稀土铈对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

研究了稀土Ce对AZ91D合金组织及力学性能的影响.实验表明,随着加入Ce的量从0.2%到0.8%变化,AZ91D合金铸态晶粒逐渐由大变小,β-Mg17Al12相弥散分离,稀土Ce的这种细化组织的作用可以改善AZ91D镁合金的力学性能.但稀土添加量较高时,会使组织中出现明显的针状的β-Mg17Al12相,反而使镁合金的力学性能恶化.铈有提高AZ91D镁合金抗拉强度的作用,但对延伸率影响较小.当加入Ce量0.8%时性能最佳,抗拉强度达到最大,为185 MPa,延伸率为4%,是一个较好的性能组合.     

稀土元素Er对高锌铝合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X衍射射线分析仪(XRD)、显微硬度计等仪器研究了加入不同含量的稀土元素Er对高锌铝合金(Al Zn32)的铸态组织及硬度的影响规律,并分析探讨了其作用机理。研究结果表明,添加适量的稀土元素Er能有效细化高锌铝合金的铸态组织,粗大的初生富铝α等轴晶晶粒转变为细小、均匀的等轴晶晶粒;合金的等轴晶晶粒随Er含量的增加呈先减小后增大趋势,当加入0.2%Er时,等轴晶晶粒尺寸最小约为30~40μm。合金硬度随Er含量的增加呈先增大后减小的趋势,当添加0.2%Er时,硬度达到极大值127 HV。稀土元素Er部分以块状的Al3Er(Ti,Cr)金属间化合物的形式分布于晶界,少部分的Er固溶于α基体中。     

Zn和Gd对Mg-4.0Y-2.8Nd-0.4Zr镁合金铸态组织和拉伸性能的影响

研究了Zn和Gd对Mg-4. 0Y-2. 8Nd-0. 4Zr镁合金铸态组织和拉伸性能的影响,结果表明:在Mg-4. 0Y-2. 8Nd-0. 4Zr试验镁合金中单独添加0. 2%Zn和1. 0%Gd(质量分数,以下同)以及复合添加0. 2%Zn+1. 0%Gd对合金铸态组织中合金相类型的影响不明显,均主要由α-Mg、Mg24Y5和Mg12Nd相组成。同时,单独添加0. 2%Zn和1. 0%Gd均能细化合金的铸态晶粒,并使合金组织中第二相的分布由连续网状向断续状转变,而复合添加0. 2%Zn+1. 0%Gd虽然具有较单独添加0. 2%Zn和1. 0%Gd更好的晶粒细化效果,但会导致第二相变得粗大并使第二相向连续状分布转变。相应地,单独添加0. 2%Zn和1. 0%Gd,使合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率均得到改善;而复合添加0. 2%Zn+1. 0%Gd的合金,虽然具有较单独添加0. 2%Zn和1. 0%Gd更高的抗拉强度和屈服强度,但延伸率在所有试验镁合金中最低。     

Gd对Mg-3Dy-2Zn-0.5Zr镁合金铸态显微组织和力学性能的影响

研究了Gd添加对铸态Mg-3Dy-2Zn-0. 5Zr(%,质量分数)镁合金显微组织和室温拉伸性能的影响,结果表明:Mg-3Dy-2Zn-0. 5Zr合金的铸态组织主要由α-Mg、少量的Mg3Zn3Dy2和Mg24Dy5相组成,而添加0. 5%Gd和1. 0%Gd合金则主要由α-Mg、Mg3Zn3Dy2、Mg(Dy,Gd,Zn)x相以及少量Mg24Dy5相组成。同时,Gd添加还可细化Mg-3Dy-2Zn-0. 5Zr合金的晶粒,并导致大量呈半连续分布的第二相在晶界析出。此外,在Mg-3Dy-2Zn-0. 5Zr合金中添加0. 5%Gd后,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率大幅度增加,分别达到了248、102 MPa及12. 0%,而添加1. 0%Gd后,合金的拉伸性能不但没有进一步增加,抗拉强度和延伸率反而低于未添加Gd的合金。研究结果表明:Gd合金化和/或微合金化有益于Mg-3Dy-2Zn-0. 5Zr镁合金拉伸性能的改善,但需要控制Gd的加入量。     

