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不同铜含量Al-Si-Mg铸造合金的时效析出行为
1
作者 周鹏飞 贲能军 +1 位作者 张小玮 惠为东 《机械工程材料》 北大核心 2026年第1期65-71,共7页
铸造了不同铜质量分数(0,0.6%,1.2%,2.1%)的Al-Si-Mg-Cu合金,并进行双级固溶(500℃×6 h+530℃×4 h,水淬)+时效(175℃保温0~96 h,空冷)的T6热处理,研究了铜含量对合金时效析出行为的影响,分析了硬度“双峰”现象的形成机制。... 铸造了不同铜质量分数(0,0.6%,1.2%,2.1%)的Al-Si-Mg-Cu合金,并进行双级固溶(500℃×6 h+530℃×4 h,水淬)+时效(175℃保温0~96 h,空冷)的T6热处理,研究了铜含量对合金时效析出行为的影响,分析了硬度“双峰”现象的形成机制。结果表明:铜质量分数不超过0.6%时合金硬度随时效时间延长先增大后减小,呈现单峰变化;铜质量分数不低于1.2%时合金出现硬度“双峰”现象,且第二个硬度峰值要略高于第一个。175℃下时效10 h后,低铜含量合金主要析出相为β′′相,时效16 h后主要析出相不变;175℃下时效10 h后,高铜含量合金主要析出相为Q′相,时效16 h后主要析出相为θ′相。高铜含量合金硬度“双峰”现象是由时效过程中析出相演变引起的,主要析出相随时效时间延长由Q′相转变为θ′相。 展开更多
关键词 Al-Si-Mg-Cu合金 时效 析出相 硬度
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超声检测杂波与高黏结相硬质合金钴相的相关性研究
2
作者 卢少武 罗海辉 +2 位作者 管玉明 周新华 宋明 《硬质合金》 2026年第1期62-70,共9页
本研究利用超声检测技术对高钴硬质合金产品进行无损探伤,对出现杂波部位进行线切割取样。利用金相切片技术,对样品定点切片观察分析,发现杂波就是硬质合金钴相不均匀的反射波形体现。钴相不均匀表现为较多直径不一钴池聚集;反射杂波越... 本研究利用超声检测技术对高钴硬质合金产品进行无损探伤,对出现杂波部位进行线切割取样。利用金相切片技术,对样品定点切片观察分析,发现杂波就是硬质合金钴相不均匀的反射波形体现。钴相不均匀表现为较多直径不一钴池聚集;反射杂波越密集表示其钴相不均匀程度越高;杂波中单个峰的幅度越高,其对应的最大钴池的直径越大。本文利用钴池直径与对应超声检测杂波反射幅度关系,建立回归方程,利用该回归方程结合超声检测的杂波判断高钴硬质合金产品钴相分布情况,指导高钴硬质合金生产与应用,助力高钴硬质合金产品生产技术不断进步。 展开更多
关键词 超声检测 杂波 高钴硬质合金 金相切片技术 钴相 钴池
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深冷处理对QAl11-6-6铝青铜组织与硬度的影响
3
作者 廖泽坤 刘莹雪 +3 位作者 俞金鹏 谢冰 胡克福 林高用 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期73-84,共12页
为了满足在特殊工况下服役的工件对于超高硬度铝青铜材料的需求,并解决制备超高硬度铝青铜时易开裂的问题,系统研究了深冷处理(DCT)对QAl11-6-6铝青铜组织与性能的影响。首先,在传统“固溶+时效”(T6)工艺后引入不同时间的深冷处理;其次... 为了满足在特殊工况下服役的工件对于超高硬度铝青铜材料的需求,并解决制备超高硬度铝青铜时易开裂的问题,系统研究了深冷处理(DCT)对QAl11-6-6铝青铜组织与性能的影响。首先,在传统“固溶+时效”(T6)工艺后引入不同时间的深冷处理;其次,通过微观组织表征与硬度测试揭示了深冷处理时间对合金相组成、位错密度及硬度的影响规律;最后,基于强化机制提出提升合金硬度的最优T6-DCT复合热处理工艺。研究结果表明:T6态合金由α相、β'相、κ相组成,而β'相具有比α相更高的硬度。深冷处理促使T6态合金中的α相减少、β'相占比增大,深冷处理30 min时,合金中较软的α相基本消失;随处理时间延长(0~120 min),β'相片层厚度减小并细化;深冷处理使合金中的位错密度显著增加,处理30 min时,合金位错密度达峰值(2.93×10^(15) m^(-2)),较T6态的提升近6倍。合金经T6-DCT 30min深冷处理后达到最高洛氏硬度45.9,较T6态(40.1)提升14.5%。深冷处理提升合金硬度的主要机制为位错密度增加和α→β'相变导致软质α相减少、硬质β'相增多。 展开更多
