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.     

C5210铜合金带材组织与性能的研究

通过金相、力学性能测试等手段研究了C5210铜合金带材的组织与性能.结果表明:结晶角小于15°,水平连铸速度控制在10.8 m/h左右,带坯晶粒度均匀,结晶线不发生明显偏移,长时间的均匀化退火,消除枝晶偏析,有利于冷轧开坯;C5210铜合金在650 ℃下保温9 h,合金元素分布相对均匀,粗轧冷轧加工率可达80%以上;合金在560 ℃下保温6 h,再结晶退火后,合金晶粒度为0.04 mm,消除了加工硬化,此时合金的平均抗拉强度为411.9 MPa,平均伸长率为60.9%,平均维氏硬度为94.7.     

超声铸造2219铝合金均匀化工艺及第二相演变

采用DSC、金相、扫描电镜及能谱分析等方法,研究超声铸造2219铝合金均匀化工艺及合金铸锭中的第二相在不同均匀化制度处理过程中的演变规律。研究结果表明:超声铸造2219铝合金铸锭中存在大量非平衡凝固共晶体,其中的低熔点非平衡共晶相为Al_2Cu相,其过烧温度为560.79℃;在均匀化热处理过程中,该非平衡凝固共晶体不断向合金基体溶解,其数量、形态和分布均发生很大变化;铸锭中还存在少量长条状含铁相,该相在某些均匀化制度处理下变得粗大;该合金较合理的均匀化制度为550℃,24 h。     

Cu-Fe-P-Zn合金铸态及均匀化组织

采用大气熔炼的方法制备3种成分的Cu-Fe-P-Zn合金,并利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等测试手段对合金的铸态组织及成分偏析进行了研究.结果表明:Cu-2.3Fe-0.03P-0.12Zn合金合适的均匀化处理制度为960℃保温6h.Cu-2.3Fe-(0.4～0.6)P-0.12Zn合金的铸态组织除存在明显的枝晶外,还有大量未溶解的富Fe和P的Fe2P和Fe3P相,最大粒径可达15μm.随着P含量的增加,未溶相也逐渐增多.经过960℃均匀化退火处理后,各合金的枝晶组织可基本消除,但Cu-2.3Fe-(0.4～0.6)P-0.12Zn合金的未溶相熔点高,很难通过均匀化退火来消除.模拟得到铜铁合金的均匀化动力学计算公式为:1/T=3.835×10-5 ln(1.2×10-3 t/L2).     

升温速率对1933铝合金铸锭均匀化组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和X线衍射分析等试验手段,研究升温速率对1933铝合金铸锭均匀化显微组织的影响.研究结果表明;合金铸态中主要存在α(Al)+η(MgZn2)非平衡共晶组织、AlZnCu相和AlCuFe相;均匀化处理后共晶组织被消除,η相溶解,合金中残留有AlZnCu相和AlcuFe相;合金经465℃/24 h、升温速率为200℃/h均匀化处理后,晶界附近存在一个明显的无A13Zr粒子析出带(DFZ),宽度为3～5 μm,晶粒中心Al3Zr粒子的密度较小,约为120个/μm3,粒子尺寸较大,半径约为15 nm;均匀化慢速升温(20℃/h)将无弥散析出区(DFZ)的宽度减小到0.5μm,晶内Al3Zr粒子分布更弥散细小,粒子半径为10 nm,粒子密度约为400个/μm3.     

Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu铝合金半连续铸锭的均匀化处理

采用DSC、金相、扫描电镜及能谱分析等方法,研究了Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu超高强铝合金半连续铸锭的结晶相及其在470℃均匀化处理过程中的变化规律.结果表明:在均匀化处理过程中,铸锭中含有Al,Zn,Mg,Cu元素的非平衡凝固共晶体在向合金基体溶解的同时还转变形成S相(Al2CuMg),形成的S相在该合金中的熔化温度为490℃;均匀化处理初期,含有Al,Zn,Mg,Cu的非平衡凝固共晶体转变成S相的速度大于S相向合金基体溶解的速度,导致S相数量随均匀化处理时间的延长,先增加随后减少到平衡值,但不能全部溶入合金基体.     

双辊甩带制备Au-20%Sn焊料及其均匀化退火工艺

采用双辊甩带技术制备Au-20%Sn焊料薄带材,观察和分析快速凝固Au-20%Sn焊料薄带的显微组织以及熔融特性,并研究合金的均匀化退火工艺。研究结果表明:双辊甩带合金由ζ′(An5Sn)和δ(Au Sn)两相组成,显微组织细小。合金的熔化温度接近共晶点,满足焊料的熔点要求。均匀化退火过程中,δ(Au Sn)相逐渐长大,合金的硬度降低。根据薄带的组织和硬度,确定均匀化退火工艺为260℃下退火4 h。     

