铍和含铍材料的性能及应用

铍是一种性能较为特殊的材料 ,它的某些性能特别是核性能和物理性能是其它任何金属材料所不能替代的。因此 ,对它的制作工艺和焊接的研究越来越受到人们的高度重视。铍的应用范围主要集中在核工业、武器系统、航空航天工业、X射线仪表、电子信息系统、汽车行业、家用电器等领域。随着研究的逐步深入 ,其应用范围还有扩大趋势。文章分金属铍、铍合金及含铍材料、氧化铍、铍复合材料等内容介绍了铍的发现。

均匀化处理对高Zn超高强铝合金微观组织演变的影响

采用金相光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)等,检测分析了高Zn超高强度铝合金铸锭均匀化前后的组织形貌及变化。结果表明,合金铸态中存在严重的枝晶偏析,合金中的相主要是由MgZn_(2)相和T(AlZnMgCu)相组成的可溶金属间化合物,以及由Mn、Fe和Ni三种元素形成的难溶金属间化合物。铸锭均匀化热处理后的结果显示,与7050合金和7055合金等Zn含量较低的铝合金不同,在合金中Zn含量高达9.8%的情况下没有出现T相向S(Al_(2)CuMg)相的转化。分析表明,这一现象与Zn含量及Zn的扩散密切相关,目前知道Zn含量越高,转化过程越困难。

TC21钛合金慢速冷却过程中的相组成及组织演化

采用X射线衍射、金相显微镜和扫描电镜研究了TC21合金自β相区慢速冷却过程中相组成及微观组织变化。结果表明:慢速冷却过程中,TC21合金主要的相转变为β→α,且有少量金属间化合物,如Ti2AlNb(O)相和Ti2AlNb(B2)相析出;以1℃/min速率冷却过程中,α相在晶界形核,并向晶内长大,晶粒内部没有形核,形成全片层组织,以5℃/min速率冷却过程中,晶界与晶内均形核,并竞争生长,形成有少量网篮状形貌的片层组织;冷却速率对合金室温态组织特征(α片层厚度、α集束大小、α片层体积分数)的影响很大,随着冷却速率的增大,α片层厚度、α集束、α片层体积分数均减小。

铍铜合金的研究进展及应用

着重介绍了铍铜合金的性能,热处理工艺特点及研究进展,并综述了近年来铍铜在计算机、电子工业、汽车行业、模具行业等一些领域的应用。

车削加工对铍组织与性能的损伤

报道了不同车加工工艺对铍表层的损伤以及机加工损伤对铍力学性能的影响 ,建立了消除机加工损伤的方法。随车加工吃刀深度和走刀量的增加 ,铍材表面损伤层在 0 .1～ 0 .5mm范围内增加 ,机加损伤主要表现形式为形成表面孪晶 ,表层晶粒越粗大 ,孪晶密度越高。由于样品机加工时采用了较小的吃刀深度和走刀量 ,在金相显微镜下未发现表面裂纹。机加工损伤使铍的抗拉强度和延伸率均有较大降低。化学蚀刻是消除机加工损伤的较好方法 ,75 0℃退火能部分消除机加工损伤。消除机加工损伤后 。

铍材机加应力沿层深分布规律

采用X2 0 0 1应力分析仪测试了铍材经车加工和铣加工后的残余应力 ,研究了机加工参数对残余应力的影响及残余应力消除方法。结果表明 ,车加工和铣加工均使铍材表层产生压应力 ,随进刀量和吃刀深度的增加 ,压应力逐渐增大 ,其范围在 10 0～ 2 0 0MPa之间。化学蚀刻是消除铍材机加应力的有效方法。化学蚀刻后逐层测试所得应力沿深度分布与用多波长法测试结果趋势一致 。

压力对铍/HR-1不锈钢扩散焊的影响

采用真空热压方法 ,分别在 2 0 ,45 ,5 5和 65MPa压力下对铍与HR 1不锈钢进行扩散焊。利用光学金相、扫描电镜 (SEM)及俄歇电子能谱 (AES)分析了接头扩散区的显微组织和微区成分。探讨了扩散区成分、组织与压力的关系。研究表明 ,Be与HR 1不锈钢的扩散焊压力选择与原始表面密切相关 ;随压力的增加 ,扩散宽度及中间相数量逐渐增加 ;降低铍 HR 1不锈钢接头质量的主要因素是铁和不锈钢合金元素在铍晶界和结合界面上的偏聚 ,降低压力或缩短热压时间可降低元素偏聚 ,减少脆性中间相的形成 ,提高连接质量。

新型高导电Be-Ni-Cu合金性能研究

研究了不同热处理工艺、冷变形量与含有微量稀土元素和镁的新型低铍低镍铜合金性能的关系。结果表明，通过降低传统的铍青铜合金中的铍和镍的含量，同时加入提高铍青铜合金性能的微量稀土元素和镁，并进行适当的硬态时效处理，可使该合金的性能达到工业要求，且成本低、可替代该类其它合金。

Be/AlSi/Be激光焊接接头的显微组织

以AlSi合金为过渡材料,运用激光焊接技术实现Be与Be的连接;采用扫描电镜、纳米压痕仪及透射电镜对焊接接头的显微组织、剪切断口形貌及性能进行研究。结果表明:熔合区和焊缝区组织由Be与AlSi合金形成的复合相构成,焊缝区显微硬度和弹性模量分别为2GPa和140GPa,熔合区宽度约10μm;焊接接头剪切强度约为283MPa,剪切断口具有以准解理为主并伴有塑性的混合型断口特征,熔合区附近热应力诱发的微裂纹、焊缝中的金属间化合物和气孔是导致焊接接头失效的主要原因。