Ce对铝锌合金组织和性能的影响

研究了单独添加稀土元素Ce对铝锌合金组织和硬度的影响,并对其细化的机理进行探讨。结果表明:加入适量的稀土Ce能使合金的显微组织得到明显细化,初生富铝α相由粗大的树枝晶转变为细小均匀的等轴晶,等轴晶尺寸约为25~45μm;合金硬度先增加后减小,当稀土Ce含量为0.2%时,硬度达到最大,Ce元素主要分布于晶界,并以金属间化合物形式存在。     

热处理工艺对喷射沉积Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金组织性能的影响

利用X射线衍射仪、扫描电镜等设备,研究了热处理工艺对喷射沉积Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金组织及性能的影响.结果表明:挤压态合金中的第二相主要为MgZn2相;合金经过固溶和时效处理后,合金中小尺寸第二相明显减少,合金硬度明显提高.最终确定实验合金的最佳固溶工艺为485℃/2h、最佳单级时效工艺为120℃/14h.挤压态合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为435.3MPa、395.4MPa、10.3%,经过单级时效处理后,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为749.6MPa、688.5MPa、7.9%.断口分析结果表明:挤压态合金和时效态合金的断裂方式均为混合断裂(穿晶+沿晶断裂).     

脉冲电流对铁基合金凝固组织的影响

利用自行设计的脉冲电流发生装置和高温坩埚炉研究了脉冲电流对Fe70Cr18Ni12合金凝固组织的影响。结果表明,脉冲电流可明显细化Fe70Cr18Ni12合金的凝固组织,使该合金的晶粒尺寸由240μm细化到1.8μm;同时脉冲电流处理可改变合金凝固组织中奥氏体相和铁素体相的相对含量。     

激光立体成形Ti-6Al-4V时效态合金显微组织结构研究

利用激光立体成形技术制备了Ti-6Al-4V(TC4)合金,随后对其进行退火和固溶时效处理.分别利用OM、SEM和STEM在不同尺度对时效态TC4钛合金的显微组织、结构和元素分布进行了研究.结果表明:时效态TC4钛合金晶界处存在连续分布的初生α相,晶内为网篮组织,由交叉分布的板条状α相组成,其宽度约为2μm;板条状α相中残留的β相以网状结构弥散分布在其内部;相邻板条状α相之间存在β相和次生α相组成的两相区,α相富含Al元素,β相富含V元素,验证了两相之间具有(0001)_α//(110)_β、■的取向关系.     

铸件壁厚对ZL101铝合金组织和力学性能的影响

本文针对壁厚不同的ZL101铝合金铸件,研究了合金组织中α(Al)和共晶Si的形貌、尺寸及分布状况,并对其力学性能进行了测试.试验结果表明,随着壁厚的减小,α(Al)晶粒不断细化,二次枝晶臂间距逐渐减小;共晶硅等效直径减小,且由长针片状变为细小颗粒状,分布更均匀;力学性能随壁厚的减小而提高.     

Al_3X(X=Co,Ti)液态合金结构转变的分子动力学模拟

文章研究了Al3X(X=Co,Ti)合金的微观结构.通过对分布函数、键对等分析得出:随着温度的快速降低,Al3X(X=Co,Ti)合金体系的对分布函数的第二峰在900 K发生轻微的劈裂,则确定出体系的玻璃态的转变温度为900 K;温度从900³00 K降温过程中,Al3X(X=Co,Ti)合金体系对分布函数g(r)第一峰的峰高随着温度的降低而增高,变得尖锐;第二峰出现明显的劈裂,温度降至300 K,Al3Ti合金中1551键对的含量达到23.8﹪,说明其状态为非晶结构;而Al3Co合金体系中表征二十面体的1551键对的含量为27.5﹪;说明Al3Co合金体系较Al3Ti合金形成非晶的能力强.     