强磁场下Cu-25%Ag合金的凝固行为

研究了强磁场对Cu-25%Ag(质量分数)合金凝固组织的影响,分析了不同磁场条件对合金凝固组织的作用机理.研究发现,均恒磁场和梯度磁场对合金的凝固组织有重要影响,改变了富Cu枝晶形貌和尺寸,无磁场条件下初生富Cu枝晶分布不均匀,一次枝晶比较长且粗大,枝晶主要以柱状枝晶为主;在12 T磁场条件下,富Cu枝晶分布比较均匀,一次枝晶变短、粗化,枝晶主要以胞状枝晶为主;在负梯度磁场条件下,富Cu枝晶分布不均匀,在试样下部,树枝晶减少,以小平面方式生长的粗大胞晶为主.通过实验研究表明,利用均恒强磁场控制Cu-Ag合金凝固组织,细化晶粒、减小偏析是具有可行性的.     

稀土镁合金近非平衡液相线铸造研究

近非平衡液相线铸造方法是测量熔体非平衡凝固过程的冷却曲线,确定其非平衡液相线温度,并在此温度附近进行铸造的工艺方法,为实质意义上的近液相线铸造.采用该方法对ZK60稀土系列镁合金进行了研究,结果表明,近非平衡液相线铸造工艺可获得细小均匀的非枝晶结构,是镁合金半固态制浆的有效方法;不同合金元素对以ZK60为基体的合金的非平衡液相线和近液相线铸造组织都有明显影响,Ag,Y,Nd等元素有利于避免浆料中晶内液相的出现,其中混合稀土最有利于初生晶粒的圆整化,而Nd则造成初生晶粒的不均匀,Ag和Y的添加尽管初生晶粒圆整程度不如Nd,但有较均匀的晶粒和较好的枝晶退化效果.     

3003铝合金铸锭均匀化退火工艺及力学性能

为了节能减排,利用光学显微镜、扫描电镜、万能力学试验机等手段,研究分析了3003铝合金不同均匀化退火工艺后的组织演变及力学性能变化。结果表明:随均匀化退火温度的升高,对应的最佳工艺时间减少;620℃下退火5 h时的组织与610℃下退火7 h时基本相同,晶界处无偏析第二相粒子且晶内弥散分布第二相粒子;常温及高温瞬时拉伸时,620℃退火5 h的合金拉伸强度、延伸率均高于610℃退火7 h的。该研究通过升高退火温度、减少时间改善了3003合金铸锭均匀化退火工艺,最佳工艺为650℃下保温5 h。     

Cr和Mn元素强化的α钛合金的制备及其组织性能

在前人已经优化评估的Ti-Al-Cr-Mn四元热力学数据库的基础上,设计了一种新型α钛合金Ti-6Al-3Cr-1Mn,并利用分瓣式水冷铜坩埚成功制得了该合金。该合金在770℃下经轧机轧制成6mm厚的板材,然后于750℃保温90min进行真空退火热处理,出炉后置于空气中冷却。通过组织观察,发现无论是铸锭还是退火后的板材,室温下均为α型钛合金,与设计相符。室温力学性能试验表明,Ti-6Al-3Cr-1Mn合金的力学性能良好,平均屈服强度为894.9MPa,抗拉强度为926.7MPa,断后延伸率为15.2%。Ti-6Al-3Cr-1Mn合金与典型的α型钛合金TA15相比,室温强度相当,但塑性更好,成本更低。Ti-6Al-3Cr-1Mn合金的自腐蚀电位为-0.21V,自腐蚀电流密度为7.7×10-7 A·cm-2,耐腐蚀性能良好。     

挤压铸造对ZL201性能组织的影响

以铸造铝合金ZL201为研究对象,系统研究了挤压铸造成形工艺条件下,挤压压力、浇注温度、模具温度等工艺参数对合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,ZL201的挤压铸造组织细密均匀,且随着挤压压力的增大,铸件的组织越加细密;结合实验结果,确定了ZL201合适的挤压工艺参数：浇注温度750℃、挤压压力60MPa、模具温度保持在250℃左右。在合适的工艺条件下,铸件的组织和性能良好,经过T4热处理后,铸件本体试样的抗拉强度和延伸率可以达到310MPa和9.27%。     

固溶制度对Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金挤压材组织性能的影响

通过金相组织分析、扫描电子显微镜分析、X射线衍射、硬度、电导率、室温拉伸性能、断后伸长率和抗晶间腐蚀等微观组织观察及性能表征,研究了四种不同固溶制度对Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金微观组织和性能的影响。结果表明：随着固溶温度的升高,合金中的晶粒逐渐变大;当固溶温度低于520℃时,合金中的未溶相的数量和尺寸随着固溶温度的升高而减小;当固溶制度为510℃×2 h+520℃×2 h时,合金中的未溶相开始增多,合金出现轻微过烧,断后伸长率及抗晶间腐蚀性能变差,但抗拉强度最高,达到了490.14 MPa。合金的位错强度和位错贡献值随着固溶温度的升高而减小,合金中的强化效果主要来源于固溶强化和时效析出强化。合金在T6状态下,(490℃×2 h+500℃×2 h)和(500℃×2 h+510℃×2 h)两种不同固溶制度下的抗拉强度和断后伸长率等力学性能和抗晶间腐蚀性能都较优,这两种固溶制度均是适合Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金的固溶制度。     

