Mn-Mo-B-RE系低合金铸钢中硼的行为

研究了Mn-Mo-B-RE系低合金铸钢中硼的偏析以及在均匀化、正火、调质热处理过程中硼分布的变化;研究了含硼量、稀土元素加入以及钢中钼等合金元素对硼分布的影响。 硼在铸钢中有明显的偏析倾向,并随含硼量的增加而加剧;经通常的均匀化处理后,铸钢中硼分布的均匀性受钼偏析的强烈影响。在特定的条件下,会产生沿奥氏体一定结晶学平面的硼相析出,或沿晶界形成粗大连续网状的硼相,导致脆断。试验还显示稀土元素有保护硼的良好作用。     

Zn对5083合金显微组织和力学性能的影响

研究了5083合金添加1.5%~5%Zn(质量分数)对合金显微组织和力学性能的影响.通过SEM和EDS对铸态、均匀化处理后和轧制态合金的微观组织进行了表征并测试轧制态合金的拉伸性能.结果表明:铸态合金随Zn含量的增加偏析程度增加,金属间化合物主要为富Mg和富Zn相.均匀化处理后的合金具有良好的轧制性能,均匀化处理后合金金属间化合物量明显减少,部分未溶金属间化合物是Mg_2Si和Al_3Fe相.轧制显著降低晶粒尺寸,轧制试样的晶粒尺寸约150 nm.随着Zn含量增加轧制态合金的屈服强度和抗拉强度增加,延伸率有所下降.     

5383铝合金铸锭偏析行为及均匀化制度的研究

采用扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）,研究了铸态5383铝合金的元素偏析行为及均匀化制度对其微观组织演变的影响.研究结果表明：铸态5383铝合金组织中Mg、Cu和Mn等元素偏析严重,晶界处有大量网状分布的难溶金属间相;均匀化处理后,非平衡共晶相和难溶金属间相发生回溶,晶粒长大并球化,Mg、Cu和Mn等元素偏析程度减小,同时在位错和晶界附近有大量细小析出相;结合试验及均匀化动力学方程计算结果,得到试验合金的最佳均匀化工艺为480~490℃退火24 h,过烧温度为506℃.     

钨对1295℃/10 h热处理后Ti-Al-Nb-W-B合金微观组织的影响

将铸态Ti-Al-Nb-W-B合金经过热等静压和均匀化热处理后，再在1295℃保温10h。将铸态、均匀化处理态及热处理态合金的扫描电镜背散射电子像进行比较研究。研究结果表明：经过1295℃热处理后Ti-Al-Nb-W-B合金的晶团显著长大，相对细小的晶团长大成粗大的晶团组织；当合金中钨的含量低于0．7％时，在晶界或晶内均有析出相，且呈弥散分布；锯齿状晶界显示出层片的非连续长大，说明在层片组织生成的同时，层片也在发生非连续长大；钨含量对析出相的数量有较大影响，对晶团的形成、长大等影响较小，对层片的影响较小。     

铸态Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zr合金组织和力学性能研究

对Mg-5.OY-3.ONd-0.5Zr镬合金进行熔铸和不同温度的均匀化退火.测试该合金的室温拉伸力学性能.并采用金相显微镜、扫描电镜等方法观察铸态和均匀化退火态组织.结果表明,添加稀土元素能使镁合金的铸态组织得到细化,Nd和Y分别以Mg41 Nd5和Mg24 Y化合物形式存在,均匀化退火后,试验合金抗拉强度和伸长率得到提高.其中450℃的均匀化退火效果最好,合金的抗拉强度比铸态时的提高了18.6%,塑性提高了3.5%.     

Al-Cu-Mn合金铸锭均匀化工艺及组织性能分析

采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、电导率等检测手段,对铸态和均匀化态的2219合金微观组织、第二相分布及电导率进行研究分析。结果表明,2219合金铸态组织存在着枝晶偏析,在晶界上聚集大量的Al₂Cu相,并有长条状的脆性相Al₇Cu₂（Fe、Mn）穿插在晶界上。经525 ℃均匀化处理22 h后,晶界上Al₂Cu相回溶到基体中,枝晶网络被破坏,枝晶偏析消除,Cu元素从晶界到晶内的分布趋于平稳;处于亚稳态的溶质原子从过饱和固溶体中析出,在晶内呈细小、弥散地分布,基体溶质原子固溶度降低,电子散射作用减弱,电导率提高10 %IACS。     

GH105合金铸锭元素偏析和均匀化工艺

利用微观组织分析手段研究了GH105合金铸锭和均匀化后合金的显微组织和元素偏析情况,并从理论上对均匀化工艺进行了评价.结果表明:合金中偏析程度严重的元素为Ti和Mo;采用两段式扩散退火的均匀化工艺,可有效降低元素偏析程度;均匀化扩散动力学方程的计算结果与实验结果基本符合,在预测和评价GH105合金均匀化工艺上是可行的,但残余偏析指数模型表征均匀化过程存在一定误差.     

