TC4合金组织演变对力学性能的影响研究

航空发动机风扇机匣、转子叶片和钛合金整体叶盘等部件在焊接制造过程中,焊缝部位组织易发生转变,降低了焊缝疲劳性能,导致焊缝部位的开裂故障时有发生。鉴于此,主要针对TC4型钛合金在5种热处理状态下的高周疲劳性能进行研究,结果表明:在室温、700℃、800℃、900℃、1 000℃、1 100℃六种热处理状态下,TC4合金的疲劳强度分别为782.7 MPa、780 MPa、725.6 MPa、660 MPa、553.3 MPa、590 MPa,均满足95%置信度;随着热处理温度的升高,TC4合金的高周疲劳强度逐渐降低,1 100℃热处理状态下的疲劳强度略高于1 000℃热处理状态下的疲劳强度;热处理过程中产生的元素再分配过程是导致合金高周疲劳极限随着热处理温度的升高而降低的主要原因。

Zr含量对Er变质Al7Si0.3Mg合金组织及力学性能的影响

在含0.3%Er的Al7Si0.3Mg合金中添加Zr,通过光学显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)对试样的显微组织进行表征,用高分辨X射线衍射仪(XRD)进行物相组成分析,并测试其力学性能,研究不同含量的Zr对合金微观组织形貌以及力学性能的影响。结果表明,添加Zr元素后,Zr与Er形成了第二相颗粒Al3Er和Al3Zr,这些第二相粒子在铝液凝固过程中起到双重形核和细化作用,显著细化α-Al和共晶Si的分枝,提高了合金的力学性能。但若Zr添加过多,则会和Er在合金内部形成过多的金属间化合物,削弱变质效果,引起抗拉强度和延伸率下降。Zr含量为0.2%时效果最好,其抗拉强度达到182 MPa,伸长率为6.4%,较未添加Zr元素的合金抗拉强度和伸长率分别提高了16.7%和33.3%。

微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织和性能的影响

研究了添加微量Sc和Zr对系列Al-Mg-Mn合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:微量Sc和Zr添加到Al-Mg-Mn合金中,热轧态合金的拉伸强度和屈服强度分别提高了75 MPa-90 MPa和90 MPa^94 MPa;经冷轧后340℃／1 h稳定化退火,合金拉伸强度和屈服强度分别增加了85 MPa-95MPa和90 MPa^100 MPa,而延伸率仍保持在11％-12％;并能显著细化合金的铸态晶粒,强烈抑制合金的热轧态和板材冷轧后退火过程中的再结晶,晶粒组织成纤维状;使合金强化的机制为晶粒细化强化、亚结构强化和铝钪锆化合物粒子引起的析出强化。

热处理对含钪Al-Cu-Li-Zr合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸实验,研究了固溶热处理制度和时效前预变形对Al-Cu-Li-Sc-Zr合金拉伸力学性能和显微组织的影响。结果表明,适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进过剩相的溶解,提高合金的强度和塑性;时效前适量的预变形促进T1相的大量、弥散、细小析出,显著提高合金强度。过大的预变形量使T1相变得粗大且分布不均匀,合金强度降低。合金适宜的固溶制度为530℃保温60 min,冷水淬火,适宜的预变形量为3.5%。

新型医用β-Ti28Nb24.5Zr合金组织和力学性能的研究

研究了新型β-Ti28Nb24.5Zr合金的冶炼、冷轧和热处理等工艺过程,在不同时效温度下选择最佳方案而获得优良的力学性能,并利用光学显微镜和X-射线衍射仪等分析了热处理对合金组织和力学性能的影响。

冷加工率对Ti-35合金组织性能的影响

研究了冷加工率对Ti-35钛合金板材组织性能的影响.结果表明:n-35钛合金板材随着冷加工率的增加,拉伸强度增高,塑性下降,这是符合一般规律的.然而,当冷变形率达80%,塑性仍然保持在16%,证明这是一种高塑性合金,随着冷变形量增加,晶粒被拉长.当变形率达60%～80%时,晶粒呈纤维化,经退火后发生再结晶,晶粒等轴化,并伴随着合金塑性的提高.

