热处理对Al-W合金组织及性能的影响

选取W含量为7%的Al-W合金为研究对象,研究了固溶和时效对合金微观组织、硬度及耐磨性的影响。研究结果表明:固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间对合金的组织和性能有较大影响。对于含W为7%的Al-W合金,随着固溶温度的升高,合金的耐磨性和硬度增强;随着时效温度的升高和时效时间的延长,合金的硬度增大、耐磨性增强。实验条件下,合金最佳热处理工艺为530℃固溶80 min,220℃时效10 h。     

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。     

Co-Al-W三元合金热处理组织

研究不同Al和W含量对四种Co-Al-W三元合金的初熔温度、热处理组织和硬度的影响. 结果表明:四种Co-Al-W三元合金的固、液相点温度均超过镍基单晶高温合金液相点温度;在1300℃/8h固溶处理后,三种合金均仅得到γ(fcc)单相组织,而高W合金在晶界和晶内均有μ相Co7W6析出;在800℃/100h和900℃/50h时效处理后,四种合金在基体γ相中均析出L12型γ′相Co3(Al,W),其γ+γ′两相组织形貌与镍基高温合金相似;高W(12%)和高Al(12%)合金分别促进了μ相Co7W6和富Al相析出. 综合以上结果并结合时效合金的硬度结果,初步确定了含γ+γ′两相组织的合金成分范围.     

Mo含量对Al-Mo合金组织及性能的影响

通过制备Mo含量为0.5%,、1.0%,、1.5%,、2.0%,的Al-Mo合金,利用激光共聚焦显微镜、布氏硬度计、摩擦磨损试验机研究Mo含量对合金铸态组织、硬度及耐磨性的影响。研究结果表明:Mo含量超过1.0%,时,合金中出现含Mo的沉淀析出Al_(12)Mo颗粒相,随着Mo含量的增加,析出的第二相颗粒数目增多,合金硬度呈现上升趋势,Mo含量为2.0%,时,合金的硬度值最高,同时Mo含量可有效改善Al-Mo合金的磨粒磨损性能。     

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。     

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.     

新型钴基高温合金γ和γ′相行为的热力学分析

采用热力学分析方法,对新型钴基高温合金Co-Ni-Al-W-Cr多元系中γ′相的析出规律进行了研究,分析了合金元素Ni,Al,W在γ和γ′相间的分配行为,阐述了Ni在γ和γ′相间的分配系数对合金强化效果的影响规律.结果表明:合金元素Ni明显提高γ′相热力学稳定性,随Ni含量的增加,γ′相的成分范围扩大,定存在温度提高,说明Ni有利于提高Co-Al-W基高温合金的高温性能;计算分析了合金元素在γ和γ′相间分配行为及其对合金强化的影响规律.探明Co-Ni-Al-W-Cr合金中x(Al)/x(W)对合金元素Ni的分配系数KγN′i/γ影响较大,当Al,W原子分数比值为2.60时,KγN′i/γ达到最...     

Gd对Al-Cu-Gd合金微观组织与力学性能的影响

为改善铝铜合金铸件的综合性能,采用电阻炉熔炼制备Gd含量不同的Al-Cu-Gd合金,经金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机和布氏硬度计测试分析,研究稀土元素Gd含量对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:当稀土Gd的质量分数从0增加到0.3%,合金显微组织得到细化,达到0.3%时,细化效果最优,合金的硬度和抗拉强度及伸长率均达到最佳;当稀土Gd的质量分数达到0.5%时,合金的晶粒细化不明显,合金的硬度和抗拉强度及伸长率均降低。     

铝含量对无铅硅黄铜组织及性能的影响

利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）及电化学腐蚀试验、拉伸试验和切削试验等,观察并研究了Al的质量分数分别为0%,0.2%,0.4%和0.6%的65CuZn3Si无铅硅黄铜的微观组织、腐蚀性能、力学性能和切削性能.结果表明：当加入Al元素后,合金中开始出现富含P,Al,Mg的纳米级黑色小颗粒状质点,并且随着Al含量的增加,黑色质点的数量也随之增多,合金切削性能明显提高.合金的抗拉强度随Al含量的增加而增大,相应地伸长率有所下降,但仍能保持在12%左右.当Al的质量分数为0.6%时,65CuZn3Si合金的切削性能和力学性能达到最佳.     

