合金化与热处理对Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响

为了提高Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的综合性能,采用合金化的方法制备了五种不同成分的Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu-0.5Ho合金,经过均匀化和时效处理后,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、拉伸试验机、显微硬度计、涡流电导仪等方法对各状态下合金的组织和性能进行了研究。结果表明,一定含量的Zr元素能起到细化合金组织的作用,合金在铸态、均匀化处理和时效处理状态下的抗拉强度均随Zr含量的增加先上升后下降,当Zr含量为0.2%时达到峰值,分别为260、327、417 MPa。显微硬度的变化趋势与抗拉强度的变化趋势基本一致,但导电率却随着Zr含量的增加而降低。而同一成分合金,时效处理均能提高合金的抗拉强度、显微硬度和导电率,该处理方法是提高Al-6.5Zn-2.1Mg-2.0Cu-0.5Ho合金性能的有效手段。     

Fe_(3-x)Cr_xSi合金的制备及其力学性能

采用机械活化+热压烧结方法制备出Fe3Si基Fe3-xCrxSi(x=0,0.2,0.4,0.6)合金,并对热压产物进行物相、微观组织以及力学性能分析.结果表明:Fe3Si中的部分Fe原子被Cr替代,晶体结构不变,主相仍是Fe3Si;随着Cr替代量的增加,衍射峰依次向低角度偏移,晶格常数增大.随着Cr含量的增加,Fe3-xCrxSi合金的组织趋向细小均匀化,硬度增大,抗压强度先增大后减小.以元素Cr进行合金化,一定程度上提高Fe3Si基合金的硬度和强度.     

La/Ni元素的添加对7050铝合金组织与性能的影响

研究不同含量的La、Ni对7050铝合金组织和力学性能的影响.结果表明:随着Ni元素的增加,合金的抗压强度和硬度有所提高,当Ni含量从0wt.%~0.15 wt.%时,合金的硬度大幅度增加,抗压强度达到了最高值848.04 MPa;随着La元素含量的增加,合金的微观组织得到较好的细化,合金的抗拉强度、抗压强度和硬度大幅度提高,当添加La元素的含量为0.1 wt.%时,合金的硬度达到了93.80 HRB,其抗拉强度和抗压强度分别为124.29 MPa和885.17 MPa.     

喷射成形及时效处理对Cr12MoV钢组织及性能的影响

采用喷射成形技术制备了Cr12MoV钢,应用金相、X射线衍射分析、差热分析等实验手段对该钢的微观组织及性能进行了分析和研究.结果表明,喷射成形Cr12MoV钢的显微组织得到了显著的细化,与Cr12MoV钢铸态组织不同处在于其主要由奥氏体组成,由于喷射成形过程中的冷却速度快,奥氏体中高度固溶了碳及合金元素,其晶格常数达0.3620nm,且喷射成形钢的马氏体起始转变温度(Ms)亦低于常规工艺制备的钢的Ms.随着时效温度的升高,亚稳奥氏体逐渐发生了转变,Cr12MoV钢的硬度在570℃时效温度处出现峰值,由时效处理前的HRC38增大至HRC60,时效合金主要由马氏体构成.当时效温度高于570℃时,Cr12MoV钢的硬度剧烈下降,因此,570℃是喷射成形Cr12MoV钢进行时效处理的临界温度.     

碳对Cu-14Fe合金组织和性能的影响研究

采用真空熔炼制备了不同含碳量的Cu-14Fe-C合金,研究了碳对合金显微组织、力学性能和导电性能的影响规律,发现Cu-14Fe合金中添加C使第二相产生球化趋势,添加量达到0.7%时球化十分显著且尺寸明显增大;扫描电镜分析表明铸态Cu-14Fe-C合金中铁元素和碳元素主要分布在第二相中,基体中含量很少;随着碳含量逐渐增加,合金硬度不断提高,含量增加至0.7%时硬度开始略有下降;合金中碳含量为0.2%时,由于形成碳铁化合物,降低了铁元素在铜基体中的固溶度,使基体对电子的散射作用减弱,导电率提高到21.08IACS%,碳含量继续增加到0.7%,导电率又下降为16.74 IACS%。     