原位颗粒含量对半固态7075铝合金组织的影响

制备具有不同原位Tic颗粒含量的喷射沉积7075铝合金,在610℃和620℃进行二次加热并保温30min,淬火固定半固态组织.采用扫描电镜观察其组织,利用平均截线法统计其晶粒尺寸,分析不同颗粒含量对喷射沉积7075铝合金半固态组织的影响规律.结果表明:当TiC颗粒含量达到2.91％(体积分数)时已经产生良好的钉扎效果,使得合金基本保持喷射沉积组织特征,能够满足后续的半固态成形工艺要求;TiC颗粒含量超过2.91％后,晶粒尺寸会进一步减小,但晶界上的颗粒明显增多并呈网状分布;TiC颗粒含量小于2.91％时,局部区域发生晶粒的异常长大现象,使合金组织的均匀化程度下降.

稀土La+Sr复合变质对ZL101A合金组织的影响

研究了稀土La+Sr复合变质对ZL101A合金共晶硅形状的影响。分析了复合变质剂加入量、变质温度、保温时间和冷却速度对合金组织的影响。结果表明,当Sr加入量为0.015%时,加入0.2%的La即可达到很好的变质效果,显著减少了稀土用量。另外,复合变质不但解决了Sr的潜伏期问题,而且还使ZL101A合金在变质时对温度的敏感性降低,在720℃就可完全发挥变质作用。复合变质后,晶粒能够细化到0.5 mm,比单一稀土细化效果更好。同时得出,冷却速度越快变质效果越好。

Ce对Ti-Fe-Mo-Mn-Nb-Zr合金组织与力学性能的影响

研究了稀土 Ce对 Ti- Fe- Mo- Mn- Nb- Zr合金组织与力学性能影响 ,结果表明 :不含 Ce的为粗大的长枝晶组织 ,加入 Ce后组织有所细化 ,并随 Ce量增加而逐渐等轴化 ,直至形成等轴晶 ;硬度方面随 Ce的加入有所降低 ;在 Ce含量较少时随 Ce的增加压缩强度也增加 ,但当 Ce含量增大一定量时 ,Ce增加降低了压缩强度。结合键能和 X衍射实验解释了这一现象。 X衍射实验表明形成的均为β-

变形处理对Zn-0.75Cu-0.15Ti合金组织和力学性能的影响

中国富锌少铜,作为铜合金替代材料的Zn-Cu-Ti具有安全无毒、质轻价廉等一系列优点,已被广泛应用在机械制造、汽车制造等领域,因此探寻对Zn-Cu-Ti的变形处理以达到优秀的力学性能具有重要意义。本文将热挤压与多道次热轧工艺相结合来制备Zn-Cu-Ti板材,研究变形处理对合金微观组织和力学性能的影响。合金经热挤压变形后,合金晶粒尺寸减小,呈现细小等轴晶状结构,Zn基体中存在CuZn_(5)和TiZn_(3)第二相颗粒,变形后第二相颗粒有所增加。挤压后的合金经轧制变形处理,组织中晶粒存在长大现象,致使晶粒尺寸分布不均匀,第二相数量随着合金变形量增加而增多。轧制变形后,合金的抗拉强度存在一定程度下降,塑性提高,这主要归功于合金板材基体中Cu固溶强化作用的降低和晶粒长大。

钕对Ti-44Al合金组织和晶粒尺寸的影响

在真空电弧熔炼条件下研究了稀土元素钕（Ｎｄ）（加入量范围为０．０５～０．３ａｔ％）对Ｔｉ－４４ａｔ％Ａｌ二元合金组织和晶粒尺寸的影响。实验结果表明：钕明显增加了铸锭柱状晶的长度和减小了柱晶直径，同时细化了铸锭中心区的等轴晶粒。高温固溶处理后铸锭获全片层组织，不含钕的铸锭平均晶粒尺寸大于１４００μｍ，含０．１ａｔ％Ｎｄ铸锭的平均晶粒尺寸为４５０μｍ，在该铸锭的顶部获最小晶粒尺寸（３４１μｍ）。

Re含量对单晶高温合金组织和拉伸性能的影响

为优化一种单晶高温合金中的Re含量,在真空定向凝固炉中制备了3%Re和5%Re的镍基单晶高温合金,热处理后分别在980℃长期时效400、800、2000 h,测试合金热处理后1100℃拉伸性能,采用JMatPro软件计算了合金相图,通过光学显微镜、扫描电镜和能谱仪研究Re含量对合金枝晶组织,热处理组织和980℃时效400、800、2000 h的组织和1100℃拉伸性能的影响。结果表明,随着单晶高温合金中Re含量增加,一次枝晶间距轻微减小,共晶的体积分数升高;γ′相尺寸下降,立方化程度增加;不同Re含量合金时效800 h后无TCP相析出,时效2000 h后有TCP相析出,随着Re含量增加,TCP相析出量增加。合金组织稳定性随着Re含量增加而降低。随着Re含量增加,合金的高温拉伸性能显著提高。