Thermodynamic Analysis of γ and γ＇ Phases in New-Type Co- Based Superalloy

采用热力学分析方法,对新型钴基高温合金Co-Ni-Al-W-Cr多元系中γ′相的析出规律进行了研究,分析了合金元素Ni,Al,W在γ和γ′相间的分配行为,阐述了Ni在γ和γ′相间的分配系数对合金强化效果的影响规律.结果表明：合金元素Ni明显提高γ′相热力学稳定性,随Ni含量的增加,γ′相的成分范围扩大,定存在温度提高,说明Ni有利于提高Co-Al-W基高温合金的高温性能;计算分析了合金元素在γ和γ′相间分配行为及其对合金强化的影响规律.探明Co-Ni-Al-W-Cr合金中x（Al）/x（W）对合金元素Ni的分配系数KγN′i/γ影响较大,当Al,W原子分数比值为2.60时,KγN′i/γ达到最大.所获结果为研发新型钴基高温合金提供了数据支持.     

Sb对AE42镁合金中稀土元素的替代作用

真空条件下,以质量分数0.8%Sb元素替代AE42镁合金中部分稀土元素,研究了合金显微组织和力学性能的变化。研究结果表明:AE42镁合金的铸态显微组织主要由α-Mg基体、针状Al11RE3相组成;合金中加入Sb元素后,合金基体中针状Al11RE3相数量减少、形态变短变细,同时基体中出现了-βMg17Al12相和弥散颗粒质点,该弥散颗粒主要为RE2Sb相。实验合金中Sb元素含量保持不变,随着合金中RE含量的增加,合金的力学性能逐渐提高;当RE含量达到1.3%时合金的力学性能达到了AE42镁合金的水平。     

La对AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn和ZnAl12Cu1(Mg)铸造合金力学性能的影响

利用Al-La中间合金制备了AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn-x La和Zn Al12Cu1(Mg)-x La铸造合金,考察了不同的La含量对合金组织和抗拉强度、伸长率、冲击强度等性能的影响.研究结果表明:微量稀土La可以细化合金的晶粒,改变Si相晶粒大小和形状.与未添加La的合金相比,含有微量稀土La的AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn-x La合金和Zn Al12Cu1(Mg)-x La合金具有更优良的力学性能.当AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn铸造合金中La添加量为0.15%(质量分数)时,铸造合金的伸长率增加2.7倍.含有0.1%(质量分数)La的Zn Al12Cu1(M g)-x La合金抗拉强度和伸长率相比于未添加稀土La的合金,分别增强1.3倍和3.2倍.含有0.3%(质量分数)La时Zn Al12Cu1(Mg)-x La的硬度增强1.8倍,但冲击强度是含有0.15%(质量分数)La时最高.综合考虑Zn Al12Cu1(Mg)-x La铸造合金的机械性能,稀土La的最优添加量为0.1%~0.2%(质量分数).     

退火温度对电铸Ni-W合金组织与硬度的影响

采用电铸法制得Ni-W合金,对合金样品在400～700℃进行退火处理,随后进行显微硬度测试和显微组织分析。研究结果表明:随着合金中W含量(质量分数)的增加,电铸合金从晶态过渡到非晶态;随着退火温度的升高,低W含量合金的硬度逐渐降低,晶体结构不变;高W含量合金(w(W)>35.00%)的硬度先升后降,其中w(W)=35.35%的合金是由于Ni4W相的析出;含w(W)=45.52%的合金则是由于非晶晶化及后续的Ni4W相的析出。     

结晶器用铜合金表面激光熔覆Ni基涂层研究

采用IPG-YLS-5000光纤激光器在Cu-Cr-Zr合金表面制备了Ni60+WC合金熔覆层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等分析手段对熔覆层的微观组织、界面成分、物相组成、硬度及耐磨性进行表征和测试,得到了工艺参数对稀释率的影响规律。结果显示,提高激光功率和激光扫描速率均可以增加稀释率。当WC含量较少时,WC颗粒全部熔解;当WC含量较多时,存在未熔解的WC颗粒相。随着WC含量的增加,熔覆层组织先粗化后细化,枝晶间分布有颗粒相。熔覆层的硬度和耐磨性远高于基体,并随着WC含量的增加而增加,熔覆层的硬度最高可达1 000 HV。随着WC含量的增加,熔覆层的磨损失重逐渐变小,与铜合金相比,当WC的含量达到20%时,磨损失重仅为1.1 g。     

