预压缩变形Mg-Zn-Y-Zr合金的微观组织及时效硬化效应

对铸造Mg-8.14Zn-1.44Y-0.47Zr (%,质量分数)合金进行了0%～5%预压缩变形后,再经160℃进行等温时效处理。利用电子背散射衍射、高分辨率的透射电镜等分析手段研究了预变形镁合金的形变组织特征及其对后续时效组织、时效硬化效应的影响。结果表明:经预变形在镁合金基体中预置■拉伸孪晶和小角度晶界(位错),其小角度晶界所占百分比由1%预变形的2.6%增加到5%预变形的■拉伸孪晶变体数量随预变形量增加呈先增大后减少的趋势。160℃时效进程中,孪晶界成为准晶I-Mg_3Zn_6Y择优析出的有效衬底;而基体中存在的位错,提高了杆状或盘状β_1′-MgZn_2相析出密度,进而提高了镁合金时效初期析出速率及近峰值时效硬度; 5%预变形下达到近峰值时效硬度所需时间由未预变形的12 h缩短到6 h,近峰值时效硬度由未预变形的HV 81.5提高到HV 104.8。     

微量钪添加对Al-Cu合金时效析出及电化学腐蚀行为的影响

采用透射电子显微镜及三维原子探针观察及统计分析研究了0.3%(质量分数)Sc添加对Al-2.5%Cu合金时效析出行为的影响,采用电化学分析方法对比了Sc添加前后合金的电化学腐蚀行为,藉此建立了时效析出第二相与电化学腐蚀性能之间的关联并阐明了Sc的微合金化作用。研究结果表明:Sc的加入显著影响了Al-Cu合金中θ’-Al2Cu的析出,使得析出相密度增加尺寸减小,同时由于Sc原子在析出相/基体界面的偏聚降低了界面能,从而影响了合金的电化学腐蚀行为,使得含Sc合金的耐蚀性明显优于纯Al-Cu合金。结果可以为耐腐蚀、高性能Al-Cu合金的微合金化材料设计提供参考。     

热处理对铜模铸造Mg-Yb-Zn-Zr合金结构性能研究

通过差热扫描量热分析(DSC)、光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和力学性能测试等方法,研究了热处理对铜模铸造Mg-Yb-Zn-Zr合金结构性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg和Mg₂Yb相组成,固溶处理之后,Mg₂Yb相完全溶入到基体中且晶粒并未发生明显长大,晶内仅存有少量的Zn-Zr相。200℃峰时效合金中主要析出均匀分布于晶界附近连续链状和离散的Mg₂Yb相,同时还发现了一种在尺度和分布密度上存在差异的超细小针状析出相,基于高分辨透射电镜分析为γ’相(Mg Zn RE,六方结构,a=0.55 nm和c=0.52 nm)。峰时效合金展现了最好的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为258,136MPa和10.7%。峰时效合金的强化机制为沉淀析出强化,其主要的强化效果来自于弥散分布细小的Mg₂Yb相和γ’相。     

Al-Zn-Mg-Cu合金双级时效析出行为的TEM研究

Al-Zn-Mg-Cu合金是一种时效强化高强变形铝合金,长期以来广泛应用于航空航天等工业领域[1,2].其性能主要由时效过程中的时效析出相决定.研究不同时效状态下合金时效析出相的显微组织结构,对明确组织与性能的关系、确定合理的热处理工艺、改善合金的综合性能具有重要的理论意义和工程实用价值.     

Al-4.5Cu和Mullite增强Al-4.5Cu复合材料时效析出行为的DSC研究

用差示扫描量热法（DSC）对Al-4.5Cu合金和莫来石（Mullite)短纤维增强Al-4.5Cu复合材料的时效析出行为进行了研究；结果表明Al-4.5Cu合金和Mullite增强Al-4.5Cu复合材料固溶淬火试样的DSC扫描曲线存在较大不同，溶质原子富集区（GP）形成和溶解的信息在基体合金的DSC曲线上清晰可见，但在复合材料的DSC曲线上则很难确认，表明纤维推延或抑制了GP区的形成；中间沉淀析出相θ″和θ′的析出过程由于纤维的引入而得到明显加快，峰值温度降低，活化能减小，时效析出过程加快；但是，扫描参数选择不当时，容易对析出相的析出过程产生错误判断，应引起重视。     

