Er对5083合金微观组织及力学性能的影响

采用传统的铸锭冶金法制备实验合金,利用拉伸试验、金相组织观察、SEM扫描以及TEM透射等实验方法,研究了稀土元素Er对5083合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,稀土元素Er的加入,在结晶过程中形成了一种粗大化合物,这种粗大化合物对合金的力学性能不利。     

Er对Al-Mg合金显微组织和力学性能的影响

以纯度为99.7%的工业纯铝、99.9%的工业纯镁和Al-10%Er的中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备3种不同名义成分的目标合金,研究稀土元素Er对Al-Mg合金显微组织及力学性能的影响。结果表明：Er明显地降低了合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率。当Er的添加量（质量分数）为0.4%和1%时挤压态Al-Mg合金的抗拉强度（σb）分别下降82 MPa和40 MPa,屈服强度（σ0.2）分别下降13 MPa和11 MPa,伸长率（δ）分别下降11.3%和4.5%。显微组织分析表明,添加Er在基体中形成粗大的含Er和Mg的结晶相导致Mg在铝基体中的固溶度下降,从而减少了溶质原子与位错的交互作用,导致合金的屈服强度降低。在变形过程中,粗大的含Er和Mg的结晶相由于应力集中在较低的应力下发生断裂而形成微裂纹,微裂纹以较快的速率扩展至基体晶界,形成一种典型的韧脆混合断裂,使合金的抗拉强度和伸长率减小。     

Al对铸态Mg-9Gd合金组织和力学性能的影响

研究了铸态Mg-9Gd-xAl合金组织及力学性能变化规律.研究表明,当Mg-9Gd合金中添加的Al含量小于1.0％时,晶粒尺寸随Al含量增加急剧减小,而当Al含量大于1.0％时,其细化晶粒效果不明显.添加Al元素后会改变合金中第二相的分布以及形态,随着Al含量的增大,短棒状的Mg5Gd相逐渐减少并最终消失;而Mg-Gd...     

硼对Ni-46Ti-4Al合金微观组织和力学性能的影响

采用电子探针、透射电镜和X射线衍射方法研究了添加微量B元素(0～1%)(质量分数)对Ni-46Ti-4Al合金微观组织的影响,并采用力学压缩试验测试了合金的室温和高温力学性能.结果表明,Ni-46Ti-4Al合金由NiTi基体和(Ti,Al)<,2>Ni两相组成.添加微量B元素(0.02%)可以促使Ni-46Ti-4Al合金中出现TiB<,2>化合物,且与(Ti,Al)<,2>Ni相都在晶界上析出.随着B含量增加,(Ti,Al)<,2>Ni相逐渐减少,TiB<,2>相逐渐增多.这两相的硬度均高于NiTi基体相,是合金中的强化相.添加适量的B可以显著提高Ni-46Ti-4Al合金的室温和高温屈服强度,例如:添加l%B合金的室温屈服强度达到2553 MPa,比Ni-46Ti-4Al合金提高了128%.添加0.02%B和1%B合金在600℃时的屈服强度分别为382和498 MPa,比Ni-46Ti-4Al合金提高了35%和70%.合金屈服强度和两个强化相((Ti,Al)<,2>Ni和TiB<,2>相)的总体积分数成正比.B加入后一方面使Ni-46Ti-4Al合金得到固溶强化,另一方面,还促使生成具有强化作用的TiB<,2>相,这是合金室温和高温屈服强度提高的主要原因.     

Dy对Ni-44Ti-6Al合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜和X射线衍射方法研究了添加微量Dy元素(0～0.1%(质量分数))对Ni-44Ti-6Al合金微观组织的影响,并采用力学压缩实验研究了合金的室温和高温力学性能。结果表明,Dy元素在Ni-44Ti-6Al合金中的NiTi基体相中固溶,但其固溶度仅为0.03%(原子分数),同时使晶粒细化。超量的Dy以氧化物的形式析出,大部分呈颗粒状分布在晶界。适量的Dy能够有效提高合金的室温屈服强度和塑性。添加0.05%Dy的合金的屈服强度和塑性变形率均达到最大值,分别为1570 MPa和10.9%;Dy含量继续增加,合金的屈服强度和塑性变形率有所下降。Dy能够显著提高合金在600～800℃下的屈服强度,添加0.05%Dy合金的屈服强度最高。Dy对合金力学性能的改善主要归因于晶粒细化和固溶强化作用。     

B2型铸态Zr-Co-Cu合金的微观组织和力学性能研究

采用X射线衍射仪、光学显微镜、电子万能试验机及扫描电子显微镜等仪器研究了B2型铸态Zr₄₆Co₄₆Cu₈、Zr₄₅Co₄₅Cu₁₀和Zr₄₄Co₄₄Cu₁₂合金的显微组织和力学性能。结果表明,Zr-Co-Cu合金主要由B2-ZrCo相和Co₂Zr第二相组成,Co₂Zr相含量随着合金中Cu含量的增加而增加。部分Co₂Zr相沿晶界析出或在等轴晶B2相颗粒内部析出。随着Cu含量的增加,合金材料的屈服强度和弹性极限均有所增加。Zr₄₅Co₄₅Cu₁₀和Zr₄₄Co₄₄Cu₁₂合金的较高强度归因于B2相颗粒细化和第二相Co₂Zr的强化效应。Zr₄₆Co_4...     

