浇注温度对液态模锻纯铜组织与性能的影响

采用液态模锻工艺制备出纯铜试棒并研究浇注温度分别为1100,1150,1200℃时试样的性能,采用MeF3大型金相显微镜、JSM-6700F场发射扫描电子显微镜观察试样显微组织及拉伸断口.结果表明,在一定浇注温度范围内,随着浇注温度的升高,试样的晶粒明显细化,试样的硬度、抗拉强度以及致密度逐渐增大,浇注温度为1150℃时达到最大,硬度为89.7HBS,抗拉强度为287MPa,密度为9.3572g/cm3.     

预热对27SiMn钢激光熔覆热影响区显微组织和力学性能的影响

采用激光熔覆技术在27SiMn钢表面制备了铁基熔覆层,考察了预热对27SiMn钢热影响区显微组织及力学性能的影响。结果表明,激光熔覆27SiMn钢热影响区出现大量马氏体组织;拉伸断裂断口由河流状解理面、撕裂棱及韧窝组成,表现为准解理断裂;预热处理有效减少了马氏体含量,且出现珠光体组织。预热温度100℃时,淬火层硬度下降25.4%、延伸率提升11.5%、抗拉强度下降14.3%。预热温度升高至300℃时,拉伸断裂方式转变为韧性断裂。适当的预热可有效减少27SiMn钢热影响区的马氏体组织,缓解淬冷导致27SiMn钢的韧性下降问题,提升激光熔覆27SiMn钢液压油缸的服役安全性。     

高强高导Cu-Cr-Zr-Mg-Ce合金热处理前后组织性能变化

通过金相组织观察、SEM、室温单向拉伸实验及导电性能测试等手段,研究了室温拉拔态Cu-CrZr-Mg-Ce合金热处理前后组织性能的变化.结果表明:与室温拉拔态相比,经固溶时效热处理(950℃保温1h,水淬,500℃保温4h,随炉冷却)的Cu-Cr-Zr-Mg-Ce合金组织发生了再结晶及晶粒长大,其抗拉强度为395MPa、屈服强度为247MPa,分别降低了10%和43%;延伸率及导电率分别为30%和92%IACS,分别提高了114%和119%;经热处理后的Cu-Cr-Zr-Mg-Ce合金拉伸断口存在平均尺寸变大的延性韧窝,是典型的韧性断裂,表明合金具有优良的塑性加工性能.     

热处理工艺对激光3D打印成型CX不锈钢组织与性能的影响

为了探究热处理温度对激光选区熔化（Selective laser melting,SLM）技术制备的CX不锈钢微观组织和性能的影响,在不同温度（430、480和530 ℃）下对激光3D打印CX不锈钢进行热处理,并采用XRF、XRD、SEM等方法对样品进行化学成分、组织及性能的分析。结果表明：在SLM打印过程中,导致粉末中Al元素烧损率达19.2%;热处理工艺不影响激光3D打印成型不锈钢的密度,热处理前后样品密度均为7.72 g?cm^-3、致密度达到99%;随着热处理温度升高,CX不锈钢的屈服强度和抗拉强度均有提高,当热处理工艺为480 ℃×10 h（炉冷）时,屈服强度为796.5 MPa、拉伸强度为1 301.5 MPa、硬度为45.2 HRC,相比较打印态,分别提高了60.3%、19.0%和21.4%;断裂伸长率则先提高后降低,经480 ℃×10 h（炉冷）处理后断裂伸长率为16.0%,相较于打印态,提高了12.9%。SEM结果显示,断口为解理断裂和韧窝形貌,属于脆性-韧性混合断裂模式。微观组织分析结果表明：热处理后试样显微组织中的细小树突结构逐渐消失,转而变为粗大的马氏体组织,并且伴随着少量奥氏体的出现;随着热处理温度升高,马氏体转变为边界清晰且粗大的板条状。经热处理后可获得致密度良好、综合力学性能优异的CX不锈钢,为CX不锈钢能运用到更多的应用场景中提供了参考。     

