A380铝合金半固态坯料二次加热工艺及组织演变

研究了近液相线铸造A380铝合金在563、573及583℃保温5~60min的二次加热工艺条件下的组织演变。结果表明,随着保温温度的升高和保温时间的延长,晶粒平均等积圆直径增加,晶粒圆整度降低,温度越高,变化的趋势越快。半固态坯料加热温度为583℃,保温时间为20min时,能够获得较好的二次加热组织。此时,晶粒平均等积圆直径为49.74μm,晶粒平均圆整度为1.75。     

原位内生TiB_2/Al-4Cu复合材料半固态二次加热组织演化

对原位内生TiB2/Al-4Cu复合材料半固态坯料进行二次加热,利用光学显微镜,图像分析仪等手段,对坯料二次加热微观组织的演化进行了研究。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,液相分数增加,α(Al)晶粒发生了长大和圆整化。TiB2/Al-4Cu复合材料合适的半固态重熔参数为:加热温度570～600℃,保温时间小于10min。组织演化机制分析表明,二次加热初期,液相少,晶粒主要通过快速合并长大。随着加热温度的升高和保温时间的延长,液相增加,晶粒主要通过原子扩散缓慢长大并发生球化。     

加热工艺对半固态AlSi7Mg合金的重熔组织的影响

研究了半固态AlSi7Mg合金在不同加热温度制度，不同保温温度，不同保温时间下的显微组织。经电磁搅拌的AlSi7Mg合金在固相线－液相线温度区间保温加热时，共晶相首先熔化，团块状α相逐渐演变成球状。随着保温温度的提高，晶粒形状更圆滑，随保温时间增加，晶粒形状也更圆骨，保温温度太高或保温时间太长时，试样表面有液相析出，靠近表面部位产生大量孔洞，试样在自重作用下变形，随炉加热方式所获得的固相颗粒尺寸比热炉加热方式所获得的固相颗粒尺寸大。     

非枝晶铝合金A356感应加热组织演变规律

研究了非枝晶A356铝合金在感应加热时的组织演变。结果表明，在低于共晶温度时，初生α相缓慢合并长大，少部分的Si自身凝聚粗化，并随着保温时间的延长，颗粒进一步粗化，但粗化速度非常缓慢；在高于共晶温度时，初生相α—Al晶粒长大较快，大部分的Si集聚粗化，且长大速度比较快。当保温温度和保温时间增加时，晶粒明显长大，但圆整度变化不大，所以当坯料达到预定温度时，保温时间不宜过长。     

加热工艺对AZ91D镁合金部分重熔组织的影响

提出半固态金属坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续等温保温的二次加热工艺。采用该工艺对晶粒细化AZ91D镁合金坯料进行部分重熔,研究了其组织演变规律,并与等温二次加热工艺进行比较。结果表明,与等温二次加热工艺相比,坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续保温,坯料重熔速度明显加快,相同加热时间时,晶粒更加细小和圆整。组织演变机理分析表明,加快液相形成速度可适当抑制晶粒的合并,降低晶粒长大速度,并促进晶粒球化。     

A2017半固态合金二次加热工艺及组织演化机制

相同加热温度条件下,随着保温时间的延长,晶粒逐渐长大和球化,液相分数增加;提高二次加热温度,晶粒长大和球化速度加快.在620～625℃加热,保温40～60min,可获得由均匀球形晶粒悬浮于液相组成的半固态组织,晶粒大小为70～90μm,液相率为40%～45%.而常规铸造枝晶A2017合金坯料二次加热后仍然保留粗大的枝晶网络结构.半固态合金锭坯二次加热初期晶粒的熔合合并是晶粒长大的主要方式,相界面能的升高和相界面表面张力是组织演化的主要驱动力.     

