不同浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金退火行为的研究

通过力学性能测试和金相观察对中、低浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金的退火行为进行了研究.结果表明低浓度弥散强化铜合金具有一定的抗高温软化性能,500℃退火后发生再结晶,900℃退火后已基本完全再结晶,屈强比约为56%.中浓度合金抗高温软化性能较好,900℃退火后,合金仍然以回复过程为主,金相尺度下不能看到再结晶晶粒,屈强比可达70%.弥散强化铜合金优越的抗高温软化性能归功于铜基体内均匀弥散分布有纳米Al2O3粒子.     

内氧化制备Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料薄板带的组织和性能

采用内氧化工艺制备了Al2O3弥散强化Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料,分析了其显微组织,并对冷轧变形的复合材料的微观组织和性能进行了分析.结果表明:Cu-Al-(Ce+Y)合金薄板内氧化后固溶的Al脱溶与[O]形成Al2O3,TEM分析表明,大量细小均匀的γ-Al2O3相弥散分布在铜基体上,粒径约为5～20 nm,粒子间距为10～50 nm,并且沿晶面(440)和晶向[1(1)(2)]析出;Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料经60%变形后,Al2O3呈链状分布,与Cu晶粒被拉长方向一致,形成明显的纤维组织;Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料的显微硬度和抗拉强度随变形量的增大逐渐增加.当变形量为80%时,显微硬度值约为内氧化后原始试样显微硬度的1.4倍,抗拉强度比原始试样的抗拉强度增加了165 MPa,而导电率下降约4%IACS.     

不同Al含量Cu-Al合金内氧化后的组织对比

不同Al含量(0.16%、0.3%和0.5%)的Cu-Al合金薄板使用Cu2O粉末包埋法内氧化,制备Cu-Al2O3弥散强化铜合金,并对其微观组织进行分析。结果表明,合金的内氧化层表层晶粒均比内部晶粒明显细小,表面晶粒为5~30μm,内部晶粒为30~100μm;随内氧化时间增加,内氧化层深增加,但随Al含量增加而减小;内氧化层的微观组织为大量细小γ-Al2O3相弥散分布在铜基体上;内氧化层表层γ-Al2O3粒子大小为20~50 nm,间距为50~150 nm,γ-Al2O3粒子与基体Cu的界面匹配关系是(022)Cu//(220)γ,为共格界面。     

低铝含量Cu-Al合金的表面弥散强化及其性能

以Cu2O为氧化剂,在氩气保护下用内氧化技术对不同低Al含量的Cu-Al合金表面进行了弥散强化处理(内氧化温度为1123～1273K,保温时间10～96h),研究了硬化层的组织形貌及性能。用Wagner高温氧化理论分析了铝含量、工艺参数与内氧化层深及内氧化速度之间的定量关系。结果表明：试样表面通过内氧化后,固溶在Cu基体内部的Al以Al2O3形态从基体析出,基体纯化,导电率提高。同时铜基体中弥散分布的纳米级的Al2O3颗粒强化了铜基体,使硬度及磨损抗力提高。Al含量的多少直接影响内氧化层的厚度、组织形貌及硬度和导电率,Cu-Al合金的内氧化动力学曲线呈抛物线变化规律。     

Al2O3弥散强化Cu-25%Cr复合材料的机械变形及性能

采用真空热压烧结工艺制得Al2O3弥散强化Cu-25%Cr复合材料,分析了其显微组织与性能。经冷轧变形,研究了显微组织及性能变化,并测定了该复合材料的软化温度。结果表明：Cu-Al2O3/Cr复合材料的电导率随着轧制变形程度的增大,开始上升,然后下降。其导电率未变形时为18.3mS.m^-1,经60%变形后,导电率达到最大,为23mS.m^-1;Cu-Al2O3/Cr复合材料的硬度和抗拉强度随变形量的增加不断上升,80%变形后,硬度增加了55HV,达到150HV,抗拉强度增幅达80%,达到413MPa;并测得合金的抗软化温度约为600℃。     

Al2O3弥散强化铜/铬复合材料的强化机理

采用简化内氧化-真空热压烧结新工艺制备了不同氧化剂Cu2O含量的Al2O3弥散强化Cu-Al2O3/Cr复合材料,考察了塑性变形和氧化剂含量对抗拉强度和显微硬度的影响,并通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了其微观组织,在此基础上综合分析了该复合材料的强化机理,并定量计算了各种强化因素的增强效果.结果表明:简化内氧化-真空热压烧结新工艺成功制备了基体晶粒细小的Cu-Al2O3/Cr复合材料;氧化剂Cu2O含量为5％时Cu-Al2O3/Cr复合材料的抗拉强度和硬度较高,且均随着变形量的增加而增加;细小的Al2O3颗粒的弥散强化和Cr颗粒相的聚集强化是该复合材料强化的主要原因,形变强化对其强化有一定贡献.     