多向挤压对工业纯铜组织和性能的影响

对工业纯铜在150℃条件下进行多向挤压,研究多向挤压工艺对纯铜组织和性能的影响。随着挤压道次的增加,材料晶粒得到明显细化,最终得到晶粒尺寸为微米级的等轴细晶组织。材料的显微硬度和抗拉强度在低道次挤压时迅速上升之后趋于饱和,延伸率在前期明显下降后也趋于稳定,其断裂性质仍是韧性断裂。经过15个道次挤压,晶粒平均尺寸达到0.78μm,抗拉强度达到485.5 MPa,显微硬度达129.4 HV0.2,断后延伸率为18.7%。     

固溶热处理对发动机用CrMo4V滚动轴承钢的组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、硬度和冲击韧性测定等手段分析Cr_4Mo_4V钢在不同固溶温度处理后的组织和力学性能。研究结果表明:随着固溶温度从1050℃上升到1095℃,Cr_4Mo_4V钢组织的平均晶粒尺寸会随之快速增大,增大幅度约30%。在1050℃与1065℃下等温淬火可以生成细小的贝氏体组织,以及没有完全溶解的、均匀分布的碳化物颗粒。随着固溶温度升高到1080℃与1095℃,贝氏体的尺寸开始不断变大,在钢基体中形成了非常粗大的贝氏体组织。当固溶温度从1050℃上升到1095℃时,其硬度从HRC 60.4增大到了HRC 64.3,其冲击功从162.2kJ.m-2减小到了84.6kJ.m-2。随固溶温度的上升,硬度表现出不断增大,冲击功不断减小。     

多向锻造变形和退火处理对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响

采用空气锤在300 ℃下对AZ31镁合金进行多向锻造成形,并在200~400 ℃下进行退火处理,采用金相显微镜、电子背散射衍射和X射线衍射仪观察AZ31镁合金的微观组织,并对其力学性能进行测试。结果表明,多向锻造成形过程中,{1012}拉伸孪生和{1011}-{1012}二次孪生是主要的孪生机制,当累积应变Δε=0.96时,由于孪生诱发动态再结晶的作用,合金组织迅速细化至7.8 μm,合金表现出优异的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为320.3 MPa、218.5 MPa和30.3%; 锻造合金经退火处理后,晶粒发生明显长大,双峰基面织构演变为典型板织构,晶粒尺寸和织构强度均随退火温度和时间增加而增大,合金强度和延伸率则随退火温度升高而下降。     

退火处理对冷拉珠光体钢丝组织及性能的影响

研究了退火处理对冷拉70钢丝组织及性能的影响.结果表明:低温退火时,冷拉钢丝的组织未发生大的变化,组织更加均匀化,渗碳体溶解量增多;当退火温度升高时,渗碳体以颗粒状析出并随退火温度的升高而逐渐长大,铁素体基体晶粒也随退火温度的升高而长大;冷拉70钢的抗拉强度及显微硬度,随退火温度的升高先提高后降低,当退火温度为200℃时达到最大值.同时初步探讨了退火处理对冷拉钢丝组织及性能影响的机理.     

退火处理对冷拉珠光体钢丝组织及性能的影响

研究了退火处理对冷拉70钢丝组织及性能的影响.结果表明:低温退火时,冷拉钢丝的组织未发生大的变化,组织更加均匀化,渗碳体溶解量增多;当退火温度升高时,渗碳体以颗粒状析出并随退火温度的升高而逐渐长大,铁素体基体晶粒也随退火温度的升高而长大;冷拉70钢的抗拉强度及显微硬度,随退火温度的升高先提高后降低,当退火温度为200 ℃时达到最大值.同时初步探讨了退火处理对冷拉钢丝组织及性能影响的机理.     

