不同Cd含量对Al-Cu合金组织与性能的影响

通过室温拉伸、SEM、EDS和TEM分别对试样进行性能测试及微观表征,研究了不同Cd含量对Al-Cu合金微观组织和力学性能的影响.研究表明:在175℃人工时效过程中,不同Cd含量的合金具有相似的时效响应规律,Cd元素能促进合金强化相θ′的析出,与含质量分数为0.10%Cd的合金相比,含质量分数为0.19%Cd与0.36%Cd的合金达到峰时效的时间缩短且峰值硬度值提升.在峰时效状态下,当Cd元素质量分数从0.10%增加到0.19%时,合金屈服强度从384.2 MPa提升到422.8 MPa,延伸率从8.5%降到7.1%;Cd元素质量分数为0.36%时强度几乎不再变化,延伸率则继续下降至5.86%. TEM结果显示含质量分数为0.19%Cd的合金中析出相数量多且尺寸小,对合金析出强化效果更明显;当Cd质量分数为0.36%时,合金中析出相长度稍微变短,数量增多不明显.与此同时,含质量分数分别为0.19%和0.36%Cd的合金断口表面存在富Cd晶间残留相,这对Al-Cu合金性能的提升是有害的.     

厚规格汽车桥壳用钢的焊接性能

采用金相观察、透射电镜分析和焊接热模拟技术,研究了含Ｎｂ,ＮｂＴｉ,ＮｂＴｉＢ的微合金控轧控冷钢的焊接性能、热影响区组织及冷裂纹敏感性,讨论了微合金元素对焊接性能的影响·试验结果表明,厚规格汽车桥壳钢的热影响区没有出现马氏体组织,微合金元素Ｎｂ,Ｔｉ,Ｂ的加入提高了热影响区性能·在ｔｍ＝１３００℃,τ８／５＝３０ｓ时的焊接热模拟组织与实际焊接组织相一致·试钢在冷裂试验中并没有冷裂纹产生,可得出结论:厚规格桥壳钢的焊接性能较好·     

不同Al含量的310S耐热钢热轧加工后的组织和力学性能

通过压力机和热轧机对WS-4非自耗真空电弧炉熔炼制备的Al质量分数为0、2％、4％、6％的310S耐热钢进行开坯轧制,用光学金相显微镜观察金相组织,用EPMA-1600电子探针分析组织中各元素分布,结合EPMA能谱分析确定合金中的相组成,并测定室温拉伸性能.结果表明:随着Al含量的增加,钢中碳化物的数量明显减少,且形态逐渐由团聚状向颗粒状转变;部分Al元素以Al4 C3相的形式出现富集,且Al元素含量越高富集现象越严重;合金的屈服强度略有降低,Al质量分数为2％的合金具有最高的抗拉强度及延伸率.各成分合金的综合力学性能明显高于国家标准对热轧310S板材的要求.     

B元素对8030铝合金组织性能的影响

通过添加不同含量的B元素,制备了一系列8030（AlFeSiCuB）铝合金。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）、拉伸测试和导电率测试等手段对其进行了表征。结果表明,添加B元素后明显细化了合金的晶粒,晶界也更加干净,经过均匀化退火后,晶界上的微合金化元素和杂质元素均匀地扩散到合金内部,进一步净化了晶界,合金的抗拉强度和导电率都得到明显的提高。当B元素的含量为0.04 wt.%（wt.%为质量分数）时,合金的综合性能最优,均匀化退火后,合金的导电率达到60.8 %IACS。经过90%的冷变形,合金的抗拉强度从94.1 MPa升高到167.2 MPa。     

钴基高温合金K640S返回料应用的试验研究

研究了钴基铸造高温合金K640S在多次返回重熔过程中成分、组织和性能的变化·结果表明,该合金的返回料按照适当的工艺多次返回重熔后,其组织和性能无明显变化·经10次返回后合金的综合性能仍能满足使用要求·     

微量硼对高纯铁硫合金沿晶断裂和硫沿晶偏析的影响

利用俄歇能谱微区分析、低温拉伸试验和ＳＥＭ断口观察,研究了微量硼在高纯铁－６×１０－５(质量分数)硫合金中的沿晶偏析及其对硫沿晶偏析和硫偏析引起的低温沿晶断裂的影响·结果表明,硼能强烈地沿铁晶界偏析,显著降低硫的沿晶偏析倾向,抑制低温沿晶断裂·文中还讨论了硼影响的机理·     

ZAO透明导电纳米薄膜中Al元素分布对其性能的影响

主要对直流反应磁控溅射法制备ZAO纳米薄膜中Al元素的相对含量进行了分析,对其作了EDS,XRD测试,并研究了Al质量分数与ZAO薄膜的光、电性能的关系·得出ZAO薄膜中成分是均匀的,具有ZnO晶体结构;Al元素的掺杂没有形成新的化合物(Al2O3),Al对Zn的掺杂替换是提高ZAO薄膜导电性能的关键因素,对薄膜在可见光区的透射性影响不大·制备的薄膜最低电阻率为4 5×10-4Ω·cm,可见光透射率达到80%以上·     