Al3X(X=Co, Ti)液态合金结构转变的分子动力学模拟

文章研究了Al3X(X=Co, Ti)合金的微观结构. 通过对分布函数、键对等分析得出：随着温度的快速降低,Al3X(X=Co, Ti)合金体系的对分布函数的第二峰在900 K发生轻微的劈裂,则确定出体系的玻璃态的转变温度为900 K;温度从900~300 K降温过程中,Al3X (X=Co, Ti)合金体系对分布函数g(r)第一峰的峰高随着温度的降低而增高,变得尖锐;第二峰出现明显的劈裂,温度降至300 K,Al3Ti合金中1551键对的含量达到23.8﹪,说明其状态为非晶结构;而Al3Co合金体系中表征二十面体的1551键对的含量为27.5﹪;说明Al3Co合金体系较Al3Ti合金形成非晶的能力强.     

隧道围岩矿物成分检测试验与围岩工程性质的关系

隧道围岩矿物成分对围岩稳定性有比较重要的影响。在隧道现场采取岩石试样，应用X射线荧光光谱仪和X射线粉末衍射仪检测岩石中所含元素及矿物成分。结果表明，隧道岩石元素主要是由Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na等组成；而岩石矿物成分既有石英、长石等硬度高的矿物，也有斜绿泥石、伊利石等硬度低的矿物。当隧道正洞围岩中硬度高的矿物含量较高时，隧道围岩的变形就小些；而在斜井和平行导洞中，斜绿泥石和伊利石等硬度低的矿物含量相对高一些，导致斜井和平行导洞处围岩变形较大。     

Nd_xFe_(94-x)B_6微波磁导率的研究

采用熔体快淬法制备成分为NdxFe94-xB6(x=9.5,10.5,11.5)的纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe材料。研究了稀土Nd含量对该材料的微波磁导率和自然共振峰频率的影响。采用XRD、VSM、矢量网络分析仪等方法对材料相组成、微结构、静态磁性能及微波磁导率特性进行测试分析。结果表明:当Nd的原子百分含量由9.5%增加至11.5%,材料的自然共振峰频率由6.53GHz增加至15.91GHz,微波磁导率μmax′′由1.59(x=9.5)降至0.56(x=11.5)。     

振动频率对消失模铸造AlSi9Mg组织及性能影响

采用自制的三维振动台,将砂箱固定于振动台上,实现共振,研究一维振动(垂直振动)时,振动频率对AlSi9Mg合金组织及性能的影响.实验结果表明:振动凝固技术对细化合金组织和提高力学性能有很大帮助.一维垂直振动,振幅为0.11 mm,随着振动频率的增大,晶粒尺寸先减小后增大,当振动频率为36 Hz时,金相组织均匀细小,趋向于球状或蔷薇状,晶粒尺寸为80μm.振动频率对抗拉强度及伸长率影响较大,随着振动频率的增加,抗拉强度、布氏硬度及伸长率均先增大后减小.振动频率为36 Hz时,抗拉强度较普通铸态提高了16.5%,布氏硬度提高了23%,伸长率提高了35%.     

粗镁直接熔炼AZ91D的力学性能及断口分析

为了研究粗镁直接熔炼AZ91D镁合金锭不同位置上的夹杂分布情况,对AZ91D镁合金锭的三个不同取样位置进行了拉伸及冲击试验,通过扫描电子显微镜对拉伸和冲击断口进行了组织形貌上的观察与分析.结果表明:合金锭中间部分的力学性能要明显优于两侧部分,夹杂含量相对于两侧要低;粗镁直接熔炼的AZ91D镁合金拉伸与冲击断口形貌呈河流状,为脆性断裂.粗镁直接熔炼的合金产生的夹杂物中的主要元素为C、O、Si,并含有少量Fe、K、Ca、S、C1、Cr等元素;在夹杂物周围容易出现二次裂纹,夹杂物的数量和种类直接影响着合金的力学性能.     

