水平热型连铸定向凝固设备研究

设计制造了氩气气氛保护下的水平热型连铸定向凝固设备,该设备将水平连续铸造与定向凝固技术结合起来,集熔炼、保温、净化、凝固于一体,可制备出表面光洁、质量优异的定向凝固线材。介绍了该设备的结构组成、工作原理。     

两种变形Zn-Cu-Ti锌合金的组织与性能

采用熔铸、挤压的方法制备了Zn-1.0Cu-0.2Ti(简称ZCT)和Zn-1.0Cu-0.2Ti-0.05Mg(简称ZCTMg)两种变形锌合金,分析了两种合金的相组成,观察了合金的微观组织,测试了合金的拉伸性能和蠕变性能,研究了合金的微观组织和性能之间的关系.结果表明,ZCT和ZCTMg两种合金均主要由η相、ε相和TiZn15相组成;ZCTMg合金的铸态组织较ZCT有一定细化,挤压态合金的抗拉强度由ZCT的212.35 MPa提高到ZCTMg的248.90 MPa; ZCTMg合金的抗蠕变性能较ZCT合金有明显提高,合金稳态蠕变速率由ZCT的2.17×10-5 s-1降低到ZCTMg的3.68×10-7 s-1,晶界上的微纳米级TiZn15相粒子和较大的晶粒是提高合金蠕变性能的主要原因.     

Zn-1.0Cu-0.2Ti合金的静态再结晶行为

采用熔铸、轧制的方法制备Zn-1.0Cu-0.2Ti合金,借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观察合金的显微组织,测定不同退火制度后合金的硬度和再结晶晶粒尺寸,建立了Zn-1.0Cu-0.2Ti合金的再结晶晶粒长大模型,研究退火温度和退火时间对Zn-1.0Cu-0.2Ti合金再结晶行为的影响。利用硬度法测得Zn-1.0Cu-0.2Ti合金的再结晶温度在230℃左右。结果表明:随着退火温度的升高和退火时间的延长,合金再结晶晶粒均逐渐长大,但晶粒长大的速度趋于缓慢,合金中弥散分布于基体内的CuZn4和TiZn15相能够抑制再结晶晶粒的长大。     

泡沫铝三明治结构材料的制备及其组织性能分析

以Al-Si基合金为钎料, 泡沫铝为基体, 纯铝板为面板, 采用钎焊的方法制备泡沫铝三明治结构材料。应用SEM观察焊接层的组织和界面结构, EDS测定元素的扩散及分布情况, 并结合扩散原理分析Si和Al的扩散情况。对钎焊接头试样进行剪切实验, 通过正交实验的方法分析焊接温度、焊接时间、去应力退火温度和去应力退火时间对材料性能的影响。同时, 与胶粘粘结法制备的泡沫铝三明治结构材料进行对比实验。结果表明: 采用钎焊法制得的样品中面板与夹心层之间连接过度良好; Si浓度在焊接层附近呈现出阶梯状分布; 焊接温度是影响实验结果的最关键因素; 最佳工艺为: 焊接温度640 ℃, 焊接时间15 min, 去应力退火温度400 ℃, 去应力退火时间30 min。在400 ℃下, 胶粘粘结法制备的样品完全失效。     

Nb-Ti-Al合金及其硅化物涂层的高温氧化行为

采用电子束和真空自耗电弧熔炼法制备Nb-40Ti-7Al(质量分数,%)合金,利用料浆熔烧法在合金表面制备Si-Cr-Ti涂层,研究在1 400℃下合金与涂层的氧化行为。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及电子探针微区分析(EPMA)研究基体与涂层氧化前后的组织形貌变化及成分分布。结果表明:Nb-40Ti-7Al合金在1 400℃氧化1～11 h后,氧化产物均主要为TiNb2O7、TiO2、Al2O3;氧化前,涂层主要由(Nb,Ti,Cr,Al)Si2主体层与(Ti,Nb,Al)5Si3过渡层组成,高温氧化后涂层表面形成含有Al2O3、TiO2的SiO2阻挡层;合金与涂层的氧化行为均遵循抛物线规律,合金在1 400℃氧化11 h的单位面积质量增量为161.98 mg/cm2,而涂覆涂层后单位面积质量增量降至9.56 mg/cm2,表明Si-Cr-Ti涂层具备良好的高温抗氧化性能。     

稀土La对2024铝合金铸态组织的影响

制备了稀土La添加量分别为0、0.1%、0.2%、0.3%的2024铝合金, 通过X射线衍射、金相、扫描显微组织分析和力学性能测试, 研究了La对2024铝合金铸态组织与性能的影响。研究结果表明 随着La的添加, 2024铝合金铸态组织逐渐细化, 当La添加量为0.2%时, 铸态晶粒尺寸达到80 μm;当继续提高La添加量时, 合金的铸态组织会逐渐粗化;La的添加在2024铝合金中生成了第二相, 并以化合物的形式在晶界处存在。