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金的组织结构与力学性能

采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)等方法研究了脉冲电沉积法制备的纳米晶Ni-Co合金的微观组织结构和成分.测定了纳米晶Ni-Co合金的显微硬度和拉伸性能,研究了纳米晶Ni-Co合金中合金成分与力学性能的关系,并利用SEM对拉伸后断口进行分析.结果表明:合金中Co含量随镀液中Co2+浓度的增加而显著增加,并且随着Co含量的增加合金晶粒尺寸减小;合金显微硬度值随着Co含量的增加而增加.随着合金中Co含量的增加,断裂延伸率先逐渐减小,而后随着Co含量的增加而逐渐增大.拉伸过程晶粒尺寸明显增大,断口微观形貌呈韧窝状.     

Cr含量对Al-Cr合金组织及性能的影响

通过先熔炼5%,铬含量的Al-Cr中间合金,后使用中间合金,依次熔炼铬含量为1%,、2%,、3%,的Al-Cr合金,并观测不同铬含量合金的金相组织,测量合金硬度及耐磨性能,结果表明,随着Cr含量的提高,合金微观组织中的增强相Cr Al7数量增多,且尺寸增大;合金的硬度值先增加,后降低;合金的耐磨性先增加,后降低。但从整体看,Cr含量合硬度及耐磨性的影响并不明显。     

喷射成形及时效处理对Cr12MoV钢组织及性能的影响

采用喷射成形技术制备了 Cr12 Mo V钢 ,应用金相、X射线衍射分析、差热分析等实验手段对该钢的微观组织及性能进行了分析和研究 .结果表明 ,喷射成形 Cr12 Mo V钢的显微组织得到了显著的细化 ,与 Cr12 Mo V钢铸态组织不同处在于其主要由奥氏体组成 .由于喷射成形过程中的冷却速度快 ,奥氏体中高度固溶了碳及合金元素 ,其晶格常数达 0 .362 0 nm,且喷射成形钢的马氏体起始转变温度 (Ms)亦低于常规工艺制备的钢的 Ms.随着时效温度的升高 ,亚稳奥氏体逐渐发生了转变 ,Cr12 Mo V钢的硬度在 570°C时效温度处出现峰值 ,由时效处理前的 HRC38增大至 HRC60 .时效合金主要由马氏体构成 .当时效温度高于 570°C时 ,Cr12 Mo V钢的硬度剧烈下降 .因此 ,570°C是喷射成形 Cr12 Mo V钢进行时效处理的临界温度 .     

Al含量对镁锂合金α-Mg相晶格常数及微观应变的影响

采用X射线衍射方法测算Ng-5Li-xAl合金α-Mg相晶格常数及微观应变,研究不同含量的Al元素对镁锂合金中α-Mg相晶格常数及微观应变的影响．结果表明,铸态blg-5Li-xAl合金主要是由α-Mg基体和AlLi相组成;随着Al含量增加,α-Mg相的衍射峰向高角度偏移,晶格常数下降,合金的微观应变增加,其原因是固溶进入α-Mg相基体中的A1原子和析出的A1Li相共同作用所致;铸态Mg-5Li-xAl合金的硬度随着Al含量增加而增大,Al添加量在3％～5％时合金硬度的增长率要高于Al添加量在0—3％时硬度的增长率．     

时效对Cu-Cr-Zr合金显微硬度及导电率的影响

探讨了时效工艺及形变量对Cu 0 .3Cr 0 .15Zr合金显微硬度及导电率的影响。结果表明 ,合金经 92 0℃固溶处理后在 4 2 0℃及 4 6 0℃时效可分别达到较好的硬度和导电率 ,分别达 183HV和 6 8%IACS ;时效前对合金加以适当冷变形可加速合金时效析出过程。影响合金导电率的主要因素是基体中固溶元素的含量 ,含量越高 ,导电率越低 ,反之则越高。而时效前冷变形可以增加合金内部位错等缺陷的数量 ,加速了合金第二相的析出。     