微量RE对接触线用铜合金时效析出特性和软化温度的影响

探讨了微量稀土Ce,Y及混合稀土Ce+Y等对电气化铁路接触线用Cu-Cr-Zr合金的时效析出特性和软化温度的影响。Cu-Cr-Zr合金中加入微量稀土元素并经950℃×1h固溶、480℃时效处理后,可有效地提高合金的显微硬度,而电导率略有降低。时效前冷变形能使合金产生明显的时效硬化,对固溶后的Cu-Cr-Zr合金和Cu-Cr-Zr-RE合金施以60%冷变形再进行480℃时效处理,其显微硬度和导电率较固溶后直接进行时效处理均有明显提高。微量添加的稀土元素对合金的抗软化性能均有改善作用,其中以混合稀土Ce+Y对合金抗软化性能的改善作用最为显著,可将Cu-Cr-Zr合金的软化温度提高约45℃。     

高钆耐热镁合金在高温蠕变过程中的显微组织演变

以时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr (%,质量分数)合金为研究对象,利用蠕变持久试验机在250℃/50 MPa下对合金的蠕变性能进行了测试,并采用TEM研究了合金在250℃/50 MPa下蠕变10, 30 min, 100 h过程中的显微组织和相的演变。结果表明:时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金相由α-Mg基体和β′相组成,β′相为纳米析出相,在高温蠕变过程中,晶内析出相明显长大,形貌由黑色椭圆形颗粒向菱形和长条状转变,经对应的选区电子衍射谱标定,相结构未发生变化;晶界上析出相粗化,转化为平衡相β相。本研究为开发高温高强抗蠕变耐热镁合金提供理论基础。     

X射线衍射及散射方法研究Al-Li合金回火相变

A l-Li合金是一种低密度、高比模、高比强的新型铝合金,其在航空、航天、汽车、船舶和兵器等工业中具有广泛的应用前景。由于A l-Li合金回火析出相δ(′A l3Li)的相变过程比较复杂,人们一直在从事这方面的理论研究工作。然而关于δ′相的形成长大机理,至今仍存在形核长大与调幅     

镧、铈对铝铜合金凝固过程及凝固组织的影响

本文用热分析对比法和金相法研究了微量镧、铈对Al-5wt％Cu合金的凝固过程和凝固组织的影响规律。发现微量镧、铈能改变该合金的凝固参数,增大其过冷度和明显细化组织,微量镧、铈改变了Al-5wt％Cu合金的凝固过程,使其在α相析出之后共晶析出之前有一中间相析出。加微量铈可形成Al_8Cu_4Ce。理论分析认为,Le_2O_3、Ce_2O_3、La(OH)_3和Ce(OH),可做为α相的异质核心。     

稀土对LC4超硬铝组织性能的影响

系统地研究了La、Ce、Nd、Y和混合稀土对LC4超硬铝组织性能和时效行为的影响。结果表明,五种稀土均能不同程度地改善铸锭组织、提高再结晶温度和抗蚀性,其中只有镧能明显提高时效硬化效应并稍微提高强度,铈的作用恰好相反,其它稀土的作用不明显。     

镧在镍铬钴钨合金中的偏聚作用

用扫描俄歇电子能谱和扫描电子显微镜技术，研究微量镧在Ｎｉ２０Ｃｒ２０Ｃｏ１８Ｗ高温合金中的偏聚作用。发现时效状态下镧偏聚在晶界和碳化物相界，降低了界面上碳的含量；镧与杂质元素（硫、氧和氮）结合，形成没有固定成分比的原子尺寸薄膜，其作用是减慢碳化物长大速度，增加杂质的分散度，从而显著地改善合金的持久性能。     

