选区激光熔化成形Inconel625合金的显微组织及力学性能

采用雾化方法制备了Inconel 625合金粉,利用选区激光熔化成形技术将该合金粉直接成形制备了金相、拉伸和冲击试样,研究了其表面残余应力、显微组织及退火前后的力学性能。结果表明:试样表面有少量微裂纹,内部存在少量碳氧夹杂物颗粒,显微组织均匀致密,由单一奥氏体相组成;退火前试样的表面残余拉应力为398 MPa,高于经1 140℃×2h退火处理后试样的(242 MPa),其平均屈服强度、抗拉强度、冲击功、断后伸长率和断面收缩率分别为743 MPa,1 043 MPa,139J,31.4%和49.6%,而退火处理后试样的屈服强度、抗拉强度降低,冲击功、伸长率和断面收缩率有所增加;退火前试样的拉伸和冲击断口均呈韧性断裂特征。     

固溶时效对Inconel718合金组织和力学性能的影响

对Inconel718合金进行了(9201 060℃)×1.5h+(650850)℃×(610)h的固溶时效处理,研究了固溶温度和时效温度、时间对合金组织和力学性能的影响,并获得了较理想的固溶时效工艺。结果表明:时效处理后,合金的硬度较固溶态的明显提高;随固溶温度升高,奥氏体晶粒长大,δ相逐渐溶解,较适宜的固溶温度为1 000~1 020℃;随时效时间延长,合金中析出相的弥散强化效果更佳,屈强比提高显著;在1 000~1 020℃固溶+750℃×10h时效处理后,合金的力学性能最佳,抗拉强度超过1 200 MPa,室温冲击吸收功超过120J,硬度超过310HV10。     

镁钙合金的显微组织及力学性能

应用XRD、SEM、TEM以及短时拉伸试验研究了钙对镁合金组织和性能的影响。结果表明：铸态下，含钙镁合金主要由镁基体和晶界处的离异共晶组织（Mg＋Mg2Ca）组成；固溶时效后，晶界处的离异共晶组织消失，代之以颗粒状的Mg2Ca相。铸态合金的常温力学性能较差，但固溶时效后其常温力学性能显著提高，并且在高温短时拉伸时仍然能保持较高的强度。随着含钙量的提高，晶界离异共晶量增加，铸态和时效态的室温抗拉强度和伸长率均下降，时效态高温短时抗拉强度增加，但伸长率仍有所下降。     

锌对Mg-6Al合金显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、万能材料试验机、X射线衍射仪、电子探针和扫描电镜等手段分析了Mg-6Al-xZn合金的显微组织和力争性能。结果表明:加入不同锌含量的Mg-6Al合金显微组织主要由α-Mg、β-Mg_(17)Al_(12)和τ-Mg_(32)(Al,Zn)_(49)相组成;随着锌含量的增加,合金中第二相的数量增多,晶粒逐渐细化;Mg-6Al-6Zn合金具有最高的室温抗拉强度和韧性,当锌含量超过6%后合金晶粒粗化,综合力学性能下降。     

过滤对电热法制备ZL102合金显微组织和力学性能的影响

采用过滤器对电热法制备ZL102合金增加了除杂工序,研究了过滤对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:该合金经过滤后能除去大部分铁、钙等杂质,使铁相呈现出小块状或多面体状,球化趋势明显,消除了细长线状的钙相,使其抗拉强度和伸长率分别提高了28%和225%。     

轧制变形量对LAZ1201镁锂合金显微组织及力学性能的影响

在真空熔炼炉中于氩气气氛保护下熔炼出Mg-12Li-0.5Al-1Zn(LAZ1201)合金铸锭,开坯后进行了不同变形量(30%,50%,70%)的热轧,研究了轧制变形量对合金显微组织及力学性能的影响,并对铸态和轧制态室温拉伸断口形貌进行了观察。结果表明:随着变形量的增大,合金发生了不完全动态再结晶,晶粒细化,合金的抗拉强度逐渐升高,伸长率先大幅升高,然后有所下降;当轧制变形量为70%时,抗拉强度可达166MPa;轧制变形量为30%时,合金的塑性最好,伸长率可达50%;铸态和轧制态合金的室温拉伸断口上均存在大量等轴韧窝,为韧性断裂。     

两相区退火对相变诱发塑性钢显微组织与力学性能的影响

对低碳硅锰钢进行了水淬和随后的两相区退火与贝氏体区等温处理,利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对热处理后试验钢的显微组织进行了观察,采用X射线衍射仪测定了钢中残余奥氏体含量,通过拉伸试验测试了钢的力学性能。结果表明:两相区退火冷却后试验钢的显微组织为铁素体与马氏体,随着两相区退火温度的升高和保温时间的延长,铁素体含量减少,马氏体含量增多,其中铁素体大部分为长条状;经贝氏体区等温处理后,显微组织中的残余奥氏体大部分以板条状存在于贝氏体板条界,极少量以块状存在于先共析铁素体内,其含量随着退火温度的升高和保温时间的延长先增加后降低,在780℃保温5 min时达到最大值;试验钢抗拉强度和屈服强度均随着退火温度升高和保温时间延长单调上升,伸长率在780℃等温5 min时达到最大值。     

