双层卷焊钢管钎焊接头的形成机制

采用金相显微镜、超景深三维显微系统、扫描电镜对双层卷焊钢管钎焊接头的组织结构进行了研究.结果表明:双层卷焊钢管钎焊接头的铜钢复合界面结合方式为冶金结合且界面结合良好;双层卷焊钢管钎焊接头由扩散区和中界区组成.扩散区组织是α固溶体和ε固溶体的混合物,即(α+ε).中界区的基体组织是铁在铜中的过饱和固溶体Cu(ss.Fe)并且在基体上稀疏地分布着(α+ε)双相固溶体;基于对双层卷焊钢管钎焊接头组织结构的观察,分析认为其接头的形成是由铜层熔化阶段、液固相互扩散阶段、凝固阶段组成.     

镀铜钢带质量与组织性能的分析

对双层卷焊钢管用镀铜钢带质量与组织性能进行了全面分析研究。通过改善镀层质量等多种技术途径,使国产化镀铜钢带的质量、力学性能满足了国内外标准的要求。并且用其制成的双层卷焊钢管组织优良、性能符合标准要求,达到了国外同类产品水平。     

镍基高温合金HIP扩散连接的组织和性能

 采用热等静压扩散连接工艺,获得了DD402单晶合金与FGH95合金的扩散偶。研究了热等静压温度对扩散偶的持久性能、组织结构的影响。结果表明,不同温度热等静压的扩散偶均实现了冶金结合;结合界面区形成了一个组织过渡区,DD402单晶合金中的γ′ 相粒子在HIP过程中发生了筏形化;热处理后结合界面区的γ′ 相形貌和尺寸未发生明显变化。1166℃热等静压扩散偶的650℃持久性能偏低,断口在DD402单晶合金侧,断裂面从结合界面区的大尺寸γ′ 相起始,沿{111}滑移面向筏形γ′ 相区扩展。     

三层卷焊钢管钎焊接头的成分和微观组织

借助扫描电子显微分析、电子探针Ｘ射线显微分析等手段，观察分析了三层卷焊钢管钎焊接头的化学成分和微观组织。结果表明：（１）钎焊接头由上、下扩散区和中界区组成；（２）在扩散区的铁素体晶间，铜重量浓度可达１０％左右。在中界区铁重浓度约为６％，（３）在扩散区和中界区中均形成α和ε固溶体混合物；（４）钎焊接头性能优良。     

一种生物医用近β钛合金的力学性能和腐蚀性能研究

针对目前临床介入治疗中对血管内支架用材的要求，采用自主研制的新型近β医用钛合金TLE，研究了该合金的力学性能和腐蚀性能。测试了合金的室温和高温拉伸力学性能，利用光学显微镜观察金相组织、扫描电子显微镜观察断口形貌。结果表明，与临床上使用的316L不锈钢、钛镍合金相比较，新型近β钛合金TLE具有与316L不锈钢相当的强度和良好的冷热成形能力。分析合金在Ringer’s生理盐液中的电化学腐蚀极化曲线发现：各种状态的TLE合金均具有比316L不锈钢、钛镍合金更好的耐腐蚀性能。     

γ-TiAl基合金与异种合金扩散连接研究

主要对采用扩散连接（DB）或超塑扩散连接（SPF／DB）的方法，实现TiAl合金与异种合金（Ti-6Al-4V、40Cr钢和Ni基合金）固态连接的研究进行评述，探讨了连接工艺对连接界面显微组织及其连接件性能的影响。研究结果表明，扩散连接（或超塑扩散连接）能实现TiAl合金与异种合金高质量的连接。而扩散连接过程中，在扩散层产生的脆性相是导致焊件断裂发生在界面处的主要原因。采用中间层可有效避免脆性相的生成，而采用激光表面快凝处理，在拟连接表面获得细晶组织，可在较低温度下实现TiAl合金与异种合金的超塑扩散连接。     

W-Re-HfC合金的界面反应及高温拉伸性能

采用氢气烧结结合热等静压致密化制备了W-Re-0.3HfC及W-Re-0.5HfC合金,并对其微观组织、界面扩散与反应、高温拉伸性能及断口形貌进行了观察与测试。研究结果表明,通过热等静压致密化处理后,W-Re-HfC合金相对密度明显提高,达到96.1%以上,合金晶粒尺寸小于20μm,HfC颗粒弥散分布在合金晶内及晶界处。能谱分析发现,HfC在烧结过程中与H_2发生缓慢反应,出现C向W基体中的扩散现象,同时C在晶界处的偏聚也降低了晶粒界面的结合强度。高温拉伸结果表明,HfC含量从0.3%增加到0.5%,使W-Re-HfC合金的高温强度及塑性同时得到改善,随拉伸温度从1 300℃升高到1 500℃,合金塑性变形能力明显增加。W-Re-HfC合金高温拉伸断口呈韧窝状,HfC颗粒分布在韧窝底部。     

