钢中第二相诱导铜元素析出的晶体学分析

对钢液凝固温度下钛的化合物、Al2O3、MnS等基底与形核相铜元素的二维点阵错配度进行了计算,并对其成为铜元素非均质形核核心的有效性进行了分析.结果表明:基底与形核相的错配度δ越小,越有利于非均质形核.Ti2O3、MnS和Al2O3与铜元素的错配度较小,具有良好的匹配关系,可以作为铜元素形核的质点并促进其异质形核.Ti2O3和MnS是钢中残余铜元素非均质形核的最有效核心;Al2O3为中等有效核心;TiC、TiN为无效核心.     

430不锈钢中TiN的形成和析出机理研究

从理论上研究了TiN在430铁素体不锈钢中的热力学和动力学形成条件.计算结果表明,微量的氮钛就可以从热力学上形成TiN,然而动力学分析表明,要使TiN形核析出,需要很高的氮和钛的浓度积或者借助其它形核外力;研究也表明,温度越低,TiN形成和析出越容易,为了使TiN顺利形核析出而又不在随后的凝固过程中长大,应该把TiN的开始形成温度控制在两相区的某个合适温度.     

粉末高温合金Udimet720Li γ′强化相析出行为

采用气淬炉模拟了粉末高温合金Udimet720Li经空冷、风冷及油冷等不同冷却路径的固溶处理过程,测试了经过两级时效处理的合金在650 ℃的拉伸性能,研究了拉伸变形后的位错组态,分析了冷却速率对γ′强化相析出规律及力学性能的影响。结果表明:粉末高温合金Udimet720Li的析出相强化机制为位错切过机制,二次γ′相尺寸越小,合金强度越高。合金二次γ′相的形核析出温度区间为900～1000 ℃,其尺寸与合金在该温度范围内的冷却速率成反比,冷却速率越大,γ′相尺寸越小,当冷速高于100 ℃/min时,合金强度达到应用要求。推荐粉末Udimet720Li合金盘件固溶处理的冷却方式为:在1000 ℃以上保持低冷却速率来降低淬火应力,然后选择油浴作为盘件淬火的冷却方式,入油温度应在1000 ℃左右。     

碳饱和熔铁中Ti化合物析出规律的研究

利用过饱和析出法,研究了碳饱和熔铁中Ti与TiC、Ti(C,N)的平衡.结果表明,在铁液中与Ti(C,N)平衡的Ti含量远小于与TiC平衡的Ti含量;Ti的溶解度值与温度近似成线性正比关系,与N2分压成反比关系.对实验铁样进行电镜分析发现,Ti沉积物在坩埚底部和侧面较多,而铁液表层和中心部位较少,表明Ti化合物是以非均质形核晶体析出,相比较石墨质耐火材料更有利于Ti化合物的非均质形核.     

镍对Fe-Cu-Ni合金中铜析出行为的影响

 利用透射电子显微镜(TEM)对Fe-Cu和Fe-Cu-Ni合金中铜颗粒的析出形貌及成分进行观察。同时根据Cahn-Hilliard非经典形核理论和Modified Langer Schwartz模型对合金中沉淀的析出过程进行模拟计算。扫描透射电镜(STEM)试验结果表明,镍元素在沉淀核心处浓度很低,而在颗粒-基体界面处存在富集现象,添加元素镍可降低沉淀颗粒的形核功,促进沉淀析出和长大粗化。该试验结果与理论模型预测结果一致。     

凝固过程中含钛析出物的析出行为

 研究了钛对洁净钢凝固组织的影响、凝固过程中钛析出物的生长方式及冷却速率对析出物大小和分布的影响。结果表明,严格控制实验条件,大量细小弥散的含钛析出物可作为异质形核核心,起到细化晶粒、提高等轴晶率的作用;随着冷却速率的提高,析出物数量增加、尺寸减小,另外还提出了最有利于作为异质形核核心的析出物形态特征。     

淬火空位对时效析出的作用

在LD_(31)铝合金中添加适量的Cd,在挤压机上淬火时,获得过饱和空位——淬火空位,对时效析出Mg_2Si,提高抗张强度和Cd与Mg能形成置换固溶体有关。     

含钒微合金钢的析出行为研究

在Johnson-Mehl-Avrami动力学方程的基础上,建立Fe-C-V-N合金体系中V(C,N)的析出动力学方程,研究了4种氮含量的低碳钒微合金钢(Fe-C0.05-V0.08)中V(C,N)的形核机制及在奥氏体中的析出过程。结果表明:V(C,N)主要形核位置在位错线上,平衡析出的鼻点温度在820℃左右,析出开始时间随氮含量的增大而减小。利用Gleeble-1 500D热力模拟试验机进行了应力松弛试验,根据曲线拟合得到的鼻点温度为850℃,将理论计算与试验值的差异缩小到30℃以内。     