关键词 QAl11-6-6铝青铜 深冷处理 硬度 位错密度 相变调控
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Si含量对Al-Mg-Si铝合金型材时效硬化及拉伸性能的影响
4
作者 曹普立 刘胜胆 《材料研究与应用》 2026年第1期36-43,共8页
Al-Mg-Si合金作为典型的时效强化型合金,经时效处理能够获得较高的强度,同时其兼备优异的耐腐蚀性、成形性和焊接性能,被广泛应用于轨道交通、汽车等领域。提升Al-Mg-Si合金的强度,对于实现结构轻量化、降低能耗与排放至关重要,是推动... Al-Mg-Si合金作为典型的时效强化型合金,经时效处理能够获得较高的强度,同时其兼备优异的耐腐蚀性、成形性和焊接性能,被广泛应用于轨道交通、汽车等领域。提升Al-Mg-Si合金的强度,对于实现结构轻量化、降低能耗与排放至关重要,是推动“碳达峰、碳中和”目标实现的有效途径,因而成为当前研究的重点方向。增加Al-Mg-Si合金中Si元素的含量(质量分数)可以显著提升强度,但过量的Si元素含量对合金的塑韧性会产生不利影响,因此合适的Si元素含量对平衡Al-Mg-Si合金综合性能十分关键。本文通过硬度、电导率和室温拉伸性能测试,研究了Si元素含量对Al-Mg-Si合金型材时效硬化和拉伸性能的影响,结合金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等微观组织的表征结果,探讨了影响机理。结果表明,当Si元素含量从0.6%(0.6Si)增加至0.8%(0.8Si)时,合金中沉淀强化相的数量密度显著增加,沉淀强化效果提高,合金的峰值硬度提高了9.9%,抗拉强度及屈服强度分别提高了7.5%和11.0%。然而,Si元素含量的增加同样促进了合金中脆硬的富Si相形成,导致合金伸长率降低为原来的42.6%。此外,时效时间少于20 h时,0.6Si合金的电导率明显高于0.8Si合金,但这种差别随着时效时间延长不断减小,在时效40 h时两种合金的电导率基本保持一致。本研究为确定Al-Mg-Si合金中合适Si元素的含量提供了参考,以满足不同应用场景对不同强度Al-Mg-Si合金材料的需求。 展开更多
关键词 SI元素 AL-MG-SI合金 时效硬化 拉伸性能 电导率 脆硬相 沉淀相 晶粒尺寸
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原位合成V(C,N)对铁基堆焊合金组织性能的影响
5
作者 白云朋 贾华 +3 位作者 徐令 张潇予 祝茂函 武立波 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第2期83-87,109,共6页
采用自制药芯焊丝明弧堆焊方法在Q235钢表面制备5组不同钒含量的Fe-Cr-C-N-V系铁基堆焊合金。借助X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊合金的组织和性能进行分析。结果表明:堆焊合金主要由马氏... 采用自制药芯焊丝明弧堆焊方法在Q235钢表面制备5组不同钒含量的Fe-Cr-C-N-V系铁基堆焊合金。借助X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊合金的组织和性能进行分析。结果表明:堆焊合金主要由马氏体、残余奥氏体、V(C,N),M_(7)(C,N)_(3),M_(23)(C,N)_(6)和M_(3)(C,N)等相组成。随着V添加量的增多,原位生成的V(C,N)陶瓷硬质相颗粒增多,初生奥氏体晶粒细化,部分转变为马氏体,共晶硬质相增多并逐渐由网状断裂为孤立状。当V的质量分数为8%时,各相组织之间匹配良好,堆焊合金具有最佳的耐磨性,此时硬度为64.5HRC,磨损量为0.1667g。此后继续增加V的添加量,V(C,N)陶瓷硬质相颗粒聚集长大,导致堆焊合金的耐磨性变差。 展开更多
关键词 药芯焊丝 原位合成 V(C N)陶瓷硬质相颗粒 铁基堆焊合金 组织性能
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电沉积镍基复合镀层及其性能的研究进展
6