微合金化对双相中熵合金组织与力学性能影响研究

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和铜模负压吸铸法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xCu_x,(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xAg_x以及(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-2xCu_xAg_x (x=0,0.5,1,1.5和2;原子分数)3种中熵合金体系,探究了通过添加正的混合焓元素Cu,Ag合金化于面心立方(fcc)结构的中熵合金基体,调控组织制备了双相fcc的新型中熵合金,并采用Olson-Cohen热力学模型计算fcc中熵合金的层错能...     

合金成分和挤压工艺对5A02合金棒材组织和力学性能的影响

研究了复合添加微量元素Zr和Er对5A02合金棒材组织及力学性能的影响,优化制定了合金的化学成分及挤压工艺。试验结果表明,添加的主合金元素Mg、Mn含量在标准范围的中低限,可将合金挤压棒材R状态的抗拉强度控制在225MPa以下;复合添加微量元素Zr和Er,能够明显降低5A02合金挤压棒材的粗晶环深度;优化制定的挤压工艺,可显著提高生产效率。     

含微量Zr和Y的Al-Zn-Mg-Cu合金的组织与力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和室温拉伸等检测技术研究了含微量锆和钇的Al-Zn-Mg-Cu合金的组织与力学性能。结果表明,在Al-Zn-Mg-Cu合金中复合添加微量(总量为0.35%)锆和钇,铸造组织中出现了Al3Y初生化合物,晶粒细小均匀。合金组织的再结晶被强烈抑制,再结晶组织的体积分数较小,晶粒被细化,合金的强度较单独添加锆或钇显著提高。但由于钇的加入使得基体中残留的较粗大化合物(S相)增多,导致合金的延伸率明显下降。     

La对ZK60合金铸态组织与力学性能的影响

镁合金在汽车、通讯电子和航空航天领域正得到日益广泛的应用,但其室温和高温力学性能仍有待于提高。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和差示扫描量热仪分析了铸态ZK60-xLa(x=0～3)合金的组织和相组成,测试了其硬度和拉伸力学性能。结果表明,随着La含量的增加,铸态组织逐渐细化,低熔点MgZn2相逐渐减少直至消失,而生成的高熔点τ1-Mg42Zn53La5新相逐渐增多,且第二相趋于连续网状分布于晶界处。硬度HV分别在低和高La含量时出现峰值。随着La含量的增加,室温抗拉强度σb和延伸率δ分别由ZK60合金的225 MPa和9%逐渐降至ZK60-3.04La合金的137 MPa和1.5%,拉伸断口由韧性断裂和脆性断裂的复合方式向单一的脆性断裂转变。但La的添加能有效提高合金的高温拉伸力学性能:室温时,ZK60-1.03La合金的σb要低于ZK60合金约25 MPa;423 K时,ZK60-1.03La和ZK60合金的σb分别降至181和174 MPa,前者已高于后者7 MPa;448 K时,两合金分别进一步降至168和150 MPa,两者差距进一步拉大至18MPa。这是由于ZK60-1.03La合金组织中只存在高热稳定性的τ1-Mg42Zn53La5相,可有效地钉扎晶界和阻碍高温晶界滑移。     

合金元素对Al-Si合金力学性能及组织的影响

采用正交试验方法研究Ni、Cr及Zn三种合金元素对Al-7.5Si-3.5Cu-0.35 Mg亚共晶铸造铝硅合金力学性能影响,并用SEM和EDX对加入微量合金后的铸态组织进行观察与分析。结果表明,最优配比为Ni0.02Cr0.03Zn0.2。在合金铸态组织中,Ni、Cr、Zn元素形成复杂的灰白色短棒状或粒状ω相,中和了Fe的有害作用,并且在合金拉伸变形时,可以阻碍位错的运动,对合金基体有一定的强化作用。     

合金元素对Co3Ti力学性能的影响

Ｃｏ３Ｔｉ是ＬＴ２型长程有序金属间化合物,具有优良的高温性能,可望成为新型的高温结构材料,但由于存在着固有脆性,使其应用推广受到限制。对此本文较系统地研究了几中不同聚代行为的合金元素Ｃｏ３Ｔｉ从低温到高温力学性能的影响,并对其韧化规律进行发初步的探讨。     

Mn含量对FeMnCoCr系铸态双相高熵合金组织及力学性能的影响

通过XRD、BSE、EBSD等检测手段以及拉伸实验研究了Mn含量对FeMnCoCr系铸态双相高熵合金组织及力学性能的影响.结果 表明,随着Mn含量的降低,商熵合金中FCC相和HCP相向BCC相转变,Fe70Mn10Co10Cr10合金中仅存在单一BCC相.变形后Fe53Mn27Co10Cr10、Fe55Mn25Co10...     