CuCrMoFe系触头材料的初步研究

对CuCrMoFe新型真空开关触头材料的显微组织、合金元素分布及断口形貌进行了观察研究。结果表明,CuCrMoFe合金仍为两相合金,以Cu为基体的固溶体相和以Cr为基体的固溶体相。Mo全部分布于Cr中,Fe主要分布于Cr中,少量也分布于Cu中,合金断口形貌为穿晶解理断裂,晶粒较CuCr50的细小,力学性能优于CuCrFe。     

温度对纯铁与低活性铁素体钢扩散连接界面行为的影响

以Fe-50Cu合金粉末为中间层,对纯铁与低活性铁素体钢进行真空压力烧结扩散连接,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对中间层的显微组织、连接界面的元素分布和拉伸断口形貌进行观察与分析,并对连接件进行抗拉强度测试,研究连接温度对纯铁与低活性铁素体钢烧结扩散连接界面行为的影响。结果表明:在700~800℃温度范围内,随连接温度升高,中间层的孔隙减少、致密度提高;且随连接温度升高,中间层与母材界面的元素互扩散加强,连接界面逐渐模糊,形成较强的冶金结合,从而使连接界面的抗拉强度提高。连接温度为800℃时,连接件的界面抗拉强度达到251.19 MPa,连接强度大于母材纯铁的强度,断裂发生于纯铁中。     

镍基双合金扩散偶的拉伸性能研究

采用热等静压(HIP)扩散连接工艺,获得了镍基单晶高温合金与粉末高温合金的扩散偶。研究了热等静压和热处理工艺对扩散偶的组织和拉伸性能的影响。结果表明,不同温度热等静压的扩散偶均实现了冶金结合,瞬时拉伸断口位置处于DD402侧,断裂面为{111}滑移面。随着HIP温度升高,DD402母材的γ′相粒子粗化,FGH95粉末合金母材的再结晶晶粒长大;1 166℃HIP扩散偶热处理后,FGH95粉末合金的γ′相由晶界大尺寸γ′相、晶粒内中等尺寸的和细小的γ′相组成。扩散偶试样的650℃抗拉强度受HIP温度影响小,而屈服强度随着HIP温度升高而降低。     

再结晶颗粒状断口对铝型材挤压融合口的性能影响

对不同合金、不同挤压比、不同位置的挤压融合口的力学性能、金相组织以及断口形貌进行了对比分析。结果发现：再结晶颗粒状断口是由于铝型材在挤压过程中挤压温度过高、挤压变形量过大所导致的。过高的挤压温度和变形量会使材料形成粗大的再结晶颗粒状断口组织，使再结晶晶粒严重长大。粗大的再结晶颗粒会降低材料物理性能，在实际生产过程中应严格控制其产生。     

粉末烧结对Mg-Sc合金微观组织和力学性能的影响

在惰性气氛下，经500℃烧结2 h和300℃挤压制得镁钪合金，并对其进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明：粉末烧结镁钪合金的相组成主要为基体Mg相，未发现Mg-Sc相生成。在粉末烧结过程中，钪元素在镁基体中发生扩散，明显改善界面结合形式，提高了镁钪界面的结合性。当钪质量分数为1.0%时，镁钪合金的伸长率达到10.37%，提高了61%。在拉伸试样断口处发现大量韧窝存在，说明烧结处理可明显提高镁钪合金的韧性。     

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究

采用搅拌摩擦焊方法(FSW)对6 mm厚的6061-T4铝合金板材进行对接,焊后利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析、对比了焊接接头和母材的显微组织和断口形貌特征,并测试了其室温拉伸性能和显微硬度。实验结果表明:选择了适合于6061-T4铝合金板材搅拌摩擦焊的工艺参数:焊接时搅拌头旋转速度为1200 r.min-1,工件的进给速度为300 mm.min-1,在此参数下获得了与母材等强度、韧性接近于母材的焊接接头,为此种合金应用于汽车关键零部件提供了可靠的工艺方法。FSW板材接头焊核区的组织和性能明显优于其他区,热影响区是接头最薄弱的部分,焊核区的硬度最高,而热影响区的硬度最低,焊缝金属发生回复再结晶使晶粒细化。断口分析表明,断裂发生在热影响区,由于搅拌头的旋转运动和热量的累积,该区存在晶粒长大、组织粗化现象。对工艺参数的优化实验表明,搅拌头旋转速度与焊接速度对接头性能的影响存在一定的适配关系,通过工艺参数的调整可以有效地控制热影响区的焊缝组织和改善焊接接头的性能。细晶强化是搅拌摩擦焊接头强度与韧性提高的主要原因。     