Co含量对Ni-Al机械合金化的影响

Ｃｏ元素的加入对ＮｉＡｌ合金的机械合金化过程及产物有很大影响·Ｃｏ含量变化使反应机制发生明显改变,并同时得到不同的反应产物·Ｃｏ含量为５％(原子分数)时,反应机制仍属于爆炸式反应,粉末颗粒较细且均匀;但１０％(原子分数)Ｃｏ元素的加入抑制了ＮｉＡｌ化合物爆炸式反应生成,并导致类“非晶”相的生成;而Ｃｏ含量为２０％(原子分数)时,导致了γ Ｎｉ(Ａｌ,Ｃｏ)过饱和固溶体的形成·粉末颗粒最大,均匀性较差·     

Zr质量分数对7085铝合金组织和性能各向异性的影响

通过室温拉伸试验、腐蚀性能测试和光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等研究Zr质量分数对7085铝合金组织和性能各向异性的影响。研究结果表明:合金的强度随着Zr质量分数增加先增加再减小,Zr质量分数为0.12%时合金的强度出现峰值;添加Zr抑制合金再结晶,提高其强度和抗剥落腐蚀性能;挤压方向(L-T)力学性能均优于横向(T-L),Zr质量分数为0.12%时、各向异性最小;横截面的抗腐蚀性能优于长截面,Zr质量分数为0.14%时,抗腐蚀性能最佳且各向异性最小;合金的性能各向异性随Zr质量分数增加而先减小再后增大。Zr质量分数最佳添加范围为0.12%~0.14%,能保持高强度耐腐蚀性能并具有较低的各向异性。     

Cu对Al-Zn-Mg-Xcu合金组织、 断裂及淬透性的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及室温拉伸、末端淬火等测试方法,研究了Cu对Al-7.6Zn-1.6Mg-XCu合金组织、断裂和淬透性的影响.研究表明:随着Cu质量分数的增加,合金的强度先增加后减小,合金的强度在Cu质量分数为1.70%时出现峰值;合金的力学性能各向异性随Cu质量分数的增加,先减小再增大,Cu质量分数为1.45%时,合金的力学性能各向异性最小;随着Cu质量分数的升高,合金横向断裂模式从以穿晶断裂为主向沿晶断裂转变.与合金纵向延伸率变化幅度比较,Cu质量分数对合金横向延伸率影响更加显著.随着Cu质量分数的升高和淬火速率降低,合金时效后平衡相的周围出现明显的无沉淀析出带,导致合金硬度下降明显,淬透性也大大降低.     

镍基高温合金长期时效过程中第二相的析出

为考察合金在高温长期时效过程中的组织变化情况,使合金分别在800℃,900℃进行了100～1000h的长期时效,并对由镍基基体上析出的第二相粒子利用扫描电镜、透射电镜、电子探针等测试手段进行了观察与分析·发现碳化物和TCP相的析出有着类似之处,都在800℃时效时比在更高温度时效容易析出,颗粒尺寸也大于900℃时效时的尺寸;观察到析出碳化物种类有M23C6型、M7C3型;TCP相种类有μ相、σ相·通过测量γ′相的平均半径得到其析出特性符合里夫希茨·瓦格纳的第二相粒子成熟理论·相与组织的准确确定,为其后确定合金的拉伸与持久性能提供了有力的分析基础·     

DZ40M合金再结晶形核的唯象行为

以DZ40M合金为研究对象,采用金相组织观察和EBSD晶粒取向分析技术,分析了DZ40M合金的再结晶形核位置与形核后的晶粒取向之间的关系.研究表明:DZ40M合金经压痕变形后,在退火过程中发生的再结晶晶粒主要在初生碳化物周围和枝晶间形核;初生碳化物处形核的再结晶晶粒主要位于〈112〉取向上,而枝晶间形核的再结晶晶粒为〈110〉取向.合金中的二次碳化物M23C6在晶界、亚晶界和位错上析出,能够阻碍再结晶核心的形成.当退火温度低于1423 K时,M23C6的析出数量较多,尺寸小且间距小,可以有效地抑制合金的再结晶形核,降低再结晶形核率.     

Microstructure and stress rupture properties of polycrystal and directionally solidified castings of nickel-based superalloys

A new directionally solidified Ni-based superalloy DZ24, which is a modification of K24 alloy without rare and expensive elemental additions, such as Ta and Hf, was studied in this paper. The microstructure and stress rupture properties of conventionally cast and directionally solidified superalloys were comparatively analyzed. It is indicated that the microstructure of K24 alloy is composed of γ, γ′, γ/γ′ eutectics and MC carbides. Compared with the microstructure of K24 polycrystalline alloy, γ/γ′ eutectic completely dissolves into the γ matrix, the fine and regular γ′ phase reprecipitates, and MC carbides decompose to M₆C/M₂₃C₆ carbides after heat treatment in DZ24 alloy. The rupture life of DZ24 alloy is two times longer than that of K24 alloy. The more homogeneous the size of γ′ precipitate, the longer the rupture life. The coarsening and rafting behaviors of γ′ precipitates are observed in DZ24 alloy after the stress-rupture test.     

