Cu对铸态Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能的影响

为研究Cu元素对Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能的影响规律,制备了铸态Mg-3Bi-5Sn-xCu(x=0,1,2,3,质量分数,%)合金,采用OM、SEM、XRD、EPMA、维氏硬度计和拉伸试验机,研究了Cu元素对铸态Mg-3Bi-5Sn(BT35)合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:Cu元素可以显著细化BT35合金晶粒组织,随着Cu含量的增加,合金晶粒尺寸先显著减小后略微增大,在本研究所制备的四种合金中,Mg-3Bi-5Sn-2Cu (BTC352)合金具有最小的晶粒尺寸(62.0μm)。此外,BT35合金中主要物相组成为α-Mg、Mg_(3)Bi_(2)相和Mg2Sn相;而添加Cu元素后,合金中还出现了额外的Mg_(2)Cu相和BiSn相。当Cu元素的添加量由0%提升到3%时,合金的抗拉强度和伸长率均呈现先升高后降低的趋势,主要是由于2%Cu合金化引起的晶粒细化、第二相强化和固溶强化的综合作用,BTC352合金表现出最佳的力学性能,其抗拉强度和伸长率为分别为(249.9±6.0) MPa和(13.0±1.0)%,其断口组织呈现典型穿晶断裂特征。

Mo含量对空调滑片用球墨铸铁组织与性能的影响

研究了含钼量和等温淬火温度对含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着Mo含量增加,铸态球墨铸铁中石墨数量减少,珠光体数量和碳化物数量增多,碳化物形貌逐渐从弥散分布的细小块状转变为粗大的块状或者长条状;5种Mo含量的等温淬火态CADI试样的组织都为针状铁素体、球状石墨、碳化物和少量残余奥氏体。等温淬火温度为275℃时,随着Mo含量的增多,针状铁素体数量不断增多,而残余奥氏体含量不断减小,CADI试样的室温冲击功先增加而后减小,洛氏硬度逐渐增大,平均磨损量和磨损率逐渐减小。随着等温淬火温度的升高,含0.43%Mo的CADI试样冲击功升高而洛氏硬度减小,平均磨损量和磨损率增大。空调滑片用球墨铸铁适宜的Mo添加量为0.43wt%,等温淬火温度为275℃。

触变成形Mg-3Bi-5Sn-2Zn合金微观组织与力学性能

为揭示触变加工Mg-Bi-Sn系合金微观组织和力学性能特点,选取细晶Mg-3Bi-5Sn-2Zn(BTZ352)合金进行半固态触变锻造加工。采用OM、SEM、XRD、EPMA和室温拉伸试验对触变锻造BTZ352合金微观组织和力学性能进行表征分析。结果表明:触变锻造BTZ352合金由近球状粗晶和细小二次凝固组织构成,近球状粗晶体积分数和平均尺寸分别为59.3%与(120.5±6)μm,而二次凝固组织由平均二次枝晶臂间距为3.2μm的细小等轴树枝晶与晶间化合物相(Mg_(3)Bi_(2)、Mg_(2)Sn、Mg_(2)Zn和BiSn)构成。触变锻造BTZ352合金中的近球状粗晶与二次凝固组织中细小的等轴树枝晶构成双峰结构。归因于双峰结构中细晶组织显著的晶界强化作用以及粗、细晶区之间的协同作用,触变锻造BTZ352合金表现出优异的力学性能,其屈服强度和伸长率为分别达到(196.5±5)MPa和(14.9±0.6)%,与铸态合金相比分别提升39.7%和12.8%;其断口组织整体上呈现典型穿晶韧性断裂特征。

球铁曲轴激光淬火强化技术研究

介绍了曲轴激光淬火强化系统 ,采用千瓦级快速轴流激光器对球铁曲轴进行了激光淬火强化试验 ,探讨了曲轴激光淬火强化时轴颈和圆角的激光扫描轨迹方式、功率密度及扫描速度等工艺参数对球铁激光强化性能的影响 ,指出了曲轴激光强化工程应用所要解决的主要问题。研究结果表明 ,球铁曲轴经激光淬火强化后 ,能获得较高的表面硬度和残余压应力 。

烧结温度对B_4C-AlSi共晶合金显微组织结构与抗压强度的影响

用粉末冶金法制备了基于Al-Si共晶合金的B4C中子吸收材料芯块,研究了烧结温度对烧结坯的显微组织结构、抗压强度和塑性的影响规律及机理。结果表明,烧结温度显著影响烧结坯的性能,以550、555、560℃和565℃烧结,烧结坯分别呈现出欠烧结、最佳烧结、过烧结及熔融等不同状态。550℃烧结时,颗粒之间未发生明显的冶金结合;高于560℃烧结,芯块材料发生过烧结或熔融;555℃为最佳烧结温度,在此温度下,芯块材料发生局部熔化,颗粒彼此结合,成为较为致密的连续体,烧结坯具有良好的塑性。

