时效状态对Cu-Cr-Zr系合金性能的影响

采用不同时效状态和随后形变热处理工艺制备了Cu-Cr-Zr系合金,采用微观组织观察、硬度和导电率测试等手段研究了不同时效状态对双级时效Cu-Cr-Zr系合金性能的影响.结果表明：欠时效+冷轧+时效工艺和峰时效+冷轧+时效工艺制备的Cu-Cr-Zr-Mg-Si和Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金均可获得力学性能和电学性能的优良组合.其中：欠时效+冷轧+时效工艺所制备的合金综合性能更优,但加工热处理过程中性能变化剧烈,材料生产过程中性能均匀性不易控制;峰时效+冷轧+时效工艺制备的合金综合性能极其稳定,易于在生产中控制.不同工艺下的合金性能差异是由析出相与位错的交互作用机制不同造成的.     

固溶时效对Cu-17Zn-0.4Cr合金硬度的影响

文章通过不同的热处理工艺来研究固溶时效对Cu-Zn-Cr合金硬度的影响.结果表明,经920 ℃、1 h固溶,再经475 ℃、1 h时效,合金的硬度能达到最大值120.5 HV.X射线衍射和扫描电镜研究表明,经920 ℃固溶475 ℃时效后,Zn在合金中与铜形成单相的α固溶体基体;有少量Cr在固溶过程中未溶入基体,此Cr粒子尺寸粗大;大多数Cr粒子为时效过程析出,在基体上呈细小弥散分布,这部分析出的Cr粒子是合金强化的主要原因.     

热时效和辐照环境下Fe-Cr-Mn奥氏体钢晶界溶质元素偏聚和相析出

研究了含2％W和V的Fe-Cr-Mn合金经热时效处理和电子辐照条件下,溶质元素晶界偏聚和析出相的行为。实验结果表明:在含W、V合金中热时效引起Cr、Mn晶界贫化,它决定于富Cr碳化物M_(23)C_6中组元组成。辐照条件下,两种合金中Cr、Mn都发生晶界贫化,它决定于辐照产生空位浓度和空洞体胀量,辐照诱起晶界元素偏聚影响析出相成分。     

AlZnMgCu合金过时效后期锯齿流变的再现

研究了ＡｌＺｎＭｇＣｕ合金经充分过时效处理后锯齿流变的再现。锯齿流变开始出现的临界应变εｃ是时效温度Ｔ及时效时间ｔ的函数，从而得出锯齿流变再现的激活能约为２ｅＶ，相当于Ａｌ中位形成能与Ａｌ中溶质原子扩散激活能之和。     

时效温度对Al-5.06%Cu-0.44%Mg-0.55%Ag-0.3%Mn-0.17%Zr合金组织与性能的影响

研究不同时效温度对Al-5．06％Cu-0．44％Mg-0．55％Ag-0．3％Mn-0．17％Zr合金室温力学性能和高温持久性能的影响。研究结果表明：合金在250℃时效有很高的时效响应速度,但是,在250℃时效后的峰值强度要明显低于165℃时效的峰值强度;在相同条件下高温时效后的合金在峰值状态的持久寿命最长,并且其持久强度要远远高于低温欠时效态的持久强度;Ω相为合金高温时效后的主要强化相,高温时效抑制了θ’的析出;高温短时间人工时效能够极大地提高合金的高温持久性能。     

时效对形变Cu-Zr-Si合金组织及性能的影响

采用等径角挤压(ECAP)技术对Cu-0.16Zr-0.04Si合金在室温和液氮低温下进行1道次变形,随后在450 ℃下时效4 h.通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)等技术,研究时效对合金变形组织的影响,分析了合金力学性能和导电性能的变化.结果表明:合金在变形及时效后,晶界处出现不均匀分布的棒状或颗粒状析出相,基体中出现弥散分布的细小点状析出相;合金的抗拉强度和导电率在变形时效处理后得到同步提高;随着时效时间的延长,合金的断裂韧性逐渐变差.     