Cr元素对Al-Ni合金凝固组织及显微硬度的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)和硬度测试等手段研究Cr元素对Al-Ni合金的相组成、凝固组织及显微硬度的影响。结果表明,AlNi2.5Crx合金凝固组织主要为α(Al)相和共晶组织Al-Al_3Ni;Cr的添加细化了合金凝固组织,当Cr的原子分数为0.2%时,α(Al)细化效果最佳,当Cr的原子分数为0.3%时,Al_3Ni细化效果最佳;随着Cr含量的增加,合金硬度得到提高,当Cr的原子分数为0.5%时,合金硬度达到最大值51.2HV,这是固溶强化、细晶强化和晶格畸变共同作用的结果。     

金属Sc对Ti-6Al-4V合金组织演变与性能的影响

采用真空电弧熔炼技术制备了含Sc(质量分数)为0,0.1%,0.3%,0.5%的4种Ti-6Al-4V合金,并利用X射线衍射技术、光学金相显微镜和SHIMADZU HMV硬度计对铸态合金的相组成、等温退火后进行淬火的合金的显微组织和显微硬度进行研究.研究结果表明:在合金的铸态组织中存在大量的类魏氏组织,添加金属Sc减小了魏氏组织的含量与尺寸;经过等温退火及淬火处理后,在合金组织中存在细针状的马氏体组织和少量的类魏氏体组织,同时,随着退火温度的降低,组织中针状马氏体尺寸减小,金属Sc对合金组织起明显的细化作用;在铸态合金中存在的相为Ti3Al,添加金属Sc使α-Ti在低角度的衍射峰强度变弱,在高角度的衍射峰强度变强;添加金属Sc导致Ti-6Al-4V合金片层组织的显微硬度大幅度提高,当Sc含量在0.1%～0.3%时,其显微硬度最适宜;退火态合金的显微硬度比铸态合金的显微硬度提高了很多;金属Sc对α-Ti的固溶强化效果最明显.     

微量Co对Cu-0.2Be合金组织性能的影响

采用大气熔铸工艺制备不同Co含量的Cu-0.2Be-XCo合金（X=0、0.5%、1.0%,质量分数）,采用维氏硬度计、金属电导率测试仪及金相显微镜对合金的性能及组织进行测试.结果表明：随着Co含量的增加,铸态Cu-0.2Be-XCo合金的中心等轴晶区域逐渐扩大、粗大柱状晶区域减小,晶粒明显细化;Co的添加提高了铸态合金硬度,但同时降低了导电率,Cu-0.2Be-1.0Co合金的硬度较Cu-0.2Be合金增加23.5%,而导电率降低39.9%.合金经950℃×1 h固溶+460℃不同时间时效后,Cu-0.2Be合金导电率及硬度随时效时间基本不发生变化,Cu-0.2Be-0.5Co合金及Cu-0.2Be-1.0Co合金导电率及硬度在时效初期（0~2 h）急剧升高,中期（2~4 h）缓慢增加,后期（4~8 h）趋于稳定.时效态Cu-0.2Be-0.5Co合金的综合性能较佳,经460℃×2 h时效,导电率为57.1%IACS,硬度（HV）为243.     

稀土对时效-回归-再时效处理的Al-Zn-Mg合金硬度和氢脆的影响

将少量稀土元素添加到Al-Zn-Mg合金中进行时效-回 归-再时效处理.利用扫描电子显微镜和X射线衍射对该合金的显微结构和沉淀相进行了观察和研究. 结果表明, 经过时效-回归-再时效处理后, 稀土Al-Zn-Mg合金的晶粒尺寸减小, 沉淀相MgZn₂增加, 同时, 峰时效硬度和氢脆阻力增强.     

