Zr、Nb复合变质剂对Fe-Ni膨胀合金凝固组织及力学性能的影响

研究了添加Zr、Nb复合变质剂对Fe-Ni膨胀合金线坯凝固组织和力学性能的影响.结果表明,单独添加0.3%的Zr或Nb,其线坯中等轴晶比例分别增加到25%和50%,其强度和塑性随等轴晶比例增加而提高.添加0.3%的Zr、Nb复合变质剂,线坯为完全的细小等轴晶,其强度和塑性均优于单独添加Zr或Nb的性能,与同规格的退火态Fe-Ni膨胀合金热轧盘圆力学性能相当.研究认为:Zr、Nb复合变质剂的作用是显著增加了合金凝固过程中的形核核心,并在晶界上形成Zr、Nb化合物析出相,从而强化晶界,提高韧性,使合金线坯具有较高的强度和良好的塑性.     

Zr变质剂对Fe-Ni膨胀合金凝固组织的影响

研究了Zr变质剂对Fe-Ni膨胀合金凝固组织的影响,结果表明:经Zr变质处理后,Fe-Ni膨胀合金中形成了大量的高熔点化合物ZrO2,尺寸为1～3μm。根据错配度理论计算表明,ZrO2的某些低指数面与Fe-Ni膨胀合金的低指数面具有8.6%的较低错配度;因此,ZrO2作为非均匀形核核心,使合金凝固组织由完全的柱状晶变为等轴晶+柱状晶组织,断面等轴晶比例达到55%。此外,Zr在凝固组织的柱状晶及等轴晶的晶界上以ZrO2、ZrC和ZrN的复合夹杂物形式存在,具有钉扎晶界、细化晶粒的作用。     

Sr和Zr对Mg-Y-Cu合金凝固组织与力学性能的影响

研究了Sr和Zr对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,合金中0.1%的Sr或0.8%的Zr能够细化其凝固组织,提高力学性能,且Sr和Zr复合添加的作用效果更好。复合添加Sr和Zr时,合金的初生相变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体,第二相分布最为均匀,且分布在晶界上的第二相体积含量有较大幅度提高;合金的抗拉强度和伸长率分别为222.5 MPa和10.7%,较未合金化处理的试样分别提高了29%和84%。     

Mn和Zr对新型Al-Mg-Si-Cu合金组织与性能的影响

研究了Mn和Zr对新型Al-Mg-Si-Cu合金的显微组织和机械性能的影响，并采用XRD，EDAX和TEM分析了合金中析出相的类型和成分。结果表明：单独添加Zr，合金的强度降低，塑性提高；复合添加0.3％Mn和0．08％Zr，合金-T6的组织中出现了大量的粒状或条状AlCrMnFeSi相，合金的强度和塑性均有所提高；继续增加Mn和Zr的含量，由于合金中时效强化相——Mg2Si数量的显著减少和粗大AlCrMnFeSi相的增加，造成合金性能下降。     

Yb和Al-Ti-B复合变质对过共晶Al-Si铸造合金组织和性能的影响（英文）

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针研究了不同比例的稀土Yb和Al-5Ti-B复合变质剂对过共晶Al-20Si合金显微组织与性能的影响。结果表明,Al-20Si合金中添加质量分数0.5%Yb和0.3%Al-5Ti-1B复合变质剂使得粗大的多边形状、块状和五瓣星状初生Si变质为细小块状,共晶Si由粗大的片状或针状结构变质为细小颗粒或者纤维结构,而且粗大的α-Al枝晶被细化为等轴枝晶。然而,当Al-5Ti-B变质剂含量达到0.4%时,初生Si和共晶Si出现粗化现象。力学性能测试结果表明,联合添加0.5%Yb和0.3%Al-5Ti-B后,合金的抗拉强度和延伸率分别增加了83.7%和92.1%。     

