Al−10Nb−3Ce−2.5B孕育剂对Zn−Al共析合金显微组织、阻尼和拉伸力学性能的影响

制备一种新型Al−10Nb−3Ce−2.5B孕育剂,并系统研究其对锌铝共析(ZA22)合金显微组织、阻尼和拉伸力学性能的影响。结果表明,该孕育剂对ZA22合金中的α相具有显著的细化作用(α相最低可被细化至约16μm),并可使得α相的形貌从粗大枝晶状转变为细小花瓣状。通过边−边匹配晶体学模型(E2EM)建立孕育剂中CeB_(6)和NbB_(2)颗粒与α相之间的位向关系(ORs),并基于该E2EM模型揭示孕育剂对ZA22合金的细化机理。与未细化ZA22合金相比,孕育细化ZA22合金的高温阻尼性能,特别是逆共析转变阻尼峰得到显著提升。此外,孕育细化ZA22合金的室温拉伸力学性能也得到了显著提高,具有最佳细化效果的ZA22合金的抗拉强度和伸长率分别比未细化ZA22合金的高18.56%和119.04%。对相关机理进行了讨论。

微量Sc和Zr对锌铝共析合金微观结构和阻尼性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、XRD及阻尼性能测试等手段研究了添加Sc和Zr对锌铝共析合金阻尼性能的影响。结果表明 :0 .2 1%Sc和 0 .15 %Zr使锌铝共析合金铸态组织显著细化 ,阻尼性能提高 ,阻尼稳定性提高 ;两种合金Zn 2 2 .1%Al和Zn 2 2 %Al 0 .2 1%Sc 0 .15 %Zr分别在约 2 0 8℃和 195℃出现内耗峰。分析认为Al3 Sc及Al3 (Sc ,Zr)质点对α/α ,α/β ,β/β界面的非弹性粘滞运动的阻碍引起高阻尼 ,并致使峰位移向低温。同时 ,这些质点有效地阻止位错的迁移和亚晶的形成、长大和合并 。

锌铝共析合金中黏弹性-滞弹性转变的内耗研究

文章通过内耗的测量研究了锌铝共析合金中黏弹性-滞弹性的转变;采用阶梯变温的方法研究了锌铝共析合金的内耗-频率谱;运用不同的力学模型对实验现象进行了理论解释;随着测量温度的不同,材料的内耗表现出不同的频率依赖性。研究表明,当内耗测量频率趋于零时,-60℃为材料黏弹性-滞弹性的转变点。

宏观石墨颗粒对锌铝共析合金阻尼行为的影响

采用内耗技术系统研究了宏观石墨颗粒对锌铝共析合金阻尼行为的影响,宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金的阻尼特征用内耗来表征。宏观石墨颗粒的大小为毫米量级（0.5~1.0 mm）,石墨颗粒体积分数高达63%。在温度范围为25~400℃、低频率和低应变振幅条件下在多功能内耗仪上采用连续变温方式测量了材料的内耗和相对动力学模量。利用空气加压渗流技术制备了宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金。含不同宏观石墨颗粒体积分数和大小的锌铝共析合金同致密的锌铝共析合金阻尼相比较,发现在锌铝共析合金中加入宏观石墨颗粒大大增强了材料的阻尼能力。依据内耗测量讨论了宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金的阻尼机制。

宏观孔对锌铝共析合金阻尼行为的影响

采用空气加压渗流技术制备了含宏观孔的锌铝共析合金,在25～400℃、低频率和低应变振幅条件下用多功能内耗仪测试了该合金的内耗和相对动力学模量,研究了宏观孔对其阻尼行为的影响。结果表明:宏观孔的引入提高了锌铝合金的阻尼性能,与致密锌铝合金相比提高了2～4倍;合金的阻尼性能随着宏观孔的减小、宏观孔孔隙率的增加、频率的减小和应变振幅的增加而增大。

