6000系铝合金中的含Mn相

6000系铝合金主要含镁和硅以及少量锰,锰在该系列合金中的作用是强化合金,使再结晶温度提高20～100 K等。铸态6000合金中的含锰相为β-AlFeSi;6061合金中的析出相为α-Al(MnFe)Si,经560℃均匀化处理2 h后,该合金的析出相为Al_(167.8)Fe_(44.9)Si_(23.9);6005合金中的含锰相晶体为简单立方结构。     

Al-0.8Mg-1.0Si-0.8Cu-0.3Mn-0.5Fe-0.15Zr合金铸态组织研究

通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和金相(OM)分析,研究了Al-0.8Mg-1.0S-0.8Cu-0.3Mn-0.5Fe-0.15Zr合金的铸态组织,探讨了合金在均匀化退火前后析出相变化。结果表明:电磁搅拌铸锭的晶粒多呈等轴晶、析出相主要为Al2FeSi、Al9Fe0.84Mn2.16Si及Al4Cu2Mg8Si7,以及极少量的Mg2Si相和β-Si,但未观察到Al3Zr相。均匀化退火后,第二相质点分布均匀,Mg2Si相、Al4Cu2Mg8Si7相溶解消失,Mn元素替代了部分Fe元素,使(AlFeMnSi)相增多,针状β-Al2FeSi相转变为颗粒状α-Fe1.7Al4Si相,出现了Al3Zr相。     

高品质6061铝合金的均匀化工艺研究

采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了均匀化温度和保温时间对高品质6061铝合金中第二相的影响规律。结果表明,均匀化过程中Mg2Si在560℃×9 h已经完全回溶,而α(Al8Fe2Si)相和β(Al5FeSi)相在560℃×24 h仍未发生回溶,升高均匀化温度,经600℃×9 h均匀化,铝合金已经发生过烧,而AlFeSi相仍不发生回溶,说明其在均匀化过程中是不发生回溶的。6061铝合金适宜的均匀化工艺为560℃×9 h。     

一种Al-Mg-Si-Cu合金的铸态组织研究

采用金相显微镜（OM）及扫描电子显微镜（SEM），研究了Al-0．44Mg—1．15Si-0．32Cu-0．11Fe-0．11Cr-0．07Mn合金的铸态、均匀化组织，并对合金在凝固过程及均匀化退火后形成的相进行了分析。结果表明：合金的铸态组织中主要存在α—Al、Mg2Si、Si、β-Al5FeSi、α-Al（MnCr）FeSi、CuAl2和Al5Cu2Mg8Si6（Q）等相。均匀化退火后，Mg2Si、CuAl2和Q相消失，Si相聚集分布在晶界处。同时针状的β-Al5FeSi转变为颗粒状α-Al（MnCr）FeSi相，材料的组织得到改善。     

6022铝合金铸态组织研究

采用金相显微镜(OM)及扫描电镜(SEM)对6022铝合金的铸态组织进行了观察,并采用能谱分析仪(EDS)对合金在凝固过程中的形成相进行了分析.结果表明,6022合金铸态组织中主要存在α-Al、Mg2Si、Si和β-Al5FeSi等相,在合金的凝固过程中,不仅产生α-Al Mg2Si的二元共晶结构,而且还产生α-Al Mg2Si Si三元共晶结构.合金凝固过程为L→α-Al L1→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) L2→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) (α-Al Mg2Si) L3→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) (α-Al Mg2Si) (α-Al Mg2Si Si).     

基于共晶相量化的6082铝合金的最佳均匀化制度

采用差示扫描量热仪、金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析等方法,通过对6082铝合金的铸态和均匀化态的显微组织观察和共晶相的量化统计研究,确定了6082铝合金的最佳均匀化制度。结果表明:6082铝合金铸态组织中存在着大量的非平衡凝固的Mg2Si共晶相和β-Al(Mn,Fe) Si相共晶相。经过560℃10 h均匀化后,Mg2Si共晶相溶解入α(Al)基体中,β-Al(Mn,Fe)Si共晶相向α-Al(Mn,Fe)Si相转变。     