复合添加微量Sc，Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

研究了微量Sc，Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响。结果表明：单独添加0．18％Zr，合金抗拉强度和延伸率明显低于单独添加0．18％Sc，但再结晶抑制效果优于单独添加0．18％Sc。复合添加Sc，Zr较单独添加Sc或Zr具有更好的晶粒细化作用，较强的固溶强化作用和再结晶抑制效果。在Zr含量一定的条件下，合金强度和延伸率随Sc添加量增加而提高。强度和延伸率增加与所析出的LI2结构的Al3Sc，Al3（Sc，Zr）粒子钉扎位错和亚结构，析出粒子数量增加、弥散度增大、分布均匀性提高、析出的η＇相所占的体积分数增加有关。当Sc，Zr复合添加量达到0．50％Sc＋0．18％Zr时，合金经固溶处理后发生部分再结晶，抗拉强度和延伸率大大降低。合金强度和延伸率降低与晶内、晶界大量析出粗大难熔的DO23结构的Al3（Sc，Zr）粒子有关。     

Er对Al-Mg-Mn-Zn-Sc-Zr-(Ti)填充合金凝固组织与力学性能的影响

通过OM,SEM和XRD等分析方法与拉伸实验研究了Sc,Zr,Er和Ti复合微合金化焊丝合金的凝固组织及铸态力学性能,在实现合金组织有效细化的基础上,重点研究了Er及Er与Ti共存对合金晶界组织及合金力学性能的影响.结果表明,对于Sc和Zr复合细化的Al-Mg焊丝合金,Er元素的存在加强了合金的细晶强化效应,合金的强度与塑性均得到提高,并在合金晶界处富集不连续分布的Al3Er共晶相;当Er和Ti共存于合金中时,5-10 um的方块状(Al,Mg)20Ti2Er金属间化合物相存在于晶界,该相的生成会使合金的强度进一步提高,但塑性有所降低;(Al,Mg)20Ti2Er相和Al3Er相共存时,两相对晶界连续性的破坏会完全抵消Er的细化效应对合金塑性的提高,合金拉伸断口由混合型断裂(穿晶断裂和沿晶断裂)转变为沿晶断裂.     

Ti、Zr对铝铜合金组织和力学性能的影响

采用力学性能试验和组织观察的方法,研究了不同成分配比的复合孕育剂Ti、Zr对铸造铝铜合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:元素Ti和Zr的复合添加能够明显促进铝铜合金晶粒细化,增加合金的抗拉强度和塑性。当复合添加0.1%Zr+0.5%Ti时,试样组织晶粒细化作用最明显,平均晶粒尺寸仅为28μm,使粗大的等轴枝晶细化为细小的等轴晶;当复合添加0.5%Zr+0.1%Ti时,试样抗拉强度达到了最大值110.38 MPa,断后伸长率达到了5.67%,综合力学性能较好。     

EFFECTS OF Er ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF AS-CAST Al-Mg-Mn-Zn-Sc-Zr-(Ti) FILLER METALS

通过OM, SEM和XRD等分析方法与拉伸实验研究了Sc, Zr, Er和Ti复合微合金化焊 丝合金的凝固组织及铸态力学性能, 在实现合金组织有效细化的基础上, 重点研 究了Er及Er与Ti共存对合金晶界组织及合金力学性能的影响. 结果表明, 对于Sc 和Zr复合细化的Al-Mg焊 丝合金, Er元素的存在加强了合金的细晶强化效应, 合 金的强度与塑性均得到提高, 并在合金晶 界处富集不连续分布的Al3Er共晶 相; 当Er和Ti共存于合金中时, 5-10 um的方块状(Al, Mg)20Ti2Er 金属间化合物相存在于晶界, 该相的生成会使合金的强度进一步提高, 但塑性有所 降低; (Al, Mg)20Ti2Er相和Al3Er相共存时, 两相对晶界连续性的 破坏会完全抵消Er的细化效应 对合金塑性的提高, 合金拉伸断口由混合型断裂(穿晶 断裂和沿晶断裂)转变为沿晶断裂.     

