Mn对喷射沉积Al-25Si-xFe-yMn合金中Fe相的影响

通过喷射沉积工艺制备了Al-25Si-xFe-yMn(Mn/Fe质量比在0～1之间)系列合金的沉积坯,利用SEM、XRD和EDX对这些沉积坯的微观组织进行分析.结果表明,添加Mn元素,将生成颗粒状的α-Al15(Fe,Mn)3Si2,取代了针状的δ-Al4FeSi2和β-Al5FeSi相,从而显著地改善高硅铝合金中的Fe相的形貌,并且随着Mn/Fe质量比的提高,沉积坯中颗粒状的α-Al15(Fe,Mn)3Si2含量也增加,而针状相的含量却减少,当Mn/Fe质量比增加到0.83或1时,在沉积坯中只发现颗粒状的α-Al15(Fe,Mn)3Si2.     

喷射成形M3型高速钢碳化物组织特征与加热过程演化

采用常规铸造和喷射成形工艺分别制备了M3型高速钢铸坯和沉积坯.利用扫描电子显微镜、X射线能谱和X射线衍射等分析方法对冷却速度对合金的显微组织的影响,加热温度对M3高速钢中M2C共晶碳化物分解行为的影响,以及热加工变形后铸态和沉积态组织的变化进行了研究.结果表明:铸态合金含有粗大的一次枝晶和M2C共晶碳化物,而喷射成形沉积坯主要为等轴晶且碳化物细小均匀;冷却速度的提高极大地抑制了碳化物的析出和晶粒长大;加热温度的提高有利于M2C共晶碳化物分解,过高的温度使得分解后的M6C长大,不利于合金性能的提高;沉积坯经恰当的预热处理和热变形可以获得理想的变形组织.     

喷射沉积AlFeVSi合金热暴露过程中相转变与沉积态组织特点

采用喷射沉积工艺制备快速凝固AlFeVSi合金薄片和沉积管坯,通过示差热分析、X射线衍射分析、金相显微组织观察、透射电镜组织观察、硬度测试等检测手段,研究了喷射沉积AlFeVSi合金快凝薄片在高温热暴露过程中的相变和组织演变规律,并分析了喷射沉积AlFeVSi合金坯组织特点。结果表明,喷射沉积AlFeVSi快凝薄片基本上为呈微胞状的过饱和α-Al固溶体。加热温度低于500℃时,在高温热暴露过程中微胞状结构发生分解,α-Al过饱和固溶体脱溶,形成α-Al Al12(Fe,V)3Si(bcc,a≈1.260 nm)弥散颗粒的分解产物,当温度高于500℃时,Al12(Fe,V)3Si颗粒粗化聚集,并以独立形核长大的方式生成θ-Al13Fe4块状相。随着热暴露温度升高,喷射沉积AlFeVSi合金薄片的硬度呈下降趋势。喷射沉积AlFeVSi坯主要由α-Al固溶体和Al12(Fe,V)3Si颗粒组成,但也存在少量含粗大片状或块状相的非快速凝固组织。     

生物医用Zn-5Al合金的微观组织与性能

研究了生物医用Zn-5Al合金的微观组织结构演化,探讨了其组织对力学性能的影响.对铸态、均匀化处理和轧制态Zn-5Al合金的微观组织进行了表征,分析了合金的相组成,测试了轧制态Zn-5Al合金的力学性能.结果表明:铸态与均匀化处理后的Zn-5Al合金的相组成均主要为η-Zn相和α-Al相,铸态合金组织片层间距约为300nm.均匀化处理过程中发生了共析反应,合金中的α-Al相由铸态的长条形演变为球形共晶组织.经过总变形率85%的热轧变形后,Zn-5Al合金的屈服强度和抗拉强度分别为98MPa和130MPa,断裂延伸率达到74%.     

气/液比和挤压比对过共晶铝-硅合金初晶硅相的影响

研究了雾化沉积制备过共晶Al－Si－X合金过程中,气／液比对沉积坯中初晶硅相尺寸的影响,观察了随热挤压前预热温度的升高,沉积坯中初晶硅相的长大情况．并通过相同温度不同挤压比下挤压组织的比较,讨论了热挤压时挤压比对过共晶Al－Si合金中初晶硅相细化过程的影响,提出细化材料组织的最佳工艺参数．     

ZnAl10Cu2合金铸态显微结构及相结构分析

通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等对ZnAl10Cu2合金的铸态显微结构和相结构进行了观察和分析,并对其组织的形成机制进行了研究.研究表明:铸态ZnAl10Cu2合金的凝固组织由初生枝晶α1及其外围的棒状共晶(α2+β)组成,在随后的冷却过程中初生α1相和共晶组织中α2相均发生共析反应,得到层片状共析组织(α+η),而在室温时效中未完全转变的α1相和α2相均发生不连续沉淀形成粒状沉淀组织,其中初生α1相,为富Al相,是Zn在Al中形成的固溶体,属于强化相,晶体结构为面心立方,β为富Zn相,晶体结构为密排六方.     