添加硼对La-Mg-Ni系(PuNi3-型)贮氢合金微观结构及电化学性能的影响

为了提出La-Mg-Ni(PuNi3型)系贮氢合金的电化学循环稳定性,在La2Mg(Ni0.85Co0.15)9合金中添加微量的B,用铸造及快淬工艺制备La2Mg(Ni0.85Co0.15)9Bx(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)贮氢合金,分析测试铸态及快淬态合金的微观结构与电化学性能,研究硼对合金微观结构及电化学性能的影响。结果表明:铸态合金具有多相结构,包括主相(La,Mg)Ni3相(PuNi3型)和LaNi5相,一定量的LaNi2相和微量的Ni2B相经快淬处理后,Ni2B相消失,且其他相的相对量随淬速的变化而变化。硼的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但使铸态合金的容量下降;铸态合金的电化学容量随B含量的增加单调下降,而快淬态合金的容量随B含量的增加有一极大值,B对铸态及快淬态合金电化学性能的影响机理是完全不同的。     

Fe65．5Cr4Mo4Ga4P12C5B5．5块体非晶合金不同介质中的腐蚀行为

研究了Fe65．5Cr4Mo4Ga4P12C5B5．5块体非晶合金的铸态、结构弛豫以及晶化态在NaCl,HCl和NaOH溶液中的腐蚀行为．并利用X射线光电子分光光谱分析了浸入介质之前和之后的合金表面元素变化．结果表明：在实验所选溶液中,非晶态Fe65．5Cr4Mo4Ga4P12C5B5．5合金耐腐蚀能力高于其结构弛豫、晶化态以及不锈钢和碳钢．Fe65．5Cr4Mo4Ga4P12C5B5．5块体非晶合金高的耐腐蚀能力来源于表面形成的富Fe-,Cr-和Mo-保护膜．     

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%.     

Effect of dislocation configuration on non-equilibrium boron segregation during cooling

Different densities and configurations of crystal defects were obtained in an austenitic Fe-30%Ni alloy and an ultra low carbon bainitic (ULCB) alloy by undergoing different deformations and annealing treatments at high temperatures. Boron segregation on grain boundaries and subgrain boundaries during air-cooling were revealed by means of the particle tracking autoradiography technique. It is found that non-equilibrium segregation is resisted indeformed grains after recovery and polygonization, boron-depleted zones seem to be quite clear inrecrystallized grains than those in deformed original grains during cooling. Subgrain boundaries andpolygonized dislocation cells have a significant effect on non-equilibrium boron segregation duringthe air-cooling. The results implicates that dislocation configuration is a more important factor affecting boron segregation at grain boundaries rather that the density of defects itself in thegrain.     

Environmental embrittlement of intermetallics

The effect of alloying elements on the environmental embrittlement of L12 type intermetallics is sum marized. The results show that the ductilizing effect of boron doping in Ni3A1 is mainly to suppress the moisture-induced environmental embrittlement. The mechanism of this suppression effect is proved to lie in the fact that it severely reduces the hydrogen diffusivity along the grain boundaries. However, the boron doping in Co3Ti alloys does not have the same effect of suppressing the environmental embrittlement. The different behavior of boron doping in Ni3A1 and Co3Ti may be attributed to its different segregation behavior on the grain boundaries. Boron in Co3Ti does not segregate on the grain boundaries and cannot effectively reduce the hydrogen diffusivity along the grain boundaries. The moisture-induced envi ronmental embrittlement of Co3Ti alloy can be completely suppressed by the addition of Fe. As proved by Auger, this suppression effect is due to its obvious reduction of the surface kinetic reaction with water vapor.     

