多主元AlFeCoNiCrV合金退火状态下硬度及电化学性能的研究

利用XRD、SEM、DSC以及洛氏硬度仪对AlFeCoNiCrV合金退火态的微观组织及硬度变化进行了研究。结果表明,当温度的升高至1000℃时,合金的结构由铸态下的bcc相变成bcc+fcc相;合金硬度在1000℃退火后保持在48.0HRC,具有较强的抗回火软化能力以及一定的高温应用价值。同时,利用阳极极化法测试了铸态及退火后AlFeCoNiCrV合金在0.5mol/L H_2SO_4溶液和1mol/L NaCl溶液中的电化学性能,极化曲线表明,在0.5mol/LH2SO_4溶液中,与304不锈钢相比,AlFeCoNiCrV合金具有较低的腐蚀速率;在1mol/L NaCl溶液中该合金的腐蚀速率不如304不锈钢,但其抗孔蚀的能力要优于304不锈钢。

AlFeCuCoNiCrTi_x高熵合金的退火组织及硬度变化

利用XRD、SEM和DSC方法研究了AlFeCuCoNiCrTix(x=0、0.5、1)高熵合金退火态的微观组织、相结构以及相转变,同时利用洛氏硬度仪测量了各退火温度下的硬度变化。结果表明,随着退火温度的逐渐升高,Ti0合金的相组成大约在636℃以后会逐渐由原来的fcc+bcc结构变为fcc1+fcc2+bcc结构,其硬度在636℃会略微增加,在636～1112℃之间下降明显,在1112℃以后基本维持不变;对于Ti0.5合金,退火对其相组成基本没有影响,一直保持fcc+bcc1+bcc2的结构,其硬度在607℃会略微增加,在607～1092℃之间下降明显,在1092℃以后基本维持不变;而对于Ti1合金,当退火温度达到800℃时,会有Fe2Ti型的Laves相析出,这有助于提高材料的硬度,当退火温度达到1200℃时,其硬度可以提高到51.3HRC。

双相结构功能梯度WC-Co合金的微观组织结构与小负荷维氏硬度

用光学显微镜观察了采用两步法工艺制备的双相结构功能梯度WC-Co硬质合金的微观组织结构,并测量了其小负荷维氏硬度。结果表明:合金芯部的η相呈点状弥散分布于硬质相WC颗粒之间和硬质相WC颗粒与Co粘结相之间;在3相区,由于超细η相的存在,WC晶粒大部分已失去其多角特征,出现晶粒圆化现象;DP合金前驱体在后续渗碳处理过程中,合金表层的部分Co在碳势差的作用下向合金内部发生迁移,使合金中间过渡层及其附近区域中Co粘结相呈现梯度变化;合金表层与合金中间过渡层在由原来的3相组织变为两相组织的同时,合金中细小的WC晶粒明显减少,WC晶粒的均匀度明显增加;合金截面的小负荷维氏硬度出现由高变低再由低变高的规律性变化,与合金内部微观组织结构的变化相对应。

热处理对电沉积Ni-W合金镀层组织结构、硬度及耐蚀性的影响

为了提高直流电沉积Ni-W合金镀层的显微硬度,改善其耐腐蚀性能,对镀层进行了热处理,研究了热处理温度和时间对镀层组织结构、硬度及耐蚀性的影响。结果表明:在一定的温度和时间范围内对镀层热处理可较大提高其硬度和耐蚀性;500℃保温1 h热处理后镀层的综合性能最好,显微硬度最高,可达1 010.44 HV,且在3.5%NaCl溶液中耐蚀性较好。

镍基合金等离子弧堆焊组织结构和显微硬度

应用光学金相、扫描电镜、X-射线衍射和显微硬度测试等手段,研究镍基合金等离子弧堆焊组织的结构和显微硬度以及时效过程中的物相和显微硬度变化。结果表明,合金层主要是由γ(Ni),Cr7(c,B)3,CrB和Ni3B等构成,表现出亚共晶的组织形态。时效过程中发生了由Cr7(C,B)3向Cr23(C,B)6的转变,时效后显微硬度平均提高约15％。时效过程中新相的析出、物相类型的转变和聚集长大是堆焊层显微硬度发生变化的原因。

