稀土Er对过共晶Al-40Cu合金铸态组织的影响

制备了添加不同含量稀土元素Er的Al-40Cu合金样品,采用OM、SEM、EDS、XRD、DSC研究Er元素对过共晶Al-40Cu合金铸态组织的影响。结果表明,通过在Al-40Cu合金中添加Er能有效细化初生Al_(2)Cu相。在Al-40Cu合金中加入0.7wt%的Er元素,初生Al_(2)Cu相的体积分数显著减少,形貌由粗大的针片状细化为不规则粒状。但在Al-40Cu合金中加入1.5%的Er元素时,与不添加Er元素的Al-40Cu相比,初生Al_(2)Cu相尺寸未产生明显变化,形貌由针片状转变为块状,同时生成大量的Al_(8)Cu_(4)Er相。该相的析出温度约730℃,在初生相Al_(2)Cu析出之前形成,并在后续凝固过程中发生包共晶转变,依托Al_(8)Cu_(4)Er相形成了更多共晶组织,使得共晶组织的体积分数增加。

工艺参数对球墨铸铁表面激光熔覆(TiC+B4C)/Co基合金涂层组织和性能的影响

采用激光熔覆的方法在QT600-3表面熔覆含量为50wt.%(TiC+B 4C)的Co基合金粉末,研究工艺参数对熔覆层显微组织、第二相和熔覆层硬度的影响规律。结果表明当扫描速度一定时,随着激光功率增大,枝晶臂间距先增加后减小,TiC和团聚状B 4C颗粒尺寸均减小,且分布更加均匀,而TiC的形貌由不规则块状逐渐向花瓣状为主变化;当激光功率一定时,扫描速度增大,枝晶臂间距均减小,团聚B 4C和TiC平均尺寸增大,且分布趋于不均匀,熔化后析出的TiC减少,TiC的形貌则由花瓣状向不规则多边形为主变化;当激光功率P=1.2 kW、扫描速度V=4 mm/s时,熔覆层平均硬度最大,为1379.28 HV 0.2,是基体硬度的5.9倍。

变质剂Nd对Mg-3Si-4Zn-xNd合金组织及硬度的影响

通过向Mg-3Si-4Zn镁合金中添加变质剂Nd,制备了不同Nb含量的Mg-3Si-4Zn-xNd镁合金。通过观察初生及共晶Mg_(2)Si的组织变化,探究变质剂Nd对Mg_(2)Si组织的影响。通过试验探究Mg_(2)Si相的变化对合金力学性能的影响。结果表明,变质剂Nd对初生及共晶Mg_(2)Si相皆有良好的变质作用。当Nd含量为2.5%时,获得最佳的变质效果,初生Mg2Si由平均面积约600μm^(2)(40μm×15μm)的粗大的树枝状组织变为平均面积约139μm^(2)的细小且不规则的多边形块状组织,共晶Mg_(2)Si由平均面积约444μm^(2)的复杂汉字状变为平均面积约145μm^(2)的简单汉字状组织,合金硬度由58.75 HV0.1提高到73.27 HV0.1(最大值),提高24.7%。

Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及性能的影响

研究了Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及力学性能的影响,用OM、SEM、EDS、XRD等方法对微观结构进行了表征,通过硬度测试研究了材料的力学性能。结果表明,当单一变质剂Ba在Mg-3Si-4Zn合金中的添加量为1.2%(质量分数)时,变质效果最好。形成的BaMg_(2)Si_(2)相可以作为初生Mg_(2)Si的异质形核核心,使初生Mg_(2)Si细化。Ba-Nd复合变质是通过在Mg-3Si-4Zn-1.2Ba合金中加入变质剂Nd来完成的。通过Miedema模型和对吉布斯自由能的线性拟合,发现由于Nd和/或Ba原子能与Si原子形成更加稳定的化合物NdSi、NdSi_(2)、Ba_(2)Si、BaSi_(2),防止Si原子在凝固的初始阶段与Mg原子结合,因此初生Mg_(2)Si的生长速度被抑制,微观结构中初生Mg_(2)Si相变小。当Nd含量为2.0%时,Ba-Nd复合变质效果最好,即初生Mg_(2)Si由平均面积约为600μm^(2)的树枝状变为平均边长约5μm的近似方形的组织,共晶Mg_(2)Si由平均面积约444μm^(2)的复杂粗大汉字状变为平均面积约89μm^(2)的简单汉字状组织。合金硬度由575.75 MPa提高到612.11 MPa,提高了6.31%。