Mn对Mg—Zn—Y合金中准晶相凝固组织形貌的影响

讨论了Mn对镁基准晶中间合金中三维二十面体球形准晶相形成过程的影响。研究表明：当在Mg-Zn-Y基准晶中间合金熔体中加入一定量的Mn元素后，在常规铸造条件下的结晶凝固过程中，完全可以改变Mg-Zn-Y基准晶中间合金中准晶的形成过程，获得稳定的均一二十面体初生Mg45Zn47Y5Mn3准晶相，避免了十面体准晶相的出现，改变了准晶相最终的形貌，由于Mn的加入，使初生准晶相的颗粒尺寸明显变小，使之由尺寸为60gm～80gm的花瓣状变成尺寸为≤20gm的球形状。Mn的加入，降低了镁基准晶中间合金的生产成本，为工业化生产提供了便利条件。     

热处理对Al-Ni-Co单准晶相的影响

利用急冷固法获得柱状Al<,70.1>Ni<,24>Co<,5.9>单准晶,并用X线衍射仪测定Al<,70.1>Ni<,24>Co<,5.9>准晶的衍射强度.结果表明,在Al<,70.1>Ni<,24>Co<,5.9>的准周期面内H方向和K方向都出现了强衍射峰和弱衍射峰.Al<,70.1>Ni<,24>Co<,5.9>准晶经过热处理后,准点阵常数随着热处理温度降低而增大,在600和700℃之间准点阵常数将不发生变化,说明了热处理温度对准晶相变的影响,确定了Al<,70.1>Ni<,24>Co<,5.9>准晶结构的稳定性.     

Y对普通凝固Mg-Zn-Y系合金组织及准晶相形成的影响

采用普通凝固技术在高镁、低锌和低钇合金中制备出镁合金稳定态准晶相，为制备准晶增强自生复合材料的可行性开辟途径。通过光学显微镜、X—ray衍射、扫描和透射电镜显微分析技术，确定了准晶的组织、相成分及结构。分析了由于合金成分小同，特别是稀土元素Y摩尔分数的不同导致准晶的分布、数量等差异。结果表明：Mg-Zn-Y三元合金在室温冷却过程中，准品相直接从液相形核、长大；伴随Y摩尔分数的增加，准晶相的晶粒度、圆整度和分布均匀化程度均有提高。     

Mg30Zn60Y10合金中二十面体准晶相的形成和生长

通过常规凝固方法在Mg30Zn60Y10三元合金中获得大体积分数准晶。准晶相由包晶反应生成。能谱分析结果表明包晶反应中初生相的成分近似为Mg16.32Zn70.60Y13.08，准晶相成分为Mg36.94Zn56.21Y6.63。差热分析显示初生相在723℃形成，准晶相生成温度为648℃。利用快淬方法使准晶相生长初期形貌得以保留，发现准晶相初期形貌受初生相形貌直接影响，但随后则接其晶体学优先方向生长，最终长成花瓣状准晶。准晶合金凝固过程中生成的低温相越多，准晶相熟化时间越长，越容易使准晶花瓣端部粗化以及在端部发生分叉。端部的分叉使得花瓣准晶破碎，这些破碎的准晶游离到低温相中在界面能的作用下形成多边形结构。     

Mg30Zn60Y10合金中二十面体准晶相的生长及形态演化

利用楔形铜模具激冷浇注方法和SEM、XRD、DTA、TEM等分析手段,研究了Mg30Zn60Y10合金中二十面体准晶相(I-相)的形成过程和不同冷速下该合金的凝固组织.研究结果表明,在中等冷速下,I-相主要以初生相与剩余液相发生包晶反应形成.随着冷速的增大,I-相的生长形貌将由棱面状向枝晶状转变.当冷速大到一定程度时发生初生相的相选择.在利用DTA分析I-相的形成温度时发现,包晶反应即I-相开始形成的温度受分析时采用的温度变化速率影响.     

相变温度附近等温热处理对Mg97Zn1Y2合金组织演化的影响

研究了相变温度附近等温热处理温度和保温时间对含长周期结构Mg97Zn1Y2合金的组织的影响,并对演变机理进行了探讨。主要研究结论如下：500℃固溶处理时,随着时间的增加,长周期结构有增长的趋势。采用等温热处理可以将Mg97Zn1Y2合金中的枝晶组织转变为球状晶,当合金保温温度范围从540℃~600℃时,组织尺寸由大-小-大的顺序变化,即经过了粗化、分离及球化至最后粗化三个过程。在等温热处理温度为575℃的组织大致演变趋势为：枝晶态-不规则球形+块状-球形状,当保温时间15min,其组织为均匀、圆整的球状晶。     

合金元素对Mg—Zn—Gd合金组织和力学性能的影响

采用金相显微分析、X射线衍射、扫描电子显微镜和室温拉伸试验,研究了合金元素Zn、Gd对Mg-Zn-Gd合金铸态组织和力学性能的影响.结果表明,当Zn含量不变时,随着Gd含量的增加,合金中的第二相依次从准晶相(I相) Mg7Zn3相、I相到I相 W相转变,二次枝晶臂间距明显减小,晶粒细化,晶间组织也由颗粒状、细线状向封闭的网状转变;当保持x(Zn)/x(Gd)=5.8不变时,合金第二相的组成不变,枝晶相分布更加细密,第二相也随之增多.拉伸测试表明,当Zn含量不变时,随着Gd含量的增加,合金的抗拉强度和伸长率均增加,但屈服强度先升高后降低;同比例增加Zn、Gd的含量,合金的强度升高,伸长率降低.     

