Y/Al-5Ti-1B复合变质对Al-7Si合金微观组织和力学性能的影响

在传统铸造Al-Si合金中存在的粗大树枝晶α-Al相以及针状共晶Si严重割裂基体,显著降低合金的力学性能。为细化Al-Si合金的组织,提升其力学性能,本文使用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)以及万能材料试验机,研究了不同添加量Y/Al-5Ti-1B变质剂(Al-5Ti-1B均为2%,稀土Y分别为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,质量分数)对Al-7Si合金微观组织和力学性能的影响,并探究了其对Al-7Si合金的变质机理。实验结果表明,当Al-5Ti-1B含量为2%、稀土Y含量为0.4%时,变质效果最佳,共晶Si由粗大针状变为细小颗粒状,长和宽分别减小至2.7和0.8μm,相较于未经变质处理的Al-7Si合金,减小了90.6%和4.7%。合金抗拉强度由原来的168.1 MPa提升至209.1 MPa,增加了24.4%。同时伸长率从6.23%提升至9.62%,增长了54.4%。此外,合金的断裂方式也从脆性断裂转变为韧-脆混合断裂。

冷变形La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(10.7)Co_(0.8)Si_(1.5)合金的微观组织演变与磁热效应

为改善磁制冷工质的制备工艺从而提高实用化进程,提出了一种室温下冷压塑性变形加速磁热相形成的方法。对La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(10.7)Co_(0.8)Si_(1.5)合金的晶粒结构、相组成和磁热效应进行了系统的研究。结果表明,经过预变形,合金单位面积上晶粒数量增加且晶粒尺寸均匀,相比于未压缩样品,在相同条件下退火后磁热相比例增加。当压缩率为30%时,经3天的短时间退火后,1∶13相的比例可达92.68%(体积分数),明显高于未变形样品。30%预变形La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(10.7)Co_(0.8)Si_(1.5)样品居里温度为289 K,在2 T磁场下磁熵变为-7.1 J/(kg·K),可作为室温区实用的磁制冷材料备选工质。

Si_(1-x-y)Ge_xC_y合金材料物理特性研究进展

碳的加入为Si-Ge系统在能带和应变工程上提供了更大的灵活性。文章对Si1-x-yGexCy合金材料物理特性的研究现状进行了概述,重点分析了替位式碳原子在Si1-xGex合金应变补偿和能带工程中的作用,并对其行为机理进行了分析和总结。

Sb变质对Mg-6A1-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和差热分析(DSC)等手段,研究Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响,尤其是对合金固溶处理组织的影响。结果表明:固溶处理可以变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金铸态组织中的汉字状Mg2Si相,使Mg2Si相从汉字状变为短杆状和条块状,并且添加0.4%Sb到实验合金中可使固溶处理变质汉字状Mg2Si相的效果提高。也正是由于固溶处理可以使实验合金组织中的汉字状Mg2Si相变质,使得Mg-6A1-1Zn-0.7Si合金时效处理后获得了较铸态更高的的抗拉性能和抗蠕变性能,并且添加0.4%Sb可以进一步增强热处理对性能的改善作用。

高能超声处理Al-1Si合金凝固组织分析

采用高能超声处理Al-1Si合金熔体,借助金相显微镜和电子探针进行组织分析,并测定合金的熔化潜热,分析了熔体中超声空化效应和声流效应影响凝固过程的机理。结果表明,试样晶粒平均尺寸由超声处理前的94μm减小到超声处理后的34μm;合金试样的熔化吸热量由263.90J/g降低为159.81J/g,在熔体中施加高能超声显著改善了合金成分的均匀性并细化了晶粒。

Si_(1-x-y)Ge_xC_y合金半导体技术及其应用

随着半导体材料及工艺水平的迅速发展,Si1-x-yGexCy合金材料在近年内受到了广泛重视。C组分的引入所带来的应变补偿作用,很好地解决了Si1-xGex合金中的晶格失配问题,使Si衬底上生长的外延层质量和厚度都得到相应提高,并且由于C组分所带来的能带补偿作用,使材料的光电特性也得到改进。文章综述了Si1-x-yGexCy合金的研究进展及其物理特性,并对其在FET、HBT、光电子器件等方面的应用进行了详细的阐述。

基于Murty判据的Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si钛合金α+β相区热变形机制及工艺优化(英文)

根据Murty失稳判据，利用原始等轴组织的TC11钛合金在780～990℃和0．001～70s^-1范围内的等温恒应变速率压缩实验数据，建立了该合金的加工图。依据加工图研究了TC11钛合金的变形机制和变形缺陷与变形热力参数之间的关系。结果表明，在780～990℃和0．001～0．01s^-1范围是超塑性变形区；在780～990℃和高于0．0ls^-1范围，易出现口相裂纹和空洞、局部流动以及绝热剪切等流变失稳现象。根据加工图分析，结合微观组织观察结果，并考虑变形抗力的大小，确定出了较佳的变形热力参数范围为850～940℃和0．001～0．01s^-1，最佳的变形热力参数在900℃和0．001s^-1附近。