热压烧结制备Al2O3弥散强化Cu-25%Cr复合材料的微观组织与性能

对比研究了热压烧结和冷压-烧结工艺制得Al2O3弥散强化Cu-25%Cr复合材料的微观组织与力学、物理性能,并考察了冷变形对其性能的影响.结果表明,采用真空热压烧结工艺制得的Al2O3弥散强化Cu-25%Cr复合材料,硬度达到95 HV,电导率达18.3 MS·m-1,相对密度可达97.1%;两种方法制备的Cu-Al2O3/Cr复合材料的显微硬度随着变形量的增加而增加,最大增幅均在50%左右,分别达到142 HV和131 HV;而电导率是先增加后减小.     

内氧化制备Al2O3/Cu复合材料组织性能研究

采用内氧化工艺,用Cu2O粉作氧化剂,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Al2O3/Cu复合材料,研究Al2O3/Cu复合材料的组织特征及性能。结果表明,复合层中Al2O3颗粒呈弥散状分布;复合层表层和内部的晶粒大小明显不同,表层处晶粒比内部的细小,固溶在Cu基体内部的Al内氧化时以Al2O3形态从基体析出,弥散分布的Al2O3颗粒强化了铜基体,表面显微硬度提高。与固溶在Cu基体中的Al原子相比,Al2O3对电子的散射要小得多,因而内氧化析出Al2O3后电导率升高。Al2O3/Cu复合材料薄板随着冷加工变形量的增加,氧化颗粒与位错的缠结越严重。     

冷变形对表面弥散强化铜合金组织与性能的影响

以Cu2O为氧源,对Cu-Al合金平板试样进行了内氧化处理,使试样表面获得Al2O3弥散强化铜合金层,并进行了不同变形量的冷轧变形;测定了内氧化前后和冷变形前后试样硬度和导电率,并进行了微观组织观察。结果表明：内氧化处理后,合金表面硬度与合金导电率大幅度提高;随着变形量的增加,合金表面硬度值急剧升高,而电导率随着变形量的增加则略有下降。微观组织研究表明：内氧化后合金表面存在大量的纳米级Al2O3颗粒,使合金表面具有高的硬度;随着变形量的增加,位错密度升高,位错与第二相粒子的作用加剧,从而使合金表面的硬度进一步提高;同时由于Al2O3颗粒周围位错缠结的增多,增强了电子的散射作用,导致合金电导率随变形量增加呈下降趋势。     

等离子喷涂Cu-Al2O3梯度涂层与涂层耐磨性分析

利用等离子喷涂法制备了Cu-Al2O3梯度涂层,采用金相显微镜、SEM等手段对涂层进行微观组织结构和磨损后表面形貌分析,用自制销盘式固定磨料磨损试验机,测试了Cu-Al2O3梯度陶瓷涂层的耐磨料磨损性能。结果表明,制备的Cu-Al2O3梯度涂层无明显的组织突变和宏观层间界面,涂层的组织表现出宏观不均匀性和微观连续性分布特征;梯度涂层中当Al2O3含量达到80％时（GC6）,涂层的耐磨性最高,约为基体的3倍,随着Al2O3含量继续增大,纯陶瓷涂层（GC7）的耐磨性有所下降;磨损机制随Al2O3含量增大,由犁沟塑变型转变为脆性断裂、剥落型.     

Al 2O 3 PARTICLE REINFORCED COPPER MATRIX COMPOSITE USING FOR CONTINUOUS CASTING MOULD

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｏｕｌｄｉｓａｋｅｙｐａｒｔｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ．Ｔｈｅｍｏｕｌｄｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｔａｃｔｓｗｉｔｈｍｏｌｔｅｎｓｔｅｅｌ（１５００℃１６００℃）ａｎｄｓｏｌｉｄｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｓｌａｇｗｈｉｌｅｔｈｅｂａｃｋｆａｃｅｏｆｔｈｅｍｏｕｌｄｉｓｃｏｏｌｅｄｂｙｗａｔｅｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｓｓｕｒｅｔｈｅｓｔｅｅｌｂｌａｎｋｐｕｌｌｅｄｏｕｔｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ,ｔｈｅｍｏｕｌｄｍｕｓｔｓｔｒｉｃｔｌｙｋｅｅｐｔｈｅｄｅｓｉｇｎｄｉ…     

时效对超高强含Sc铝合金组织和性能的影响

采用维氏硬度测量、室温拉伸性能测试和显微组织结构分析,研究了不同时效制度下Al-Zn-Cu-Mg-Sc-Zr合金的力学性能、腐蚀性能和显微组织.结果表明,该合金具有显著的时效硬化效应,随时效温度的升高,合金达到时效硬度峰值的时间缩短.合金适宜的时效制度为120℃24h.此时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和维氏硬度分别为696N/mm2、654N/mm2、11.1％和211.2HV.合金中主要强化相为GP区和η'相,主要强化作用为沉淀强化及弥散强化.时效过程中Al3Sc和Al3(Sc,Zr)质点表现出较强的热稳定性;合金抗晶间腐蚀能力随时效时间的延长而增强.     

