用循环热处理细化铸造TiAl基合金的显微组织

设计了一种新的循环热处理工艺,并用正交设计试验（Ｌ１６（４５））研究了各热处理工艺参数,即加热速度、保温温度、保温时间、冷却速度和循环次数对铸造ＴｉＡｌ基合金显微组织和显微硬度（ＨＶ５）的影响．结果表明：循环热处理工艺均能不同程度地提高显微硬度,提高的最大幅度达４０％;各因素的影响按大小排列依次为加热速度,保温时间、保温温度、冷却速度、循环次数．利用循环热处理可获得不同类型的显微组织．在正交试验的基础上确定了优化的热处理工艺,并用它获得了细小的显微组织．     

放电等离子烧结TiAl基合金的显微组织及力学性能

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺制备出TiAl基合金,并研究了制备工艺、显微组织与室温力学性能三者的关系.结果表明,采用放电等离子烧结方法可制备出致密度高、组织均匀的TiAl基合金.烧结温度对合金的显微组织影响显著,且其室温力学性能与显微组织密切相关,显微组织越细小,室温强度和塑性越高.当烧结温度为1100℃时,制备出的TiAl-V-Cr合金显微组织类型为细小双态组织,具有35.2%的压缩率和3321MPa的断裂强度,显示出较好的室温压缩性能.     

FeNiCrAl合金的显微组织和力学性能

对ＦｅＮｉＣｒＡｌ合金量微组织和力学性能的研究表明，「Ｎｉ」／「Ｃｒ」≥０．９（摩乐兹）的合金以γ相为基体，「Ｎｉ」／「Ｃｒ」（摩尔比）＝０．６－０．８和≤０．６的合金分别以γ＋α双相和α相为基体，合金在不同温度热处理后，由于相的析出或溶解，显示出不同的力学性能。     

包套锻复合热机械处理技术中TiAl基合金显微组织细化的机理

对比研究了常规热机械处理和包套锻复合热机械处理技术中，材料的显微组织和热学行为．揭示了常规热机械处理下，由于应力分布不均匀和变形过程中充分地发生着动态再结晶，造成材料的显微组织不均匀；而在包套锻复合热机械处理技术下，由于实现快速变形，热变形材料储能高，随后的等温再结晶退火可获得均匀的显微组织．     

Fe3Al基合金力学性能和显微组织的关系研究

显微组织对Ｆｅ３Ａｌ基合金的室温和高温力学性能以及抗蠕变性能有较大影响。研究表明，减少横向晶并不是提高Ｆｅ３Ａｌ合金室温塑性的最有效途径。通过加大形变量，细化显微组织可以明显改善合金的室温力学性能，但会使其高温性能下降。     

标准热处理状态下高强耐蚀C-22HS合金的显微组织和力学性能

采用热力学计算、SEM与TEM观察、力学性能测试等手段研究了一种新型高强耐蚀合金C-22HS在标准热处理状态下的显微组织及力学性能.结果表明:标准热处理状态下C-22HS合金由大小不均匀的等轴晶组成,合金中析出相主要有聚集分布的颗粒相(Mo,Cr)6C和弥散分布的强化相Ni2(Mo,Cr).合金经标准热处理后不仅具有较高的强度,而且具有良好的塑性与冲击韧性;无论是在室温还是高温,它的屈服强度都大大高于C-22合金.     

高压扭转对20CrMnTi组织和力学性能的影响

文章以20CrMnTi为研究对象,研究了压力和扭转圈数对试样子午面的显微组织及显微硬度的影响。结果表明,随着压力和扭转圈数的升高,试样子午面的组织得到细化;距试样中心5 mm处的组织细化效果最为显著,显微硬度的测量结果与显微组织观察结果基本一致。     

原位合成VC和TiC颗粒对Fe3Al基合金显微组织的影响

以Fe3Al金属间化合物作为基体,采用反应铸造法制备了含VC,TiC颗粒Fe3Al基合金并研究了颗粒相在Fe3Al合金中的形成机理及颗粒相的加入对Fe3Al基合金显微组织结构的影响。结果表明,TiCp在高温液态熔体中原位合成,且在基体中均匀分布,可以作为异质形核核心而细化Fe3Al基合金铸定组织,从而改善Fe3Al合金的热加工性能;VCp是在固相中形核并长大的,对铸态组织的细化作用下明显,但其对热加工后再结晶组织的细化作用甚于TiCp。     

锰对热轧态双相钢显微组织和力学性能的影响

用薄晶体透射电镜研究锰对热轧空冷后低碳Si—Mn双相钢的组织和力学性能的影响。实验结果表明:钢中锰含量为1.79％时,显微组织中出现珠光体。拉伸工程应力—应变曲线有明显物理屈服延伸。钢中锰含量越少、珠光体量越多时,应力—应变曲线上屈服平台越长。锰含量大于2.09％时,轧态组织中不再出现非马氏体型转变产物珠光体。轧态组织中的马氏体岛区,由几个微区组成。这些微区分别为内孪晶马氏体区和位错板条马氏体区。     