退火工艺对Ti-4.5Al-2.2V-0.1Fe合金组织结构及力学性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜和电子万能试验机等研究了不同退火工艺对挤压制备的Ti-4.5Al-2.2V-0.1Fe合金组织结构和力学性能的影响。结果表明:退火后,合金的X射线衍射峰略向左偏移,说明其晶格发生膨胀。制备态合金的组织以网篮组织为主,退火后获得了少量魏氏组织、双态组织和等轴组织。960℃+570℃退火后合金显微硬度达542.5 HV1;760℃退火后合金的拉伸强度与塑性匹配较优,并且其压缩塑性较好,韧窝多且深,其压缩应变值为27.4%,960℃+570℃退火后合金的压缩强度较高,达1738 MPa。总之,经760℃退火后,Ti-4.5Al-2.2V-0.1Fe合金的强度与塑性匹配较优,综合性能良好。

退火温度对铝热法制备的TiCrFeMnNi高熵合金组织与硬度的影响

采用铝热法制备TiCrFeMnNi高熵合金,通过XRD、SEM、EPMA和硬度测试研究了铸态以及700、800、1000℃退火后其组织和性能的变化.结果表明:铝热法制得的TiCrFeMnNi高熵合金为树枝晶结构,相组成包括体心立方相,面心立方相和σ相.铸态TiCrFeMnNi高熵合金的硬度可达615HV.与铸态相比,随着退火温度的升高,σ析出相不断溶解,1000℃退火后几乎完全溶解,硬度先明显上升后略有下降,分别为810、767、778HV.

铸态Ti-Sc二元合金的组织特征、相结构和显微硬度

采用真空电弧熔炼技术制备了4种成分的Ti-Sc二元合金,并借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)技术及显微硬度测试,对合金的组织形貌、相成分以及不同形貌相的显微硬度进行了分析.结果表明:合金铸态组织形貌为螺旋状、团簇状片层、双相组织;金属Sc对合金的组织有着明显的细化作用,在合金中Sc与Ti形成了固溶体,不同形貌的相,其显微硬度差别较大;当Sc含量为2%～3%时,Ti-Sc二元合金的显微硬度达到最高值,Sc含量高于2%～3%时,合金基体硬度高于片层组织硬度,Sc含量低于2%～3%时,合金基体硬度低于片层组织硬度,少量Sc对合金性能有所提高,对α相片层组织有强化作用.

等温退火对辐照诱发的非晶TiNiCu合金微观组织结构的影响

TiNiCu记忆合金在美国Argonne国家实验室IVEM TandemNationalFacility加速器产生的400keVXe+离子辐照到0.4dpa时发生非晶化转变。通过电子显微镜研究了非晶化的TiNiCu合金的回复和再结晶过程。退火加热的速度是10℃/min。在280℃时非晶环附近出现电子衍射斑点以及明场像中出现少量析出相,表明回复和再结晶开始。退火到550℃出现多晶环,650℃时有片状马氏体变体生成,750℃时有很锐利的多晶环出现,表明再结晶过程基本完成。经标定再结晶晶粒仍然是TiNiCu记忆合金。再结晶组织与辐照前TiNiCu合金的显微组织相比有较大差异。

退火工艺对AlCuCrFeNi高熵合金微观组织与硬度的影响

用真空电弧熔炼法制备了AlCuCrFeNi多主元高熵合金。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度仪等研究了AlCuCrFeNi铸态以及采用不同退火工艺后的微观组织和硬度。结果表明:AlCuCrFeNi合金在铸态下是由枝晶内富Cr、Fe元素的BCC固溶相、枝晶间富Al、Ni的B2相以及枝晶间富Cu的FCC固溶相组成,并伴有少量的金属间化合物AlFe0.23Ni0.77,铸造硬度值约为(465±10) HV。随着退火温度升高,Cu元素发生扩散,FCC相变得粗大,合金的硬度值降低到400 HV左右,与铸态硬度相差不大,说明合金具有较高的热稳定性以及较好的高温使用性能。