Ti、Zr对铸态Al-Cu合金组织和性能影响

采用SEM、EDS、XRD考察了Ti、Zr元素单独或复合添加以及Cu含量对Al-Cu合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:与未添加的Al-Cu合金相比,单独添加Ti、Zr元素的合金铸态组织得到了一定细化,且等量Ti的细化效果优于Zr。复合添加Ti、Zr时,Ti显著改善了Zr元素的晶粒细化效果。在添加孕育剂的合金中,增加Cu含量的合金强度均有所降低。     

Yb和Al-Ti-B复合变质对过共晶Al-Si铸造合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针,研究了不同比例的稀土Yb和Al-5Ti-B复合变质剂对过共晶Al-20Si合金显微组织与性能的影响。结果表明,Al-20Si合金中添加0.5% Yb和0.3% Al-5Ti-1B复合变质剂使得粗大的多边形状、块状和五瓣星状初生Si变质为细小块状,共晶Si由粗大的片状或针状结构变质为细小颗粒或者纤维结构,而且粗大的α-Al枝晶被细化为等轴枝晶。然而,当Al-5Ti-B变质剂含量达到0.4%时,初生Si和共晶Si出现粗化现象。力学性能测试结果表明,合金的抗拉强度和延伸率分别增加了83.7%和92.1%。     

Sc、Ti、Zr复合微合金化对纯铝组织和力学性能的影响

通过向工业纯铝中添加微量Sc、Zr、Ti元素,研究Sc、Zr、Ti微合金化对纯铝微观组织和力学性能的影响。结果表明:0.2%Sc和0.2%Ti复合添加时合金的组织完全转变成了细小等轴晶,合金强度和塑性同时得到提高。复合添加0.2%Sc、0.2%Zr和0.2%Ti时的细化效果最为显著,合金平均晶粒尺寸下降到62μm,力学性能比0.2%Sc和0.2%Ti复合添加时提高更多。     

微量Y和Zr对A356合金微观组织和拉伸性能的影响

运用光学金相显微镜、万能拉伸试验机、热场扫描电子显微镜、XRD衍射仪等设备和实验手段,研究了Y和Zr元素联合添加对A356铝合金微观组织和拉伸性能的影响。结果表明:Y和Zr是A356合金有效的变质剂,能使初生的α-Al晶粒变得圆整细小,二次枝晶间距减小,而且能使共晶硅由粗大的板条状转变为细小纤维状,提高合金强度和塑性,当Y和Zr的添加量均为0.2%时,合金抗拉强度和伸长率提升的效果最佳;当Zr的添加量提高至0.3%时,可能由于晶界上的偏析团聚未能消除,削弱了晶粒间的结合强度,导致合金抗拉强度和伸长率回落。     

直流磁场和Zr对Mg-Y-Cu合金组织和性能的影响

对比研究了1.4T的直流磁场处理,1%的Zr处理以及直流磁场和Zr复合处理对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,添加Zr后,合金中生成了少量CuZr2相,且凝固组织得到了显著细化,而无论是否加Zr,直流磁场对合金凝固组织的影响均不明显;添加Zr后,合金出现了许多新的衍射峰,而单独施加直流磁场处理后合金在(100)晶面的衍射峰强度远远高于其他晶面;在磁场和Zr复合作用下,合金的衍射峰变化程度介于单一的磁场处理和Zr处理之间;直流磁场或Zr均可以有效改善合金的力学性能,且在磁场和Zr的复合作用下,合金的力学性能最高,其抗拉强度和伸长率分别为194.5 MPa和6.01%,与未处理时相比,分别提高了63.45%和11.30%。     

微量镱和过渡元素对Al-Zn-Mg-Cu超强合金晶界特征和性能的影响

通过电子背散射衍射实验对复合添加稀土元素Yb和过渡族元素Zr或Cr的Al-Zn-Mg-Cu超高强合金的晶粒尺寸、晶界类型、晶界特性进行研究,分析了微合金化后的晶界特性对合金力学性能和局部腐蚀(晶间腐蚀和剥落腐蚀)的影响。结果表明:与复合添加Yb和Cr相比,复合添加Yb和Zr的Al-Zn-Mg-Cu合金具有最佳的再结晶抑制效果;高温固溶-时效处理后,合金晶粒尺寸由40μm显著细化到2.3μm,再结晶程度从98%下降到3%,Σ27晶界所占比例大幅提高,小角度晶界所占比例由8%提高到51%;亚晶界上的析出相与晶内的析出相近似,合金的力学性能和耐腐蚀性能显著提高,使得合金拉伸断裂时,沿晶断裂分数大幅降低,合金的力学性能和耐腐蚀性能显著提高。     