超超临界机组中压调门Inconel783合金螺栓断裂的原因

某超超临界机组中压调门Inconel783合金螺栓在高温高压条件下服役时发生断裂。采用宏观检查、显微组织分析、力学性能测试以及物相分析等方法研究了螺栓的断裂原因。结果表明:该螺栓断裂性质为应力加速晶界氧化脆性断裂。螺栓热处理不当导致奥氏体晶界不连续,未生成连续的β-AlNi相;当在高温高应力环境下服役时,氧在应力的作用下沿晶界快速扩散,导致晶界脆化而萌生沿晶裂纹,裂纹扩展导致螺栓断裂。     

低弹性模量Ti-Nb-Zr合金的显微组织与力学性能

为了降低医用植入物材料的弹性模量,通过选取不同含量的铌和锆,采用真空非自耗电弧炉熔炼了四种成分的Ti-Nb-Zr合金:Ti30Nb7Zr(T1)、Ti30Nb13Zr(T2)、Ti40Nb7Zr(T3)和Ti40Nb13Zr(T4);对四种合金进行了锻造处理,然后在β相区进行固溶,对其固溶后的力学性能、显微组织进行了研究.结果表明:T1和T2合金是β相+α',相的两相组织,随着锆含量不同,α'相形貌及数量也各不相同;T3和T4合金是单-β相组织;四种合金的弹性模量均低于80 GPa,其中T2合金的弹性模量为58 GPa,与人体骨骼的弹性模量最为接近.     

激光熔覆Inconel718合金涂层与基体界面的组织及力学性能

研究了激光熔覆Inconel718合金涂层与基体界面的微观组织及力学性能,结果表明：由于强化相的溶解,热影响区的硬度及强度降低,典型激光熔覆工艺条件下,扫描速度越快,热影响区越窄;熔覆层底部无平面晶组织,熔合区结合致密,化学成分一致,组织过渡平滑,熔覆层内部为枝晶组织,晶间有较多的Laves相,硬度较热影响区高;时效热处理后,热影响区及熔覆层的强度接近原始基材,界面区域力学性能过渡的平滑性改善。     

AlNiFeCuCoCrVx高熵合金的显微组织与力学性能

利用WK-Ⅱ型非自耗真空电弧炉熔炼制备AlNiFeCuCoCrVx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,原子比)高熵合金,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:试验合金的组织均为典型树枝晶结构,由面心立方(FCC)结构固溶体、体心立方(BCC)结构固溶体和金属间化合物相组成,添加钒元素后析出了Fe_2AlV相,该相主要分布于枝晶中;随着钒含量的增加,合金的硬度先增后降再增;添加钒对合金的压缩性能不利,合金的抗压强度随钒含量的增加先降后增再降。     

锌对Mg-3%Al合金铸态显微组织和力学性能的影响

通过光学显微镜、万能力学试验机、X射线衍射仪和电子探针等分析了锌质量分数(1%~8%)对Mg-3%Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在Mg-3%Al合金中加入锌后对铸态显微组织和性能均有较大影响;锌质量分数为6%时,其主要组成相为-αMg基体相、-βMg17Al12相和-τMg32(Al,Zn)49三元相;合金的显微组织得到明显细化,各相分布也得到改善;此时其综合力学性能最好,抗拉强度、伸长率和断面收缩率分别达到了215 MPa,11.3%和11.2%。     

钕对Mg-5Zn-2Al合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、电子万能试验机、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了不同含量的稀土元素钕(质量分数分别为0.3%,0.6%和0.9%)对铸态Mg-5Zn-2Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-5Zn-2Al合金主要由-αMg基体相、-τMg32(Al,Zn)49相及AlNd相组成,并且AlNd相随着合金中钕含量的增加而增多;合金的力学性能随着钕含量的增加呈现先上升后下降的变化趋势,当钕含量为0.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为204 MPa,合金的伸长率也达到最大值11.125%。     

热处理工艺对45钢显微组织及力学性能的影响

为优化45钢的综合力学性能,在标准化退火+淬火回火的基础上,设计了3种不同冷却速率的淬火工艺,分别为油淬火、NaNO3盐浴淬火和水淬火。利用光学显微镜、扫描电子显微镜等设备观察了3种淬火状态下的钢料显微组织,发现冷却速率对45钢的马氏体片层尺寸、密度分布具有显著影响。运用拉伸试验机、砂砾冲击试验机,测试了热处理后钢的抗拉强度、屈服强度、延性及冲击韧性。结果表明：NaNO3盐浴淬火处理后的钢在屈服强度、抗拉强度、延性方面均优于油淬火和水淬火处理后的钢;油淬火处理后的钢的冲击韧性最高。研究证明,适当控制淬火冷却速率,可以有效优化45钢的力学性能。     