喷射成形8009耐热铝合金第二相组织形态的研究

采用喷射成形工艺制备了8009耐热铝合金,应用差示扫描量热仪对沉积态合金从室温到500℃之间的相转变进行测定。利用透射电镜和X射线衍射仪,对沉积态合金的组织及合金中出现的相进行观察。结果表明:沉积态合金在升温过程中无吸热峰出现,合金从室温加热到500℃过程中未发生明显相变。沉积态合金的相组成主要为α-Al和α-Al12(Fe,V)3Si相。合金中除了在基体上弥散分布着细小的α-Al12(Fe,V)3Si相外,还存在少量呈团状、扇形、针状、块状和条状等形状的第二相,这些相分别为Al12Fe3Si、Al8Fe2Si、θ-Al13Fe4、Al9FeSi3和Al6Fe。     

6061铝合金的等温凝固组织及第二相的析出顺序

制备了不同等温温度时6061铝合金凝固试样,利用扫描电镜观察了试样的微观组织,利用能谱分析仪测试了等温凝固组织中相的成分,利用X射线衍射仪测试了等温凝固试样中的相组成。结果表明,6061铝合金从900～650℃等温凝固时相的析出顺序为:L→α-Al+Al_4Cu_9+CrMn_3+Cu_(16)Mg_6Si_7+Mn_5Si_3→Cr_3Si→Cu_2Mg→FeCr+Cu_(16)Mg_6Si→富Fe相→Al_7Cu_3Mg_6+Mg_2Si+α-AlFeSi;6061铝合金常见的有害富Fe相是在温度低于700℃时形成的;6061铝合金等温凝固时析出的第二相主要聚集在晶界处。     

铸态6061铝合金均匀化热处理工艺

借助DSC、SEM、EDS等手段分析了均匀化热处理工艺参数对6061铝合金组织与力学性能的影响规律。结果表明:铸态6061铝合金中析出相主要包括Mg_2Si、β-Al_5FeSi、β-Al5(FeMn)Si及少量的α-Al_(12)(FeMn)_3Si_2。随均匀化加热温度升高,铸态合金枝晶网状组织变得不连续,且基体逐渐析出大量弥散相。当均匀化温度超过580℃时,基体出现复熔球,即合金出现过烧现象。加热温度在550~590℃范围内,合金的强度和塑性随均匀化加热温度的升高,呈先增大后减小的趋势,在575℃时达到最佳值;延长保温时间,合金的强度增大,而塑性则先减小后增大。     

水冷铜模对添加Mn和Zr的6061铝合金微观组织及力学性能的影响

研究了水冷铜模铸造对添加Mn和Zr元素的6061铝合金的微观组织及力学性能的影响。利用金相显微镜、扫描电镜和EDS能谱,分析合金的微观组织;结合X射线衍射分析及Vegard定律,估算铸态及均匀化处理后Mg、Si和Mn元素在合金中的固溶度;通过拉伸试验测试含Mn和Zr的6061铝合金力学性能。结果表明:水冷铜模亚快速凝固铸造降低了溶质元素Mg、Si、Mn在铸态合金中的偏析,减少了合金的均匀化处理时间;Mn和Zr元素的添加,使晶粒细化明显;水冷铜模使铸态析出相由骨骼状和条状的β铁相转变为颗粒状的α铁相,均匀化处理后主要以颗粒状的α-Al_8(MnFe)_2Si和α-Al_8(MnFeCr)_2Si相存在。采用水冷铜模铸造的含Mn和Zr的6061铝合金,其拉伸性能得到明显改善。经均匀化处理后其抗拉强度达到286 MPa、屈服强度127 MPa,延伸率17.84%。     

硬质合金的粘结相及其相变

对WC基硬质合金的Co粘结相、非Co粘结相和TiC基金属陶瓷合金的Ni—Mo粘结相的形态、成分、结构和相变及其同合金性能的关系进行了研究。讨论了影响因素和相关机理。对不同作者的研究结果进行了比较和分析。     

Al-Zn-Cu系室温相图低Cu区的研究

熔制了14个不同成分的Al-Zn-Cu合金，并进行了组织均匀化和平衡冷却至室温的处理．通过显微组织观察、X射线衍射分析和电子探针微区成分分析，测定了这14个合金的相组成及成分，还通过晶格常数变化和溶质浓度关系的分析，对α与CuZn4相的成分进行了计算，并绘制出了Al-Zn-Cu系低Cu侧的室温相图．结果表明：在室温下Al-Zn-Cu系中存在稳定的化合物T’相，实际确定的室温三相区是：T’ α β，T’ α Al2Cu，T’ CuZn4 β，T’ AlCu Al2Cu．明确了CuZn4中的最高Al含量远远小于原来认知的数值(18％)，应该小于7％．     