K/Na-RE复合变质对辊环用高速钢组织及力学性能的影响

在辊环用高速钢中添加不同含量的K／Na-RE复合变质剂，对试样分别进行HSVM及力学性能测试。结果表明，随着复合变质剂含量的增加，并进行适当的热处理，高速钢中铸态碳化物趋于断网，奥氏体晶粒急剧变小，由大的枝晶变为小的等轴晶，分布趋于均匀，且高速钢的强度和韧性明显提高。当复合变质剂的加入量为1．0％时，高速钢的组织及力学性能较好。     

铝硅合金电脉冲复合变质处理的研究

对比研究硼砂细化变质剂（Na2B4O7）、晶粒细化剂（Al-5％Ti）＋钠盐变质剂（NaF（2／3）＋NaCI（1／3））混合剂和高密度脉冲电流的复合作用对ZL102铝硅舍金铸件凝固组织的影响,并测试了4种工艺条件下浇注拉伸试样的力学性能。这4种工艺条件分别为：在合金液熔炼过程中,除了加脱氧剂外不做任何处理;凝固过程中单独施加高密度电脉冲;添加晶粒细化剂和钠盐变质剂混合剂,或者添加硼砂变质细化剂,并施加高密度电脉冲。研究结果表明：脉冲电流对铝硅合金中的口相细化效果显著,对共晶硅起到一定的变质作用;无水硼砂细化变质剂与脉冲电流的复合变质处理,对共晶硅片具有粗化作用;晶粒细化剂、钠盐变质剂混合剂与脉冲电流的复合作用使a相枝晶长度及其枝晶间距减小,共晶硅片细密,与原始试件相比较伸长率提高了77．1％,抗拉强度提高了36．7％。     

Effects of grain boundary η phase on the mechanical properties of Fe-Ni-Cr alloy

通常认为Fe-Ni—Cr合金在过时效后晶界上析出的η相为裂纹源，恶化合金性能．通过对一种Fe-Ni—Cr合金进行过时效后晶界上析出η相的研究发现，由于晶界η相与合金基体保持共格关系，η相对合金的室温性能影响不大；并且在高温变形条件下η相形成凸起，阻碍晶界滑动，减小在晶角处的应力集中，从而提高合金的高温塑性．断口扫描电镜观察表明，晶界η相的析出使合金高温断裂方式由原来的沿晶脆性断裂转变为穿晶韧窝状断裂．通过在合金中添加Nb，可以在晶界上析出更为弥散的η相，从而使得合金在高温下获得相当高的塑性．     

返回料添加比例对K414合金成分及力学性能的影响

通过采用30％、50％和70％三种返回料添加比例进行K414合金的熔炼,并对合金进行化学成分分析、力学性能测定和微观组织形貌观察.结果表明:随返回料添加比例增加,合金中C、S含量略有降低,O含量变化不大,N、Si含量随返回料添加比例的增大而增加.细小夹渣在合金凝固期间可作为形核质点,提高了凝固过程中的形核率,随返回料添加比例的增加,合金室温瞬时强度、塑性及冲击韧性有所增加.不同比例返回料合金在600℃、590 MPa条件下合金的持久性能富裕度较大,均能够满足合金的技术要求.600℃条件下随返回料添加比例增加,合金的高温瞬时强度无明显变化,伸长率略有降低.返回料合金与新料合金组织形貌差别不大,随返回料添加比例增加,合金中的碳化物数量略有降低,碳化物尺寸略有增大,合金晶界宽度没有明显变化.     

Zr对Sr变质近共晶Al-Si铸造合金组织和性能的影响

分析了Zr对Sr变质近共晶Al-Si铸造合金组织的影响.结果表明,随着Zr加入量的增加,枝晶α(Al)有等轴化趋势;当Zr加入量为0.5%～0.6%时,枝晶α完全等轴化;这是由于熔体中形成了ZrAl3颗粒,在合金凝固过程中起到了异质生核作用,并且Zr对共晶硅的形态、尺寸没有明显影响;随着Zr加入量增加,合金的力学性能明显提高.