新型NbMoCrTiAl-1Si-xB(x=0、1)难熔高熵合金的微观组织及高温氧化行为研究

目的进一步改善新型低密度难熔高熵合金NbMoCrTiAl-1Si的高温氧化能力。方法采用非自耗真空电弧熔炼技术配合水冷铜模制备了NbMoCrTiAl-1Si-xB(x=0、1)合金,于1173 K下,在TGA/DSC1型热重及同步热分析仪上进行了48 h高温氧化试验,通过XRD、SEM及EDS分析了该合金的组织结构和高温氧化机制。结果铸态NbMoCrTiAl-1Si-xB(x=0、1)合金具有典型的枝晶状组织,1%B元素的添加不会改变合金枝晶的组织结构,但会使枝晶间组织形态由黑色纳米颗粒状转变为亮白色短棒状。NbMoCrTiAl-1Si合金的氧化过程由初期线性快速氧化阶段和后期抛物线慢速氧化阶段组成,氧化总增重为1.064 mg/cm^2,而NbMoCrTiAl-1Si-1B合金氧化过程则可分为具有两个不同氧化速率常数的抛物线氧化阶段,氧化总增重约为NbMoCrTiAl-1Si合金氧化总增重的1/2。经48 h高温氧化后,NbMoCrTiAl-1Si合金表面氧化膜凹凸不平,枝晶间发生了明显的内氧化现象,形成了枝晶内以片状和针状刚玉结构的Al2O3为主,枝晶间以团簇状金红石结构的TiO2为主的氧化膜,NbMoCrTiAl-1Si-1B合金表面氧化膜相对平坦,整个试样表面覆盖了一层由Al2O3、TiO2和Ti0.4Al0.3Nb0.3O2等组成的连续、致密的氧化膜。结论1%B元素的添加会促进NbMoCrTiAl-1Si-1B合金表面Al2O3和TiO2等致密氧化物的形成,抑制合金内氧化进程,显著提高合金抗高温氧化能力。

激光选区熔化成形AlSi10Mg合金构件致密度和力学性能研究

研究了激光功率、扫描速度和扫描间距对激光选区熔化成形AlSi10Mg合金试块致密度的影响,并采用固溶时效工艺对拉伸试样进行热处理,分析了热处理对力学性能的影响规律。结果表明,激光功率对SLM成形AlSi10Mg合金的致密度影响较大;试件的横向抗拉强度略低于纵向,但屈服强度略高,且横向伸长率显著高于纵向。热处理后的SLM成形AlSi10Mg合金构件横向与纵向力学性能相当,均优于AlSi10Mg合金典型拉伸性能。

Ca含量对AZ61-1Si合金显微组织及力学性能的影响

利用OM、XRD、SEM、EDS等方法,研究了Ca含量对AZ61-1Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ca能显著改变Mg2Si相的形态及大小,细化晶界,而对基体晶粒尺寸影响不大。添加Ca后,AZ61-1Si镁合金的力学性能得到明显提高。

等通道转角挤压ZAM63-1Si镁合金的组织和性能

试验研究了Mg-6Zn-3Al-1Si镁合金通过等通道转角挤压(ECAP)后的微观组织和力学性能。结果表明:ZAM63-1Si镁合金ECAP后,α-Mg基体、汉字状的Mg_2Si相及层片状MgZn相得到有效细化,随着道次的增加,汉字状Mg_2Si逐渐破碎成颗粒状,并逐步相对均匀地分布在细化后的α-Mg基体中。等通道转角挤压后,该合金的力学性能显著提高。铸态合金屈服强度为41 N/mm^2,抗拉强度为62 N/mm^2,伸长率为1.35%。1道次挤压后合金的屈服强度提高到152 N/mm^2,抗拉强度提高到173 N/mm^2,伸长率提高到2%;4道次后屈服强度和抗拉强度分别提高到210 N/mm^2和240 N/mm^2,伸长率提高到6.5%。

外场对水平连铸Al-1Si合金组织细化的影响

研究了电磁场和超声场对Al-1Si合金晶粒细化的影响。研究结果表明在结晶器外部施加电磁场,随着电流强度的增加,合金的晶粒得到了细化,但当电流增大到120A时,晶粒却发生了粗化;对金属熔体施加超声场以后,晶粒得到了明显的细化,平均晶粒度由94.1μm降为31.2μm。对外场作用下水平连铸Al-1Si合金的组织细化机理进行了探讨。