作者 王文鑫 阚洪敏 《热加工工艺》 北大核心 2026年第2期1-6,共6页
镍基复合镀层由于其工艺成熟、成本较低常被作为金属零件的表面保护材料,用于增强金属基体的硬度、耐磨性等。系统综述了近年来制备高硬度及耐磨镍基复合镀层工艺上的优化方法,并重点介绍几种常用的第二相颗粒对镀层硬度及耐磨性的影响... 镍基复合镀层由于其工艺成熟、成本较低常被作为金属零件的表面保护材料,用于增强金属基体的硬度、耐磨性等。系统综述了近年来制备高硬度及耐磨镍基复合镀层工艺上的优化方法,并重点介绍几种常用的第二相颗粒对镀层硬度及耐磨性的影响。最后,对高硬度及耐磨镍基复合镀层的发展进行展望。 展开更多
关键词 镍基复合镀层 第二相颗粒 高硬度 耐磨 耐腐蚀
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脱油沥青液相交联协同固相氧化制备储钠硬碳
7
作者 刘金花 刘东 +2 位作者 娄斌 刘子璇 李嘉鹏 《石油炼制与化工》 北大核心 2026年第4期109-118,共10页
以廉价易得的脱油沥青为原料,基于过程解耦策略开发了液相交联协同固相氧化法制备沥青基硬碳储钠材料。通过液相交联反应增大原料的分子尺寸,降低碳层平面度,再通过固相氧化反应引入含氧官能团的交联结构,使材料由热塑性转变为热固性,... 以廉价易得的脱油沥青为原料,基于过程解耦策略开发了液相交联协同固相氧化法制备沥青基硬碳储钠材料。通过液相交联反应增大原料的分子尺寸,降低碳层平面度,再通过固相氧化反应引入含氧官能团的交联结构,使材料由热塑性转变为热固性,确保在后续炭化过程中最大程度维持堆积碳层的无序排列,并利用高温阶段的非碳元素脱除逸出,构建碳层面内缺陷、超微孔结构等储钠位点。电化学测试结果结果表明,在液相交联温度为340℃、液相交联时间为9 h、固相氧化温度为300℃、炭化温度为1300℃的最优工艺条件下,制备的硬碳材料在0.1 A/g电流密度下的可逆容量达278.45 mA·h/g,首周库仑效率为69.03%,其中斜坡区容量占总容量的58.54%。 展开更多
关键词 脱油沥青 液相交联 固相氧化 炭化 微晶结构 硬碳 电化学性能
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冷却速率对450 MPa级铁路货车耐候钢相变行为的影响
8
作者 孙继鸿 刘志众 +3 位作者 佟欣儒 张瑞琦 刘志伟 孙傲 《金属热处理》 北大核心 2026年第2期61-66,共6页
以鞍钢某厂生产的Q450NQR1钢连铸坯为研究对象,利用Gleeble-3800热模拟试验机对Q450NQR1钢的相变行为进行了研究,并绘制了动态CCT曲线,分析了冷却速率对其微观组织和硬度的影响。结果表明,Q450NQR1钢在较低冷却速率(0.2~1℃/s)下主要形... 以鞍钢某厂生产的Q450NQR1钢连铸坯为研究对象,利用Gleeble-3800热模拟试验机对Q450NQR1钢的相变行为进行了研究,并绘制了动态CCT曲线,分析了冷却速率对其微观组织和硬度的影响。结果表明,Q450NQR1钢在较低冷却速率(0.2~1℃/s)下主要形成铁素体和珠光体,随着冷速增大,钢中珠光体减少,铁素体由块状转变为条状;继续增大冷却速率至3℃/s,钢中开始形成贝氏体,当冷速为5℃/s时,珠光体消失;随着冷速进一步增大至30~50℃/s,贝氏体逐渐增多,晶粒细化,残留奥氏体的分布逐渐弥散。Q450NQR1钢的显微硬度随冷却速率呈幂函数趋势增加。在较低的冷却速率下,组织主要为铁素体和珠光体,硬度较低,提高冷速后发生贝氏体转变,从而提高了硬度。当冷速在30~50℃/s时,组织构成无明显变化,仅发生晶粒细化,硬度提升缓慢。 展开更多
关键词 耐候钢 CCT曲线 冷却速率 相变行为 硬度
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退火工艺对980MPa级复相钢组织与性能的影响
9
作者 韩世绪 刘浩 +4 位作者 李志昂 宋月 张馨月 薛仁杰 孟强 《金属热处理》 北大核心 2026年第3期186-191,共6页