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。     

Al元素对310S耐热钢高温压缩性能的影响

通过WS-4非自耗电弧炉熔炼制备Al质量分数2%～10%的耐热不锈钢310S,用Mef3光学金相显微镜和XRD研究其显微组织,采用Thermechastor-W热/力模拟试验机对所制备合金的高温压缩性能进行研究.结果表明,随着Al含量的增加,碳化物由网状转变为细小颗粒组成的不连续网状,最终转变为颗粒状,基体在含Al质量分数大于6%时由γ相转变为α相.不同Al含量的合金流变应力范围基本一致,合金的高温屈服强度由未添加Al元素时的74 MPa先降低至61 MPa后开始升高,在Al质量分数为6%时达到最大值86 MPa,之后高温屈服强度逐渐降低,加Al后合金热加工性能并未显著改善.     

碳含量对低铬合金钢耐磨性影响的研究

利用磨损试验机研究了碳含量对低铬合金钢耐磨性的影响。结果表明,随着碳含量的升高,硬度逐渐增加,磨损率降低,耐磨性提高。当碳的质量分数在0.27%～0.4%时,随着碳含量的增加磨损率降低,耐磨性提高,而且变化明显;当碳质量分数大于0.4%以后,磨损率趋于稳定,耐磨性变化不大。     

一种Fe-Ni-Co合金深冷轧制过程的显微组织及力学性能

对Fe-Ni-Co(Fe-32.5%Ni-3.72%Co)合金进行了不同压下量的深冷轧制,利用光学显微镜、XRD等分析手段研究了合金的低温变形过程中的组织演变。研究结果表明,深冷处理后合金中形成了体积百分含量为20%左右的变温马氏体;随后的深冷轧制工艺触发了合金中形变诱导马氏体,并且马氏体转变量随着压下量的增加而增多。当累积压下量达到80%,合金中的马氏体含量达到了72.4%。由于低温变形使合金中形成了大量的马氏体,合金的显微硬度值迅速升高,80%累积压下量的深冷轧制后试样的显微硬度增加到375Hv。     

纳米m-ZrO2+Al2O3复合材料力学性能的研究

研究了纳米m-ZrO2颗粒初始含量对Al2O3为基体的复合材料烧结后所保留的四方相含量以及对硬度、断裂韧性和强度等力学性能的影响.随着纳米m-ZrO2初始含量的增加,烧结样品中t-ZrO2四方相的含量呈线性减少的趋势.纳米m-ZrO2初始含量ψ大于4%烧结样品显微硬度变化趋于稳定,当初始含量ψ为4%时,样品的断裂韧性KiC达到最大值5.84 MPa·mi/2,初始含量ψ为2%时,断裂强度σf达到最大值395.0 MPa,表明适量的纳米m-ZrO2颗粒初始含量对Al2O3为基体的复合材料力学性能具有良好的改善作用.     

Al含量对AJC镁合金显微组织和力学性能的影响

以Mg-4Al-2Sr-1Ca合金为基体,在提高合金中Al含量的基础上,配制了不同成分的几种Mg-(4-7)Al-2Sr-1Ca合金.研究了Al含量对Mg-Al-Sr-Ca合金显微组织和力学性能的影响.研究发现,Mg-4Al-2Sr-1Ca合金的主要组成相为α-Mg,沿枝晶界分布的Mg2Ca α-Mg共晶相、Mg-Al-Sr三元相及晶内Al2Ca颗粒相.当Al元素质量分数增大到5%～6%时,合金中出现了(Mg,Al)2Ca相;进一步增大Al元素质量分数至7%,另一种新相Al4Sr相也被观察到.随着Al含量的增大,合金的强度和塑性在室温和高温下都有所上升.在175℃/70MPa和200℃/70MPa下,Mg-5Al-2Sr-1Ca和Mg-6Al-2Sr-1Ca合金表现出了比其他合金更好的高温抗蠕变性能.