稀土对6063铝合金型材显微组织和力学性能的影响

本文研究了添加不同含量稀土的高纯和工业纯6063铝合金,得到了稀土对6063铝合金显微组织引起的一系列变化,提出了6063铝合金加入稀土后原时效工艺应作的修改。     

含Zn3003铝合金的显微组织与性能

采用透射电子显微镜研究了Zn元素对退火态3003铝合金微观组织的影响,并用拉伸试验和电化学极化实验,分别研究了Zn元素对3003铝合金力学性能和电化学腐蚀性能的影响.透射电镜观察和电子拉伸实验结果表明,Zn元素加入3003铝合金,可以细化退火态合金中的析出相,使其分布更加弥散,尺寸更加均匀.Zn元素的加入,可使退火态合...     

钪、锆对Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金显微组织与力学性能的影响

通过添加钪,锆,调整铜量,配制实验合金,采用Ｘ射线衍射,透射电镜,扫描电镜,硬度测量,拉伸试验等手段研究了实验合金挤压棒材组织性能,探讨了含钪,锆的Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｆｅ－Ｎｉ系合金的强韧化机理。在２６１８铝合金中添加钪,锆使合金的组织性能得到了明显改善,但钪,锆不宜过量。     

钇对2519铝合金的组织与性能的影响

用X射线、光学显微镜及扫描电镜等研究了钇对2519铝合金的组织及力学性能的影响,实验结果表明:加入适量钇(0.1%质量分数)后,合金的强度、硬度、伸长率提高,合金的再结晶组织细化,当钇含量超过0.1%时,合金的强度、硬度、伸长率随钇含量的增加而逐渐降低,适宜的含钇量为0.1%,钇主要以Al6Cu6Y化合物的形式存在并沿晶界分布。     

时效工艺对Ti75合金显微组织及力学性能的影响

为了模拟Ti75合金焊接接头热影响区的组织,对其进行了β相区淬火处理。淬火后的Ti75合金为片层组织,采用不同工艺对其进行时效处理,研究了时效温度、时效时间对片层组织Ti75合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：β相区淬火后Ti75合金的屈服强度、抗拉强度随时效温度升高而降低,冲击韧性随时效温度升高先降低后升高。时效温度较低时,马氏体α′相分解为稳定的α相和β相,以弥散强化作用为主;随着时效温度的升高以及时效时间的延长,片层组织发生合并长大现象,达到一定程度时,软化作用占据主要地位。断口分析表明,淬火态断口呈现准解理平面特征,随着时效过程中软化作用的增强,解理平面上出现浅韧窝,塑性增加。     

锌元素对钎焊态3003铝合金显微组织与性能的影响

研究了Zn含量对经过模拟钎焊处理的3003铝合金显微组织、力学性能和电化学性能的影响规律.透射电镜(TEM)结果表明:Zn合金化对合金微观组织尤其是析出相的形貌影响不明显,三种合金的析出相均为较规则的近球形颗粒,Zn含量增大会使析出相的密度增大.用能谱分析仪(EDS)分析了含Zn铝合金的基体和析出相的成分,结果表明基体中含有Zn元素,而析出相中不合Zn元素,证明Zn主要是以固溶体的形式而非相的形式存在于合金中.拉伸试验结果表明:随着Zn含量的增加,合金的拉伸强度会略微提高,延伸率略微下降.用扫描电镜(SEM)对拉伸断口形貌进行了分析,结果表明合金的断裂形式为典型的韧性断裂.在0.5％NaC1溶液中的电化学实验结果表明,当合金中添加质量分数为1.5％的Zn元素,合金的腐蚀电位明显负移,这不利于合金的抗蚀性.随着Zn的质量分数从1.5％增加到1.8％,腐蚀电位变化较轻微,说明Zn含量的增加使合金的腐蚀电位向负方向移动,但是随着Zn含量的增加,这种影响越来越弱.同时,随着Zn含量的增加,腐蚀电流密度逐渐增大,说明Zn含量的增加使合金的抗腐蚀性能减弱.     

