变温度比较稳定,在14～21℃之间变化;相变热滞较窄,在17～21℃之间变化。室温下,退火态和时效态Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金皆呈形状记忆效应,且形状记忆行为稳定。随变形温度升高,Ti-45Ni-5Cu-0.3Cr合金的应力应变平台应力增加,残余应变减少,合金特性由形状记忆效应转变为超弹性,转变温度在50～60℃之间。     

Cu-Ni-Si-Ag合金冷变形及动态再结晶研究

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响.在Gleeble-1500D热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金在高温压缩变形中的流变应力行为和组织变化进行了研究.结果表明:合金经900℃固溶,在经不同冷变形后时效,能获得较高的显微硬度与导电率,当变形量为80%,时效温度达到450℃时,其显微硬度达到220Hv,导电率达到41%IACS.热模拟实验中,应变速率和变形温度的变化强烈地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大,材料显微组织强烈受到变形温度的影响.     

Fe-40Ni合金的动态力学性能研究

利用金相观察、热模拟技术及扫描电子显微术(SEM)研究了Fe-40％ Ni合金在含Ti及无Ti条件下的高温应力-应变行为及变形后的应力弛豫行为,并观察了锻造样品中TiN颗粒的形态.实验结果显示:含Ni 40％的Fe-Ni合金在室温下保持了奥氏体组织,并有孪晶出现.在800～950℃范围内变形时只发生动态回复,1000℃以上变形时发生了动态再结晶.在Ti存在的情况下,变形温度达到1150℃时才发生动态再结晶.IF钢的模拟结果与不含Ti的Fe-40Ni合金呈现类似的趋势.由于TiN的应变诱导析出,明显延缓了变形后等温过程中的应力松弛速率.