塑性变形对Zr-Al-Ni-Cu-Ag非晶合金中二十面体准晶相析出的影响

利用x射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)研究了轧制对Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5非晶合金中二十面体准晶相析出的影响.实验发现,经轧制塑性变形合金在随后的加热过程中二十面体准晶相的析出量增加,在变形量ε=70%时达到最大.另外,析出的二十面体准晶相的稳定性随着变形量增大而提高,在ε=70%时达到最大,随后又开始降低.这是由于合金在塑性变形过程中的原子组态发生变化所致.     

Mg—Zr,Mg—Zn及Mg—Zn—Zr合金的微观结构

研究了铸态和均匀化处理后的Mg—0.54Zr,Mg—5.68Zn及Mg—5.65Zn—0.50Zr合金的微观结构在三种合金中,均发现有{012}透镜片状孪晶Mg—0.54Zr合金经均匀化处理后产生了ZrH_2相Mg_7Zn_3相呈块状,主要分布于铸态Mg—5.68Zn合金晶界,测定为bcc立方结构(a=1.417nm);经均匀化处理后,Mg_7Zn_3相溶解,产生MgZn_2相铸态Mg-5.65Zn-0.50Zr合金由MgZn_2相和Zn—Zr化合物组成;经均匀化处理后,弥散析出了针状MgZn_2相     

Mg70Zn28Y2合金凝固过程、凝固组织及包晶反应初生相研究

采用XRD，SEM，EDX，TEM，DTA等试验分析手段及快淬方法对MgToZn28Y2准晶合金凝固过程、凝固组织以及对和准晶形成相关的包晶反应初生相进行了研究。Mg70Zn28Y2合金铸态组织由α-Mg枝晶，Mg7Zn3基体相和二十面体准晶相组成。在铸态Mg-Zn-Y合金中观察到了完美的呈5次旋转对称性的平衡态准晶晶体外形。Mg70Zn28Y2合金凝固过程中准晶由包晶反应生成。差热分析显示包晶反应初生相在563℃形成，准晶形成的温度为416℃。能谱分析结果显示包晶反应初生相的成分为Mg22.94Zn55.73Y21.33。通过快淬方法保留的包晶反应初生相呈现粗大枝晶状。然而，通过背散射图片中所观察到准晶中的残留包晶初生相尺寸较小。     

热处理对Mg_(96.32)Er_2Zn_(1.5)Zr_(0.18)合金组织的影响

采用感应加热制备了Mg96.32Er2Zn1.5Zr0.18合金,对合金进行热处理,利用光学显微镜、扫描电镜背散射电子技术、能谱分析仪以及X射线衍射仪研究了合金不同状态的显微组织。结果表明:铸态Mg96.32Er2Zn1.5Zr0.18合金呈现树枝晶结构,相组成主要为α-Mg相、X相和W相;经过热处理后,合金的树枝晶组织得到完全消除,X相逐渐溶入基体中,合金晶粒尺寸没有发生明显的改变;热处理工艺为530℃×8 h时,合金的X相完全溶入基体中,W相的形态发生变化,由网状转变成谷粒状,同时热处理过程中还析出部分细小的谷粒状W相。     

热处理工艺对Al0.5CoCrCuFeNi高熵合金显微组织与硬度的影响

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼制备了多组元高熵合金Al_0.5CoCrCuFeNi,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织和硬度的影响规律。结果表明,Al_0.5CoCrCuFeNi高熵合金相结构简单,在铸态下由两种不同成分的FCC相组成,枝晶处为贫Cu的FCC1相,枝晶间为富Cu的FCC2相,显微组织为树枝晶形貌,存在一定的枝晶偏析。合金制备态的硬度为255 HV0.5。合金具有良好的热稳定性,随着热处理温度的升高,合金的相结构和硬度均无太大的变化。冷却方式对合金的显微组织和相结构影响不大,但炉冷后合金的硬度比空冷和水冷时高。     

Mg-2Zn-0.5Y镁合金半固态等温处理过程中的微观组织演变

本文研究了挤压Mg-2Zn-0.5Y合金在半固态等温处理过程中的微观组织演变规律。结果表明：挤压态的Mg-2Zn-0.5Y合金包含α-Mg,I相和W相三种物相,并且平均晶粒尺寸为7μm。在温度为793K的半固态等温热处理过程中,晶粒不断长大,直到保温时间达到4min时才出现液相。随着等温处理温度和时间的增加,α-Mg固相颗粒不断长大,并且逐步被液相分离;同时,出现在晶界的液相与颗粒内部的液滴都在不断地增多。研究还发现,当固相率较高的时候,晶粒间的合并机制与固相颗粒再熔化机制同时起主导作用;然而当固相率较低的时候,Ostwald熟化机制是主要的粗化机制,同时也可以观察到晶粒间的合并。     