不同速率变形后WE54合金的显微组织及力学性能

对T4态和T6态WE54合金进行准静态压缩变形和空气锤锻(高速)变形试验,研究了变形前后的显微组织、硬度和压缩性能.结果表明:T4态和T6态WE54合金在准静态变形和高速变形后,部分变形晶粒内出现孪晶,并且在一些粗大孪晶内形成了二次孪晶,孪晶出现平行排列和交割特征;不同速率变形后T4态和T6态合金的变形晶粒尺寸未发生明...     

熔体超声处理对A356合金铸态显微组织和力学性能的影响

采用高能超声装置对A356合金熔体进行处理,利用扫描电镜、万能材料试验机等研究了高能超声功率及处理时间对A356合金铸态显微组织和力学性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明:对A356合金熔体进行超声处理后合金铸态组织中的硅相逐渐由树枝状变成颗粒状,-αAl相细小圆整;当超声功率为1.2 kW、处理时间为600 s时,处理效果最好;处理时间一定后,随着超声功率的提高,A356合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率都增加,最大值可分别达到294.37,207.98 MPa和6.85%,分别为未施加高能超声处理的1.56,1.93和1.10倍;随着高能超声处理时间的延长,A356合金的抗拉强度、屈服强度以及伸长率呈现先升后降的趋势。     

Zn对医用Mg-Mn合金显微组织的影响

Mg合金具有可降解性、生物学特性和力学相容性等一系列特性,是一种极具发展潜力的新型可降解生物医用材料。本文采用真空气氛保护金属型Mg-Zn-Mn合金,通过金相组织观察和硬度试验,研究了合金的性能。结果表明:纯Mg中添加合金元素Zn和Mn可显著地细化晶粒,Zn含量的变化对Mg合金晶粒尺寸影响较小;Mg合金硬度随着Zn含量的增加而提高,并且Zn具有较好的固溶强化效果;Mg合金固溶处理后,晶粒发生一定程度上的长大,Mg合金硬度随Zn含量的增加而提高,这说明固溶强化的效果强于晶粒粗化而造成的力学性能降低。     

钴对Refractoloy 26合金显微组织的影响

本文较系统地研究了钴对Fe-Cr-Ni-Co 高温合金Refractoloy 26组织结构的影响。结果表明:降低合金含钴量,使γ′析出相的重量百分数和颗粒尺寸增大,而γ-γ′相的点阵错配度减小;使合金中析出的MC 碳化物稳定性降低,从而在时效过程中形成较多的M_(23)C_6和M_6C 碳化物,使析出的碳化物总量增加;在高钴合金中,M_(23)C_6碳化物不再存在,但有μ相析出。定量金相分析结果证明钴对孪晶形成的数量和形貌均有影响。     

冷却速率对X80管线钢显微组织及力学性能的影响

将X80管线钢加热到奥氏体化温度以上(920℃)并保温7min后,在不同冷却介质(质量分数10%NaCl溶液、自来水、机油、空气,冷却速率依次降低)中冷却,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:随着冷却速率的降低,试验钢的强度和硬度降低,塑性增大,冲击功先增大后减小;在较高速率下冷却(NaCl溶液和自来水)后,组织中生成了贝氏体铁素体和少量马氏体板条,马氏体板条内有大量位错结构和少量碳化物,试验钢具有高的强度和低的变形能力;在较低速率下冷却(空气)后,组织中形成了多边形铁素体、贝氏体铁素体和少量块状马氏体-奥氏体组织,试验钢的强度和冲击韧性较低;在适中冷却速率下冷却(机油)后,组织中形成了贝氏体和铁素体的双相组织,多位向分布的细小贝氏体和邻近贝氏体的高密度位错铁素体使得试验钢具有良好的综合力学性能和较高的抗大变形能力。     

Q&P钢的显微组织及力学性能

采用盐浴炉对硅-锰系Q&P(quenching and partitioning)钢进行了Q&P工艺处理,研究了分配时间对热处理后试验钢显微组织、力学性能、残余奥氏体含量及残余奥氏体中碳含量的影响。结果表明:试验钢的显微组织为板条马氏体和残余奥氏体,残余奥氏体以两种形态分布在不同位置,一种是以薄膜状分布在马氏体板条间,另一种是以块状分布在原奥氏体晶界处;在300℃的分配温度下进行较长时间保温能取得较好的强塑积,随着分配时间的延长,试验Q&P钢的残余奥氏体含量及残余奥氏体中的碳含量均不断增加,分配时间为1 200 s时所得试验钢的强塑积最高,可达37 300 MPa.%以上。