热处理工艺对Ti53311S钛合金组织与性能的影响

研究了低温退火和高温淬火＋时效两种热处理方式对Ti53311S钛合金棒材显微组织与力学性能的影响。实验结果表明：经两种不同热处理制度处理后,均能获得满足Q／XB1517—1998标准要求的Ti53311S钛合金棒材。经650oC低温退火处理后可获得等轴a＋β组织,经高温淬火＋时效处理后可获得等轴初生a＋含针状a的转变β双态组织。在生产中,可根据实际情况选取更为适宜的热处理方式,其中,较为经济的热处理方式为650℃×60min／AC;可获得较好力学性能的热处理方式为980℃×（30～90）min／WQ＋650℃×6h／AC。     

热处理对Ti12LC低成本钛合金组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对Ti12LC低成本钛合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:经分段固溶处理后,Ti12LC合金组织中出现大量的板条状次生α相,同时板条状α相的含量随着第二阶段固溶温度的降低而增多,尺寸也相应增大。同时分段固溶+时效的热处理工艺可以明显改善Ti12LC合金的冲击韧性,且当板条状α相含量约为10%时强度和塑韧性的匹配最佳。冲击断口分析表明:与常规热处理工艺相比,经分段固溶+时效处理后的Ti12LC合金,其冲击断口中纤维区和剪切唇所占比例更大,韧窝尺寸更大且深度更深。     

Sc对7056铝合金组织和性能的影响

对铸态合金进行了均匀化处理、挤压、固溶处理和时效处理,通过分析合金的化学成分,观察合金在不同状态的显微组织及析出相透射电镜(TEM)形貌,测试合金在热处理后的硬度和拉伸性能,研究了向7056铝合金中加入质量分数0.2%的Sc对合金组织和性能的影响.实验结果表明,Sc元素的加入可以明显细化组织晶粒,铸态晶粒由100~500 μm下降到50 μm左右;Sc元素的加入对合金的塑性有大幅度提高,时效处理后,合金的断后伸长率从10.82%增加到了13.60%;但屈服强度却由668 MPa下降到657 MPa.通过综合计算晶粒大小、析出相强化等因素,详细分析了Sc元素加入引起7056铝合金峰时效态屈服强度下降的原因.理论计算显示,向合金中加入质量分数0.2%的Sc元素时,峰时效处理后,合金的强度值会下降12.005 MPa,与试验值11 MPa接近.研究得到7056铝合金最佳的单级时效制度为120℃+16 h,峰值硬度和强度为195.2 HV和714 MPa,此时合金中主要强化相为圆盘状和短棒状的MgZn₂相,大小约为4~6 nm,同时存在球状的Al₃Zr相,大小约为20 nm.      

C添加对近β钛合金显微组织及性能的影响

研究了在不同热处理条件下C元素的添加量对近β钛合金Ti-4Al-5Mo-8V-2. 5Cr-1Sn-2Zr微观组织及力学性能的影响。结果表明:C元素添加对近β钛合金在不同热处理条件下的微观组织均有显著影响。C元素添加会导致β晶粒的细化,当C元素添加量由0%(体积分数,下同)增加到3%时,固溶处理后合金的β晶粒尺寸由137μm降低至25μm,且尺寸更加均匀。当C元素添加量持续增加时,β晶粒开始长大。经时效处理后,随着C元素添加量的增加,次生α相尺寸和体积分数均减小。相比于单级时效,双级时效呈现出更多的次生α相。此外,单级时效后晶界处的次生α相会随着C元素添加量的增加而逐渐消失。由于受晶粒细化、TiC颗粒和次生α相的影响,随着C元素添加量的增加,合金的显微硬度和拉伸强度明显提高,塑性降低。     

微观组织对TA15钛合金力学性能的影响

比较了两个(α＋β)两相区轧制的TA5钛合金环形件的显微组织和力学性能，分析了两个环形件的工艺控制特征及微观组织对力学性能的影响。结果表明，两相区轧制的TA15合金环形锻件获得了含有等轴初生α相和β转变组织基体的双态组织，等轴初生α相及β转变组织的体积分数和口转变组织中的次生α相的形貌对合金的力学性能有显著影响。等轴初生α相体积分数增加有利于塑性和冲击韧性性能提高，但降低了断裂韧性、持久和蠕变性能。β转变组织体积分数减少且次生α相的球化会显著降低合金抗裂纹扩展的能力，从而降低了高周疲劳性能。     