倾斜式冷却剪切流变对Al-Mg合金组织的影响

倾斜式冷却剪切流变制备半固态Al Mg合金过程中,合金在冷却板表面非均匀形核,并受到重力的剪切作用,合金组织逐渐从粗大等轴晶网络演化为细小的球形晶;在660～690℃浇注得到了细小球形的Al 1%Mg合金组织。倾斜式冷却剪切流变技术很好的改善了常规铸造高Mg铝合金中出现的羽毛晶组织,合金组织由粗大的羽毛晶向细小的球形晶转化。

热处理对铝硅铸造合金组织与性能的影响

研究了经不同变质处理后的共晶铝硅铸造合金在热处理(T6处理)过程中组织与性能的变化。通过正交试验分析了T6处理的有关工艺参数对合金力学性能的影响。结果表明,变质处理对合金中硅相在热处理时的粒化过程有明显的促进作用,铸件热处理的效果是α相强化和硅相形态改善。同时对优化铝硅铸造合金热处理的工艺和质量以及降低热处理能耗等方面的研究与技术发展提出了一些看法。

预变形电场时效对 1420Al-Li 合金组织和性能的影响

本文研究了预变形电场时效对１４２０Ａｌ－Ｌｉ合金组织和性能的影响。结果发现，预变形电场时效可以显著提高合金的强度，而塑性降低不大。合金经预拉伸变形３％，在电场强度为４ｋＶ／ｃｍ，１２０°时效１２ｈ后具有最佳的强度和塑性配合。ＴＥＭ分析表明：这一性能结果与预变形电场时效所导致的位错组态、δ′相及其晶界无析出带（ＰＦＺ）的改变有关。

稀土Er对FVS0812合金组织性能的影响

为欲充分发挥AlFeVSi系耐热铝合金应用潜力,进一步提高合金的综合性能,本文采用金相、X射线衍射、透射电镜和力学性能等测试手段研究了稀土元素Er对FVS0812合金的显微组织、力学性能以及热稳定性的影响,结果表明,FVS0812合金中加入少量Er可以保持合金良好的高温强度,明显改善合金塑性,而且降低了主要强化相A1_(12)(Fe,V)_3Si硅化物的粗化率,提高合金的高温稳定性;但是稀土Er也促使了δ(AlFeVSiEr)相的形成,因而不利于进一步改善合金韧性。为此,防止有害相形成,加入适当稀土元素合金化,将成为改善AlFeVsi耐热铝合金性能的有效途径。

添加新元素改善Cu-Pb难混溶合金组织的研究

一般Cu-Pb合金难以混溶,有严重的成分偏析。改善Cu-Pb合金组织的方法有多种。通过合理添加新元素可获得较理想的Cu-Pb组织。分析表明,添加新元素后两相结构均匀,颗粒内互溶良好。

铈对ZA27合金组织和性能的影响

铈对ＺＡ２７合金组织和性能的影响傅旭力，刘友鹏（东南大学材料科学与工程系，南京２１００１８）ＺＡ２７合金是目前国内外迅速发展的新型材料［１～４］．但由于该合金的凝固温度范围宽，容易形成偏析、缩松等缺陷，使该合金的延伸率、冲击韧性偏低［３］，这在许多应...

等温处理对Al-7Si-4Cu合金组织和硬度的影响

研究了铸造Al-7Si-4Cu合金在半固态等温处理过程中组织、性能的变化。结果表明,通过调整等温处理时间、温度不仅可以改善铸造铝硅铜合金的组织,而且提高了合金的力学性能。在一定的冷却速率下,适当延长等温处理时间、提高等温处理温度有利于硅相的圆整化、细化。在半固态温度下进行保温,当保温时间为5min时,可获得弥散相,保温温度高,弥散相多;延长保温时间至10min,未发现弥散相析出,而硅相圆整、细小,分布均匀,弥散相多,合金硬度就高。

Nb含量对Cu-Ni-Nb合金组织及性能的影响

采用真空电弧熔炼工艺熔配Cu-Ni-Nb合金,研究了Nb元素加入量对合金组织、二次枝晶间距、合金导热率及显微硬度的影响。结果表明:随着Nb元素的添加,合金晶粒得到细化,第二相含量增加;合金导热率随Nb含量的增加而提高,Cu-20Ni-5Nb合金导热率最高,为45.45W/m·K。合金显微硬度随Nb含量的增加而降低,Cu-30Ni-1Nb合金硬度值最高,为234.4 HV。