孪晶对Be材料冲击加-卸载动力学影响的数值模拟研究

在高压、高应变率加载条件下,孪晶变形对材料的塑性变形具有重要的贡献,而目前孪晶对金属材料的动态屈服强度、冲击响应等的影响还没有被充分揭示.为此,本文考虑孪晶变形和晶粒碎化,针对铍(Be)材料在高应变率加载下的动态力学响应发展了含孪晶的热弹-黏塑性晶体塑性模型.经过和实验结果的对比,发现该模型可以更准确地预测Be材料在动态加载下,尤其是高压动态加载下的屈服强度.进一步,基于该塑性模型研究了Be材料在冲击加载下的准弹性卸载行为,结果表明剪切波速随着压力和剪应变的变化而发生变化是材料产生准弹性卸载现象的主要原因.此外,研究了冲击波卸载过程中Be材料孪晶的演化过程,发现Be材料卸载过程中也伴随着孪晶的产生.

偶氮氯膦-mCF_3与铍(Ⅱ)显色反应的研究及全差示分光光度法测定铍青铜中铍

本文探讨了偶氮氯膦-mCF_3与铍(Ⅱ)的显色反应条件.在pH5.5的六次甲基四胺-盐酸介质中,显色剂与铍形成1∶1的紫色配合物,λ=603nm,ε603=2.73×10~4mol^(-1)·L·cm^(-1).铍浓度在0-7μg/25mL范围内服从比尔定律.采用抗坏血酸,硫脲及EDTA作为掩蔽剂,反应选择性可大为改善.所拟方法用于铍青铜中铍的测定,结果满意.

铍材表层残余应力测试方法研究

传统X射线法由于透入深度太大,不能用来测定铍的表层残余应力,本文提出掠射法衍射几何,使入射X射线以很小的角度掠射进入样品表面,并导出相应的应力计算公式,可有效地解决此问题,为研究铍制构件尺寸稳定性与残余应力关系奠定了基础。

QBe2铍铜合金的晶界析出和对硬度的影响

前言QBe2铍铜合金是Cu-Be系列中具有代表性的时效强化型合金。在仪表工业、电子电器部门广泛用于制作弹性元件。近年来,随着电子工业的向高可靠性、微型化、多功能方向发展,要求使用具有优异性能的铍铜(QBe2)合金。但众所周知,铍铜(QBe2)合金的优良性能是通过时效过程实现的。该合金的时效过程是一个过饱和固溶体(α相)

铍材表层应力梯度对X射线应力测试的影响

研究了在 modified-ψ衍射几何条件下 ,铍材表层中存在不同应力梯度时的 d～ sin2 ψ曲线的形状 ,确定了铍材表层内的应力梯度对常规的 X射线应力测试的影响。结果表明 :在通常的 sin2 ψ≤ 0 . 5的应力测试范围内 ,应力梯度对测试曲线有明显的影响 ,应力测试值因应力梯度的存在而偏离真实值 ;选择合适的靶材以减小 X射线对铍材的穿透深度 ,可以减小应力测试的误差。

铍铜合金抗应力松弛稳定性能及组织的研究

通过测定进口的 C1720HT态铍铜合金以及国产 QBe2CY铍铜合金时效后的弯曲应力松弛性能，并对应力松弛性能曲线进行了拟合和外推。根据拟合曲线和外推到 1 000 h后的应力松弛极限可以看出， C1720HT态铍铜合金的抗应力松弛性能明显优于国产铍铜合金。从定点金相中看出， C1720HT组织明显均匀，晶粒尺寸大多数在 15～ 45μ m之间。另外，还研究了添加 Co以及不连续析出、温度等对应力松弛性能的影响。

熔铸工艺对铂铑热电偶丝不均匀热电动势的影响

国产铂铑热电偶丝在不均匀热电动势指标上与国外同类产品相比存在一定差距。为了减少铂铑热电偶不均匀热电动势,研究了自然凝固和浇铸快速凝固两种凝固方式下重熔次数对高、中频熔炼法制备的偶丝不均匀热电动势的影响。研究结果表明:两种凝固方式下,增加重熔次数均可以减小高、中频熔炼法制备的偶丝不均匀热电动势;采用浇铸快速凝固方式、适当的重熔次数和中频熔炼法制备的偶丝不均匀热电动势明显减小。

金属Be体膨胀系数及自扩散系数的分子动力学模拟

金属铍(Be)是一种在武器系统、航天、原子能等工业领域中有着很广泛应用的战略性材料。本文采用分子动力学的方法模拟了金属Be的平衡体积,计算了金属Be的体膨胀系数及自扩散系数随温度的变化,由此分析金属了Be的结构及其稳定性。这对以后进行金属Be结构及其他热力学性质的研究有一定的意义。

热压铍材静-动态变形行为及其本构方程

采用改进的PTW方程和LM参数方程构建了一个新的金属材料本构方程模型;应用Hopkinson压力杆法获得热压铍材不同温度和应变速率下静-动态应力-应变曲线数据,确定了本构方程中材料参数。结果表明,计算曲线与实验曲线吻合的较好,该本构方程可应用于预测热压铍材不同温度和应变速率下静-动态流变应力。

熔盐电解法直接制取铝锶中间合金

采用熔盐电解法一步合金化直接制取铝锶合金,同时采用了复合电极,阳极析出的氯气得以顺利逸出,而且阴阳极引线得到很好的保护,从而使电解过程能够顺利进行。电解条件:750℃、阴极电流密度1.0A/cm^2、电解质配比(SrCl270%、KCl25%、SrF25%)、极距4.0cm,阴极产品Al-Sr合金含Sr10%、Ca、Fe均小于0.1%,电流效率82.6%,直流电耗998kWh/t,成本25022元/t。