稀土对铍青铜(QBe2)组织性能影响及机理研究

本文研究了微量稀土元素对QBe2合金组织与性能的影响。稀土微溶于α固溶体中,其余以Cu(Ce、La)相存在。稀土溶入α固溶体使其晶粒尺寸略增,β相数量减少,Be在α固溶体中高温溶解度增大。QBe2 0.1%RE合金经时效处理后的强度比QBe2合金提高约10%。稀土提高了各析出阶段的激活能,延缓了QBe2合金的时效析出过程。稀土减少了QBe2合金不连续析出的体积分数,使片层组织细化。稀土基本不改变不连续析出的形成温度范围。利用Sundquist不连续析出理论证实,稀土不改变QBe2合金不连续析出的晶界扩散机制,对不连续析出的抑制作用是由于改变了不连续析出前沿的θ′参数值,减小了相变驱动力。     

形变时效组合工艺与Al-1.0Mg-0.5Si-0.8Cu合金腐蚀行为和微观结构的关系

采用硬度测试、晶间腐蚀实验、慢应变速率拉伸实验和TEM表征等手段,选取自然时效、欠人工时效和峰值人工时效3种预时效系统研究了预时效对形变时效组合工艺制备的Al-Mg-Si-Cu合金抗腐蚀性能和微观结构的影响.结果表明:预时效可以调控合金的硬度和抗腐蚀性能,3种预时效处理中峰值人工时效预处理使合金获得了硬度(159 HV)和抗腐蚀性能(最大晶间腐蚀深度为55μm,应力腐蚀敏感指数I_δ为8.3%)的最优结合. TEM结果显示,冷轧引入的高密度位错有效提高了合金的硬度;晶内析出大量纳米级富Cu的板条状Q"相或弯曲连续状析出相,消除了晶界析出相的形成,并大大降低了基体与PFZ之间的电位差,因此显著提高了合金的抗腐蚀性能.自然时效、欠人工时效和峰值人工时效预处理的合金晶内析出程度依次增大,基体与PFZ之间的电位差依次减小,合金的抗腐蚀性能依次升高.     

合金元素对Al-Li合金破断特征的影响

本文研究了二元Al-Li合金的破断机制,指出该合金低塑性的原因是共面滑移,δ相和PFZ共同作用的结果。进而研究了添加Zr,Cu,Mg后合金的析出强化行为及其对合金破断特征的影响,分析了塑性和强度改进的原因。     

Y对镁合金显微组织的影响

本文研究了不同Y含量对Ng—Zn—Zr合金显微组织的影响,并对析出相进行了鉴定,探讨了析出相析出过程及对合金力学性能的影响。研究结果表明,Y含量变化能使合金晶界状况发生变化,当Y含量小于0.94％wt时,可使合金晶界窄化,当Y含量大于0.94％wt后,反而使晶界重新粗化,在三角或四角晶界处出现共晶组织;当Y含量大于0.94％wt时,Y趋向晶界富集,并与在晶界富集的Zn形成颗粒较大的Y—Zn相,对合金力学性能产生不利影响;在该合金中,适当的Y含量(约0.94％wt)可提高合金挤压态下的抗拉强度,其强化机理主要是由于Y能使晶界窄化,金相组织均匀,并能使Y与Mg形成弥散强化相,使晶内产生亚晶等原因所致。     

钛和钒对高锰钢高温热延性的影响

运用Gleeble-3500热力模拟试验机对700～1200℃温度范围内高锰钢Mn13单独加入钛(质量分数0.10％)、复合添加钛(质量分数0.11％)和钒(质量分数0.20％)后的高温热延性进行测试.采用扫描电镜和X射线能谱分析仪对不同温度下拉伸断裂后试样的断口形貌以及断口处的析出粒子进行了分析.温度-断面收缩率曲线表明在高锰钢中加入0.10％钛后,其断面收缩率出现了一定程度的下降,这表明钛的加入恶化了高锰钢的热延性;在此基础上加入0.20％钒,高锰钢的热延性出现了进一步的下降,即钛和钒的复合加入严重恶化了高锰钢的热延性.利用Thermo-Calc热力学计算软件对单独含钛以及复合含钛钒的高锰钢在700～1600℃存在的平衡析出相进行了计算,计算结果表明Ti(C,N)的平衡析出温度均约为1499℃,远大于其液相线温度,这说明Ti(C,N)在高锰钢的液相中就可以开始析出.扫描电镜-能谱分析结果表明在奥氏体晶界以及三叉晶界处存在大量的Ti(C,N)和(Ti,V)C粒子,这些粒子的出现抑制了动态再结晶的发生,并且加速了晶界附近裂纹的扩展.     