基于连退模拟试验机对新开发的C-Mn-Nb-Ti系980 MPa级复相钢进行了连续退火试验,借助金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备,研究了不同均热温度下的组织、性能转变规律。结果表明,试验钢退火后为复相组织,大量的块状马... 基于连退模拟试验机对新开发的C-Mn-Nb-Ti系980 MPa级复相钢进行了连续退火试验,借助金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、拉伸试验机等设备,研究了不同均热温度下的组织、性能转变规律。结果表明,试验钢退火后为复相组织,大量的块状马氏体及部分贝氏体依附于铁素体基体上。≥800℃退火时组织趋于均匀化,820℃退火平均晶粒尺寸为4.3μm。随退火温度升高,组织硬度差降低,820℃时相间硬度差为30 HV0.02;力学性能演变规律显示,退火温度的提升,强度逐渐降低。≥780℃退火后抗拉强度、屈服强度由于淬硬相占比提升与相硬度差协同作用而趋于平缓,伸长率持续上升,表明塑性在持续优化。820℃退火后,试验钢强塑积达到11.8 GPa·%;断口形貌显示,试验钢拉伸断口均为韧性断裂,断口韧窝随退火温度的升高而加深、变大。Ti N析出物会减小韧窝深度,进而恶化材料性能。 展开更多
关键词 复相钢 连续退火 显微组织 硬度 力学性能 强塑积
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低硬度1Cr11Co3W3NiMoVNbNB螺栓用钢组织与性能的研究
10
作者 邓辉 《汽轮机技术》 北大核心 2026年第1期76-80,共5页
针对某电厂服役后硬度下降至标准下限的1Cr11Co3W3NiMoVNbNB螺栓,选取了不同低硬度值的试样开展了化学成分分析、显微组织分析、扫描电镜及能谱分析、室温及高温力学性能对比试验。结果表明:该螺栓用钢原始组织为回火马氏体组织,在600... 针对某电厂服役后硬度下降至标准下限的1Cr11Co3W3NiMoVNbNB螺栓,选取了不同低硬度值的试样开展了化学成分分析、显微组织分析、扫描电镜及能谱分析、室温及高温力学性能对比试验。结果表明:该螺栓用钢原始组织为回火马氏体组织,在600℃下长时服役后马氏体分解,且晶界M_(23)C_(6)相和晶内链状Laves相聚集长大,固溶强化和析出相强化效果减弱,硬度和强度显著降低。当硬度降低到285HBW和240HBW时,室温下抗拉强度和屈服强度分别降低至标准要求下限,高温强度也显著下降。 展开更多
关键词 低硬度 强度 回火马氏体 M_(23)C_(6)相 LAVES相
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激光快速熔炼TC25G-TiAl4822梯度成分合金凝固组织演变行为 被引量：2
11
作者 王洋 冉先喆 +4 位作者 苏磊 孔德智博 程序 李卓 刘栋 《材料工程》 北大核心 2025年第3期95-104,共10页
未来高推重比先进航空发动机的发展对新型高性能轻质高温压气机整体叶盘需求迫切。激光增材制造TC25GTiAl4822双金属梯度结构材料作为轻质高压压气机整体叶盘备选的一种重要材料体系,其梯度过渡层合金的成分选择和凝固组织研究对指导相... 未来高推重比先进航空发动机的发展对新型高性能轻质高温压气机整体叶盘需求迫切。激光增材制造TC25GTiAl4822双金属梯度结构材料作为轻质高压压气机整体叶盘备选的一种重要材料体系,其梯度过渡层合金的成分选择和凝固组织研究对指导相关构件结构性能设计具有关键影响。为理解(1-x)TC25G-xTiAl4822梯度成分合金随粉末原料中TiAl4822预合金粉末含量变化而出现的凝固组织演变行为,利用激光快速熔炼技术制备了两种单一原料(TC25G和TiAl4822)成分合金锭和9种混合原料成分合金锭,并采用光镜、扫描电镜、XRD和透射电镜等材料表征设备和硬度测量装置进行研究。研究结果表明:随原料中TiAl4822合金粉末含量的增加,合金凝固晶粒特征变化为树枝晶→等轴晶→树枝晶。合金室温显微组织发生如下的转变:α_(p)+α_(s)+β+α_(2)→α_(p)+α_(s)+α_(2)+β/B2→α+α_(2)+β/B2→α_(2)+B2→γ+γ/α_(2)+B2→γ+γ/α_(2);由于不同成分合金中的相类型和含量变化,合金维氏硬度值呈先增加后减小的变化趋势,且在粉末比例为50%~70%时具有极大突变,硬度由620HV降到450HV。上述相关研究结果为双金属过渡层合金的成分选择需避开中间比例粉末含量范围提供了基础依据。 展开更多
关键词 激光熔炼技术 梯度成分合金 凝固组织 相演变 硬度转变