过共析合金工具钢锻件的冷却问题

1．问题的提出 在工具制造中，合金工具钢如9SiCr、CrWMn、Cr2、CrMn、CrW5、9Mn2V和Cr6WV等过共析钢得到了广泛的应用。由于工具的种类繁多，几何形状复杂，以及为了改善组织状况，所以好多工具在机械加工前，坯料必须是锻件。这些钢种与莱氏体钢相比，其变形抗力要小，锻造工艺的难度也不大。在大中型机械厂，所需的非标一具主要靠自制，对工艺的要求程度，远不及对产品锻造工艺严格，甚至没有工艺；温度控制凭经验，操作只重视完成几何形状，至于对钢材组织结构的关系重视的也不多。因此，如何为以后的机械加工及热处理，

均匀化及时效处理对Al-Zn共析阻尼合金组织及性能的影响

采用井式电阻炉熔炼及真空感应熔炼的方法制备名义成分为50Al-48.9Zn-1Ti-0.1Ce(原子百分数,at%)的合金,然后在380℃保温20 h进行均匀化处理,并于150℃下分别进行1 h、2 h、4 h、6 h,10 h的时效处理,研究了均匀化及时效处理对Al-Zn共析阻尼合金组织和性能的影响。结果表明:均匀化处理消除了原铸态组织中的枝晶偏析,此时合金主要由α-Al分布在η-Zn基体上的共析组织所构成。然而经不同时间时效处理后的合金则主要由η-Zn分布在α-Al基体上的共析组织所构成。随着时效时间的增加,α-Al相含量逐渐增加(在均匀态下以及时效1 h、2 h、4 h、6 h、10 h后α-Al相的面积百分数分别约为16.1%、40.3%、47.2%、54.7%、60.1%、68.2%),共析组织不断粗化,且其形貌逐渐从不规则片层或颗粒状向近似等轴的颗粒状而转变。随着时效时间的延长,Al-Zn共析阻尼合金的阻尼性能不断上升(对于时效10 h后的合金试样,当应变振幅为8×10^(-4)时,其tanδ的值约为0.052)。与均匀态下的合金相比,短时时效处理后Al-Zn共析阻尼合金的拉伸性能明显改善拉伸性能(在时效1 h时获得最高拉伸强度,其σ_(b)值约为197.6 MPa),但随着时效时间的进一步延长,合金抗拉强度呈现逐渐下降的趋势。

Zn-Al共析合金的黏滞流变行为

在连续升温条件下，测量了共析ＺｎＡｌ合金的应变速率和黏度随温度的变化曲线，在共析转变温区观测到伴随相变过程的黏度极小值，研究了应力对应变速率和升温速率对黏度极小值的影响，发现在相变温区材料的力学行为遵从Ｎｅｗｔｏｎ黏滞流变定律，用相界面的数量和性质解释了相变温区ＺｎＡｌ合金的黏滞流变行为．将相变激活能和相界面的流变激活能进行比较，说明界面的流动性是影响相变的主要因素．结合过去在非晶ＰｄＣｕＳｉ合金的结构转变过程中观测到的伴随玻璃转变和晶化过程的黏度极小值，说明伴随着结构转变或相变过程。

时效处理对亚共析U-Nb合金显微组织的影响

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究时效处理对亚共析U-Nb合金显微组织结构的影响。结果表明:在低于200℃温区时效,亚共析U-Nb合金的显微组织和相结构未发生变化,为α"弹性马氏体;在240℃时效,α"马氏体已部分分解为γ0相;在高温550℃时效时,马氏体沿奥氏体晶界网状分解为α+γ双相组织。

冷旋压-热处理对亚共析铀铌合金显微组织的影响

在室温条件下用正旋压工艺对一种管状亚共析U-Nb合金施加减薄率为15%的变形。然后分别在700、655和600℃进行真空退火处理。采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)和XRD研究了冷旋压及不同温度退火引起的显微组织变化。结果表明:冷旋压变形通过机械破碎使原始组织得到细化。700℃退火后得到棒状珠光体组织,655℃退火得到层片状珠光体组织,600℃退火得到粒状珠光体组织。

低温时效亚共析U-Nb合金微观断裂过程研究

采用透射电镜薄膜样品原位拉伸实验技术观察了经200℃时效2h的亚共析U-Nb合金在拉应力状态下,基体组织的微观变化情况和裂纹的扩展过程。结果表明:具有单斜α′′结构的亚共析U-Nb合金在应力作用下,马氏体板条内部的高密度孪晶及其板条马氏体之间的孪晶发生移动,逐渐相互合并,然后又发生分解。裂纹扩展过程可描述为:在加载过程中,裂纹尖端出现局部塑性变形的减薄带,微空洞在减薄带内形核,微空洞长大和连接,最终与主裂纹连接,产生开裂。裂纹扩展过程中未观察到位错的发射、增殖和运动。