高性能耐热铝合金管材的制备及性能

通过多层喷射沉积方法制备了300mm／150mm×500mm(外径／内径×长)耐热铝合金管坯,并对管坯的显微结构及不同加工状态材料性能进行了检测和分析．管坯显微结构细小均匀,除Al12(Fe,V)3Si外,无其它相析出．管坯经过挤压后,密度由85．9％提高到99．8％;室温强度由210MPa提高到456MPa;高温强度由111MPa提高到181MPa．挤压管旋压后,室温强度略有降低,高温强度无差别．旋压管径425℃,3h退火后,室温强度下降约5％,高温强度差别不大．实验结果表明,多层喷射沉积耐热铝合金管坯具有良好的加工性,该技术适合于制备耐热铝合金材料．     

大晶粒TiAl基合金的超塑性变形行为

研究了大晶粒Ti-47％Al-2％Mn-2％Nb-1％B合金的高温变形行为.该合金具有近等轴γ组织,其间均匀分布着少量极细的α2相.测试在空气中进行,试样用釉涂覆加以保护,温度为1025～1100℃,初始应变速率范围为(0.04～1.28)×10     

镁合金薄带双辊铸轧过程的数值模拟

基于立式薄带双辊铸轧工艺的特点,采用有限元法求解镁合金薄带双辊铸轧过程的三维宏观传输方程,并应用ANSYS软件的智能网格划分技术,实现了对铸轧过程中熔池内部温度场、速度场及凝固过程的耦合模拟.分析了铸轧速度及浇注温度等主要工艺参数对熔池内流场、温度场和凝固终了点的影响规律.研究结果表明,随着浇注温度和铸轧速度的增加,熔池出口处的温度升高,凝固终了点向熔池出口处移动.通过对模拟结果的讨论,给出了适合镁合金薄带铸轧过程的工艺参数:浇注温度为640~660℃,铸轧速度为20~30 m/min.     

Two-stage reduction for the preparation of ferronickel alloy from nickel laterite ore with low Co and high MgO contents

The preparation of ferronickel alloy from the nickel laterite ore with low Co and high MgO contents was studied by using a pre-reduction-smelting method. The effects of reduction time, calcination temperature, quantity of reductant and calcium oxide (CaO), and pellet diameter on the reduction ratio of Fe and on the pellet strength were investigated. The results show that, for a roasting temperature >800℃, a roasting time >30 min, 1.5wt% added anthracite coal, 5wt% added CaO, and a pellet size of~10 mm, the reduction ratio of Fe exceeds 70% and the compressive strength of the pellets exceeds 10 kg per pellet. Reduction smelting experiments were performed by varying the smelting time, temperature, quantity of reductant and CaO, and reduction ratio of Fe in the pellets. Optimal conditions for the reduction smelting process are as follows:smelting time, 30-45 min; smelting temperature, 1550℃; quantity of reductant, 4wt%-5wt%; and quantity of CaO, 5wt%; leading to an Fe reduction ratio of 75% in the pellets. In addition, the mineral composition of the raw ore and that during the reduction process were investigated by process mineralogy.     