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Al添加对TiZrNbTaMo系难熔高熵合金微观组织及蠕变性能的影响
12
作者 钟丽琼 韩娟 易艳良 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第6期120-126,共7页
难熔高熵合金在服役时的蠕变行为严重制约其工程化应用。本研究以(Ti_(39.5)Zr_(39.5)Nb_(9.7)Ta_(4.3)Mo_(7))_(100-x)Al_(x)(x=0、5、10、15、20,摩尔分数,%)难熔高熵合金为对象,分析了不同Al含量对合金微观组织和蠕变性能的影响。结... 难熔高熵合金在服役时的蠕变行为严重制约其工程化应用。本研究以(Ti_(39.5)Zr_(39.5)Nb_(9.7)Ta_(4.3)Mo_(7))_(100-x)Al_(x)(x=0、5、10、15、20,摩尔分数,%)难熔高熵合金为对象,分析了不同Al含量对合金微观组织和蠕变性能的影响。结果显示,Al含量较低时合金呈单一BCC相,而Al含量较高时析出B2和Al_(3)Zr相,且部分Al固溶于BCC基体使晶格收缩;Al添加可提高合金纳米硬度,添加20%Al的合金纳米硬度达6.85 GPa(在50 mN峰值载荷下);Al添加能降低合金蠕变总位移,且高Al含量下合金应变率敏感性指数更低,抗蠕变性能更优。本研究为难熔高熵合金成分优化及蠕变性能提升提供了理论依据。 展开更多
关键词 难熔高熵合金 Al添加 蠕变性能 应变率敏感性指数 纳米压痕 硬度 物相
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形变热处理对N36锆合金微观组织及力学性能的影响研究
13
作者 李萍 张澳 +3 位作者 张百顺 汪洋 王嘉伟 薛克敏 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第5期99-107,共9页
对等通道双转角挤压(ECDAP)前后的N36锆合金试样在800℃下进行退火,然后在580℃下进行不同时间(12、24、48 h)的时效处理,探究热处理制度对初始样及变形样组织形貌、第二相粒子及显微硬度的影响。结果表明:大变形能够显著增强退火过程... 对等通道双转角挤压(ECDAP)前后的N36锆合金试样在800℃下进行退火,然后在580℃下进行不同时间(12、24、48 h)的时效处理,探究热处理制度对初始样及变形样组织形貌、第二相粒子及显微硬度的影响。结果表明:大变形能够显著增强退火过程的再结晶驱动力,有利于后续时效过程中合金元素的扩散,促进第二相粒子的弥散析出。随着变形道次的增加,合金第二相尺寸明显细化。随着时效时间延长,第二相尺寸有所增大,且合金硬度得到提高。当退火后时效时间由12 h增加至48 h时,初始样的第二相平均尺寸由280 nm增加至306 nm,4道次变形样的第二相平均尺寸由144 nm增加至163 nm;初始样的硬度值升高了7.05%,1道次和4道次变形样的硬度值分别升高了11.1%和10.49%,可见变形及热处理工艺相结合对N36锆合金的力学性能也具有较大提升。 展开更多
关键词 N36锆合金 形变热处理 退火 时效时间 组织形貌 第二相 硬度
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热处理对Fe_(35)Mn_(35)Ni_(10)Cr_(10)Al_(10)高熵合金显微组织和硬度的影响
14
作者 白莉 刘蒙恩 +1 位作者 王方丽 彭莉 《金属热处理》 北大核心 2025年第4期34-39,共6页
通过真空电弧熔炼制备了Fe_(35)Mn_(35)Ni_(10)Cr_(10)Al_(10)高熵合金,并对其进行了1200℃×2 h固溶和600℃×4 h时效处理。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和显微硬度计对高熵合金的微观组织结构和硬度进行了测试。结果... 通过真空电弧熔炼制备了Fe_(35)Mn_(35)Ni_(10)Cr_(10)Al_(10)高熵合金,并对其进行了1200℃×2 h固溶和600℃×4 h时效处理。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和显微硬度计对高熵合金的微观组织结构和硬度进行了测试。