末端淬火设备的设计制造与工艺研究

本文介绍了末端淬火实验设备的设计与制造，试验工艺的摸索以及利用该设备对重我钢生产锚链钢进行的淬透性能测试结果。     

外加应力对高Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金沉淀动力学及析出相形态的影响

采用电阻测量和透射电镜观察研究了外加应力对Al-3．88Cu和Al-4．80Cu-0．56Mg合金时效动力学及析出相形态的影响，结果表明：外加应力延缓了Al-Cu二元合金时效过程中电阻率的降低，即阻碍了θ″和θ′相的析出，但是却加速了α＋θ相区Al-Cu-Mg三元合金时效过程中电阻率的降低，即促进了合金中第二相的析出，出现这种现象的原因与Al-Cu-Mg合金中相θ′和S′相的竞争析出有关。Al-Cu-Mg合金中θ′相和S′相的析出过程受应力的影响不同，外加应力通过改变竞争析出过程中θ′相和S′相的力量对比，阻碍了θ′相的析出，从而促进了S′相的析出，导致应力时效态合金电阻率降低的速度和程度大于无应力时效合金。     

Preparation of AZ91D Slurries for Semi-Solid Forming Using Al8 ( Mn, Fe) 5 Precipitates

During the solidification of the AZ91D-alloys, the Al8(Mn, Fe)5 phase is generally precipitated in the melt in advance of the precipitation of the primary α-Mg. The basic principle for manufacturing AZ91D-alloy slurries for semi solid forming is to use the Al8(Mn, Fe)5 precipitates as the heterogeneous nucleation sites for primary α-Mg phases. Microscopic analysis for the location of the Al8(Mn, Fe)5 precipitate explains that the Al8(Mn, Fe)5 precipitate is the effective heterogeneous nucleation site for the primary α-Mg phase. It was also observed that increase of the Mn content in the melt and the cooling rate below to the solid/liquid two-phase region resulted in smaller and more globular primary α-Mg due to the increase of heterogeneous nucleation sites. It was found that the average α-Mg diameter grew as a function of t0.278, where t is the holding time at the solid/liquid two-phase region. This would be attributed to the Ostwald type ripening and coalescence between primary α-Mg phases. The cooling rate below to the solid/liquid two-phase region, Mn content in AZ91D alloy, and the holding time and temperature affected on the quality of slurry.     

钢中硼化物的析出行为

 为了有效地利用钢中微量硼的强韧化作用,采用α粒子径迹法和电子显微镜对硼化物的析出行为进行了研究。结果表明：试样在固溶处理后水冷甚至冰盐水冷却时都观察到奥氏体晶界上有硼化物Fe23(CB)6析出;当冷速为20℃/s时,除了晶界有Fe23(CB)6析出外,晶内也有Fe23(CB)6析出。经固溶处理后水冷的试样再在850℃恒温处理时,主要析出物是BN,它以MnS为核心在其周围析出,呈MnS+BN复合体形态。     

喷射沉积Al-Si-Fe-Mn-Cu-Mg合金的析出强化行为

利用热分析(DSC)、显微硬度测定和透射电子显微分析等手段研究了喷射沉积Al-20Si-5Fe-3Mn-3Cu-1Mg合金的时效过程.结果表明,两种沉淀强化相S-Al₂CuMg和σ-Al₅Cu₆Mg₂从合金基体中析出,它们有效地提高了合金的室温强度和高温(300℃)强度.     

微合金钢等温沉淀析出动力学模型

采用形核长大模型对高强度低合金钢中的微合金元素铌、钛和钒的等温析出行为进行了定量计算,把计算结果与等温应力松弛实验结果相比较,分析产生计算误差的原因,为连续冷却的析出计算提供依据.     

固溶降温处理对7A55铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜及力学性能、电导率测试研究了固溶降温处理对7A55铝合金板材组织和性能的影响。结果表明:固溶降温处理可以改变7A55铝合金板材中晶内和晶界的析出状态,提高合金电导率。从480℃降至440℃以下保温30 min,或转炉降温时都会导致合金强度的大幅度下降。从480℃随炉冷至440℃保温30 min,7A55铝合金板材时效后晶界上的第二相呈不连续分布,合金强度降幅较小,电导率却有较大的升高,可获得较好的综合性能。