二次加热过程中半固态AZ31镁合金的显微组织演变

利用波浪形倾斜板振动技术制备AZ31镁合金半固态坯料,获得较为理想的球形或近球形晶粒组织。结果表明:随二次加热温度的升高和保温时间的延长,半固态组织中的液相体积分数增大,固相逐渐长大并球化;AZ31镁合金580℃和610℃时二次加热组织均不适合半固态触变成形;适合触变成形的二次加热最优工艺为590℃保温40～60 min、或者600℃保温30 min;此条件下获得的平均晶粒直径为58～61μm,固相率为87%(体积分数)左右。晶格扩散机制对二次加热原子扩散起主导作用,是造成合金固相颗粒尺寸变化的根本原因;固液界面张力是造成颗粒形状球形或近球形变化的重要原因。     

半固态ZL101合金重熔加热时初生相的组织演变

利用低过热度浇注技术制备了半固态ZL101铝合金坯料,研究了半固态温度区间重熔加热时半固态ZL101铝合金坯料的初生相形貌的转变过程。研究结果表明,在半固态两相区保温,半固态ZL101合金的初生相逐渐团球化,该过程随保温温度的升高而加快。半固态ZL101铝合金晶粒的圆度与保温温度和保温时间的关系不大,但晶粒的尺寸随着保温温度和保温时间的增加而增大。半固态ZL101合金试样重熔加热最佳工艺制度为583℃下保温30m in,其晶粒平均等积圆直径为80μm,晶粒平均圆度为0.83。     

等径道角挤压AZ91D镁合金的半固态组织演变

通过半固态重熔实验,并利用金相显微镜,对等径道角挤压AZ91D镁合金的半固态组织演变进行了研究.结果表明:等径道角挤压后二次加热等温处理是一种适于AZ91D镁合金的制坯方法,加热温度对坯料的组织有很大影响.当保温时间一定时,随着加热温度的升高,先是球化效果越来越好,后来发生晶粒合并长大现象,晶粒尺寸也会逐渐长大,当保温时间为15 min,加热温度为560℃时,二次加热组织最好;当加热温度一定时,随着保温时间的延长,晶粒尺寸有长大的趋势,当加热温度为560℃,保温时间为15 min时组织球化效果最好,晶粒最细小;当加热温度和保温时间一定时,随着挤压次数的增加,二次加热组织的晶粒尺寸减小.     

半固态等温热处理对铸态AZ80镁合金组织的影响

研究了等温热处理温度和保温时间对铸态AZ80镁合金半固态组织演变的影响.研究结果表明:在热处理过程中,随保温时间的延长,初生α相演变过程是,首先由大部分粗大的树枝晶二次枝晶臂合并成为大块状,而后大块状晶粒在晶粒内部及晶界处液相和固液界面的曲率共同作用下熔化分离为小块状,继续保温则圆整化;保温时间相同,等温处理的温度越高,枝晶演变过程越快,保温温度越高或保温时间越长,球状晶粒也容易趋于长大.AZ80镁合金半固态成形所需的最佳工艺条件为加热温度570℃左右,保温时间30min.     

三种组织TC17合金的疲劳裂纹扩展行为研究

本文通过对TC17合金进行常规锻造、β锻造和“β区预变形+(α+β)区大变形”,获得了等轴组织、网篮组织和球化组织三种典型显微组织,并通过裂纹扩展速率测试研究了不同显微组织对TC17合金疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明,显微组织对TC17合金的疲劳裂纹扩展速率具有显著影响,网篮组织的抗裂纹扩展能力最优,球化组织次之,等轴组织最差,基于断裂力学和Paris公式,建立了三种典型组织TC17合金的疲劳裂纹扩展寿命预测模型,对预测模型的分析发现,三种组织的长裂纹扩展寿命仅占疲劳总寿命的极小部分,控制裂纹起始(形核和短裂纹扩展)更为重要,提高抗疲劳裂纹扩展能力的意义在于提高临界裂纹长度。     