结果表明,Fe_(35)Mn_(35)Ni_(10)Cr_(10)Al_(10)高熵合金铸态组织为树枝晶,晶内为FCC相,枝晶间为BCC相,且在BCC相区均匀分布大量的B2相纳米粒子。在1200℃固溶2 h后,高熵合金组织由树枝晶转变为等轴晶,晶内为有序的B2相,仅在晶界处存在少量的FCC相。继续在600℃时效4 h后,B2相向FCC相转变导致高熵合金中B2相体积分数减小,并且在B2相区内析出α-Mn结构的椭球状纳米粒子。大量B2相以及α-Mn结构的椭球状纳米粒子的出现分别提高了Fe_(35)Mn_(35)Ni_(10)Cr_(10)Al_(10)高熵合金固溶态和时效态的硬度,分别为419和517 HV0.5,相较于铸态硬度分别提高了51%和86%。 展开更多
关键词 高熵合金 热处理 微观组织 B2相 α-Mn结构相 维氏硬度
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激光辅助冷喷涂制备SiC-316复合涂层的组织与性能
15
作者 于宝义 马洪迪 郑黎 《金属热处理》 北大核心 2025年第4期295-301,共7页
采用激光辅助冷喷涂(LACS)技术在Q235钢基体上制备了316L及SiC-316L复合涂层,根据不同激光功率下316L涂层的质量确定制备SiC-316L复合涂层的激光功率,进而对比研究了两种涂层的显微组织、物相组成、硬度和耐磨性。结果表明,激光功率的... 采用激光辅助冷喷涂(LACS)技术在Q235钢基体上制备了316L及SiC-316L复合涂层,根据不同激光功率下316L涂层的质量确定制备SiC-316L复合涂层的激光功率,进而对比研究了两种涂层的显微组织、物相组成、硬度和耐磨性。结果表明,激光功率的提升能明显降低316L涂层孔隙率并提升涂层与基体的结合强度。激光功率为500 W时,316L涂层孔隙和微裂纹最少,SiC-316L复合涂层中SiC颗粒在复合涂层中分布均匀,两种涂层均未发生明显氧化、相变现象,涂层与基体的结合机制均为机械结合与冶金结合共存机制。316L涂层和SiC-316L复合涂层的平均硬度分别达到437.7和490.5 HV0.3。常温磨损条件下,SiC-316L复合涂层的摩擦因数较316L涂层降低了35%;600℃高温磨损条件下,SiC-316L复合涂层的摩擦因数较316L涂层降低了18.4%,SiC-316L复合涂层表现出更加优异的耐磨性能。 展开更多
关键词 激光辅助冷喷涂 复合涂层 激光功率 物相成分 硬度 耐磨性
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晶格负畸变对(AlTiZr)N硬质膜相结构、硬度及耐磨性的影响
16
作者 张钧 许正磊 +1 位作者 戴步实 潘明明 《沈阳大学学报(自然科学版)》 2025年第6期459-465,F0002,共8页
采用多弧离子镀技术,以Al30Ti70合金靶、单元素Zr靶共沉积的方式,通过调控沉积靶电流,制备了具有不同组元配比的(AlTiZr)N硬质膜。通过XRD、SEM、硬度计、摩擦磨损仪对膜层的表面和断面成分、组织形貌、相组成、表面硬度及摩擦磨损性能... 采用多弧离子镀技术,以Al30Ti70合金靶、单元素Zr靶共沉积的方式,通过调控沉积靶电流,制备了具有不同组元配比的(AlTiZr)N硬质膜。通过XRD、SEM、硬度计、摩擦磨损仪对膜层的表面和断面成分、组织形貌、相组成、表面硬度及摩擦磨损性能进行了表征。研究了晶格负畸变对(AlTiZr)N硬质膜相结构、硬度及耐磨性能的影响。实验结果表明:当(AlTiZr)N硬质膜中Al、Ti的原子占比分别在7%~16%、33%~48%范围内增加,而Zr原子占比相应地在60%~36%范围内减少时,膜层发生晶格负畸变。随着晶格负畸变程度增加,分离的(AlTiZr)N相逐渐融合。膜层的显微硬度呈现单调递增的变化趋势,Al_(16)Ti_(48)Zr_(36)N膜的硬度最大值为2200 HV0.025/20,但膜层摩擦系数不随硬度单调变化,当硬度大于1600 HV0.025/20时,磨粒磨损产生的硬磨粒会增大膜层的摩擦系数,降低耐磨性。 展开更多
关键词 (AlTiZr)N硬质膜 多弧离子镀 晶格负畸变 硬度 相结构 耐磨性
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TiZrTa_(x)NbMo难熔高熵合金组织及其力学性能
