挤压态钢丝与AZ91复合材料的研究

为了提高AZ91镁合金的力学性能,特别是屈服强度,制备了不锈钢丝增强AZ91复合材料.在相同条件下,分别对AZ91及其复合材料进行热挤压处理.采用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察了材料的显微组织,通过拉伸实验测试了材料的室温力学性能.研究结果表明:铸态AZ91与钢丝增强AZ91复合材料力学性能接近,但是,二者经过挤压后,其力学性能均有很大提高.其中钢丝增强AZ91镁合金的屈服强度和抗拉强度分别达到了375MPa和428.6MPa,与挤压态AZ91相比,分别提高了50%和20%,同时复合材料的塑性变形量也有显著的提高.讨论了材料的组织、铸造缺陷等对材料力学性能的影响.     

Ti-Cu二元合金的非晶形成能力

采用单辊熔体快淬法制备了厚40μm,宽2mm的二元TixCu100-x(x=27,38,42,45,50,57,59,60.5)合金条带。X射线衍射检测了合金的非晶形成能力,通过差示扫描量热仪(DSC)分析了Ti50Cu50和Ti57Cu43两种非晶合金的热稳定性。结果表明:TixCu100-x合金的非晶形成范围在50≤x<60之间,即二元Ti-Cu合金非晶形成成分均在富Ti一侧共晶点及其附近处;Ti50Cu50和Ti57Cu43两种非晶合金均未表现出明显的玻璃转变温度点,晶化温度相差只有1℃,但熔化温度相差35℃,通过对Zr-Cu、Hf-Cu、Ni-Nb等二元合金的非晶形成能力的讨论,发现,当合金系具有2个或2个以上共晶点时,在靠近高熔点组元一侧的共晶点及其附近,具有较强的非晶形成能力。     

计算机冒口设计系统的开发

基于UG平台,开发了铸造CAD/CAE铸钢件冒口设计系统。结合实际生产铸件大小和种类,建立了用户冒口库,根据铸造工艺手册及其冒口设计标准建立标准冒口库。通过设计计算、UG/API编程、冒口参数录入、对比分析等确定冒口尺寸、类型。通过冒口自动分配与组装、工艺模拟分析完成冒口设计工作。     

Ti和Be对Mg_(58.5)Cu_(30.5)Y_(11)大块金属玻璃显微组织和力学性能的影响（英文）

以Mg58.5Cu30.5Y11合金为基础分别加入含量为10%(摩尔分数)的Ti、Be和Ti70Be30,通过传统铜模铸造法制备直径为3 mm的试样。分别采用X射线衍射仪、差示扫描量热计和扫描电子显微镜研究合金的相组成、热稳定性和显微组织。讨论合金元素Ti和Be对Mg58.5Cu30.5Y11块体金属玻璃的显微组织和力学性能的影响。结果表明,(Mg0.585Cu0.305Y0.11)90Ti10和(Mg0.585Cu0.305Y0.11)90(Ti0.7Be0.3)10合金中分布着CuTi相,而(Mg0.585Cu0.305Y0.11)90-Be10合金基体中镶嵌着含有CuY晶体的CuYBe非晶相。在单轴压缩载荷下,(Mg0.585Cu0.305Y0.11)90Ti10、(Mg0.585Cu0.305Y0.11)90Be10和(Mg0.585Cu0.305Y0.11)90(Ti0.7Be0.3)10合金的最大压缩断裂强度分别为797.6、952.6和1007.8 MPa,比Mg58.5Cu30.5Y11合金的强度分别提高了17%、40%和48%。根据每种合金10个试样的强度分布范围推断这3种合金的强度可靠性得到了很大提高。     

一种高硬度铸造镁合金

设计了一种成分(质量分数/%)为Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si的合金,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和维氏硬度计研究了自然冷却、快速冷却及时效处理对合金显微组织和硬度的影响.Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si合金慢冷组织主要由α-Mg、Mg2Cu6Al5、CaMgSi、Mg2Zn3等相构成,没有出现Mg17Al12相.合金经快冷后,抑制了第二相从基体中的析出;时效10 h后,CaMgSi相以细小的块状相均匀析出.合金具有较高的硬度值,在时效时间10 h时最大HV值达到111.     