添加钛和碳对Nd9.4Fe79.6B11合金晶化方式、显微结构和磁性能的影响

研究了Ti和C添加对Nd9.4Fe79.6-xTixB11-yCy(x=0,1,2,4,6;y=0.5,1.5,3)合金晶化方式、显微结构和磁性能的影响规律。结果表明,适量Ti和C添加改变了合金的晶化方式,使-αFe相和Nd2Fe14B相同时从Nd9.4Fe75.6Ti4B10.5C0.5非晶基体中析出,避免了先析出相晶粒的长大,利于获得细小均匀的显微结构。适量Ti和C添加的Nd-Fe-B-Ti-C非晶合金在退火过程中易析出细小弥散的TiC和TiB2相,可作为形核质点促进形核,且可抑制晶粒长大,最终形成细小均匀的显微结构。综合性能较佳的Nd9.4Fe75.6Ti4B10.5C0.5合金退磁曲线具有优异的方形度,最佳退火条件下合金薄带的剩磁Br为0.91 T,矫顽力iHc为976 kA.m-1,磁能积(BH)max达135 kJ.m-3。文章最后对Ti和C添加合金微结构的形成机制进行了探讨。     

T6处理后Al-Zn-Mg-Cu合金电子束焊接接头组织与织构的演变

采用扫描电镜、EBSD、透射电镜等方法研究了Al - Zn - Mg - Cu合金电子束焊接接头的微观组织特点,并分析了焊缝基体与熔合区在热处理前后织构的变化.结果表明,接头熔合区由尺寸约3～8 μm的等轴细晶组成,析出相沿晶界均匀分布,经T6处理后熔合区的晶粒尺寸无明显变化,晶界变细,沿晶界分布的连续析出相溶解,残余孤立的MgZn2析出相,尺寸约1～2 μm.基体主要织构为＜111＞和＜001＞丝织构,经T6(固溶时效)处理后,两种织构的含量无明显变化,织构强度略有下降,焊缝熔合区无明显的织构.     

淬速和热处理对纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe磁体的性能和微结构的影响

用熔体快淬法制备了高性能纳米双相耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁体, 研究了快淬速率和热处理工艺对其磁性能和微结构的影响. 实验结果表明, 控制快淬速率在12 m*s-1时, 可直接得到显微组织均匀、α-Fe相粒子细小且均匀分布的纳米双相耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁体. 低温退火处理后可消除由少量非晶相带来的成分不均匀性, 其最高磁性能为iHc=432.2 kA*m-1, Jr=1.08 T, (BH)max=115 kJ*m-3. 快淬速率提高, 非晶相体积分数增加, 在高温晶化热处理时软硬磁相析出不均匀, 个别α-Fe相粒子奇异长大, 尺寸达到100 nm左右, 这不利于软硬磁相间的交换耦合作用, 有损磁性能.     

氧化镧对水泥窰用方镁石-复合尖晶石砖结构与性能的影响

为了研究水泥窑无铬化和在使用替代燃料等新环境下水泥熟料对砖的侵蚀机制,本实验以高纯镁砂、铁铝尖晶石、高铁镁砂为原料制备出了方镁石-复合尖晶石砖,研究了氧化镧对复合尖晶石砖结构与性能的影响。随着氧化镧含量增加,试样的体积密度、耐压强度、抗折强度、粘结强度、荷重软化温度、高温抗折强度均增加;氧化镧与Si O2反应生成硅酸镧,硅酸镧为高熔点矿物相,使材料由硅酸盐结合转变为由硅酸镧直接结合,增加了材料的抗侵蚀性和抗渗透性;水泥熟料中的主要矿物相为C2S,加入氧化镧能稳定水泥熟料中的C2S,防止窑皮的脱落,提高了耐火材料的挂窑皮性。     

Nd_(9.2)Fe_(84.8-x)Zr_xB_6纳米复相永磁材料的研究

采用熔体快淬和晶化处理的方法制取了成分为Nd9.2Fe84.8-xZrxB6的复相纳米永磁材料,并通过XRD,SEM和FESEM研究了Zr的添加量对该种材料微观结构的影响,结合VSM测量结果,进一步分析了Zr的添加效果。结果表明,当Zr含量为0.8%(原子分数)时,能对α-Fe相晶粒长大起到良好的抑制作用;过少的Zr不能很好地起到抑制α-Fe相晶粒长大的作用;但过量的Zr能和Fe形成一种新相,通过观察和分析,证明它是一种没有软磁特性的相,但能促使α-Fe的长大。Zr含量为0.8%的材料经700℃×20 m in的晶化处理可以获得最佳的微观组织和性能,其性能为:Br=0.725 T;Hc j=401.2 kA.m-1;BHm=86.8 kJ.m-3。     