电磁场对Al-1Si合金冷却曲线及凝固组织的影响

研究了工频电磁场对水平连铸Al-1Si合金凝固曲线和铸坯凝固组织的影响。通过在水平连铸过程中对合金冷却曲线的测量可知,施加100A的工频电磁场后,合金的开始结晶温度由未施加电磁场时的645℃上升到656.4℃,而且凝固时间缩短,结晶温度间隔变小。施加电磁场后,凝固组织得到了细化,励磁电流值的逐步增大使凝固组织更加细化均匀,但当励磁电流达到120A时,组织又发生粗化现象。

电磁场对水平连铸Al-1Si合金线材组织和性能的影响

研究了工频电磁场对水平连铸10mm的Al-1Si合金键合线铸坯表面质量、凝固组织、溶质偏析和力学性能的影响。试验结果表明,在工频电磁场作用下,铸坯的表面质量得到了改善,当励磁电流达到100A时,表面粗糙度由未施加电磁场时的40μm降为20μm;凝固组织得到了细化,晶粒尺寸均匀;溶质偏析得到了抑制,Si元素在α(Al)基体中的固溶度及其分布的均匀性得到提高;并且力学性能得到了改善,抗拉强度和伸长率分别提高了16·5%和36%。

Mg_2Si_(1-x)Sn_x合金的组织和性能

采用机械合金化+热压烧结制备Mg_2Si_(1-x)Sn_x(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8)合金,对合金的组织性能进行了研究.结果表明:Mg2Si中的部分Si被Sn替代,晶体结构并不发生改变.随Sn替代量的增加,合金的点阵常数逐渐增大,整个XRD衍射峰向低角偏移增大,致密度先增大后减小,晶粒得到细化.随Sn替代量的增加,合金的抗压强度、抗弯强度先增大后减小,断裂方式由解理断裂向准解理断裂转变;引入Sn元素,Mg2Si1-xSnx的力学性能和热电性能得到提高,当x=0.4时,合金具有最佳的综合性能.合金的强化是由细晶强化、固溶强化和第二相强化3种机制共同作用的结果.

深过冷Fe_(82)B_(17)Si_1合金的凝固组织与软磁性能

采用扫描电镜、X射线衍射仪等分析方法,系统研究了凝固组织对深过冷Fe82B17Si1合金软磁性能的影响.结果表明:该合金的最佳软磁性能位于Fe2B相完全粒化的超细球状非规则共晶组织区,通过减小该组织中Fe2B相尺度可进一步改善其软磁性能;该合金的磁损耗机制与常规软磁材料不同,材料中存在较大的剩余损耗,其磁损耗大幅度降低的Fe2B相临界尺寸为0 5μm左右.

直流电场对A1-10%Si亚共晶合金凝固组织的影响

对在不同电流密度的直流电场作用下A1-10%Si亚共晶合金凝固组织的变化进行了研究。结果表明,直流电场改变了Si相的生长形态,随着电流密度的增加,Si相经历了一次细化过程,电场的作用增加了Al-Si合金中的潜在形核质点,电流密度达到28.3mA/mm2时,形核率达到了最大值,电场对Si的生长有抑制作用。

预退火对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶合金巨磁阻抗效应的影响

用HP4294A型阻抗分析仪测量了经不同温度预退火后再540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3S i13.5B9纳米晶合金薄带的巨磁阻抗,并结合XRD衍射图谱和AFM图谱,研究了预退火对纳米晶介观结构的影响.结果发现,200℃、300℃和400℃预退火处理40 m in对随后540℃退火的Fe73.5Cu1Nb3S i13.5B9薄带-αFe(S i)纳米晶介观结构产生了影响,颗粒团聚优势明显减弱,横向各向异性场减小,巨磁阻抗比得到了显著的提高.

Fe(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶合金的激光晶化

用CO2 连续激光在不同功率、相同的速度条件下辐照Fe73 5Cu1Nb3 Si13 5B9非晶带 ,然后用穆斯堡尔谱详细研究材料的微观结构 .研究发现当扫描速度和散光斑直径一定的情况下 ,适当选择激光功率 ,Fe73 5Cu1Nb3 Si13

Cu-2.1Ni-0.5Si合金热处理工艺研究

对Cu-2.1Ni-0.5Si合金在时效过程中的电导率、布氏硬度及抗拉强度的变化进行了研究,采用扫描电镜观察时效后合金的显微组织,分析第二相的分布及形成机理,以及时效组织的强化机制。结果表明Cu-2.1Ni-0.5Si合金在900℃固溶1 h后再500℃时效1h可得到最佳性能,该合金时效初期即1～2h时组织是以调幅分解和有序化强化交替进行,2h以后主要以Ni2Si相的析出为主要强化机制。