微量钪对Al-Mg-Mn合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-Mg-Mn和Al-Mg-Mn-Sc两种合金，利用TEM和金相显微镜等手段研究了微量Sc对Al-Mg-Mn合金组织与性能的影响。结果表明：加入微量Sc可以提高Al-Mg-Mn合金的拉伸力学性能。在电镜下可以观察到，在Al-Mg-Mn合金中加入微量Sc可以形成大量弥散的Al3Sc粒子，这些粒子对位错具有钉扎作用。     

BT20钛合金的金相显微组织

对该合金在不同状态下的样品进行了金相实验方法和显微组织的研究。结果表明，合金的金相显微组织均为α＋β相。     

Microstructure Refinement After the Addition of Titanium Particles in AZ31 Magnesium Alloy Resistance Spot Welds

Microstructural evolution of AZ31 magnesium alloy welds without and with the addition of titanium powders during resistance spot welding was studied using optical microscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy (TEM). The fusion zone of AZ31 magnesium alloy welds could be divided into columnar dendritic zone (CDZ) and equiaxed dendritic zone (EDZ). The well-developed CDZ in the vicinity of the fusion boundary was clearly restricted and the coarse EDZ in the central region was efficiently refined by adding titanium powders into the molten pool, compared with the as-received alloy welds. A microstructural analysis showed that these titanium particles of approximately 8 μm diameter acted as inoculants and promoted the nucleation of α-Mg grains and the formation of equiaxed dendritic grains during resistance spot welding. Tensile-shear testing was applied to evaluate the effect of titanium addition on the mechanical properties of welds. It was found that both strength and ductility of magnesium alloy welds were increased after the titanium addition. A TEM examination showed the existence of an orientation matching relationship between the added Ti particles and Mg matrix, i.e., [ 0 1[`1]0 ]<sub>\textMg</sub> //  [ 1[`2] 1[`3] ]<sub>\textTi</sub>  \textand ( 000 2 )<sub>\textMg</sub> //  ( 10[`1]0)_\textTi \left[ {0 1\bar{1}0} \right]_{\text{Mg}} // \, \left[ { 1\bar{2} 1\bar{3}} \right]_{\text{Ti}} \,{\text{and}}\,\left( {000 2} \right)_{\text{Mg}} // \, ( 10\bar{1}0)_{\text{Ti}} in some grains of Ti polycrystal particles. This local crystallographic matching could promote heterogeneous nucleation of the Mg matrix during welding. The diameter of the added Ti inoculant should be larger than 1.8 μm to make it a potent inoculant.     

TC4合金成分及组织的研究

通过对抚顺特钢20炉TC4合金成分及组织分析观察,精选原材料、合理工艺控制,可以满足钛材料成分一致性,组织均匀性,高的质量稳定性。     

无熔剂型铝合金钛添加剂的研究

研究了钛粉粒度和含氧量及铝粉含氧量对无熔剂铝合金钛添加剂吸收率的影响,研制出高吸收率的无熔剂型钛添加剂。     

成形及退火温度对TA5钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了不同成形及退火温度下TA5钛合金棒材显微组织及室温拉伸性能的变化规律.试验结果表明,Tβ之上成形的棒材组织存在明显的晶界析出物且晶内分布有沿特定方向析出的点状析出物;Tβ之下成形的棒材组织以晶内点状析出物为主,伴随少量晶界析出物,且随着退火温度的升高,再结晶体积分数升高,晶粒尺寸增大.相比于Tβ之上成形的棒材,T...     

Effects of Solid–Liquid Mixing on Microstructure of Semi-Solid A356 Aluminum Alloy

The desired starting material for semi-solid processing is the semi-solid slurry in which the solid phase is present as fine and globular particles. A modified solid–liquid mixing (SLM) is reported wherein semi-solid slurry can be produced by mixing a solid alloy block into a liquid alloy, and mechanical vibration is utilized to enhance the mixing. Effects such as liquid alloy temperature, mass ratio, and mixing intensity on the microstructure and the cooling curves during SLM were evaluated. 2D and 3D microstructure analysis of treated A356 aluminum alloy shows that microstructure can be refined significantly with a considerable morphology change in primary Al phase. It is critical that the temperature of mixture after mixing is lower than its liquidus temperature to obtain a valid SLM process. Specially, mixing intensity is identified as a primary factor for a favorable microstructure of semi-solid slurry.