双峰晶粒结构AZ80镁合金的制备与组织性能

为了制备具有双峰晶粒结构的AZ80镁合金,选取铸态AZ80镁合金作为初始试样,将试样固溶处理后进行等通道转角挤压(ECAP)实验,之后利用OM和SEM等测试技术分析了等通道转角挤压后试样的组织形态,研究了双峰晶粒结构组织对AZ80镁合金力学性能的影响。结果表明,变形后固溶处理试样的组织由原始粗晶和经动态再结晶形成的细晶组成的双峰组织。所有试样经ECAP变形后力学性能均显著高于初始试样,且在变温ECAP下试样的力学性能更优,其抗拉强度的平均值为375.1 MPa,是铸态试样的181.49%,伸长率平均值为14.8%,是铸态试样的269.09%。因此,通过ECAP变形获得晶粒尺寸呈双峰分布的组织,从而使力学性能显著提高的方法是可行的。

强力错距旋压Al-Zn-Mg-Cu(7075)合金管材的显微组织与力学性能

采用强力错距旋压技术在400℃(HS)和室温(RTS)条件下制备7075铝合金管材,并对其成形过程中的显微组织演变和力学性能变化进行研究。结果表明:经过旋压变形后,7075铝合金管材的晶粒明显细化,并且在400℃下厚度减薄60%和70%(HS-60%和HS-70%)的管材组织以变形组织为主,而厚度减薄85%(HS-85%)的管材组织以再结晶组织为主。此外,HS-85%管材由于动态再结晶和异常晶粒长大的出现,形成了具有弱立方织构的双峰晶粒组织。随着400℃下厚度减薄率从0%增加到85%,管材的屈服强度(YS)和极限抗拉强度(UTS)先增加后降低,而伸长率则先降低后增加。室温厚度减薄85%(RTS-85%)的管材的UTS和YS分别为613.5和567.9 MPa,与HS-85%管材相比,分别提高了33.7%和57.4%,但其伸长率仅为7.3%。

双峰结构Mo-Si-B基体表面多层硅化物涂层的表征和抗氧化性能

由于在细晶Mo-Si-B合金中制备双峰分布的α-Mo晶粒能够在不显著降低合金强度的前提下大幅提高其断裂韧性,为了加强双峰结构合金的表面防护,同时保持其优异的力学性能,通过包埋渗在合金表面上制备了一个具有多层结构MoSi_(2),Mo_(5)Si_(3)和Mo_(5)SiB_(2)/MoB)的涂层。研究结果表明,相比在细晶结构基体上制备的涂层,双峰结构基体上的涂层表面较为粗糙,并且也表现出双峰分布的微观组织。此外,覆盖涂层后的双峰结构合金的断裂韧性依然良好,并且分布在涂层中的La_(2)O_(3)颗粒能够增韧涂层。具有涂层的双峰结构合金在1100~1300℃下展现出了卓越的抗氧化性,这是由于氧化过程中在涂层表面快速形成了一个薄且能自愈合的SiO_(2)-B_(2)O_(3)膜。随着氧化温度升高,SiO_(2)-B_(2)O_(3)膜的粘度降低,使得SiO_(2)-B_(2)O_(3)膜的厚度和氧化产物Mo5Si3均增加。并且,升高温度促进了Si和B的互扩散,加速了Mo5Si3和Mo5SiB2/MoB层的增长。在1300℃下,由于单峰结构的MoSi2涂层拥有更多的晶界,使得含涂层的细晶合金相比含涂层的双峰结构合金表现出更多的氧化增重。

Cu-Cr-Nb合金选区激光熔融工艺参数优化

采用选区激光熔融(SLM)对氩气雾化Cu-1.93Cr-0.74Nb(摩尔分数)合金粉末进行成形,研究激光功率、扫描速率和扫描间距等工艺参数对试样相对密度、熔池形貌和微观结构的影响。结果表明,SLM工艺参数对Cu-1.93Cr-0.74Nb合金相对密度、冶金缺陷和显微组织的影响呈现非线性关系。当激光功率由300 W上升至400 W时,或扫描速率由500 mm/s上升至1 100 mm/s时,成形件相对密度先升高后降低,孔洞数量和尺寸也呈现出类似的变化规律。相对密度与熔池道的连续性、孔洞数量和尺寸等密切相关。最优参数为激光功率330 W、扫描速率800 mm/s和扫描间距0.1 mm,所制备的Cu-1.93Cr-0.74Nb合金的相对密度达到99.3%,具有以大尺寸晶粒为中心,边缘分布着细小晶粒构成的双峰尺寸晶粒核壳结构和强{110}织构。织构指数和织构强度分别为9.319和7.812。