过共晶铝硅合金的组织和热膨胀行为

采用喷射沉积技术制备过共晶Al Si27合金,研究热处理对其显微组织的影响,并探讨Al Si27合金在室温至500℃范围内的热膨胀行为。研究结果表明:喷射沉积Al Si27合金中,细小的初晶Si颗粒在Al基体中均匀分布,且初晶硅尺寸随退火温度升高而增大,由细小球状颗粒逐渐转变成为粗大球状或长条状颗粒。随退火温度升高,材料的残余热应力逐渐减小,室温至100℃范围内的热膨胀系数逐渐增大。此外,不同循环温度下的热膨胀系数随循环温度的升高而逐渐增大,且实测值与Kerner模型理论计算值一致。     

ZK60镁合金铸态显微组织分析

作为高强度变形镁合金研究的基础工作,较系统研究了ZK60镁合金的铸态组织.光学显微分析表明,铸态组织中存在很明显的枝晶;有相当数量的共晶组织沿晶界或枝晶边界断续分布.差热分析(DSC)表明,在加热和冷却速度分别为15 K/min和10 K/min时共晶组织的熔化温度为345℃,凝固析出温度为328.7℃.x-衍射分析初步确定,在铸态ZK60镁合金中主要有α-Mg,MgZn,MgZn23种合金相.透射电子显微分析发现,共晶组织类型、组成和分布具有多样性,选区电子衍射花样标定共晶组织主要由α-Mg和MgZn两相构成.     

均匀化处理温度对6082铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率测试、金相显微镜、X线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究均匀化温度对合金组织和性能的影响.研究结果表明:铸态合金由α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;490～510℃均匀化,Mg2Si相从过饱和固溶体中析出,在510℃以上均匀化,随着温度的升高,Mg2Si又逐步回溶到基体中,560℃均匀化,Mg2Si相和过剩单质Si完全溶解;随着均匀化温度的升高,非平衡析出物鱼骨状共晶形态逐渐消失,针状β-AlMnFeSi溶解、断裂,转变为具有更高(Mn+Fe)/Si比值颗粒状α-Al(MnFe)Si相,析出相在高温均匀化过程中聚集、球化;560℃均匀化,析出物的连续网状结构转变成链状结构,析出物演化为等轴粒状α-Al(MnFe)Si相.均匀化过程中合金中析出弥散α-Al(MnFe)Si相;在490～560℃保温6h均匀化处理,温度升高,合金的硬度和电导率分别升高和降低.     

热处理对Mg-5Al-2.5Ca-0.9Si合金组织及力学性能影响

利用带有EDS的电子显微镜和X射线衍射仪分析了铸态和热处理后的Mg-5Al-2.5Ca-0.9Si合金的组织特征并测试铸态和热处理后合金常温、高温(150℃)力学性能,结果表明:合金中强化相为Mg2Si和Al2Ca;铸态下Mg2Si由于Ca的变质作用呈有不闭合孔洞的多边形,Al2Ca大多以不连续骨骼状共晶出现;经热处理后,Mg2Si基本没有变化;不连续骨骼状共晶组织消失并析出块状、颗粒状Al2Ca,且随T6处理中时效时间增长析出量越来越多并有聚集生长趋势;T6(420℃×24h+200℃×24h)处理为Mg-5Al-2.5Ca-0.9Si合金的最佳热处理工艺,此时力学性能最佳;强化相Al2Ca的形貌及分布对于Mg-5Al-2.5Ca-0.9Si合金高温力学性能的影响较对常温力学性能的影响更为明显.     

Microstructure evolution and phase transformation of traditional cast and spray-formed hypereutectic aluminium-silicon alloys induced by heat treatment

Microstructural evolution and phase transformation induced by different heat treatments of the hypereutectic aluminium-silicon alloy, Al-25Si-5Fe-3Cu (wt%, signed as 3C), fabricated by traditional cast (TC) and spray forming (SF) processes, were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM) combined with energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction techniques. The results show that Al₇Cu₂Fe phase can be formed and transformed in TC- and SF-3C alloys between 802–813 K and 800–815 K, respectively. The transformation from β-Al₅FeSi to δ-Al₄FeSi₂ phase via peritectic reaction can occur at around 858–870 K and 876–890 K in TC- and SF-3C alloys, respectively. The starting precipitation temperature of δ-Al₄FeSi₂ phase as the dominant Fe-bearing phase in the TC-3C alloy is 997 K and the exothermic peak about the peritectic transformation of δ-Al₄FeSi₂→β-Al₅FeSi is not detected in the present DSC experiments. Also, the mechanisms of the microstructural evolution and phase transformation are discussed.     