Cu-Ni-Si基引线框架合金的组织和性能

设计了4种不同成分的引线框架铜合金,通过对比其硬度、强度、导电性以及软化温度等,分析了合金中P,Ni,Si,Cr合金元素对合金各性能的影响.研究结果表明:采用合理的热处理工艺可以使Cu-3Ni-0.6Si基合金在时效过程中析出尺寸在20～40 nm之间的δ-Ni2Si颗粒,使合金的强度和导电率达到良好的匹配;微量的P能有效地提高合金的强度、硬度和弹性模量,同时使Ni2Si析出颗粒的弥散度提高,尺寸减小,但会降低合金的导电率;少量的Cr能有效提高合金的强度和软化温度.     

超重力场和稀土La变质对Al-14.5Si合金组织及硬度的影响

利用超重力场凝固技术和稀土La变质方法制备Al-14.5Si合金铸锭,研究了3000g超重力场下La含量对Al-14.5Si合金组织及硬度的影响。结果表明,3000g超重力场下凝固的Al-14.5Si合金铸锭主要分为边部和芯部两个区域。芯部占主要部分(14～16mm),在水平和垂直方向的组织都较为均匀,为超细共晶硅组织;边部厚度约为2～3mm,组织共晶硅较为粗大。水平方向上,铸锭显微硬度波动较大,中心区域最高;垂直方向上铸锭显微硬度波动较小。随着La含量的增加,共晶硅尺寸呈现先降低后增加的趋势,当La含量为0.6%时,晶粒细化程度最高,芯部共晶硅尺寸最小,平均直径约为0.25μm,平均长度约为0.37μm;芯部显微硬度随La含量增加呈先增加后降低的趋势,当La含量为0.4%时,铸锭芯部平均硬度最高可达HV91,相较普通重力场下未变质合金提升了48.2%。由此可见,超重力和稀土La变质对Al-14.5Si合金芯部共晶组织的细化及硬度的提升起到正协同作用。     

合金元素对铸造AlSi7Mg合金导电率的影响

研究了合金元素Ｓｉ、Ｍｇ及杂质元素Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ等对铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金导电率的影响。结果表明,Ｓｉ对合金的导电率有不利的影响,其含量应控制在下限;随着Ｍｇ含量的提高,合金的导电率降低,综合考虑强度和导电率,Ｍｇ含量应控制在０．２５％～０．４％;Ｆｅ是合金中的有害元素,但其对导电率影响不大,其含量应低于０．２％;Ｃｕ、Ｍｎ是合金中的杂质元素,对导电率有不利影响,应减小其含量。     

Si、Cr元素的添加对7050铝合金组织与性能的影响

通过控制变量法来改变7050铝合金中Si、Cr元素的含量,探究不同含量的Si、Cr元素对铸造超强度铝合金的组织和性能的影响.结果表明,随着Cr元素含量的增加,合金的抗拉强度提高,达到了262.10 MPa.随着Cr、Si元素的增多,合金的硬度增加,最高达到了79.90 HRB.Cr和Si元素的添加,合金的伸长率从最高的16.60%下降到4.69%.     

高强Cu-Ni-Co-Si合金时效分析及其相变方程

研究了Cu-Ni-Co-Si合金固溶后时效处理工艺对其导电率的影响,通过导电率与析出的第二相体积分数的关系推导了该合金的相变动力学方程.结果表明：随着时效时间的延长,导电率开始增加较快,4 h时效后增速减慢;时效温度越高,时效初期导电率的升高速率越快,最终导电率也越高;时效过程中,导电率的升高率与第二相的析出量存在一定的线性关系.推导了该合金在500℃内不同温度下时效时的相变动力学方程和导电率方程,由该导电率方程所得的计算值与试验值相符.     

Fe-Mn-Al(Cr)-C系合金热处理组织的研究

利用金相显微分析，X衍射分析，测量显微硬度和电子探针分析研究了在固溶处理和时效处理时Fe-Mn-Al(Cr)-C系合金的组织形态，结果表明在1120℃以上温度固溶处理时，合金组织中仍有少量的碳化物(Cr，Mn，Fe)7C3。合金元素在组织中分别起着不同的作用，Cr元素主要参与碳化物的形成，而AL、Mn元素的作用是固溶强化和稳定奥氏体组织和碳化物。