碳、铬含量及热处理工艺对高铬铸铁组织及力学性能影响

利用正交试验研究了碳含量、铬含量、淬火温度和回火温度四因素对高铬铸铁综合力学性能的影响,优化了主要合金成分及热处理工艺参数。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)表征了热处理前后试验高铬铸铁微观组织与成分,并测试了其力学性能。结果表明:铸态高铬铸铁以奥氏体相为主,淬火+回火后基体主要以马氏体为主,马氏体中析出细小的二次碳化物颗粒,导致高铬铸铁的硬度升高,冲击韧度略有降低。试验高铬铸铁力学性能较优工艺为:C=2.7%,Cr=18%;淬火温度为960℃,保温1h后空冷;回火温度为280℃,保温1h后空冷。该优化条件下铸态高铬铸铁硬度为60.3HRC,冲击韧度为8.0J/cm~2,热处理后高铬铸铁的硬度为61.2HRC,冲击韧度为7.8J/cm~2。     

搅拌摩擦加工细晶TA2纯钛及其热稳定性研究

通过控制搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)工艺参数实现TA2纯钛的晶粒细化。利用光学显微镜、扫描电子显微镜及显微硬度测试等仪器和技术研究了退火前后细晶纯钛的显微组织与硬度变化。结果表明:在水冷条件下,TA2纯钛的晶粒尺寸可降低至2μm左右,晶粒细化效果主要受到搅拌头搅拌速度/前进速度比值大小影响;当退火温度在450℃及以下时,FSP细晶纯钛显微组织与硬度变化不明显;当退火温度升高至500℃时,FSP纯钛试样的搅拌区晶粒尺寸明显增大,且显微硬度降低。     

磷元素对Ni-W-P镀层硬度和磨损性的影响

为研究磷的质量分数大小对Ni-W-P镀层的硬度和磨损性的影响,采用化学沉积的方法制备Ni-W-P合金镀层。 通过扫描电镜( SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射法(XRD),分析研究了Ni-W-P镀层的微观组织结构、成分和形貌特 点。对Ni-W-P镀层进行硬度测试及干摩擦磨损实验,分析研究镀层热处理前后的显微硬度及磨损性能。研究结果表明 磷元素质量分数的大小对硬度影响至关重要,其磨损的主要形式是粘着磨损。     

稀土氧化物对硬质合金组织和机械性能的影响

研究轻稀土氧化物（CeO2、La2O3、Nd2O3）及重稀土氧化物（Y2O3）对YGIO硬质合金组织和机械性能的影响,并对稀土在硬质合金中的分布状态及作用机理进行探讨．结果表明,轻稀土氧化物的加入可提高合金的密度,重稀土氧化物的加入对提高合金抗弯强度有利,随稀土含量的增加,合金硬度下降．     

稀土Ce对新型铜基结合剂金刚石节块性能的影响

通过抗弯强度测试、显微硬度和扫描电镜研究新型铜基结合剂Cu53Sn21Fe20Ni6中添加Ce元素后组织和性能的变化.结果表明：稀土 CeO2的加入对结合剂胎体的各项性能及其组织的强化作用并不明显,反而不利于提升结合剂对金刚石颗粒的粘结性能和胎体的致密度,尤其是当含量高于0.8﹪时,结合剂烧结性能变差,胎体组织不均匀,但Ce的添加可以提高工具的锋利度和自锐性.当稀土Ce元素的含量低于0.6﹪时,弥散分布在结合剂中,可一定程度地提升胎体的显微硬度和抗弯强度.