两步法等温淬火工艺对等温淬火球铁组织和性能的影响

通过硬度测试、韧性试验和显微组织比较,在不同的工艺条件下,对比研究了两步法和传统的单步法等温淬火工艺条件下得到的等温淬火球铁(ADI)的组织和性能。结果表明,采用"低温285℃保温形核+高温340℃或370℃等温淬火"的两步法等温淬火工艺与传统的340℃或370℃单步法等温淬火工艺相比,两步法得到的ADI比传统的单步法得到的ADI试样微观组织更细化、硬度显著提高、韧性也有了明显的改善。

强磁场对球墨铸铁退火处理的影响

研究了强磁场对退火处理球墨铸铁力学性能以及渗碳体分解、碳扩散的影响.在平行试样方向上施加强磁场进行退火处理后,球铁的拉伸强度、硬度降低,延伸率、断面收缩率升高.SEM分析表明,施加强磁场能够显著地提高渗碳体分解和碳扩散的速度.磁化力F是加速渗碳体溶解和碳扩散的驱动力,通过推导可以得出单位体积力F的表达式.

CADI材料的热处理优化及其对耐磨性能的影响

采用正交试验对含碳化物的等温淬火球墨铸铁(CADI)的热处理工艺进行了优化,分析了热处理参数对CADI组织及耐磨性的影响。结果表明:等温淬火温度对CADI的耐磨性影响最大,较高的等温淬火温度会使奥铁体中富碳奥氏体粗化从而影响耐磨性,而较低的淬火温度则会降低韧性容易脆裂。奥氏体化温度、奥氏体化时间和等温淬火时间对CADI材料耐磨性的影响基本相当,较高的奥氏体化温度会粗化富碳奥氏体,对耐磨性不利。优化后的热处理制度为900℃奥氏体化1 h,然后在280℃下盐浴保温1.5 h,采用该制度处理后的CADI材料性能不低于进口商业化CADI犁铧产品的性能。

超高纯银静态再结晶组织演变规律的研究

采用超高纯银（纯度高于99.999％）铸锭,通过轧制变形,结合后续不同热处理工艺,研究了变形量、退火温度及时间对超高纯银回复及再结晶组织的影响.结果表明：超高纯银的再结晶温度非常低,在100℃时保温5 min后即发生再结晶,并且再结晶速度快,在200℃下保温5 min即完成再结晶.随轧制总变形量增加晶粒尺寸变小,均匀性提高,当变形量大于等于85％时,可以得到均匀、细化的再结晶组织;超高纯银的最佳再结晶温度应控制在150℃,时间为1～2 h之间.

一种Al-Mg-Si-Cu铝合金的均匀化处理

设计一种新型Al-Mg-Si-Cu铝合金,合金成分为Al-1.04Mg-0.85Si-0.018Cu(质量分数)。采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布。结果表明:新型Al-Mg-Si-Cu铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,合金元素Si、Mg和Fe在晶内及晶界分布不均匀;550℃×24 h均匀化处理后,合金中非平衡低熔点共晶组织和Mg2Si相基本溶入基体,Fe元素偏析难以通过均匀化消除,均匀化后,晶界上部分β-Al5FeSi相转变成α-Al8Fe2Si相;该合金的过烧温度为574.5℃,最佳均匀化制度为550℃×24 h;合金铸态和均匀化后维氏硬度分别为58HV和78HV,比6061合金分别提高了20%和85%。

球墨铸铁的脉冲电流退火处理

采用高压脉冲电源对球墨铸铁进行了固态石墨化退火处理,研究了脉冲电流退火处理下保温温度和升温速度对渗碳体石墨化过程的影响。结果表明:在适当的处理时间、足够高的温度下,即在30s内温度达到1100℃时渗碳体可实现快速石墨化。脉冲电流退火处理下碳原子的快速扩散和石墨的快速长大是渗碳体快速石墨化的主要原因。

贝氏体抗磨球墨铸铁热处理工艺研究

研究了淬火介质、奥氏体化温度和回火温度对贝氏体抗磨球墨铸铁组织与性能的影响。选择了合理的热处理工艺 ,获得了优良的性能 ,使其硬度达 5 0～ 5 5HRC ,冲击韧度aK=8～ 15J/cm2 ,80mm磨球冲击疲劳寿命 (落球试验的跌落次数 )达