铸造镍基高温合金K35的氧化动力学

用静态增重法研究了K35镍基铸造高温合金的800℃氧化动力学·结果表明,K35合金的氧化动力学遵循抛物线规律,属于完全抗氧化级·利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析确定K35合金氧化膜组成以Cr2O3为主,含有NiCr2O4及TiO·TiO2·由于钛氧化物的存在,在高温氧化期间,K35合金发生了内氧化·     

联苯类液晶单体及其聚合物的合成、结构与性能

合成了4种液晶单体M1~M4和对应的聚合物P1~P4.所合成的单体及聚合物的结构与液晶性能通过了FT-IR,DSC,TGA,POM和XRD的表征.研究表明,单体M1和M2呈现互变向列相,M3呈现向列相和近晶A(SA)相、近晶C(SC)相和近晶B(SB)相,M4呈现向列相和单变SA相、SC相和SB相;聚合物P1和P2呈现向列相,P3和P4呈现SA相和向列相.末端为乙氧基的单体和聚合物比末端为乙基的单体和聚合物具有较高的熔点(tm)、玻璃化温度(tg)和液晶清亮点(ti).此外,端基柔性较好的化合物倾向于形成近晶相.聚合物P1~P4具有宽的液晶相温度范围和高的热稳定性.     

回火温度对新型冷作模具钢显微组织和性能的影响

由于莱氏体钢中含有大量的碳化物,常用的AISID2冷作磨具钢具有很高的耐磨性,但由此而易于崩裂且不易锻造及线切割加工。为此,调整其成分和热处理工艺而开发了一种新型模具钢(实验钢)。采用金相显微镜、硬度计及冲击实验机研究了回火温度对该新型钢显微组织硬度和冲击韧性的影响。结果表明,在1050℃淬火及500℃回火处理时,实验钢与D2钢相比所含碳化物较少且颗粒尺寸较小,而且在各种回火温度下其冲击韧性和硬度均高于D2钢。例如经500℃回火处理,其硬度与冲击韧性分别为HRC64和45J/cm2·由于排除了其中的粗大又不均匀的碳化物,实验钢组织大为改善,由此而消除了在使用中的崩裂失效现象并延长了使用寿命·     

硼含量对ZGMn13Cr2组织和性能的影响

在ZGMn13Cr2中加入不同含量的硼(0.001 5%~0.01%),1 110℃水韧处理后,随着硼含量的增加,硬度随之升高,在220~278 HBS之间变化;同时冲击韧性下降,最高值αk=178.5 J/cm2,最低值αk=135.6 J/cm2.金相组织中析出和未溶碳化物增多,呈颗粒状弥散分布.在低冲击应力磨料磨损条件下,耐磨性能随硼的增加而提高,SEM照片显示磨损表面形貌由犁沟状转变为以碾压痕和沟槽为主,并有少量犁沟.ZGMn13Cr2中加入质量分数0.003%~0.006%的硼,综合性能较好.     

C_(鳞片)-SiC-B_4C复合材料板烧蚀数值模拟

应用有限元法研究了在气动加热条件下不同含量和不同有序化程度C鳞片的C鳞片-SiC-B4C复合材料板的烧蚀行为·结果表明:环境介质温度、材料组分、相对密度以及不同有序化程度C鳞片对板状复合材料的瞬态温度场分布均有明显影响;C鳞片质量分数65%,基体中SiC和B4C的质量比约为5∶1,且C鳞片基本结构单元为有序排列时C鳞片生长连续并形成面积较大的碳层面,平行层状堆积成拱形结构时复合材料具有较强的抗氧化性,与实验结果一致     

CaCO3在AZ31镁合金中的细化效果及机理

用CaCO3作细化剂研究了对AZ31镁合金凝固组织的影响.结果表明:在AZ31中添加质量分数为0.5%的CaCO3,在760℃保温10 min后细化效果最佳,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至209μm,降幅约63.3%.通过能谱分析、结合能和自由能的计算证实,细化机理是CaCO3反应后生成Al4C3,其中部分Al4C3质点作为异质核心,使晶粒细化,其余的Al4C3质点钉扎晶界也阻碍了晶粒长大.Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用.合金元素的分布均有改变.     

铝合金表面高耐磨自润滑硬质阳极氧化膜的制备

以硫酸、草酸、氨基磺酸为基础电解液,分别添加0,5,15和25mL/L的PTFE乳液,在2024铝合金表面制备了PTFE复合硬质Al2O3氧化膜.利用扫描电镜、硬度计和摩擦磨损试验机等手段,对制备氧化膜的组织结构与性能及其复合机理进行了研究.结果表明:随着PTFE添加量的增加,氧化膜的厚度由没有添加PTFE样品的42μm增加到了51μm;硬度呈现先增加后降低的趋势,硬度最高为417HV.当PTFE乳液的添加量为25mL/L时,磨损时的失重量为7mg,是没有添加PTFE颗粒样品的三分之一.磨损时复合在氧化膜中的PTFE与对摩擦件接触时可形成润滑膜层,在保持高硬度的同时降低了摩擦系数,提高了膜的耐磨和自润滑性能.