热轧管线用不锈钢复合板组织和性能研究

研究了热轧管线用304不锈钢+X65管线钢复合板的组织形貌、断口特征和性能。结果表明复合板组织理想,X65管线钢基板以针状铁素体组织为主,304不锈钢覆层为奥氏体组织;覆层与基板实现了良好的结合,剥离界面呈现均匀分布的等轴韧窝形貌;复合板力学性能良好,具有较低屈强比和较高的抗剪强度。     

FGH96合金固相扩散连接界面组织与失效机制

对原始状态分别为锻态、固溶态和半时效态的FGH96合金固相扩散连接界面显微组织进行表征,并对连接界面的拉伸性能进行测试,对失效行为进行研究。结果表明,锻态、固溶态和半时效态试样经固相扩散连接后界面均实现了良好的冶金结合,连接界面无孔洞和缝隙等缺陷。锻态试样界面扩散更为充分,组织过渡更为平缓;固溶态和半时效态试样界面存在明显的连接影响区。锻态试样经固相扩散连接和标准热处理后,二次γ?相细小、均匀且呈典型椭球状;固溶态和半时效态试样因固相扩散连接热循环的作用导致γ?相发生长大和分化。二次γ?相尺寸及形貌的不同决定了界面区域性能水平的差异。电子背散射衍射测试结果表明,连接界面处大晶粒的择优取向为{100},距离固相扩散连接界面越近,晶粒的择优取向越明显。拉伸试验结果表明,锻态试样经固相扩散连接和标准热处理后,连接界面处的强度达到基体强度的99%以上。拉伸裂纹主要萌生于连接界面大晶粒及γ?相粗化聚集区域,体现为穿晶的韧窝型断裂。     

含稀土油浆泵耐磨涂层合金粉体材料的研究

采用气雾化方法制备了NiCrWRE油浆泵耐磨涂层用合金粉末。利用SEM、OM、XRD等技术研究了粉末的特性。探讨了稀土元素对NiCrWRE粉末性能的影响。试验结果表明，加入稀土元素可以获得致密化程度较高、分布均匀的组织，粉末形貌呈球形，流动性好，具有良好的喷焊性能，喷焊层与基体形成牢固的冶金结合。     

合金元素Ni对Fe-Cu合金析出过程的影响

以添加Ni前后的Fe-Cu合金和Fe-Cu-Ni合金为研究对象,采用金相显微镜(OM)观察了Fe-Cu合金与Fe-Cu-Ni合金时效过程中的显微组织形貌变化,借助硬度测试分析了两种合金在等温时效过程中的硬度变化规律,并利用透射电子显微技术(TEM)进行了两种合金的析出相精细结构观察与衍射分析,在此基础上,通过实验与理论...     

散热器用4045/3003铝合金复合管材的开发

采用自行设计制造的铝合金包覆铸造装置制备出4045/3003铝合金包覆铸锭,经均匀化退火后,再进行反向热挤压、冷拉拔,加工成铝合金复合管,并对包覆铸锭和复合管材界面组织和性能进行检测分析。结果表明,铸锭表面质量良好,界面清晰,无气孔、夹杂;两种合金通过合金元素互扩散结合,并形成15μm的扩散层,实现了冶金结合。界面处显微硬度为56.4 HV,界面抗剪切强度为80.2 MPa,界面结合强度高于3003合金。在挤压与拉拔过程中,复合管材保持了原始的层状结构,界面两侧合金结合良好,没有熔合或相对滑动现象。     

FGH91粉末高温合金与K418B铸造叶环热等静压扩散连接研究

采用热等静压工艺进行了FGH91粉末高温合金和K418B铸造叶环扩散连接试验,研究了FGH91-K418B双合金的界面成分扩散和连接接头的组织和力学性能。结果表明,在连接界面足够清洁的条件下,选择1190 ℃+170 MPa的热等静压工艺,可以实现FGH91和K418B两种合金良好的冶金连接。进一步观察和分析发现,扩散连接接头致密完整,无夹杂物和连续的第二相析出物,扩散区宽度80～120 μm。FGH91-K418B双合金的拉伸性能、持久性能和显微组织具有良好的一致性,试样断裂均未发生在界面结合处。     

金属包套与镍基粉末冶金高温合金之间连接区的研究

本文通过观察金属包套与粉末冶金高温合金之间连接区形貌,分析了在镍基粉末冶金高温合金毛坯表面发现明显原始颗粒形貌的原因,重点研究了不锈钢包套与镍基粉末冶金高温合金之间的连接区。结果表明:连接区内在不锈钢和粉末冶金高温合金之间存在明显的界面,界面两侧存在扩散层,距离界面最近的镍基高温合金粉末仍保持原始粉末颗粒形貌;毛坯表面发现原始颗粒形貌是靠近粉末冶金高温合金一侧的界面没有完全去除造成的;界面、界面附近粉末原始颗粒形貌的形成与C扩散及镍基高温合金粉末元素偏析有关,连接区Ⅰ厚度不小于167μm,连接区Ⅱ厚度不小于716μm。