超高压下凝固的Mg-9.96Zn-2.10Y合金的组织与性能

铸态的Mg-9.96Zn-2.10Y(质量分数,下同)合金在2、4、6GPa高压下进行凝固并分别对铸态、2GPa、4GPa下凝固的合金进行热压缩,然后借助OM、SEM、XRD和显微硬度计对其组织、相组成和性能进行分析测试。结果表明,随着凝固压力增大,合金组织由铸态的树枝晶转变成细小的柱状晶再到胞状晶,中间相也由分布不均匀且相互连接的网络状转变成细小、均匀的弥散状。XRD结果显示了不同凝固条件下的合金相组成不同;合金的硬度值是先增大再减小,4GPa下凝固的合金硬度达到峰值。热压缩的应力-应变曲线表明,铸态、2GPa、4GPa合金的峰值应力依次增大,但其对应的应变量却依次减小,热压缩后4GPa压力的合金组织最细小、均一。     

4GPa压力处理对Cu-11.68Al合金塑性变形的影响

采用纳米压痕法测量了4 GPa压力处理前后Cu-11.68Al合金的塑性变形量,并借助光学显微镜和透射电镜对其组织进行分析,探讨了4 GPa压力处理对Cu-11.68Al合金塑性变形的影响。结果表明,4 GPa压力处理能细化Cu-11.68Al合金组织,增大组织内部的位错密度,有效地减小Cu-11.68Al合金的塑性变形量,经2000 μN 载荷保持30 s后,4 GPa压力处理后Cu-11.68Al合金的塑性变形量为98.22 nm,较高压处理前减少了22.13%。     

3 GPa压力热处理对TC6钛合金的硬度和抗压强度的影响

对TC6钛合金进行3 GPa压力下的高温热处理。通过金相显微镜、扫描电镜及透射电镜对高温高压处理后TC6钛合金的组织进行分析,测试了其硬度和抗压强度。结果表明,3 GPa压力热处理能细化TC6钛合金组织,增大组织致密性和内部位错密度,有效地提高了合金的硬度,却降低了抗压强度。经3 GPa压力热处理+500 ℃保温2 h的热处理后,TC6钛合金可获得较高的硬度和抗压强度,分别为361 HV0.2和1975 MPa。     

Al-Cu-Si三元共晶合金的高压凝固组织

利用六面顶压机在不同高压(2、4、5、6GPa)下对Al-13.6Cu-6Si合金进行了高压凝固试验,通过光学显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射仪对高压凝固合金的相组成及显微组织形貌进行了分析,并测定了其硬度。结果表明,高压下凝固的Al-13.6Cu-6Si合金的相组成与常压凝固合金相比没有发生变化,仍由α-Al相、θ-Al2Cu相和β-Si相组成;但显微组织形貌显著改变,由常压下凝固的共晶组织转变为高压下凝固的以枝晶状α-Al为初生相领先生长的亚共晶组织;高压凝固后合金硬度显著提高,并且硬度随压力的增加而增高,在压力为5GPa时达到最大值。     

高温高压处理对Cu50W50合金组织及硬度的影响

采用硬度计测试了高温高压处理前后Cu50W50合金的硬度,并借助金相显微镜、扫描电镜和透射电镜对高温高压处理前后的组织进行观察。探讨了高温高压处理对Cu50W50合金组织及硬度的影响。结果表明:高温高压处理能增大Cu50W50合金的致密性和内部的位错密度,提高其硬度,该合金经1GPa,900℃保温15min处理后的硬度为153HB,较熔渗态合金提高了29.66%,但压力在1~6 GPa,硬度变化不明显。     

高压热处理对Cu52Cr48合金硬度和抗压性能的影响

测试了高压热处理前后Cu52Cr48合金的硬度和压缩屈服强度,并结合显微组织观察,探讨了高压热处理对Cu52Cr48合金硬度和抗压性能的影响。结果表明：高压热处理能增大Cu52Cr48合金组织中Cu基体和Cr相的硬度,使Cu52Cr48合金的硬度和压缩屈服强度增大,合金的硬度和压缩屈服强度均随压力的升高而增大,当压力超过1 GPa时,硬度和压缩屈服强度增加缓慢。     

超高压力对ZA27合金力学性能的影响

在1 GPa以上的高机械压力作用下,ZA27合金的力学性能发生较为明显的变化.通过金相分析、硬度检测、X射线等手段,揭示不同机械压力作用下ZA27合金力学性能的变化规律.试验结果表明:晶粒直径越小,屈服强度越大,抗拉强度随着二次枝晶臂间距的减小而增大,压力为1 GPa、2GPa、3GPa、4GPa、5GPa时的硬度值分别比常压提高了13.1%、30%、39.1%、52.1%、64.9%.     

应用纳米压痕技术表征3GPa压力处理后CuZnAl合金的力学性能

对CuZnAl合金在3GPa压力下进行700℃保温10min的热处理,并借助纳米压痕仪对3GPa压力处理后CuZnAl合金微观力学性能进行了分析.结果表明:3GPa压力热处理后CuZnAl合金的纳米硬度、弹性模量及摩擦系数分别为3.31 GPa、88.63 GPa和0.247,且弹性模量和摩擦系数的波动幅度较小.     