工艺参数对等温淬火球墨铸铁残余奥氏体量的影响

测定了硅、铜、铝含量和等温淬火温度、保温时间对奥氏体－贝氏体球墨铸铁中残余奥氏体量的影响规律。在ＳＥＭ下观察分析了残余奥氏体量对试样断裂方式的影响。结果表明，铜使残余奥氏体量提高，钥使之降低。在一定的淬火温度、保温时间和硅含量下，残余奥氏体量最高。奥氏体量减少时断裂方式向脆性断裂转变。

Al-1.04Mg-0.85Si-0.01Cu铝合金的热压缩变形行为

采用Gleeble-1500型热模拟试验机对Al-1.04Mg-0.85Si-0.01Cu铝合金进行热压缩试验,研究了其在300～500℃和0.001～1.0s-1应变速率下的热变形行为,并利用光学显微镜分析了其不同条件变形后的显微组织。结果表明:该合金的热变形行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述;应变速率小于1.0s-1时,随温度升高和应变速率增加,合金的变形激活能提高,应变速率为1.0s-1时,变形激活能有所下降;计算得到该合金的热变形激活能为193.029kJ·mol-1,低于6061合金的变形激活能;该合金的热加工性能优良。

不同冷却速度下球墨铸铁的基体组织

采用 Gleeble 15000试验机研究了不同冷却速度下球墨铸铁的基体组织。研究结果表明，对于成分 (％ )为 3. 62C， 3. 03Si,2.51Mn,0.02S,0.03P的球墨铸铁，冷却速度小于 0.025℃ /s，其基体组织为铁素体和珠光体；当冷却速度为 0.2～ 0.5℃ /s时，基体组织主要为珠光体；当冷却速度为 1～ 6℃ /s时，基体组织为贝氏体和马氏体；当冷却速度提高到 15℃ /s时，基体组织全部为马氏体组织。

Zn及Ni元素对喷射成形铝合金组织特征和时效行为的影响

Microstructure and aging behavior of spay-formed Al-Zn-Mg-Cu alloys were investigated as a function of alloying element addition. It reveals that the grains of the as-deposited alloys are refined with increasing Zn element, while the function of the Ni addition is to reduce grain boundary particles and eutectic in the as-extruded condition. Particles containing Mg and Zn are found to be increased with Zn content increasing, while the role of Ni is to reduce both number and size of these particles. During artificial aging, the increment of Zn content produces not much effect on peak hardness, in addition to an accelerated overage softening. An addition of about 0.13% Ni, however, gives rise to not only an improved peak hardness but also an improvement of property stability at the aging temperature.

Al_2O_3陶瓷对CO_2激光吸收率试验测定

试验验证了PHC-1500型CO2激光器输出激光经传输光路转换后的偏振化方向.利用设计的反射率测定装置,测定了Al2O3陶瓷表面分别对不同入射角下垂直和平行于入射面的线偏振CO2激光的反射率,据此得到Al2O3陶瓷的折射率和布儒斯特角及吸收率,与采用Fresnel公式计算获得的相应的反射率和吸收率值变化趋势一致,吻合较好.试验发现,平行于入射面的线偏振CO2激光使Al2O3陶瓷的吸收率由零度入射角时的约75%提高到布儒斯特入射角时的95%.这一结论为在开展CO2激光辅助切削Al2O3陶瓷时,设计高能量利用率的传输光路和对温度场的准确计算提供了试验和理论依据.

等温淬火球铁(ADI)的热处理技术

详细叙述了等温淬火球铁的热处理工艺规范,指出热处理工艺参数应根据性能要求,视加热方式、工件厚度及装炉量等具体情况而定。

矿山机械用大型球铁齿圈的生产工艺研究及应用

通过对大型球墨铸铁齿圈的两种生产工艺进行对比研究和数据分析,确定了先正火再粗加工的工艺流程,重点解决了正火后齿圈铸件的变形、硬度难以保证的问题,满足了客户的技术要求。后期通过批量生产验证,此工艺可实现大型球磨铸铁齿圈铸件批量稳定生产。

中锰球铁热处理工艺研究

试验测量了中锰球铁(QTMn8)铸态和不同热处理态的力学性能,观察了其微观组织。结果表明经过合适的热处理后,中锰抗磨球铁的冲击韧度大幅度提高。其αk值是铸态的2～3倍,而硬度稍有下降。在较高温度热处理时,由于组织中出现了网状碳化物,使冲击韧度和硬度都有下降。