钼酸钠添加剂对ZL108铝合金微弧氧化膜组织结构和硬度的影响

为了系统研究钼酸钠对ZL108铝合金微弧氧化膜性能的影响,在30 A/dm2大电流密度下改变电解液中钼酸钠的添加量,对ZL108铝合金试样进行微弧氧化,通过微弧氧化电压-时间曲线、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、测厚仪、硬度仪等考察钼酸钠添加量对微弧氧化电压及膜层相组成、成分、表面形貌、厚度、硬度的影响。结果表明,在大电流密度下,随着钼酸钠添加量的增加,氧化膜表面吸附物增加,起弧电压和氧化电压先升高后降低;钼酸钠的添加对陶瓷膜层相结构的影响较小,钼以MoO3形式存在于陶瓷膜层中;随着钼酸钠添加量的增加,氧化膜表面先出现孔径较大的微孔,随后微孔数量减少,孔径变小。

Mg含量对高压扭转Al-Mg铝合金及其退火后微观结构与硬度的影响

利用X射线衍射仪、透射电镜和硬度测试研究了Mg含量对Al-Mg铝合金高压扭转(HPT)及不同温度退火30 min后的微观结构和硬度的影响。结果表明:随Mg含量从0 mass%增加到5.0 mass%,HPT后Al-Mg铝合金的平均晶粒尺寸明显减少、位错密度明显增加,相应地硬度则从71 HV0.1明显提高到201 HV0.1。随退火温度从125℃增加到280℃,HPT工业纯铝(CP-Al)的平均晶粒尺寸从486 nm增加到1130 nm,硬度从66 HV0.1降低为55 HV0.1,表明CP-Al的平均晶粒尺寸和硬度随退火温度的提高呈线性增加和线性下降趋势。当退火温度高于195℃时,具有较高Mg含量的HPT Al-Mg铝合金退火后硬度将大幅度下降。但当退火温度低于195℃时,具有较高Mg含量的HPT Al-Mg铝合金退火后硬度下降的趋势与CP-Al类似,表明具有较高Mg含量的HPT Al-Mg铝合金表现出更好的低温热稳定性。基于实验结果,讨论了Mg含量对HPT Al-Mg铝合金强化效果的影响以及高Mg含量HPT Al-Mg铝合金低温热稳定性良好的原因。

退火对Al_(1.5)CrCuFeMnTi高熵合金组织和硬度的影响

为研究退火处理对Al_(1.5)CrCuFeMnTi高熵合金组织和硬度的影响,采用真空电弧熔炼方法制备了铸态合金,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和维氏硬度计等手段对不同温度等温退火处理制得合金的组织形貌、晶体结构、成分分布和硬度进行表征。结果表明,铸态Al_(1.5)CrCuFeMnTi高熵合金由一个有序和一个无序的体心立方结构固溶体构成,形成了典型的枝晶组织,并在合金中观察到调幅结构特征。经过945℃退火处理后,合金中形成一个富含Al、Cr和Mn元素复杂结构的Laves相,合金经980℃退火后,该Laves相转变为以Cr为基体的FCC固溶体。退火处理利于铸态合金中残余内应力释放,致使合金硬度减小至HV450左右。

球化退火冷却速度对钎具用23CrNi3Mo合金管组织与硬度的影响

为解决钎具用23CrNi3Mo合金管冷轧变形抗力过高的问题,对其进行球化退火处理研究,以降低合金的硬度。借助扫描电镜(SEM)和硬度等表征手段,揭示23CrNi3Mo合金管球化退火处理后的微观组织演变规律和硬度变化情况。试验结果表明:在680℃下进行球化退火,23CrNi3Mo合金形成颗粒状碳化物,随着冷却速度的降低,碳化物直径不断增大;球化退火后,23CrNi3Mo合金钢硬度显著降低,进而达到冷轧变形的要求。