TiAl 基合金固相焊接界面及其显微组织分析

采用惰性气氛下热压方法，研究了Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ（质量分数，％）合金粗大（α２／γ）层片组织材料／粗大（α２／γ）层片组织材料及粗大（α２／γ）层片组织材料／细小双态组织（γ＋α２／γ）材料焊接界面及其显微组织，以及随后的热处理退火制度对此界面的影响．试验结果表明，粗大（α２／γ）／粗大（α２／γ）界面的显微组织特征受界面粗大层片状晶团位向的影响．此类界面经过１２５０℃退火，其显微组织变化不明显，但促使γ相等轴晶退火孪晶的形成；而经过１２８０℃退火，原焊接联接界面变宽，在（α２／γ）晶团界面上发生部分再结晶现象；而经过１３５０℃退火（Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ合金的ｔα≈１３０５℃），整个联接件材料发生重结晶，形成新的、粗大的全层片状组织，原焊接联接界面消失．采用细晶双态组织材料与粗大全层片状组织材料对焊，可得到良好的固态焊接结合面．     

Mg-Sm系合金的显微组织及力学性能

研究了Mg-(1%～3%)Sm(质量分数)合金在多种状态下的显微组织和力学性能.采用光学金相分析(OM),扫描电子显微分析(SEM),X射线衍射分析(XRD)等多种分析和测试手段,系统研究了挤压工艺及热处理(固溶处理、时效处理)对Mg-Sm系合金显微组织和力学性能的影响.结果显示,合金的铸态组织由a-Mg基体和Mg41Sm5组成.合金经热挤压加工后,Mg41Sm5相沿挤压方向呈纤维或颗粒状分布.在420℃挤压时,试样内发生了动态再结晶,致使挤压后合金的强度和塑性得到大幅度改善.固溶以及时效处理后,合金的性能比铸态有较大提高;而采用挤压后的直接时效(T5)处理,可获得良好的综合力学性能.因此,Sm可以考虑作为强化变形镁合金的添加元素.     

Wear and mechanical properties of carburized AISI 8620 steel produced by powder metallurgy

The effect of carburization on the tensile strength and wear resistance of AISI 8620 steel produced via powder metallurgy was investigated. Alloys 1 and 2(with 0.2 wt% C and 0.25 wt% C, respectively) were first pressed at 700 MPa and then sintered at 1300, 1400, or1500°C for 1 h. The ideal sintering temperature of 1400°C was determined. Afterward, Alloys 1 and 2 sintered at 1400°C were carburized at 925°C for 4 h. The microstructure characterization of alloys was performed via optical microscopy and scanning electron microscopy. The mechanical and wear behavior of carburized and noncarburized alloys were investigated via hardness, tensile, and wear tests. After carburization, the ultimate tensile strength of Alloys 1 and 2 increased to 134.4% and 138.1%, respectively. However, the elongation rate of Alloys 1 and 2 decreased to 62.6% and 64.7%, respectively. The wear depth values of Alloy 2 under noncarburized and carburized conditions and a load of30 N were 231.2 and 100.1 μm, respectively. Oxidative wear changed to abrasive wear when the load transitioned from 15 to 30 N.     

粉末冶金制备的AISI 8620钢渗碳后的磨损和力学性能

The effect of carburization on the tensile strength and wear resistance of AISI 8620 steel produced via powder metallurgy was investigated. Alloys 1 and 2 (with 0.2wt% C and 0.25wt% C, respectively) were first pressed at 700 MPa and then sintered at 1300, 1400, or 1500°C for 1 h. The ideal sintering temperature of 1400°C was determined. Afterward, Alloys 1 and 2 sintered at 1400°C were carburized at 925°C for 4 h. The microstructure characterization of alloys was performed via optical microscopy and scanning electron microscopy. The mechanical and wear behavior of carburized and noncarburized alloys were investigated via hardness, tensile, and wear tests. After carburization, the ultimate tensile strength of Alloys 1 and 2 increased to 134.4% and 138.1%, respectively. However, the elongation rate of Alloys 1 and 2 decreased to 62.6% and 64.7%, respectively. The wear depth values of Alloy 2 under noncarburized and carburized conditions and a load of 30 N were 231.2 and 100.1 μm, respectively. Oxidative wear changed to abrasive wear when the load transitioned from 15 to 30 N.     

医用材料Mg-Y-Nd-Zr合金的组织及力学性能

采用电阻炉和316L不锈钢坩埚,在RJ-2覆盖剂的保护下制备4种不同质量分数钕(Nd)的Mg-Y-Nd-Zr合金.采用电子探针、X射线衍射分析、拉伸测试、扫描电镜等方法研究4种合金的组织及力学性能.结果表明,Mg-Y-Zr合金主要由-αMg和Mg24Y5相组成,加入Nd后,形成了新相Mg12Nd;Mg-Y-Nd-Zr合金断口具有准解理和韧性断裂的混合特征,其力学性能因Nd的质量分数不同而变化,弹性模量为25.8~35.8 GPa,接近人体骨的模量,可满足医疗器械及用于心脏介入治疗生物可降解材料力学相容性要求.     