多阶段热处理对GH738合金组织和室温硬度的影响

研究了GH738合金在固溶+稳定化+时效处理的多阶段热处理过程中组织演化规律和相应的室温硬度变化,构建了该合金组织演化的定性模型。结果表明,固溶温度高于γ’相回溶温度时,合金最终组织为连续晶界碳化物和尺寸均匀的γ’相;当固溶温度低于γ’相回溶温度时,在低稳定化温度下晶界碳化物成断续、颗粒状,晶内存在大、小两种尺寸的γ’相。稳定化处理制度为850 ℃×100 min时,合金可以获得最大的室温硬度。     

Er、Zr及热处理对高锌铝合金组织和力学性能的影响

本文以Al-30Zn-3Cu-2.5Si高锌铝基合金为研究对象,探究稀土元素Er、Zr对铸态及热处理态合金组织和力学性能的影响,并分析和探讨了其作用机理。研究结果表明,当添加0.10 wt % Er和0.10 wt % Zr元素后能够明显的细化合金晶粒,平均晶粒尺寸由74.28 μm减小至60.01 μm,且α-Al晶粒转变为细小的等轴晶。稀土元素Er、Zr的添加会在合金内部形成Al3（Er,Zr）细小的粒子并能够起到钉扎位错的作用,从而提高合金的力学性能。添加Er、Zr后,铸态合金的抗拉强度由未添加稀土元素的323.01 MPa提高到了358.29 MPa,提升了10.93 %;屈服强度由309.33 MPa提高到了315.00 MPa,提升了1.83 %;延伸率基本未发生变化。合金经固溶时效热处理强化后,添加稀土元素合金的抗拉强度为449.48 MPa,屈服强度为408.51 MPa,比铸态合金分别提高了25.45 %、29.68 %。粗大的第二相存在于晶界处,导致合金的延伸率仍较差。     

热处理工艺对高温合金GH2132力学性能的影响

研究了时效处理对高温合金GH2132力学性能的影响,并分析了合金组织与性能变化的原因。结果表明,由于时效过程中析出物γ'的沉淀强化作用,合金强度得以提高,塑性下降。982 ℃固溶+718 ℃时效能使合金获得较好的综合力学性能。     

热处理对砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0．5Zr镁合金微观组织和力学性能的影响

采用金相分析、SEM、硬度试验和拉伸试验等方法分析和测试砂型铸造 Mg-10Gd-3Y-0.5Zr 镁合金在T6态（固溶后空冷然后时效）下的显微组织和室温力学性能,讨论该合金的断裂机理。结果表明,砂铸Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金在225℃和250℃时效下的最优T6热处理工艺分别为（525℃,12 h＋225℃,14 h）和（525℃,12 h＋250℃,12 h）。峰时效下T6态Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金主要由α-Mg＋γ＋β′相组成,2种峰时效热处理工艺下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为339.9 MPa、251.6 MPa、1.5%及359.6 MPa、247.3 MPa、2.7%。在不同热处理工艺下Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金断裂的类型不同,峰时效态合金的断裂方式为穿晶准解理断裂。     

热处理对Mg94Zn2Y4合金微观组织与力学性能的影响

研究了在773 K、48h 条件下热处理对Mg94Zn2Y4合金的微观组织与力学性能的影响。研究结果表明,块形和板条结构的18R 长周期堆垛结构相可直接从熔体凝固过程中形成。热处理后,绝大多数的块形和板条结构相转变为细片状或针状的14H相。在热处理过程中,有相当体积分数的 LPSO（长周期堆垛结构）相由 18R 转变为 14H。结果还表明,经过热处理,块形和板条结构相与针状相可以在 α-Mg 基体中共存,并作为影响因素,使合金晶粒得到细化,晶粒尺寸为14-24 μm（平均晶粒尺寸为19 μm）,使极限拉伸强度、屈服强度以及伸长率分别由铸态时的 182 MPa、135 Mpa 和 10.2% 提高至 245 MPa、157 MPa 和 13.8%.     

热处理对CoCrFeNiMo高熵合金组织与硬度的影响

用真空电弧熔炼法制备了CoCrFeNiMo高熵合金,研究了退火温度对合金组织及硬度的影响。结果表明,铸态合金的晶体结构以FCC为主,同时夹杂Cr9Mo21Ni20和CrFe4少量金属间化合物;铸态合金的组织形貌为树枝晶组织,在枝晶间分布着类似于共晶组织的片层状结构,随退火温度升高,合金中FCC相逐渐减少,共晶相逐渐增多,最终形成了类似于过共晶的组织形貌;合金的硬度随退火温度的升高先增大后减小,但铸态与退火态的合金的硬度相差不大,说明此合金具有较高的热稳定性以及较好的高温使用性能。