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作者 董福宇 郭子鹤 +2 位作者 张悦 申向阳 袁晓光 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第4期524-529,共6页
【目的】难熔高熵合金作为一种新型的高温材料,因其优异的高温性能而具有广泛的应用前景。然而,较差的室温塑性成为了限制其发展的主要因素。在众多的难熔高熵合金成分体系中,TiZrTaNbMo因具有较好的生物相容性而引起了学者们的广泛关注... 【目的】难熔高熵合金作为一种新型的高温材料,因其优异的高温性能而具有广泛的应用前景。然而,较差的室温塑性成为了限制其发展的主要因素。在众多的难熔高熵合金成分体系中,TiZrTaNbMo因具有较好的生物相容性而引起了学者们的广泛关注,但是该合金的室温塑性较差,其未来发展受到了限制。Ta作为组元中熔点最高的元素,截止到目前关于该元素对合金体系的微观组织与力学性能的影响机制尚不明确。【方法】本文探明了Ta元素含量的降低对TiZrTaNbMo难熔高熵合金组织及性能的影响规律。Ta元素摩尔比取值为0.8、0.9与1.0,其余元素摩尔比不变。采用非自耗高真空电弧炉熔炼制备了TiZrTa_(x) NbMo(x=0.8,0.9,1.0)难熔高熵合金,并对合金基体进行了1000℃/6 h的退火处理,之后随炉冷却。利用X射线衍射仪(XRD)确定合金的相结构,使用扫描电子显微镜(SEM)以及附带的能谱仪(EDS)表征了合金的微观组织形貌及元素分布,并使用显微硬度计检测了合金的维氏硬度。【结果】TiZrTa_(x) NbMo难熔高熵合金由主要BCC 1相和次要BCC 2相组成,呈现典型的枝晶结构。Ta元素含量的增加使得枝晶间区域变小,其中Ta、Nb与Mo元素富集于枝干部分,Ti与Zr元素富集于枝晶间区域,Ta元素含量的减少降低了Nb与Mo元素在枝干部分的偏析。在力学性能上,提升Ta元素含量使得合金硬度从433 HV提高至501 HV。Ta元素含量变化不会导致合金晶体结构发生变化,仍为双相BCC结构;Ta元素含量下降会导致金属树枝晶体组织的晶间区域变大;减少Ta元素含量有助于降低元素偏析,尤其对熔点较低的Ti和Zr元素影响较大。【结论】优化了摩尔比难熔高熵合金的原有设计,对其成分进行了优化。元素含量的调整对合金的微观组织与力学性能均有一定的改善,研究结果将有助于推动TiZrTaNbMo难熔高熵合金体系的进一步应用。 展开更多
关键词 难熔高熵合金 晶体结构 热力学 相形成 微观组织 硬度 固溶强化 二元合金
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偏析层残留对7075铝合金挤压棒材组织性能的影响
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作者 白晓霞 《轻合金加工技术》 2025年第11期25-32,共8页
为了研究车皮后铸锭残留偏析层在挤压棒材中产生的组织特征及对硬度的影响,对7075铝合金铸锭及挤压棒材的低倍组织进行观察,并借助金相显微镜和扫描电子显微镜对其显微组织和微区成分进行分析,采用HBS-3000E数显布氏硬度计评价棒材缺陷... 为了研究车皮后铸锭残留偏析层在挤压棒材中产生的组织特征及对硬度的影响,对7075铝合金铸锭及挤压棒材的低倍组织进行观察,并借助金相显微镜和扫描电子显微镜对其显微组织和微区成分进行分析,采用HBS-3000E数显布氏硬度计评价棒材缺陷位置的布氏硬度。结果表明,铸锭偏析层包括偏析富集区、偏析贫化区和偏析团簇区;车皮后铸锭残留偏析层挤压后在低倍检查时可见棒材组织异常区域,该区域内晶粒尺寸大小不一,分布无规律,第二相也存在聚集现象,在低倍浸蚀时呈现亮色条带、黑色短线、蚀坑等,降低棒材缺陷处的布氏硬度,为后续产品的使用带来一定的风险。 展开更多
关键词 7075铝合金 铸锭偏析层 显微组织 第二相 布氏硬度
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HfNbTaTiZr难熔高熵合金表面渗碳和高温轧制研究
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作者 杨光 李金娜 +4 位作者 庞云 马贤 王丁丁 马尚义 刘继文 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第11期982-992,共11页