铁基非晶合金的辐照性能

铁基非晶合金由于成本低较、易制备、较好的温度稳定性等优点,并具优异的机械性能、磁性能和耐腐蚀性能而被广泛研究.并且其固有的无序结构有助于抵抗辐照导致的损伤,使得铁基非晶合金可作为抗辐照材料使用.辐照既可以试验铁基非晶合金的性能也是优化铁基非晶合金结构和性能的有效方法.本文综述了铁基非晶合金中子辐照、离子辐照和电子辐照性能的研究进展,探讨了铁基非晶合金的结构和性能与非晶合金的成分以及辐照粒子的类型、能量、注量之间的关系,以及辐照晶化的机制,为进一步促进高性能铁基非晶合金的研究提供了有价值的参考.     

粉末冶金法合成Gd-Sn-Te体系合金

用粉末冶金方法合成了系列Gd-Sn-Te体系合金,并利用X射线衍射仪和差热分析仪分析试样的相组成和相变.结果表明,该工艺制备的试样成分和组织均匀,元素Gd可以比较均匀地固溶到合金体系中,达到了所需的平衡态.此制备方法满足相图和相结构研究的要求.     

均匀化处理对Fe基中熵合金组织及力学性能影响

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼-铜模负压吸铸法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_98.5Y_1.5(Y=Cu、Ag)、(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金. 通过建立均匀化动力学方程,研究了均匀化温度和时间对力学性能的影响.对(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_98.5Y_1.5(Y=Cu、Ag)、(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金分别在873、973、1 073、1 173、1 273 K进行6 h均匀化处理,研究其组织结构和压缩性能的关系.结果表明:通过施加均匀化处理使合金元素均匀分布、偏析显著减少,1 173 K均匀化处理后合金具有好的相稳定性,仍为fcc结构.在1 173 K时,(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)₉₇Cu_1.5Ag_1.5中熵合金的压缩力学性能最优,其抗压强度及塑性应变分别为3 992.4 MPa和35.75%,且实验结果与均匀化扩散动力学方程计算预测相符.     

挤压态Mg-9Li-3Al-xSr镁合金的微观组织与力学性能

采用SEM、EDS、XRD、TEM和力学性能测试等手段研究了挤压态Mg-9Li-3Al-xSr(LA93-xSr,x=0,1.5,2.5,3.5wt%)镁合金的微观组织与力学性能,探讨了Sr含量对挤压态合金的微观组织及力学性能的影响规律。结果表明:LA93-xSr镁合金包括α-Mg(hcp)和β-Li(bcc)两种基体相。Sr含量对挤压态合金的晶粒大小没有明显影响。随着Sr元素的加入,合金中形成Al4Sr新相,主要分布于α/β相界面,并沿挤压轴向呈流线分布。合金的强度随着Sr含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Sr含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当Sr含量为2.5wt%时,挤压态Mg-9Li-3Al-2.5Sr(LAJ932)合金的抗拉强度达到最大值235.2MPa,屈服强度达到220.6MPa,延伸率为19.4%,合金呈现出良好的力学性能。挤压过程中,α-Mg相中发生形变诱发的晶粒细化,β-Li相中发生常规动态再结晶。     

Microstructure and mechanical properties of Nb–Si alloys fabricated by spark plasma sintering

This paper deals with microstructural evolutions and mechanical properties of Nb-Si binaries containing dual-phase Nb/Nb5Si3 with Nb to Nb5Si3 fraction ratios of 90:10,80:20,70:30 and 50:50,prepared by spark plasma sintering(SPS).Dense Nb/Nb5Si3 samples with a relative density larger than 99.5% were obtained by SPS processing.The SPS samples consist of the Nb and Nb5Si3 phases with less than 3% fraction of NbO oxide.Hv at room temperature,and compressive strength at 1150℃ and 1250 1C of the bulk SPS alloys increase monolithically by enhancing fraction of the stiffening Nb5Si3 phase.For example,0.2% yield strength,σ0.2,increases from 175 MPa to 420 MPa at 1150℃ and from 110 MPa to 280 MPa at 1250℃,when the Nb5Si3 fraction increases from 10% to 50%.It is interesting that the fracture toughness,KQ,of the bulk SPS samples seems not to be sensitive to phase fraction.Heat treatment,however,plays a key role on the KQ as compared with that of the as-sintered state,at the corresponding Nb5Si3 fraction and considerably improves the KQ by about 100% for samples with the Nb5Si3 fractions of 10%-30%,and by about 50% for the sample with 50% Nb5Si3 fraction.     

粉末冶金TiAl基合金高温变形行为

采用等温压缩试验,在变形温度为600～1050℃、应变速率为0.002～0.2s-1的条件下,研究了粉末冶金Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的高温压缩性能与高温变形行为.结果表明:合金在高温压缩变形时,屈服强度随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,塑性趋于升高.合金在高温塑性变形时,峰值流变应力、应变速率和变形温度之间较好地满足双曲正弦函数形式修正的Arrhenius关系,说明其变形受热激活控制.在800～1050℃/0.002～0.2s-1范围内,合金应变敏感系数m为0.152,高温变形激活能Q为376kJ.mol-1.