磁场和NiCl2联合作用下镁合金焊接接头的显微组织和力学性能

为了分析磁场和活性剂联合作用下镁合金焊接接头的显微组织和力学性能变化规律,采用A-TIG焊接AZ91镁合金,并在试验过程中引入纵向交流磁场,实现磁场和活性剂联合作用下镁合金的TIG焊接. 对不同活性剂涂覆量下焊接接头的成形性、物相组成、显微组织、力学性能进行检测,分析磁场和活性剂联合作用下电弧形态和熔池金属结晶形核特点,探讨其中的机理. 试验结果表明,磁场的引入对增加熔深、提高焊接效率产生负面影响,但是对提高焊接接头力学性能作用效果十分明显,在所选磁场参数下,活性剂涂覆量为3 mg/cm2时,焊接接头的成形状态和组织性能达到了最佳匹配,此时成形系数为2.38,焊缝抗拉强度和断后伸长率分别为338 MPa和13.3%;磁场和活性剂的联合作用下,电弧呈螺旋下沉旋转运动,并带动熔池运动,改变晶体结晶条件,促进细小等轴晶形成和孪晶的出现,使得焊接接头的力学性能得到提升;同时,磁场的引入可以改变晶体的生长模式,晶体沿(0001)晶面出现择优生长现象.     

钢丝增强AZ91复合材料的力学性能

为了提高AZ91镁合金的力学性能,采用浸入铸造法制备了体积分数为3.3%的不锈钢纤维增强AZ91复合材料,并在相同条件下对AZ91及其复合材料进行了热挤压处理.采用扫描电镜（SEM）和力学性能试验机分别对铸态和挤压态材料的显微组织、断口和拉伸性能进行了研究.结果表明：铸态AZ91及其复合材料的抗拉强度分别为250和240MPa.然而经过挤压后,钢丝增强AZ91镁合金的屈服强度和抗拉强度分别达到了375和428.6MPa,与挤压态AZ91和铸态AZ91复合材料相比,分别提高了50%、20%和57.6%、78.6%.同时挤压态复合材料的塑性变形量也显著提高.     

热处理对ATX525镁合金中CaMgSn相形貌演化的影响

采用XRD、SEM和EDS研究了热处理温度对ATX525镁合金相组成、显微组织和析出相成分的影响,考察了保温时间为24 h条件下,Ca Mg Sn相随温度变化的演化规律。结果表明,合金组织中析出相由热稳定性较高的Mg2(Al,Ca)、Al2Ca和Ca Mg Sn等相组成。其中,Ca Mg Sn相中Sn和Ca含量随处理温度变化而变化,从而使其热稳定性和形貌发生变化。当温度低于500℃时,主要发生Ca Mg Sn溶断和破碎过程,体积分数没有显著变化;当温度为550℃时,Ca Mg Sn相发生溶入基体过程,体积分数减少;然而当处理温度为570~600℃,Ca Mg Sn相出现长大现象。获得细化Ca Mg Sn相貌的热处理温度为500~550℃。合金经过550℃/24 h处理后,经200℃/96 h时效,Ca Mg Sn相以条状和细小的颗粒状析出,与颗粒形貌相比,条状Ca Mg Sn相具有铸态时的形貌特征。     

一种高强度铁基非晶合金

在铜模铸造条件下制备了直径为5mm的Fe48-xNixCr15Mo14C15B6Y2(x=1,3)和7mm的Fe46Ni2Cr15Mo14C15B6Y2的块状非晶合金。通过XRD和DSC分析,Fe48-xNixCr15Mo14C15B6Y(x=1,2,3)非晶合金的过冷液相区宽度分别为43.8℃、46.1℃和35.2℃。经力学性能测试,压缩断裂强度分别达到了2997MPa、2881MPa和2850MPa。     

Mg-Cu-Ni-Nd合金的非晶形成能力及力学性能

对Mg-Ni-Cu-Nd系列合金的非晶形成能力与力学性能进行了研究,发现四元合金Mg62.6Cu10.5Ni14Nd12.9可以形成直径为5mm的非晶合金。经XRD、DSC和SEM研究结果表明,该合金由单一非晶相组成,具有明显且较高的玻璃转变温度Tg(431K),高的晶化初始温度Tx(488K),宽的过冷液相区ΔTx=Tx-Tg(57K),是非晶形成能力和热稳定性较高的合金之一,也是目前所发现的成本最低的大尺寸非晶合金。室温单轴压缩试验表明,Mg62.6Cu10.5Ni14Nd12.9合金的压缩断裂强度较高,为541MPa。