高温均匀化对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织和成分分布的影响

研究了不同均匀化温度对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织和元素分布的影响;结果发现随着高温均匀化处理温度的升高,硅化物的组织形貌由共晶首先转变为细长条状,随后长大为长条状,Laves相Cr_2Nb的形貌由针状转变为粗大的不规则形貌,最后溶解。随着高温均匀化温度的升高,Ti在初生相Nbss中的含量呈现升高的趋势,而Cr在初生相Nbss中的含量呈现先升高后降低的趋势。     

多层喷射沉积过共晶Al-Si-Cu-Mg合金的微观组织及力学性能

多层喷射沉积技术具有冷速快、工艺简单、氧化程度低、制备的材料组织细小且分布均匀等特点．而使高硅铝合金充分发挥实用价值的关键是细化初晶硅．作者用多层喷射沉积技术制备了过共晶Al-Si-Cu-Mg合金,并与传统的铸态冶金制备的相同化学成分的合金进行了比较．对合金的沉积坯、热挤压处理后的微观组织进行了观察与分析．结果表明,多层喷射沉积合金的初晶硅大小只有25μm左右．并对合金的拉伸性能、扫描断口进行了测试与观察,提出了合金的强化与断裂机制．     

原位反应TiC颗粒对喷射沉积Al-20Si-5Fe合金微观组织的影响

利用熔铸－原位反应喷射沉积成形技术制备了TiC颗粒增强Al-20Si-5Fe复合材料,分析了内生TiC颗粒对喷射沉积Al-20Si-5Fe合金微观组织的影响。结果表明：喷射沉积Al-20Si-5Fe合金微观组织中常出现脆性、针状的Al-Si-Fe三元金属间化合物相,在Al-20Si-5Fe合金中内生一定量的TiC颗粒,有助于减小粗晶Si颗粒的尺寸、消除针状的Al-Si-Fe三元金属间化合物相。     

楔压加工对Al-20Si合金铸造管坯组织性能的影响

为了消除铸造铝硅合金中的孔洞、疏松等缺陷,改善合金组织,提高合金性能,采用基于多道次局部小变形累积致整体成型的楔形压制工艺,对通过重力铸造方法制备出直径为Φ328mm的AI-Si管坯,进行楔形压制.通过金相组织、室温拉伸、布氏硬度和SEM等手段,研究了楔形压制的规律及合金的组织与性能的演变.结果表明:管坯中的孔洞显著闭...     

合金结构钢原始组织对奥氏体形态的影响

对不同原始组织的合金结构钢奥氏体形成过程进行了观察.结果发现,奥氏体形态有柱状、针状及羽毛状.原始组织对奥氏体形核及长大过程的影响十分敏感.     

Effects of gravity on the microstructure of Zr41Ti14-Cu12.5Ni10Be22.5 bulk glass forming alloy

The ZrTiCuNiBe alloy is melt and solidified by Bridgman unidirectional solidification on two gravity field orientations (the gravity field orientation is parallel and opposite to solidification direction). Effects of gravity on morphology and microstructure are investigated by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). When gravity field orientation is parallel to solidification direction, less needle-like primary phase is embedded in a matrix eutectic; when gravity field orientation is opposite to solidification direction, a large amount of coarser needle-like primary phases were observed.     

喷射成形制备La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金

采用喷射沉积成形方法制备了La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金. 结果表明,沉积态La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金比以往报道的采用甩带法制备的同成分非晶合金具有更大的约化玻璃转变温度和更宽的过冷液相区. 非晶的晶化实验表明,晶化初期多种晶相同时结晶析出. 483K退火时,在非晶基体中析出Al和AlNi. 503K退火时进一步析出La和未知相. La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金在573K退火没有新相产生,合金晶化态组织由Al、AlNi、La和未知相组成.     

振动对Zn-27Al-Si合金组织性能的影响

在变质Zn-27Al-Si合金液的凝固过程中给予振动，使生长在初晶硅球表面的条状共晶硅机械碎断而成为短杆状和蠕点状，从而减少了对基体的割裂作用，使合金的力学性能得到明显提高。试验表明，在振动条件下，钠仍可牢固地吸附在硅的孪晶台阶上，从而改变了硅晶体的生长方式，使初晶硅生长成球团状。同时还分析了锌铝硅合金的结晶凝固过程及组织特点，并对变质条件下初晶硅、共晶硅的生长机理以及振动对试验合金的组织与力学性能的影响机理进行了探索。