GPa级超高压下Mg-6Zn-1Y合金晶体形态及凝固组织分析

利用扫描电镜（SEM）并配合能谱（EDS）、XRD研究了超高压凝固下Mg-6Zn-1Y合金晶体形貌和凝固组织。结果表明：GPa超高压下凝固,随着凝固压力的增大,α-Mg晶体形态由1.03×0-9 GPa(常压)下的树枝晶→细树枝晶→柱状树枝晶→粒状“胞晶”的转变,固/液界面趋于稳定。1.03×10-9 GPa下实验合金的凝固组织由α-Mg相、I-Mg3Zn6Y和S-Mg43Zn4Y3相3相组成,2~6 GPa下实验合金的凝固组织由α-Mg、I-Mg3Zn6Y和S-Mg43Zn4Y3相和高Y含量的Mg-Zn-Y三元相4相组成     

4 GPa压力处理对LC4铝合金力学性能及耐腐蚀性的影响

测试了4 GPa压力处理前后LC4铝合金的硬度、抗压强度及在3.5％ NaCl溶液中的腐蚀速率,并结合显微组织观察,探讨了4 GPa压力处理对LC4铝合金力学及耐腐蚀性能的影响.结果表明,4 GPa压力处理后LC4铝合金组织细小致密,硬度和抗压屈服强度分别为96.18HV0.1和431.47 MPa,较处理前分别提高21.06％和62.44％,耐腐蚀性提高.     

Effects of high pressure on the microstructure and hardness of a Cu-Zn alloy

The microstructure of a Cu-Zn alloy treated under different high pressures was investigated by means of metallographic,scanning electron microscope (SEM),energy dispersive spectrometer (EDS),and X-ray diffraction (XRD),and the hardness of the Cu-Zn alloy was also measured.The results show that the a phase with a smaller grain size,different shapes,and random distribution appears in the Cu-Zn alloy during the solid-state phase transformation generation in the temperature range of 25-750℃ and the pressure range of 0-6 GPa.The amount of residual α phase in the microstructure decreases and then increases with increasing pressure.Under a high pressure of 3 GPa,the least volume fraction of residual α phase was obtained,and under a high pressure of 6 GPa,the changes of the microstructure of the Cu-Zn alloy were not obvious.In addition,high pressure can increase the hardness of the Cu-Zn alloy,but it cannot generate any new phase.     

淬火处理对Cu-Al合金热膨胀性能的影响

利用膨胀仪测试了Cu-Al合金在25～700℃的热膨胀系数,探讨了淬火处理对Cu-Al合金热膨胀性能的影响.结果表明:淬火处理能改变Cu-Al合金的热膨胀系数,Cu-Al合金淬火处理后的热膨胀系数在290～408℃时小于铸态Cu-Al合金的热膨胀系数.其余温度区间均大于铸态Cu-Al合金的热膨胀系数.     

DLC、TiN涂层对TC4钛合金抗砂尘冲蚀性能的影响

为提高TC4钛合金的抗砂尘冲蚀性能,采用金属蒸汽真空弧(MEVVA)离子源注入与磁过滤真空阴极弧(FCVA)沉积复合技术、磁控溅射技术在TC4钛合金表面制备DLC、TiN涂层。采用SEM、Raman、XRD、纳米压痕仪和划痕仪等方法对涂层的物相结构、硬度、弹性模量以及与基体的结合力进行表征。在冲蚀试验平台上考核试样在不同入射角度条件下的抗砂尘冲蚀性能。结果表明:DLC涂层表面结构致密,含有大量sp3键,硬度为62.1 GPa,弹性模量为391.64 GPa,结合力达80.4 N;TiN涂层表面存在许多熔滴颗粒及空穴,硬度为22.72 GPa,弹性模量为383.18 GPa,结合力达34.7 N。30°冲蚀条件下,涂层主要是通过提高基体表面硬度来抵抗砂尘粒子的微切削作用,从而提高TC4钛合金的抗砂尘冲蚀性能。90°冲蚀条件下,涂层通过延缓基体的塑性变形来实现TC4钛合金抗砂尘冲蚀性能的提高。     

冷变形对表面弥散强化铜合金组织与性能的影响

以Cu2O为氧源,对Cu-Al合金平板试样进行了内氧化处理,使试样表面获得Al2O3弥散强化铜合金层,并进行了不同变形量的冷轧变形;测定了内氧化前后和冷变形前后试样硬度和导电率,并进行了微观组织观察。结果表明：内氧化处理后,合金表面硬度与合金导电率大幅度提高;随着变形量的增加,合金表面硬度值急剧升高,而电导率随着变形量的增加则略有下降。微观组织研究表明：内氧化后合金表面存在大量的纳米级Al2O3颗粒,使合金表面具有高的硬度;随着变形量的增加,位错密度升高,位错与第二相粒子的作用加剧,从而使合金表面的硬度进一步提高;同时由于Al2O3颗粒周围位错缠结的增多,增强了电子的散射作用,导致合金电导率随变形量增加呈下降趋势。     