文章主要使用了低压真空表面渗碳技术、扫描电子显微术、X射线衍射、X射线光电子能谱技术、纳米压痕技术和高温轧制技术等手段研究了表面渗碳和高温轧制过程对HfNbTaTiZr难熔高熵合金的影响。通过固溶体形成能力参数Ω和价电子浓度VEC... 文章主要使用了低压真空表面渗碳技术、扫描电子显微术、X射线衍射、X射线光电子能谱技术、纳米压痕技术和高温轧制技术等手段研究了表面渗碳和高温轧制过程对HfNbTaTiZr难熔高熵合金的影响。通过固溶体形成能力参数Ω和价电子浓度VEC的计算分析得出该高熵合金为体心立方结构,符合铸态或1000℃高温轧制后合金试样的检测结果。在铸态试样中5种金属元素的结合能特征峰位均向低能方向偏移,说明这些金属原子周围的平均电子密度提高了。在温度1500℃、处理时间12 h、载渗比(载气氩气和渗气乙炔的比值)20、炉压50 Pa的条件下可以在高熵合金表面制备出渗碳层。渗层物相为HfC、HfTaC_(2)和TaC_(2),渗层厚度分布范围为2.5-6μm。板条状析出相规律地排列在试样内部的基体中,在同一个晶粒中大致地呈现出平行、垂直或者约50°夹角。这意味着这些析出相与基体有特定的晶体学取向关系。析出相的主要成分为Hf和Zr元素,而Ta、Nb和Ti元素的含量很少。当处理时间延长至60 h,渗碳层表面物相为HfC,渗层厚度分布范围增长至4-9.5μm。XPS结果显示这些金属元素与碳元素均存在化学作用。此时析出相为板条状或斑块状,其排布的规律性降低。合金表面渗碳后其硬度值可以达到2054.94±60.01 HV5,约为铸态试样的6.7倍。这说明通过表面渗碳处理可以显著地提高HfNbTaTiZr难熔高熵合金的硬度和耐磨性能。合金的1000℃高温轧制变形量可以达到55.81%。 展开更多
关键词 难熔高熵合金 表面渗碳 微观组织 硬度 析出相
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热镀铝锌硅镀层的显微组织及弯曲对镀层裂纹形成的影响 被引量：1
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作者 黄全新 王银军 张杰 《表面技术》 北大核心 2025年第14期105-115,共11页
目的研究热镀铝锌硅镀层显微组织、弯曲对镀层裂纹形成的影响,探讨镀层裂纹的形成机制,为拓展热镀铝锌硅镀层钢板在冲压成形领域的应用提供依据。方法采用高温热台装置,制备600℃保温时间为0.5、1、1.5 min的热镀铝锌硅镀层合金化试样,... 目的研究热镀铝锌硅镀层显微组织、弯曲对镀层裂纹形成的影响,探讨镀层裂纹的形成机制,为拓展热镀铝锌硅镀层钢板在冲压成形领域的应用提供依据。方法采用高温热台装置,制备600℃保温时间为0.5、1、1.5 min的热镀铝锌硅镀层合金化试样,研究了镀层、镀层/钢基体界面合金层的显微组织,测试了τ_(5)相的显微硬度,采用钢板弯曲试验,研究了热镀铝锌硅镀层裂纹的形成规律。结果热镀铝锌硅镀层的凝固层显微组织为α(Al)富铝相、α(Al)+β(Zn)富锌相、少量针状Si析出相、微量Al-V-Ti相,基体界面主要是τ_(5)相(Al8Fe2Si)、Fe3Al金属间化合物合金层;随着保温时间增加,金属间化合物合金层厚度增加,形成多层梯度分布结构,自内向外依次为Fe_(3)Al、FeAl_(3)、τ_(5)相;Al-Zn-Si合金、Al-V-Ti相、τ_(5)相的显微硬度分别为85、390、733HV0.2;厚度为1、2 mm的DC51D+AZ热镀铝锌硅镀层钢板界面合金层厚度为1~2μm,1.5a180°、0a180°弯曲时,钢板外表面镀层裂纹最大宽度分别约为55、77μm。结论热镀铝锌硅镀层界面合金层中的高硬度τ_(5)相是镀层形成裂纹的关键因素;600℃时τ_(5)相的生长动力学表达式为y=8.06x^(0.2)-8.92,符合抛物线关系;随着弯曲角度增加,折弯钢板间隙逐渐减小,弯曲的应变量增加,金属间化合物合金层、镀层弯曲外表面的裂纹宽度增加;镀层弯曲变形时,界面合金层的τ_(5)相柱状晶首先开裂,形成有高密度纹理特征的微裂纹,有利于吸附胶状腐蚀产物,仍具有较好的耐蚀性,通过镀层的显微组织调控,能够兼顾实现热镀铝锌硅镀层钢板的成形性与耐蚀性。 展开更多
关键词 热镀铝锌硅镀层 显微组织 τ_(5)相 硬度 弯曲 裂纹
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