Ti和Ag元素添加对Cu-Cr系合金微观组织及力/电性能影响研究

以Cu-0.5Cr和Cu-0.5Cr-0.1Ti-0.1Ag合金为实验材料,研究同时添加Ti和Ag元素对Cu-Cr系合金微观组织及力/电性能的影响。结果表明,Cu-0.5Cr和Cu-0.5Cr-0.1Ti-0.1Ag两种合金在450 ℃×1 h退火时达到峰时效状态,且Ti和Ag元素的加入显著提高了Cu-Cr系合金的硬度,但导电性能有所降低。同时研究了两种合金的高温抗软化行为,发现软化过程伴随着晶粒回复和再结晶,Ti和Ag元素的添加提高了Cu-Cr系合金的再结晶活化能,延缓了软化过程中合金的再结晶过程,使得Cu-0.5Cr-0.1Ti-0.1Ag合金的抗软化温度比Cu-0.5Cr合金提高约25 °C。     

合金化对ZA27合金力学性能的影响

本文研究了合金化元素Cu、Mg和Ce对ZA27合金力学性能的影响,根据金属型标准试样测试指出:无素Cu、Mg和Ce在ZA27合金中的适宜范围为Cu:0.5～4.0％,Mg:0.0～0.15％,Ce:0.0～0.30％。为工业生产提供了合适的ZA27合金成分范围。     

合金元素对铸态奥—贝球铁的性能影响

本文旨在通过合金化探讨生产铸态奥—贝球铁的可行性。探讨了镍、钼加入量对其铸态奥—贝球铁的性能影响。结果表明：通过Ni、Mo、Cu复合合金化作用，使铸态奥—贝球铁的抗拉强度σb达到1184MPa，延伸率δ=3．1％，硬度HRC=40；Ni含量的增加使铸态奥—贝球铁的抗拉强度和硬度增加，而延伸率有所下降；Mo含量的增加使铸态奥—贝球铁的抗拉强度和延伸率增加到一定程度后下降，出现极值；硬度随其增加而增加。     

粉末烧结对Mg-Sc合金微观组织和力学性能的影响

在惰性气氛下,经500℃烧结2 h和300℃挤压制得镁钪合金,并对其进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明：粉末烧结镁钪合金的相组成主要为基体Mg相,未发现Mg-Sc相生成。在粉末烧结过程中,钪元素在镁基体中发生扩散,明显改善界面结合形式,提高了镁钪界面的结合性。当钪质量分数为1.0%时,镁钪合金的伸长率达到10.37%,提高了61%。在拉伸试样断口处发现大量韧窝存在,说明烧结处理可明显提高镁钪合金的韧性。     

Ca和Sr对铸态Mg-Sn-Si合金组织和性能的影响

用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)研究了铸态Mg-Sn-Si-Ca-Sr合金的相组成和显微组织,用力学性能试验机测定了合金的拉伸性能.结果表明,Mg-5Sn-xSi-0.5Ca-0.5Sr(x=1,2)合金由α-Mg、Mg2Sn、Mg2Si和CaMgSn相所组成,Mg2Si相含量随Si元素的增加而增加.对于Mg-5Sn-1Si-yCa-0.5Sr(y=0.5,2)合金,Ca的质量分数提高到2%后会促进Mg2Ca相和CaMgSn相形成,但同时抑制了Mg2Sn、Mg2Si相的析出,从而导致合金性能下降.对于Mg-5Sn-2Si-0.5Ca-ySr(y=0.5,2)合金,当Sr的质量分数由0.5%提高到2%时,Mg2Si和Mg2Sn相均得到显著细化,并促进了基体内MgSn(Sr,Ca)相形成,从而提高了合金的抗拉强度与屈服强度.     

微合金灰铸铁的热物理性能和力学性能

由于微合金灰铸铁钢锭模的应用越来越广，着重研究了稀土微合金的作用机理，对高炉铁水铸成微合金灰铸铁的热扩散率，导热系数等热物理参数进行测定，分析了合金元素对灰铸铁热物理性能，高温强度的影响。