低应变率下形变对亚共析U-Nb合金微观组织结构的影响

对亚共析U-Nb合金进行了不同形变量和不同拉伸速率的静态拉伸实验,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和透射电镜分析了形变前后亚共析U-Nb合金微观组织结构的变化。结果表明:在低应变率范围内(10^(-5)～10^(-2)/s),亚共析U-Nb合金在形变过程中,其变形表面出现浮凸,随着形变量的增加,浮凸台阶增多。内部的孪晶马氏体相互合并长大并发生择优取向为亚共析U-Nb合金变形初期的主要变形机制。

SiCp／ZA22复合材料的界面

研究了ＳｉＣｐ／ＺＡ２２复合材料的界面，根据界面反应的热力学、能谱分析及高分辨透射电镜的研究结果，发现ＳｉＣ／α－Ａｌ界面上形成了少量Ａ１_２ＭｇＯ_４过渡层，而ＳｉＣ／η－Ｚｎ间无任何反应发生。

亚共析U-Nb合金激光焊接接头的微观结构及力学性能

采用OM，XRD，TEM等分析手段，并结合静、动态力学测试方法，研究了亚共析u—Nb合金激光焊接接头的微观结构和力学性能．结果表明，等温热处理下的亚共析U．Nb合金焊接基材为a—U＋y-U珠光体结构，激光焊缝在预热条件下为单相正交结构a板条马氏体，非预热条件下为单相正交结构a李晶马氏体．两类焊接接头的抗拉强度皆约为400MPa，远小于基材和焊缝组织强度，焊接接头未熔透和焊缝微观结构的断裂韧度较低是主要原因．比较基材和焊接接头的动态冲击压缩性能，相同冲击速率下，焊接接头应变率低于基材，而屈服强度高于基材．应变速率在2000-4000s。间，接头的流变应力均随应变速率的增加而增加，表现出明显的应变率强化效应，在2000S。应变速率下，接头发生了选择性塑性变形，绝热剪切带仅形成于基材和热影响区．

亚共析铀铌合金激光焊接微观结构及电化学行为

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和电化学综合测试仪对亚共析珠光体铀铌合金激光焊接接头的微观结构和电化学行为开展了研究,结果显示:亚共析珠光体铀铌合金焊缝晶粒尺寸约50μm,焊缝相结构为单相正交结构α`马氏体;在50μg/g Cl-的Na Cl溶液中,焊缝金属腐蚀电位比基材低约400 m V,构成了电偶腐蚀对,在电偶腐蚀和自腐蚀共同作用下,焊接接头的腐蚀电流比焊缝金属和基材分别高约3至10倍,接头整体抗腐蚀性能低于基材,腐蚀形式表现为均匀腐蚀。

一种亚共析铀铌合金的凝固特点及显微偏析

分析了一种亚共析U-Nb合金的凝固过程,获得了该合金的固相线、液相线温度和固-液两相区的残余液相体积。发现凝固末期残余液体不能形成液体网,凝固枝晶很快互相连接,形成一些较大的孤立的液体池。凝固末期这种不能补缩的液体池易形成严重的疏松,理论初步计算合金的显微疏松量约为1.6%。发现合金中铌是严重的负偏析合金元素,凝固中期和凝固末期偏析系数k仅为0.16和0.11,极易在枝晶干偏聚造成枝晶偏析。

热处理对大截面LS8铸钢组织和性能的影响

对自主研发的LS8铸钢大截面试样采用完全淬火+高温回火(QT)、亚温淬火+高温回火(LT)和完全淬火+亚温淬火+高温回火(QLT)3种不同工艺进行热处理,分析了热处理工艺对大截面试样组织和力学性能的影响。结果表明,经QLT工艺处理后大截面试样心部的低温冲击性能最好,满足API Spec 8C要求。显微组织观察及冲击断口形貌分析结果表明,低温冲击性能的提高与亚温淬火后组织中弥散分布的细小铁素体有关。