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。     

Nd对AZ91镁合金显微组织及硬度的影响

本文利用真空电磁感应熔炼炉制备了AZ91-X%Nd(X=0,1.5,2.0,2.5)合金,采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段表征了试验合金的相组成及显微组织,并测试和分析了合金的硬度。结果表明:AZ91镁合金中添加Nd后合金组织细化,当Nd含量为2.5%时,晶粒平均尺寸在25μm左右,合金组织主要由α-Mg、β(Mg17Al12)、Al2Nd和Al3Nd相组成。随着Nd含量的增加,沿晶界呈半连续网状分布的β(Mg17Al12)细化为岛状、粒状和长条状的Al2Nd、Al3Nd稀土相逐渐增多且有长大趋势。硬度测试结果显示:添加Nd元素后AZ91镁合金硬度均得到提高,随着Nd含量的增加合金硬度逐渐升高,当Nd含量为2.5%时硬度达到最大,为82.17HV。     

稀土元素Ce对Al－Mg－Si变形铝合金铸态组织的影响及机理探讨

改变Ａｌ－Ｍｇ－ｓｉ合金中稀土Ｃｅ的含量，采用金相显微观察，电镜分析等方法，研究稀土元素Ｃｅ对Ａ１－Ｍｇ－Ｓｉ合金铸态组织的影响。结果表明：稀土元素Ｃｅ使晶粒细化，并有效地减小铸态组织的二次枝晶间距。其作用机理是凝固时Ｃｅ与某些元素反应产物可以作为ａ相结晶的晶核，使晶粒细化，并且Ｃｅ与Ｆｅ、Ｓｉ等元素富集在结晶前沿的液相中，造成成份过冷，促进分枝。     

铸态高铬铸铁的成分和组织的研究

一般高铬铸铁的铸态基体组织为奥氏体。具有马氏体基体的高铬铸铁,有理想的耐磨组织,但通常要通过热处理才能得到。本研究是不加其他合金元素,在铸态下直接获得马氏体基体的高铬铸铁。硬度(HRC)55左右,冲击韧性(α_k)值0.6左右,这与热处理态接近。铸态马氏体基体高铬铸铁,生产用期短,节省能源成本低,有应用价值。     

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.     

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.     

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。     

La掺杂对Ni_(50)Ti_(50)形状记忆合金力学性能的影响

元素掺杂是影响合金性能的有效方法.通过稀土元素La掺杂,近等原子比NiTi合金的微结构发生变化,进而影响其力学性能.用实验的方法研究了用少量La元素替代Ti元素形成的Ni_(50)Ti_(50-x)La_x(x=0.1,0.3,0.5,0.7)三元合金的力学性能.结果表明:Ni_(50)Ti_(50-x)La_x合金的硬度、弹性模量、屈服强度和断后伸长率随La元素掺杂量的增加而减小,拉伸强度先增大后减小,在La元素掺杂量为0.3at%时达到最大值.断口形貌分析表明:合金断裂主要为解理断裂,随着La元素掺杂量的增加,合金的塑性降低.     

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%.     

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。     

Ce对含Sb的AZ80镁合金铸态显微组织和拉伸性能的影响

研究了Ce对含质量分数为0.25%的Sb的AZ80镁合金铸态显微组织和拉伸性能的影响,结果表明：含Sb的AZ80试验镁合金的铸态组织主要由α-Mg基体和Mg₁₇Al₁₂相组成,加入质量分数为0.5%～1.5%的Ce后,合金中出现了Al₄Ce相和/或Al₁₁Ce₃相,同时晶粒变得相对细小,组织中Mg₁₇Al₁₂相的数量减少且其形貌从连续和/或断续网状分布转变为断续状分布。此外,在含Sb的AZ80试验合金中添加质量分数为0.5%～1.0%的Ce后,合金的室温拉伸性能总体呈增加趋势,尤其是添加质量分数为1.0%的Ce时,抗拉强度和延伸率改善明显,而当添加质量分数为1.5%的Ce后,合金的室温拉伸性能相对较差。     

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。     

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.     

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.     

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).     

Cr13白口铸铁获得屈氏体的研究

铸态屈氏体高铬铸铁用于水泥磨球已经问世。本文对 Cr13白口铸铁如何得到屈氏体基体组织进行了试验研究。在 Cr 含量一定时,随着 Cr/C 减小,砂型浇注时,过冷奥氏体铸态转变为屈氏体量逐渐增加,金属型浇注时则不易转变。当 Cr/C≤4时,砂型和金属型试样铸态均能得到全部的屈氏体基体。金属型开型后铸件置于550℃炉内保温一定时间随炉冷却,高的 Cr/C 材质亦能得到屈氏体基体组织,但增加了生产工序。加入微量铝可使含碳量在2.6～3.0%的中碳材质砂型和金属型铸件铸态得到屈氏体基体,并有较好的综合性能。     

ZnO:Al薄膜性质研究

采用溶胶-凝胶法在硅(100)和玻璃衬底上制备了掺铝氧化锌(ZnO:Al)薄膜.当掺Al3 浓度小于或等于15%时,得到的薄膜均为单一c轴取向.c轴晶格常数随掺Al3 浓度的增加逐渐减小,当掺Al3 浓度增至15%时,薄膜c轴晶格常数值减小约0.56%.薄膜的光学带隙随掺Al3 浓度的增加而增大,掺Al3 20%的薄膜光学带隙达到3.99 eV.O1s结合能随掺Al3 浓度的增加而增大.     

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.     

稀土La_2O_3对Al_2O_3/Cu复合材料组织和显微硬度及导电性能影响

采用原位反应近液相线铸造法制备了Al_2O_3/Cu复合材料并在该复合材料中添加La_2O_3,研究La_2O_3对Al_2O_3/Cu复合材料的组织结构、显微硬度以及导电性能的影响.结果表明,在La_2O_3-Al-CuO体系中的原位反应产物主要为Al_2O_3、CuAlO_2、LaAlO_3等化合物.稀土La_2O_3对Al_2O_3/Cu复合材料的铸态组织具有明显的细化作用,当La_2O_3的添加量达到0.5wt%时,组织最为细小,显微硬度达到最大值68.7HV;但加入La_2O_3,使得Al_2O_3/Cu复合材料的导电性下降.     

铈变质ZL101合金的组织和力学性能研究

本文采用稀土Ce对ZL101合金进行变质处理,从显微组织和力学性能两个方面研究了变质的作用.试验结果表明,稀土Ce减小初晶α-Al的晶粒度,对共晶Si有明显的变质效果,最终提高了合金的力学性能,不同的Ce含量对合金的变质效果不同,Ce添加量为0.1wt%时合金的抗拉强度达到179 MPa,延伸率4%.利用此种变质工艺可获得力学性能优良的ZL101合金.