浇注温度对AZ31镁合金连续流变挤压成形组织的影响

研究了不同浇注温度、辊靴型腔中不同位置的AZ31镁合金组织.结果表明,浇注温度高于750℃时,半固态区减小,工作辊对半固态区枝晶的剪切时间变短,枝晶破碎不充分,得不到优质的半固态金属浆料;浇注温度低于730℃时,固相区变大,半固态区部分枝晶未得到充分剪切就进入了固相区,固相区的枝晶更是难以断裂,因此得不到理想的半固态组织;随着固相区的增加,合金变形更加困难,设备工作压力增加,使用寿命降低;AZ31镁合金连续流变挤压最佳浇注温度为730～750℃.     

Effect of minor Sc on the microstructure and mechanical properties of AZ91 Magnesium Alloy

The as-cast and heat-treated microstructures and mechanical properties of the AZ91 magnesium alloys with and without minor Sc addition were investigated and compared in this paper. The results indicated that adding0.15–0.45 wt% Sc to the as-cast AZ91 alloy not only could modify and refine the Mg_(17)Al_(12) phase but also suppress the formation of the Mg_(17)Al_(12) phase. At the same time, the grains of the Sc-containing as-cast AZ91 alloys were also effectively refined. As a result, the mechanical properties at room temperature(RT) for the Sccontaining as-cast AZ91 alloys were effectively improved. In addition, adding 0.15–0.45 wt%Sc to the AZ91 alloy promoted the formation of the continuous precipitates(CP) during the aging treatment in spite of that the formation of the discontinuous precipitates(DP) was simultaneously suppressed. Accordingly, the Sc-containing as-aged AZ91 alloys obtained the relatively higher mechanical properties at RT than the as-aged AZ91 alloy.     

气相色谱-质谱法分析环己酮氨肟化体系中失活催化剂上可溶性沉积物的组成

利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术,对环己酮氨肟化体系中失活催化剂上的可溶性沉积物进行了分析.分析液样品的制备采用了HF溶解-乙醚萃取法.GC条件:HP-5型石英毛细管色谱柱(30 m× 0.25 mm×0.25μm),载气为He,流速为0.8 mL/min;柱箱程序升温,初始温度为40℃,以20℃/min升至2...     

Evolution of ferronickel particles during the reduction of low-grade saprolitic laterite nickel ore by coal in the temperature range of 900–1250℃with the addition of CaO–CaF2–H3BO3

The method of producing ferronickel at low temperature(1250–1400℃)has been applied since the 1950s at Nippon Yakin Kogyo,Oheyama Works,Japan.Limestone was used as an additive to adjust the slag composition for lowering the slag melting point.The ferronickel product was recovered by means of a magnetic separator from semi-molten slag and metal after water quenching.To increase the efficiency of magnetic separation,a large particle size of ferronickel is desired.Therefore,in this study,the influences of CaO,CaF₂,and H₃BO₃ additives on the evolution of ferronickel particle at≤1250℃were investigated.The experiments were conducted at 900–1250℃with the addition of CaO,CaF₂,and H₃BO₃.The reduction processes were carried out in a horizontal tube furnace for 2 h under argon atmosphere.At 1250℃,with the CaO addition of 10 wt%of the ore weight,ferronickel particles with size of 20μm were obtained.The ferronickel particle size increased to 165μm by adding 10 wt%CaO and 10 wt%CaF₂.The addition of boric acid further increased the ferronickel particle size to 376μm,as shown by the experiments with the addition of 10 wt%CaO,10 wt%CaF₂,and 10 wt%H₃BO₃.     

700 MPa冷轧低合金超高强钢的典型连续退火工艺

为了开发新一代冷轧低合金超高强钢,利用连续退火实验机对Ti-0.12%、Nb-0.076%的冷轧低合金超高强钢进行连续退火实验,设计了760~830℃四种不同退火温度,研究了退火温度对实验钢的相组成、晶粒尺寸和力学性能的影响.在800℃退火、400℃过时效的条件下,可得到铁素体和少量贝氏体的组织,铁素体晶粒尺寸约为1.4μm,屈服强度可达700 MPa.同时利用扫描电镜和透射电镜观察到钢中存在大量纳米尺寸的亚晶结构、少量位错以及纳米级的Ti、Nb的析出物,这些微结构单元对强度有较大的提升作用.