稀土钇对铸态Mg-8Li-3Al-3Zn合金显微组织和力学性能的影响

镁锂(Mg-Li)合金是现今最轻的金属结构材料,在航空航天及交通运输等领域具有重大的应用价值.但铸造镁锂合金绝对强度低限制了其发展和应用.在Mg-Li二元合金中添加铝(Al)、锌(Zn)和稀土元素钇(Y)三种强化元素制备Mg-Li-Al-Zn-Y五元铸态镁锂合金来提高镁锂合金的力学性能.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描...     

(WC+SiCw)/Cu-Al2O3复合材料载流摩擦磨损行为

目的 研究相同载流条件下纳米Al2O3颗粒、微米WC颗粒和SiC晶须对(WC+SiCw)/Cu-Al2O3复合材料表面摩擦磨损性能的影响.方法 采用粉末冶金法和内氧化法相结合的方式,制备了(WC+SiCw)/Cu-Al2O3复合材料,并利用HST-100高速载流摩擦试验机进行载流摩擦磨损性能测试.采用透射电镜和扫描电镜...     

Microstructure and mechanical properties of Mg-6Al magnesium alloy with yttrium and neodymium

The effects of rare earth (RE) elements Y and Nd on the microstructure and mechanical properties of Mg-6Al magnesium alloy were investigated. The results show that a proper level of RE elements can obviously refine the microstructure of Mg-6Al magnesium alloys, reduce the quantity of/β-Mg17Al12 phase and form Al2Y and AI2Nd phases. The combined addition of Y and Nd dramatically enhances the tensile strength of the alloys in the temperature range of 20-175℃. When the content of RE elements is up to 1.8%, the values of tensile strength at room temperature and at 150℃ simultaneously reach their maximum of 253 MPa and 196 MPa, respectively.The main mechanisms of enhancement in the mechanical properties of Mg-6Al alloy with Y and Nd are the grain refining strengthening and the dispersion strengthening.     

往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能

研究了往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能。结果表明,往复挤压可显著细化Mg-4Al-2Si合金的组织,随着挤压道次的增加,基体晶粒与Mg2Si相颗粒不断细化,其中,基体晶粒由于动态再结晶而细化。挤压8道次时,基体晶粒和Mg2Si颗粒的平均尺寸分别由铸态的45μm和20μm减小至1.5μm和1.3μm;但是,当挤压道次为11时,基体晶粒与Mg2Si相颗粒均出现粗化现象。往复挤压可使合金的高温力学性能大幅度提高,挤压8道次时,高温屈服强度最高,为197 MPa;挤压11道次时,高温抗拉强度最高,为256 MPa,与铸态高温强度相比,分别提高了163.9%和239.7%。合金的高温强化机制为Mg2Si颗粒的弥散强化作用,高温拉伸断裂形式为微孔聚合型韧性断裂。     

加工道次对FSP制备高熵合金增强铝基复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工制备了以AlCoCrFeNi_2.1高熵合金为增强相的6061铝合金复合材料(AlCoCrFeNi_2.1/6061Al),重点研究了加工道次对复合材料组织均匀性、界面结合以及力学性能的影响. 结果表明,随搅拌摩擦加工道次的增加,AlCoCrFeNi_2.1/6061Al复合材料组织均匀性及力学性能均得到明显改善. 复合材料中基体与增强相界面结合良好,界面处扩散层厚度随加工道次增加而增大. 相较于不添加增强相的6道次搅拌摩擦加工铝合金,AlCoCrFeNi_2.1增强相颗粒的引入可进一步细化晶粒并提高抗拉强度,且随着加工道次增加,复合材料抗拉强度及断后伸长率均显著升高. 2,4道次下的断口存在明显的颗粒聚集区,而6道次下断口表面颗粒分布均匀且呈现大量韧窝,为典型的韧性断裂. 该现象主要归因于载荷传递效应、弥散强化和细晶强化3大强化机制.     

钼基掺杂合金的研究现状

合金化是改善钼性能的主要途径。本文对固溶强化类、弥散强化类及K泡强化类钼合金进行了综合评述,重点从制备方法、形貌组织、强化机理以及力学性能这几个方面,对TZM合金、Mo-Re合金、La2O3掺杂钼合金、Al2O3掺杂钼合金以及Si-Al-K掺杂钼合金这几类合金的研究现状进行了分析。根据钼合金抗氧化性能差和耐磨性能差这两个缺点,提出了研制抗氧化涂层和硬质相是未来钼合金发展的两个重要方向。     

Microstructure and Properties of Friction Stir Welded Joints of Al-Mg-Sc Alloy Plates

采用搅拌摩擦焊对铝镁钪合金热轧板和冷轧-退火板进行焊接。测定焊接接头的硬度分布和拉伸力学性能,采用金相和透射电子显微技术分析焊缝区显微组织特征和力学性能的关系。结果表明,热轧板和冷轧-退火板搅拌摩擦焊焊接系数高达92%;焊接接头上焊核区硬度最低、拉伸断口位于焊核区;焊核区在热循环作用下发生部分再结晶导致的亚结构强化的减弱以及Al3(Sc,Zr)粒子共格强化作用的消失是搅拌摩擦焊焊核区强度下降的主要原因。