热处理对非晶态合金Nd9(FeCoZrAl)85B6磁性能的影响

采用ＸＲＤ等方面研究了单辊急冷法制备的低钕含量的快液Ｎｄ９（ＦｅＣｏＺｒＡｌ）８５Ｂ６非晶态合金在不同热处理工艺下的相组成、晶粒尺寸大小及其磁性能变化规律。热处理工艺对Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相和μ－Ｆｅ相析出、晶凿尺寸大小和合金的磁性能具有明显影响。当热处理温度较低时Ｎｂ２Ｆｅ１４Ｂ相析出不充分,并出现不均匀长大,其晶粒尺寸反而较大;当热处理温度过高时,Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相虽然析出充分,但其晶粒尺寸也明显     

热处理对Mg－Nd－Zr挤压合金性能与组织的影响

在Ｍｇ－Ｎｄ－Ｚｒ挤压材料中，稀土相为Ｍｇ＿（１２）Ｎｄ相。经时效处理后，由于Ｍｇ＿（１２）Ｎｄ相的大量析出，抗拉强度与屈报强度明显提高；而经淬火＋时效处理后，发生了晶粒长大，导致屈服强度明显下降。时效或淬火＋时效处理皆降低材料的塑性。     

锆、钇微合金化对ZL205A合金组织性能的影响

稀土元素以其特有的性能而广泛被应用于微合金化领域。通过对ZL205A合金添加微量元素Y和Zr,采用OM,SEM和EDS等分析测试方法,研究不同含量的Y和Zr对铸态和T5热处理下ZL205A合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:添加微量Y和Zr能提高合金的流动性,同时晶粒被明显细化,当添加量为0.1%(质量分数)(Zr 0.05%+Y 0.05%)时,流动性和晶粒被细化效果达到最佳状态,随着Y和Zr含量继续增加,对基体晶粒的细化效果减弱,晶间析出相增多,流动性提高的趋势降低,合金的充型能力下降,力学性能和延伸率呈下降趋势,合金表现为沿晶脆性和穿晶韧性的混合断裂方式;T5处理后,合金中部分微观偏析被消除,抗拉强度和硬度增大,但时效析出的θ″数量减少,弥散强化效果减弱,延伸率未得到改善。     

热处理对非晶态合金Nd_9(FeCoZrAl)_(85)B_6磁性能的影响

采用XRD等方法研究了单辊急冷法制备的低钕含量的快淬Nd9(FeCoZrAl) 85 B6 非晶态合金在不同热处理工艺下的相组成、晶粒尺寸大小及其磁性能变化规律。热处理工艺对Nd2 Fe1 4 B相和α Fe相析出、晶粒尺寸大小和合金的磁性能具有明显影响。当热处理温度较低时 ,Nd2 Fe1 4 B相析出不充分 ,并出现不均匀长大 ,其晶粒尺寸反而较大 ;当热处理温度过高时 ,Nd2 Fe1 4 B相虽然析出充分 ,但其晶粒尺寸也明显长大 ;只有当热处理温度适中 ( 685℃ /3 0min) ,既可保证Nd2 Fe1 4 B相析出充分 ,又不至于明显长大 ,才能使Nd2 Fe1 4 B相和α Fe相、Nd2 Fe1 4 B相和Nd2 Fe1 4 B相晶粒间的磁耦合效应达到最佳 ,从而增大剩磁 ,使该合金的磁性能也达到最佳 ,制得的粘结磁体性能 :剩磁Br=65 5mT ,内禀矫顽力jHc=64 4 3kA·m- 1 ,矫顽力bHc=3 79 0kA·m- 1 ,最大磁能积 (BH) m=65 68kJ·m- 3。