低温回火对低碳马氏体超高强钢组织及力学性能的影响

研究了低温回火对经过正火+淬火处理的Q1100超高强钢显微组织与力学性能的影响。结果表明，经正火(890℃×40 min)+淬火(890℃×30 min)+回火(185～320℃×90 min)处理的实验钢主要获得回火马氏体组织。不同温度回火后，实验钢抗拉强度均大于1 360 MPa、屈服强度均大于1 200 MPa、硬度均大于400HV3、延伸率均大于13%、-40℃冲击功均大于35.0 J。随着回火温度升高，实验钢抗拉强度逐渐下降，屈服强度先上升后下降，硬度逐渐降低，断后延伸率先略微下降后逐渐上升，-40℃冲击功先下降后上升。回火温度230℃时，实验钢抗拉强度(1 445 MPa)、屈服强度(1 238 MPa)、硬度(429HV3)、塑性(13.8%)和-40℃冲击韧性(47.5 J)均表现优异，大幅超过Q1100级工程机械用超高强钢的服役标准。     

TiB2/AlSi10Mg选区激光熔化成形组织与性能

采用选区激光熔化成形技术制备AlSi10Mg合金和TiB2/AlSi10Mg复合材料,利用XRD、SEM、TEM、万能拉伸实验机和维氏硬度计等对TiB2/AlSi10Mg复合材料的力学性能、组织结构等进行了表征分析。结果表明：AlSi10Mg合金中加入增强相TiB2后,其SLM成形件的致密度、屈服强度和断裂强度分别由96.8%、156.3 MPa和366.3 MPa增加至99.4%、170.1 MPa和413.4 MPa。TiB2/AlSi10Mg成形件屈服强度的提升主要来源于Orowan强化、弥散强化和细晶强化。与此同时,TiB2增强相的添加使得裂纹源增加,大幅度降低了AlSi10Mg合金的塑性（从8.5%下降到4.2%）,其断裂机制由准解理断裂转变为解理断裂。     

锻造加工对30CrNi2MoV钢在低温长时间回火下的组织与性能的影响

采用拉伸试验机、冲击试验机、金相腐蚀试验、硬度测试等实验研究了在低温回火及延长回火时间条件下,锻造方式对30CrNi2MoV钢的微观组织与性能的影响。结果表明,经过2次镦拔锻造工艺后,再经过1次镦粗或1次镦粗 1次拔长后,30CrNi2MoV钢的拉伸强度分别从1070.1MPa提升到1215.4MPa和1189.8MPa,冲击韧性显著提高分别从39.67J提高到85.33J和84.67J,其硬度一定程度上有所增强,从375HB分别增加到417.83HB和393.87HB。锻件的强度提高来源于材料内部晶粒的细化和均匀性,并且发现经过对材料进行后续的锻造,其强化效果要明显高于只经过2次镦拔锻造工艺的效果。     

微量锡对AA7085铝合金组织与性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、维氏硬度计、断裂韧性性能测试等实验手段, 研究了添加0.1%Sn对AA7085铝合金组织与性能的影响。结果表明: 添加含量为0.1%的Sn能够细化AA7085合金的铸态组织, 形成了Mg₂Sn的第二相, 且该相在后续的热处理过程中能够保留下来; 添加Sn能够加快AA7085铝合金120 ℃下的时效初期的时效响应速度, 延缓峰值时效出现的时间, 同时使合金在过时效阶段保持较高的硬度和较低的硬度降低速率; 另外, 添加Sn的AA7085的抗拉强度和屈服强度分别为511 MPa和468 MPa, 比未添加Sn的合金的抗拉强度和屈服强度(504 MPa和441 MPa)均有所提高, 断裂韧性也从33.8 MPa·m^1/2提高到35.5 MPa·m^1/2, 表现出良好的综合力学性能。     

6061铝合金FSW焊缝时效组织与力学性能研究

研究了6061铝合金搅拌摩擦焊接(FSW)焊缝单级时效和二级时效处理后组织与力学性能变化,结果表明:6061铝合金FSW焊缝固溶后自然时效处理,硬度为52HV,抗拉强度200 MPa;6061铝合金FSW焊缝固溶后再经(180 ℃×6 h)单级峰时效(T6态),硬度为93HV,抗拉强度为320 MPa,伸长率为12%;6061铝合金FSW焊缝经120 ℃×4 h+180 ℃×4 h二级峰时效处理后,硬度为112HV,抗拉强度为375 MPa,伸长率为11%。二级峰时效的试样组织中出现了条絮状析出相,并与针状析出相发生缠结,对位错移动产生阻碍,这是铝合金FSW焊缝经二级峰时效后强度和硬度比单级峰时效更高的重要原因。     