Cr/Mn偏析对高碳轴承钢珠光体–马氏体带状组织的影响分析

The effect of Cr/Mn segregation on the abnormal banded structure of high carbon bearing steel was studied by reheating and hot rolling. With the use of an optical microscope, scanning electron microscope, transmission electron microscope, and electron probe microanalyzer, the segregation characteristics of alloying elements in cast billet and their relationship with hot-rolled plate banded structure were revealed. The formation causes of an abnormal banded structure and the elimination methods were analyzed. Results indicate the serious positive segregation of C, Cr, and Mn alloy elements in the billet. Even distribution of Cr/Mn elements could not be achieved after 10 h of heat preservation at 1200°C, and the spacing of the element aggregation area increased, but the segregation index of alloy elements decreased. Obvious alloying element segregation characteristics are present in the banded structure of the hot-rolled plate. This distinct white band is composed of martensitic phases. The formation of this abnormal pearlite–martensite banded structure is due to the interaction between the undercooled austenite transformation behavior of hot-rolled metal and the segregation of its alloying elements. Under the air cooling after rolling, controlling the segregation index of alloy elements can reduce or eliminate the abnormal banded structure.     

电磁铸造对金基合金微观组织和溶质分布的影响

为了更好地提高金基合金镀膜产品的性能,分别采用电磁铸造和传统模铸工艺制备了真空溅射靶材用Au-Cu系多元金基合金,研究了电磁场对该金基合金显微组织和各溶质元素分布的影响.结果表明:和传统模铸相比,采用电磁铸造技术制备的金基合金其凝固组织的枝晶化程度明显降低,各溶质元素的偏析程度也在很大程度上得到了抑制,并对在电磁场作用下金基合金凝固组织的细化机理和溶质元素的分布规律进行了探讨.     

脉冲电场处理对钢的凝固组织和元素分布的影响

通过改变脉冲电场的电压对钢液进行处理,研究了脉冲电场处理对钢液凝固元素迁移特性和晶粒细化的影响.利用ImageJ软件统计分析了试样的晶粒数和晶粒分布,利用原位分析仪分析了钢中主要元素C、Si、Mn、P和S的分布与偏析情况,探讨了不同电压下脉冲电场对钢液凝固过程元素迁移特性的影响.实验结果表明,随着脉冲处理电压升高,晶粒明显得到细化,钢中元素Si、Mn和P具有相似的分布,而P和S具有相反的分布特性.     

级配对矿质颗粒体离析的影响研究及应用

 为取得不易离析的路面颗粒材料,开展了级配对矿质颗粒体离析的影响研究。首先通过实验研究,确定反映路面颗粒材料离析的试验方法;然后应用级配设计理论,设计不同级配参数的矿质颗粒体,根据各颗粒体离析试验结果,采用级配设计参数与表征颗粒体粒径分布的平均粒径与粒径分散系数,分析颗粒体级配与其离析程度的关系。研究发现,最大粒径相同的颗粒体,平均粒径和粒径分散系数存在离析程度最小的临界值,超出此临界值的颗粒体离析程度变大;临界值对应的级配为次级粒径颗粒填充上级粒径颗粒空隙时,留下适当空间的级配;且平均粒径和粒径分散系数存在良好对应关系,粒径分散系数随平均粒径的增大而减小。另外,对比分析了矿质颗粒体离析试验与沥青混合料施工离析的对应关系。     

含Mg铝合金牺牲阳极在海水环境中组织与性能的相关性

【目的】为了解决深海环境下牺牲阳极材料性能下降的问题,在Al-Zn-In牺牲阳极的基础上添加Mg和Si元素,分析Mg和Si元素对阳极组织与性能的作用机理。【方法】采用金相组织观察、电化学极化曲线测试,探究偏析相、晶粒细化对铝阳极性能的影响。【结果】在所讨论的含Mg和Si元素的铝阳极中,随着Mg含量的增加,晶粒尺寸变大,Si元素对晶粒尺寸和细化有一定的影响;Mg与Zn形成的偏析相能够引发点蚀,使阳极活化性能增强。最佳阳极电化学性能的元素适宜添加量为0.09%Si,1.0%Mg。【结论】Mg元素能够影响晶粒尺寸和偏析相类型进而影响阳极的活化性能,晶粒尺寸小、晶界偏析为主的铝阳极综合性能最佳。     

用金相法测试偏析层厚度的可行性分析

通过与EDX能谱和扫描电镜测试表面偏析层厚度的结果对比分析可知,金相法测试的表面粗大树枝晶组织厚度即为表面区域偏析层厚度。证明了可以用金相法快速、方便地测试偏析层厚度的可行性。此外,用金相法还测出了两种主要偏析元素Mg,Fe形成的FeAl3和Mg2Si相的形态分布。