粉末冶金制备TNZS基生物材料的组织与弹性模量

采用高能球磨48h制备Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn(TNZS)、5wt.%TiO2/TNZS及5wt.%HA/ TNZS混合粉末并进行冷压烧结,研究了三种混合粉末的形貌、物相以及冷压烧结后三种TNZS基生物材料的组织、成分、相组成、孔隙特征及弹性模量。高能球磨48h的三种混合粉末都发生机械合金化;烧结后TNZS相组成为α-Ti和β-Ti,TiO₂/TNZS相组成为α-Ti、β-Ti、金红石TiO₂和锐钛矿TiO₂,HA/TNZS相组成除α-Ti、β-Ti、HA外,还有Ti₂O、CaTiO₃、CaO和Ti_xP_y新相生成;三者孔隙率分别为2.466%、5.030%和13.027%;三者弹性模量分别为64.00 GPa、103.93 GPa和119.43 GPa。     

均匀化处理对铋锰铁合金显微组织的影响

采用扫描电镜和能谱仪分析了金属型铸造和水冷铋锰铁合金均匀化处理前后的显微组织.研究结果表明,铋锰铁合金的铸态组织由BiMn相、Mn(Fe)相和铋相组成.铋锰铁合金金属型铸造组织中的铋相呈断续分布,而水冷组织中的铋相呈现连续分布形态.铋锰铁合金在400℃进行不同时间的均匀化处理后,合金的相组成没有发生改变,仍由BiMn相、Mn(Fe)相和铋相组成；随着均匀化时间的增加,合金中的BiMn相数量增加；金属型铸造铋锰铁合金在400 ℃均匀化处理16 h后,合金组织中BiMn相的数量不再变化,水冷铋锰铁合金在均匀化处理4h后,合金组织中BiMn相的数量基本稳定.铋锰铁合金经过均匀化处理后,合金组织中的BiMn相由原来的断续分布或孤立形态转化为连续分布形态.当金属型铸造铋锰铁合金在300℃下进行均匀化处理时,合金中形成的BiMn化合物数量更多,均匀化时间超过8h后,合金组织中BiMn相的数量基本稳定.     

A study on a thixoforming process using the thixotropic behavior of an aluminum alloy with an equiaxed microstructure

Alloys with an equiaxed microstructure exhibit significantly lower flow resistance in the semisolid state than alloys with a dendritic microstructure. Their thixotropic behavior (solidlike in the unperturbed state and liquidlike during shearing) has been the basis for a thixoforming process. It is accepted today that thixoforming is a new net-shaped manufacturing technology in which the billet is heated to the semisolid state with coexisting solid-liquid phases. The thixoforming process has some industrial advantages, such as the successful fabrication of high-quality components with fewer inner defects, suitable for less machining, high productivity comparable to high-pressure die casting, and being an energy-saving system without the conventional melting process. It consists of inductive coil design, a billet reheating process, billet handling, filling into the die cavity, and solidification of the thixoformed part. This work presents an overview of all the detailed stages in the thixoforming process to manufacture the net-shaped product with good mechanical properties. An air compressor part with high strength has been fabricated by the thixoforming process.     

热处理对TC21合金组织形貌演变的影响

研究固溶温度及冷却速率对TC21合金组织演变的影响,采用定量软件对组织特征参数、晶粒大小、α相面积和片层厚度,及初生α相面积和次生α相厚度进行定量表征。结果表明,β相区处理时,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸增大,且炉冷(FC)条件下晶粒长大的程度比包覆冷却(BC)的大(FCBC)。两相区热处理时,随着两相区热处理温度的升高(800～850℃),α相的总面积增加;在900～930℃固溶后,包覆冷却条件下,初始次生α相逐渐消失,α相总面积减小,而炉冷后,新的"羽毛"片状α相从β基体中大量析出,α相总面积反而增加。从动力学理论角度分析冷却速率对晶粒尺寸及α相体积分数变化的机制。     