影响硬质合金粘结相结构变化的因素分析

用X射线衍射分析（XRD）研究了Co及WC－Co硬质合金粘结相的相变行为。结果表明，在纯Co和Co粘结相从fcc向hcp结构的转变过程中，机械应变和由多次热循环效应引起的热应力、应变是重要的诱发因素。但添加稀土元素能够抑制RE－Co和RE－Co粘结相向hcp结构转变。     

杠杆定律在相图中的正确应用

杠杆安律可以用来计算处于两相平衡的二元合金中每个相的质量分数,它也可以用来估算二元合金在接近平衡状态下,不同组织组成物的质量分数,从而使它具有实用价值。应用杠杆定律时,必须遵循相图的基本规律并使用标准术语。     

Co-Cr-W三元系相平衡的热力学计算

用CALPHAD方法评估了Co-Cr-W三元系,计算了1000,1200和1350℃的相平衡。采用亚正规溶体模型描述了液相,fcc相,bcc相和hcp相。σ相,μ相,R相分别用模型（Co,W）8（Cr,W）4（Co,Cr,W）18,（Co,Cr,W）7W2（Co,Cr,W）4和（Co,W）27（Cr,W）14（Co,Cr,W）12来表示;得到了自洽的热力学相互作用参数。计算的1000,1200和1350℃的相图与实验数据吻合。     

纳米晶SmCo7合金的相稳定性、相变行为及其对磁性能的影响

以纳米晶单相SmCo7合金块体为初始原料,通过系列退火系统研究了随着晶粒长大其物相组成和显微组织的演变特征。研究发现纳米晶SmCo7相从室温至600℃都能保持很好的相稳定性(晶粒长大十分缓慢)。而且研究发现纳米晶SmCo7相的失稳分解和晶粒的突发长大会同时发生。值得注意的是分解形成的Sm2Co17相大部分是以显微孪晶的形式存在,而SmCo5相则是呈圆形均匀分布于合金中。另外通过对具有不同晶粒尺寸和物相组成的纳米晶SmCo7合金的室温磁性能细致表征,发现单相SmCo7合金都具有非常优异的磁性能。而其中平均晶粒尺寸为33nm的单相SmCo7合金具有最高矫顽力,达到1164.54kA/m;平均晶粒尺寸为29nm的单相SmCo7合金具有最高的磁能积,达到95.65kJ/m3。     

相组成对Cr-Nb合金高温氧化行为的影响

采用机械活金化 热压烧结法制备5种不同相组成的Cr-Nb合金,研究相组成对Cr-Nb合金在950～1200℃空气中氧化行为的影响。结果表明,Cr相能显著增加NbCr2合金950℃的抗氧化性能;而Nb相不利于合金高温抗氧化性的提高,甚至发生灾难性氧化。SEM和XRD分析显示,单相Cr-2.5Nb合金发生了Cr的外氧化,只形成单一的Cr2O3膜;而双相Cr-18.5Nb合金和单相Laves相NbCr2合金均发生Cr的外氧化和内氧化,形成两层结构的氧化膜。但随着氧化温度增加到1200℃,由于Cr2O3的挥发,导致Cr-Nb合金高温抗氧化性变差。因此,为满足实际高温应用要求,对富软第二相Cr或Nb的NbCr2基合金实施相应的表面防护是必须的。     

GaAs在Bi中的溶解特性及相平衡SCIEI

用改进的半导体材料生长中的液相外延设备测定了GaAs在Bi中溶解度。根据测定结果,获得了富Bi侧的Bi-GaAs二元平衡图。同时发现,在所研究的温度范围内相同的溶解时间内的溶解量与饱和溶解量之比与温度的关系也各不相同。这一现象似可认为是某些金属间溶解过程中的普遍特性。     

SOLUBILITY CHARACTERISTICS OF GaAs IN Bi AND THEIR PHASE DIAGRAM

A modified liquid phase epitaxy apparatus for semiconductor materials was used to measurethe solubility of GaAs in Bi.Two phase diagrams rich in Bi under H_2 and N_2 atmosphereswere obtained according to the results of measurement.A new phenomenon,in which theparameter Q value(quantity of GaAs dissolved in Bi in fixed time/saturation quantitu,ofGaAs in Bi)was different from each other at various temperatures and there existed a maxi-mum Q value at definite temperature,was observed.This phenomenon may be regarded as acommon feature of a simple binary metallic system which has the phase diagram similar tothat of Bi-GaAs.The difference observed from the dependence of Q values on temperature inboth H_2 and N_2 atmospheres was discussed.