Comparison study on the annealing behaviors of dispersion strengthened copper alloys with different nanoparticles

The hardness measurement,optical microscopy （OM）,and transmission electron microscopy （TEM） microstructure observation on the annealing behaviors of Cu-Al2O3 （2.25 vol.% and 0.54 vol.% Al2O3） and Cu-0.52vol.%Nb alloys were carried out. The results show that with the increase of annealing temperature,the hardness of Cu-Al2O3 alloys decreases slowly. No change of the fiber structure formed by cold rolling in the Cu-2.25vol.%Al2O3 alloy is observed even after annealing at 900℃and the higher dislocation density can still be observed by TEM. Less combination of fiber formed by cold rolling and subgrains are observed in the Cu-0.54vol.%Al2O3 alloy annealed at 900℃. With the increase of annealing temperature,the hardness of the Cu-0.52vol.%Nb alloy exhibits a general decreasing trend,and its falling rate is higher than that of the Cu-Al2O3 alloys,indicating that its ability of resistance to softening at elevated temperature is weaker than that of the Cu-Al2O3 alloys. However,when annealed at a temperature of 300-400℃,probably owing to the precipitation strengthening of niobium,the hardness of the Cu-0.52vol.%Nb alloy arises slightly. The fibers formed by cold rolling be-come un-clear and un-straight and have less combination,and considerably more subgrains are observed by TEM.     

新型铝青铜及其喷涂层中Ce元素的作用(英文)

采用一次共装熔炼、砂型铸造Al含量超过Cu-Al二元合金共析点的新型铝青铜合金Cu-14Al-4.5Fe,在45#中碳钢表面制备铝青铜等离子喷涂层。通过扫面电镜、X射线衍射分析、电子探针、透射电镜和显微硬度计分析Ce元素对新型铝青铜合金及喷涂层表面组织形貌和维氏硬度的影响。结果表明:添加0.6%Ce到铸态合金及喷涂层可以使细化的κ相均匀分布于基体,并提高材料硬度。等离子喷涂层快速凝固,保留铝青铜涂层中Fe元素的过饱和固溶体,避免生成(α+γ2)共析相。含Ce喷涂层中的堆垛层错是提高材料力学性能的因素。     

加热温度对淬火态Cu-Al合金电阻率的影响

采用电阻率测试仪研究了加热温度对淬火态Cu-Al合金电阻率的影响。结果表明,在25~380℃范围内,Cu-Al合金的电阻率随着温度的升高而增大;当温度从380℃升至473℃时,合金的电阻率变化不大,而随着温度的进一步升高电阻率再次增大。对上述合金电阻率随加热温度的变化进行了初步分析。     

不同压力对 TC4 钛合金真空脉冲渗氮的影响

目的采用不同压力对TC4钛合金进行真空脉冲渗氮处理,提高其表面硬度及耐磨性。方法通过金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计及耐磨试验机分析渗氮硬化层的组织与性能。结果 TC4钛合金经过真空气体渗氮处理后,形成了由Ti N,Ti2Al N和钛铝金属间化合物Ti3Al组成的复合改性层。渗氮压力太低,表面氮化物数量较少,氮化物层较薄;随渗氮压力的增大,表面氮化物数量增多,表面硬度及耐磨性增加。压力为0.015 MPa时,氮化物层表面硬度最大,表面硬度为1100~1200HV,有效硬化层深度为50~60μm。渗氮压力继续增加,表层组织变得疏松,表面硬度及耐磨性开始降低。结论选择合适的渗氮压力和表面氮浓度进行真空脉冲渗氮,可以提高钛合金表面硬度,改善耐磨性。     

Ultrasonic and hardness measurements for ultrahigh pressure prepared WB ceramics

The Vickers hardness of pressure synthesized WB compacts was measured using a diamond indentation method. Under the applied load of 4.9 N, our test gave a maximum Vickers hardness of 30.1 GPa for WB compacts. The hardness of WC-8 wt.% Co composites was also measured under the same load for comparison, which was found to be much lower than that of WB. The Young's modulus, bulk modulus, and shear modulus of WB and WC-8 wt.% Co were further investigated by ultrasonic measurements. The results suggest that WB might be a promising hard alloy material for industrial applications.     

反应溅射TiC薄膜的微结构及力学性能

采用反应磁控残射法在不同的甲烷分压下制备了一系列的TiC薄膜，利用XRD和TEM表征了薄膜的相组成和微结构，用力学探针测量了薄膜的硬度和弹性模量，并利用AFM观察了薄膜的生长形貌和压痕形貌，研究了甲烷分压对薄膜相组成、微结构和力学性能的影响。结果表明，甲烷分压对薄膜的相组成、微结构和力学性能均有明显的影响：低的甲烷分压下，制备的薄膜样品中有仗相的存在，薄膜的硬度和弹性模量较低；甲烷分压提高0.02～0.04Pa左右，薄膜内形成晶粒细小的单相TiC，并获得最高的硬度(30．9GPa)和弹性模量(343GPa)；进一步提高甲烷分压，薄膜互现非晶态，其硬度和弹性模量亦随之降低。