时效温度对Ti6242S合金组织与性能的影响

研究时效温度下等轴组织的变化,对组织中等轴α相含量、大小及条状α相含量、大小进行定量化分析。根据组织参数的变化规律解释了不同热处理参数下拉伸性能的变化。表明近α合金Ti6242S的组织与性能之间存在着定量关系。     

Microstructure and thermal stability behavior of a rapidly solidified Al—Ti—Fe—Cr alloy

A rapidly solidified Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr(mass fraction in%) alloy was prepared by melt spinning.Asquenched and as-annealed microstructures were studied by X-ray diffractometry(XRD),transmission electron microseopy(TEM),high-resolution transmission electron microscopy(HREM) and energy dispersive spersive spectrum(EDS) analysis,The microhardness of the alloy at different annealing temperatures was measured.The results obtained indicate that the microhardness of the rapidly solidified Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr alloy does not vary with differnet annealing temperatures.The as-quenched microstructure of the alloy includes two kinds of dispersed primary phases:Al3Ti and Al13(Cr,Fe)2,After annealing at 400℃ for 10h,the stable phase Al13Fe4 appears in the microstructure.     

电磁复合场协同激光熔覆制备TiBw/Ti网状结构复合涂层

目的利用电磁复合场(EMCF)辅助激光熔覆制备TiB_w/Ti网状结构复合涂层,探索电磁场对涂层组织结构的影响。方法以TiB_2∶Ti=1∶1(摩尔比)的混合粉末为熔覆材料,TC4作为基板材料,通过外加电磁复合场进行激光熔覆试验。通过扫描电子显微镜(SEM)观察洛伦兹力方向对熔覆层组织结构的影响,利用X射线衍射仪(XRD)和维氏显微硬度计分析施加电磁复合场前后熔覆层的相组成和硬度分布。结果未施加电磁复合场的熔覆层组织主要为细针状、粗棒状和颗粒状组织。而施加电磁复合场后,熔覆层出现了网状结构,而且方向向下的洛伦兹力可使涂层内部形成空间间距更大的网状结构。此外,单独施加稳态磁场后,熔覆层只出现细针状和粗棒状组织。电磁复合场施加前后熔覆层硬度与基体相比,均有很大的提高。但未施加电磁复合场的熔覆层硬度变化幅度较大;施加电磁复合场后,随着距熔覆层表面距离的增加,硬度的变化幅度比较平缓。结论在洛伦兹力作用下,可得到TiB_w/Ti网状结构的复合涂层,电磁复合场使TiB_w/Ti网状结构强化相均匀分布,同时提高涂层的显微硬度。     

GH5188高温合金组织特征及冷热加工过程组织演变

为了给控制生产工艺、优化产品性能提供理论参考,利用SEM、EDS和Thermo-Calc热力学软件研究了GH5188钴基高温合金生产加工过程中的组织演变及热处理工艺。结果表明:GH5188合金主要相组成为γ相、M_6C和M_(23)C_6,采用1200℃/20 h的均匀化制度可明显消除铸态组织偏析;热轧态组织晶粒细小且有大量碳化物沿着轧向平行析出;冷轧态组织晶粒扭曲变形严重,颗粒状M_6C为主要析出相。当退火温度高于1170℃时,晶界处的二次碳化物基本回溶,再结晶晶粒能够正常长大。     

烧结NdFeB磁体的显微组织与磁性能

纯三元NdFeB磁体的显微组织主要由Nd_2Fe_(14)B硬磁ψ相,富硼Nd_(1+ε)Fe_4B_4η相,富Nd相及少量杂相组成。其中占磁体体积百分比85%～90%的ψ相是非内禀磁特性的主要贡献者;占磁体体积5%的η相对iHc无益,但少许η相仍有利于ψ相形成,富Nd相对ψ相具包裹作用,有助于提高矫顽力;杂相使反磁化畴易于形成,应尽量少。同时,讨论了各显微组织的形成及作用机理。