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     

铸造工艺参数对半连续铸造A390合金管坯宏微观组织的影响

采用半连续铸造方法制备了A390合金管坯.研究了铸造速度和铸造温度对A390合金管坯宏微观组织的影响.结果表明:随着铸造速度由90 mm/min提升至120 mm/min、铸造温度由800℃增加至850℃,管坯中初生Si宏观分布趋于均匀,初生Si颗粒的平均尺寸逐渐减小.截面尺寸为164 mm/60 mm的半连续铸造A390合金管坯的最佳铸造工艺参数为:铸造速度110 mm/min、铸造温度850℃,可以获得初生Si宏观分布均匀、初生Si颗粒平均尺寸不超过26μm的管坯,管坯内侧的抗拉强度为264 MPa,延伸率为0.5%.     

Microstructure evolution and mechanical properties of a large-sized ingot of Mg-9Gd-3Y-1.5Zn-0.5Zr (wt%) alloy after a lower-temperature homogenization treatment

In this paper, a large-sized ingot of Mg-9Gd-3Y-1.5Zn-0.5Zr (wt%) alloy with a diameter of 600 mm was successfully prepared by the semi-continuous casting method. The alloy was subsequently annealed at a relatively low temperature of 430℃ for 12 h as a homogenization treatment. The microstructure and room-temperature mechanical properties of the alloy were investigated systematically. The results show that the as-cast alloy contained a mass of discontinuous lamellar-shaped 18R long-period stacking ordered (LPSO) phases with a composition of Mg₁₀ZnY and an α-Mg matrix, along with net-shaped Mg₅(Y,Gd) eutectic compounds at the grain boundaries. Most of the eutectic compounds dissolved after the homogenization treatment. Moreover, the amount and dimensions of the lamellar-shaped LPSO phase obviously increased after the homogenization treatment. The structure of the phase transformed into 14H-type LPSO with composition Mg₁₂Zn(Y,Gd). The mechanical properties of the heat-treated large-sized alloy ingot are uniform. The ultimate tensile strength (UTS) and tensile yield strength (TYS) of the alloy reached 207.2 MPa and 134.8 MPa, respectively, and the elongation was 3.4%. The high performances of the large-sized alloy ingot after the homogenization treatment is attributed to the strengthening of the α-Mg solid solution and to the plentiful LPSO phase distributed over the α-Mg matrix.     

化学镀Ni-P-ZrO_2工艺及性能

以NiSO4 为施镀主盐 ,次亚磷酸钠为还原剂研究了化学镀法在工件表面获得良好性能的Ni P ZrO2 镀层的工艺 .用正交试验法确定了镀液的最佳成分 ,考察了施镀温度、搅拌速度、ZrO2 微粒的添加量对镀层形成的影响 ,并用X射线衍射和电子探针对镀层的结构进行了分析 .结果表明 ,镀液的最佳组成为 :NiSO4 30g·L-1,配合剂 18g·L-1,稳定剂 2g·L-1,次亚磷酸钠 2 0g·L-1,促进剂 15g·L-1;施镀工艺条件为 :施镀温度 85～ 90℃ ,ZrO2 微粒加入量 10～ 2 0g·L-1,在施镀过程中采用间歇式搅拌法 ;经过 30 0℃以下的热处理后镀层结构仍为非晶态结构 ,经过 30 0℃以上的热处理后 ,则变为晶体结构 ;用以上方法获得的镀层为高磷镀层 .此外 ,用浓度为 10 % (质量分数 )的盐酸检验镀层的耐蚀性 ,结果表明ZrO2 微粒的加入不会影响Ni P基质层的抗蚀性 .因此 ,采用本工艺能获得性能优良的Ni P ZrO2 合金镀层 ,且性能比Ni P镀层有显著提高     

Low-frequency damping behavior of closed-cell Mg alloy foams reinforced with SiC particles

The damping properties of an Mg alloy foam and its composite foams were investigated using a dynamic mechanical thermal analyzer. The results show that the loss factors of both the Mg alloy and its composite foams are insensitive to temperature and loading frequency when the temperature is less than a critical temperature T_crit. However, it increases when the temperature exceeds the T_crit values, which are 200 and 250℃ for the Mg alloy foam and the Mg alloy/SiC_p composite foams, respectively. The Mg alloy/SiC_p composite foams exhibit a higher damping capacity than the Mg alloy foam when the temperature is below 200℃. By contrast, the Mg alloy foam exhibits a better damping capacity when the temperature exceeds 250℃. The variation in the damping capacity is attributed to differences in the internal friction sources, such as the characteristics of the matrix material, abundant interfaces, and interfacial slipping caused by SiC particles, as well as to macrodefects in the Mg alloy and its composite foams.