莫来石晶须对2A12铝合金性能和组织的影响

以2A12铝合金为基础材料,研究莫来石晶须对2A12铝合金组织和性能的影响。采用井式电阻炉加热,在石墨坩埚中熔炼合金,向液态金属中加入莫来石晶须,获得新合金铸态试样。用万能试验机、硬度仪测试其力学性能,用OM、SEM、EDS、XRD表征分析了显微组织。结果表明：莫来石晶须能有效改善铸态2A12铝合金的机械性能,随着其添加量的增加,合金的抗拉强度、硬度等出现先增加后降低的变化趋势,当莫来石晶须添加量为2%时,合金的抗拉强度和硬度最佳,其抗拉强度和硬度较原始合金分别增加了8.77%、7.41%;晶须的添加使合金的断裂形式发生了改变,原始合金以脆性断裂为主,随着莫来石晶须的添加,合金的断裂形式由脆性断裂向塑性断裂转变;XRD及SEM结果表明,添加的莫来石晶须以陶瓷相聚集在晶界附近。添加晶须一方面细化了晶粒,另一方面硬质点相（陶瓷）阻碍位错滑移从而提高合金的强度和硬度。     

新型热机械处理对Al-Cu-Mg合金微观组织与综合性能的影响

研究了新型热机械处理工艺参数对Al-Cu-Mg合金微观组织与综合性能的影响。结果表明,经过新型热机械处理的Al-Cu-Mg合金可以达到良好的强塑性配合,采用15%非对称轧制压下量和100 ℃ × 24 h的低温人工时效工艺时,合金抗拉强度和屈服强度分别达到515.9 MPa和426.3 MPa,延伸率达到11.6%。新型热机械处理可以显著改变Al-Cu-Mg合金的晶粒取向,合金织构演变过程包括立方织构和高斯织构的形成和转变、黄铜织构和铜织构等轧制织构的形成以及非对称轧制引入的剪切织构。合金疲劳裂纹扩展性能与晶粒取向密切相关,固溶热轧处理引入的高强度高斯织构与非对称轧制引入的剪切织构导致疲劳裂纹偏折,从而使合金获得更好的抗疲劳裂纹扩展性能。     

AZ31B镁合金薄板的钨极氩弧焊组织与性能研究

探讨了2 mm厚的AZ31B镁合金钨极交流氩弧焊焊接的工艺特点, 利用金相显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机、扫描电子显微镜等手段对焊接接头显微组织、焊缝相组成、接头力学性能、断口形貌特征等进行了分析。结果表明: 焊接电流为50 A时,外观成型良好, 焊缝质量高, 内部几乎无气孔和裂纹等缺陷, 焊接接头的抗拉强度达到210 MPa, 约为母材强度的87%, 断裂发生在焊缝区, 表现为韧-脆混合断裂。 焊缝区组织呈细小的等轴晶, 主要存在α-Mg和Mg₁₇Al₁₂两种相, 热影响区组织较粗大。硬度测试结果显示, 焊缝区域的硬度高于母材。     

固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响

通过力学性能、电导率测试和差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDX)及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察, 分析研究了固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响。结果表明: 当固溶时间为30 min时, 随固溶温度升高, 合金的拉伸强度和硬度先升高后降低, 520 ℃固溶温度下合金的力学性能最好; 520 ℃下, 随固溶时间的延长, 合金力学性能也呈现出先升高后降低的趋势; 520 ℃/30 min固溶处理的合金能获得最佳时效组织模式, T1相数量多、尺寸细小、弥散分布, 合金的综合力学性能最佳, 在此固溶制度下合金的断裂机制呈现穿晶断裂和沿晶分层断裂的混合断裂模式; 固溶温度为525 ℃时合金有局部过烧现象。     

轧制温度对大应变轧制Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc合金组织与性能的影响

在不同温度下对Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc进行大应变轧制,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及拉伸试验等研究轧制温度对合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,热轧温度400 ℃时,Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc铝合金再结晶充分,晶粒尺寸细小均匀,结合热处理可有效改善基体中第二相分布不均现象; 400 ℃热轧并T6态处理后合金综合力学性能较好,抗拉强度为455 MPa,伸长率为21.8%; 合金断裂形式为韧性断裂,断口上分布着大量细小的韧窝。