退火温度对TC2钛合金板材的组织和硬度的影响

对TC2钛合金板材分别在650℃、680℃、710℃和740℃进行了退火处理,检测了退火后板材的显微组织和硬度。结果表明:随着退火温度的升高,TC2合金板材中α相首先溶入β相,再从β相中析出;680℃退火的板材,微观组织发生明显变化,大量α相溶入基体,只存在少量α相片层。随着退火温度的升高,板材硬度先降低后升高,650℃退火的板材硬度最高,710℃退火的最低,但硬度变化的幅度不大。

微量Fe对TC21钛合金硬度及退火态组织的影响

研究钛合金的组织与硬度有助于改善该材料的加工性能、降低其加工成本.采用真空熔炼法向TC21钛合金中加入微量的Fe元素(ω≤1.7%),通过测试硬度分析微量Fe对钛合金硬度和加工性能的影响规律,并对设定温度下含不同质量分数Fe元素的钛合金退火态显微组织进行了观察和分析.结果表明:随着Fe质量分数的增加,TC21钛合金的硬度先增加后减小,当Fe的质量分数为0.2%时硬度最大;含不同质量分数Fe的TC21钛合金经940℃退火处理4 h后的显微组织为网篮组织,且随着Fe含量增加,α相等轴化趋势加强;当Fe质量分数超过1.1%时,合金经1000℃处理后α相团聚显著,部分α相呈板条状分布,β相的体积分数增大.

时效处理对铅钙合金组织结构及硬度的影响

本文通过对铅钙合金的时效处理,测试了合金的硬度随时效处理的变化情况,分析了合金在不同时效处理后的组织结构,从组织结构的改变上来说明硬度变化的原因,并总结出时效处理对组织结构的影响规律。

退火温度对冷轧态1235铝合金板材组织性能的影响

试验和讨论了退火处理对冷轧1235铝板的组织和力学性能的影响。确定了其再结晶温度范围。

AlCoCrCuFeNi-x高熵合金微观组织及硬度的研究

利用SEM、EDS、XRD等方法研究了AlCoCrCuFeNi-x高熵合金的铸态微观组织和相结构,并测试了合金的硬度。结果表明,该组合金系都形成了简单的BCC、FCC及BCC＋FCC结构固溶体,在AlCoCrCuFeNi0.5、AlCoCrCuFeNi0.8、AlCoCr-CuFeNi和AlCoCrCuFeNi1.2四组合金中都存在少量的金属间化合物,而在AlCoCrCuFeNi1.5和AlCoCrCuFeNi1.8这两组合金中化合物都以纳米晶弥散化分布。六组高熵合金的维氏硬度在355~491 HV之间。

Si含量对FeCoCr_(0.5)NiBSi_x高熵合金涂层组织结构和耐磨性的影响

目的研究Si含量对激光熔覆FeCoCr_(0.5)NiBSi_x高熵合金涂层组织结构、硬度和耐磨性的影响。方法采用激光熔覆技术,在45钢基体表面制备了不同Si含量的FeCoCr_(0.5)NiBSi_x(x取0,0.1,0.2,0.3,0.4)系列高熵合金涂层,分析涂层的宏观形貌、微观组织及相结构,测试涂层的硬度,通过摩擦磨损实验测试涂层的耐磨性。结果熔覆态高熵合金涂层均由FCC相和M2B相组成,显微组织包括先共晶组织和共晶组织。随着Si含量的增加,FCC相增多,M_2B相减少,共晶组织由蜂窝状到颗粒状,然后消失。高熵合金涂层的平均硬度随着Si含量的增加而先降低后增加,FeCoCr_(0.5)NiBSi0.3的硬度值最小(613HV),FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.4)的硬度值最高(820HV)。高熵合金涂层的磨损体积随着Si含量的增加而先增大后减小,FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.3)的磨损体积最大(0.00406mm3),FeCoCr_(0.5)NiBSi0.4的磨损体积最小(0.00233mm3)。结论随着Si含量增加,涂层的M2B相减少,共晶组织逐步消失,耐磨性则先降低后提高。耐磨性能最好的是FeCoCr_(0.5)NiBSi_(0.4)高熵合金涂层。