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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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深冷处理对QAl11-6-6铝青铜组织与硬度的影响
2
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
3
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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电沉积镍基复合镀层及其性能的研究进展
4
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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冷却速率对450 MPa级铁路货车耐候钢相变行为的影响
5
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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低硬度1Cr11Co3W3NiMoVNbNB螺栓用钢组织与性能的研究
6
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
7
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
8
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
9
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
10
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
11
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
12
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
13
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
14
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
15
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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长期时效对DZ411合金组织与硬度的影响
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作者 杨罡正亮 曹铁山 +2 位作者 王威 李萍 赵杰 《金属热处理》 北大核心 2025年第4期128-133,共6页
为探索长期时效处理对DZ411合金组织与硬度的影响,利用场发射扫描电镜和维氏硬度计对不同温度长期时效后DZ411合金进行微观组织观察和硬度测量,对γ′相形状、尺寸和数量进行定量表征,探讨了γ′相定量参数与硬度之间的变化关联。结果表... 为探索长期时效处理对DZ411合金组织与硬度的影响,利用场发射扫描电镜和维氏硬度计对不同温度长期时效后DZ411合金进行微观组织观察和硬度测量,对γ′相形状、尺寸和数量进行定量表征,探讨了γ′相定量参数与硬度之间的变化关联。结果表明:热处理态合金为γ/γ′两相共存的显微结构,其中γ′相为立方状,分布较为均匀,并存在葵花状的共晶组织与一定量的块状碳化物。长期时效处理后,γ′相的尺寸逐渐增大,立方度降低,粒子密度减小,面积分数几乎不变,且温度越高定量参数变化速率越快;γ′相长大受到合金元素扩散控制,长大动力学遵循LSW机制;合金的沉淀强化作用减弱,硬度值降低。 展开更多
关键词 DZ411合金 长期时效 γ′相 硬度
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高温高压下氮化硅的相变与力学性能调控
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作者 崔思雯 李世新 +4 位作者 马帅领 连敏 赵行斌 陶强 朱品文 《高压物理学报》 北大核心 2025年第12期1-9,共9页
氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷因其独特的物理和化学特性,被认为是一种兼具高可靠性与经济性的新型结构陶瓷。然而,Si_(3)N_(4)具有强共价键,导致传统烧结难以使其致密化。为此,将高温高压烧结技术与MgO-Y_(2)O_(3)双元烧结助剂(Si_(3)N_(4)... 氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷因其独特的物理和化学特性,被认为是一种兼具高可靠性与经济性的新型结构陶瓷。然而,Si_(3)N_(4)具有强共价键,导致传统烧结难以使其致密化。为此,将高温高压烧结技术与MgO-Y_(2)O_(3)双元烧结助剂(Si_(3)N_(4)、MgO、Y_(2)O_(3)的质量比为94∶3∶3)相结合,实现了高温高压与液相协同烧结。通过设计双层对比实验组装,确保烧结温度相同,进而系统研究了双元烧结助剂对高压下Si_(3)N_(4)的烧结过程、相变行为、微观形貌和力学性能的影响。结果表明:MgO-Y_(2)O_(3)在烧结过程中形成液相,加速了α-Si_(3)N_(4)→β-Si_(3)N_(4)的转变,使Si_(3)N_(4)相变的起始温度从1800℃降低至1650℃;同时,高压促进晶粒重排与烧结,成功制备出高致密的Si_(3)N_(4)陶瓷,其中,最优样品的维氏硬度达(24.5±1.9)GPa。研究工作为优化Si_(3)N_(4)陶瓷烧结工艺提供了新的有效策略。 展开更多
关键词 高温高压 氮化硅陶瓷 维氏硬度 致密度 相变
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热处理工艺对SDP80C钢组织及性能的影响 被引量：1
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作者 陈晟楠 彭睿智 吴晓春 《金属热处理》 北大核心 2025年第2期241-246,共6页
利用热膨胀相变仪测定了预硬型压铸模具钢SDP80C的奥氏体连续冷却转变曲线,研究了不同时效工艺下的组织与力学性能。结果表明,SDP80C钢的马氏体开始转变温度(Ms)为320℃,奥氏体开始转变温度(Ac_(1))为695℃,奥氏体转变终了温度(Ac_(3))... 利用热膨胀相变仪测定了预硬型压铸模具钢SDP80C的奥氏体连续冷却转变曲线,研究了不同时效工艺下的组织与力学性能。结果表明,SDP80C钢的马氏体开始转变温度(Ms)为320℃,奥氏体开始转变温度(Ac_(1))为695℃,奥氏体转变终了温度(Ac_(3))为841℃。在525~600℃时效温度范围内,时效温度的升高促进NiAl相和富Cu相的形成和生长,且马氏体组织发生回复,综合作用下SDP80C钢硬度逐渐降低,冲击性能得到提高。在525℃时效2 h后,由于纳米级NiAl相和富Cu相的析出强化,SDP80C钢达到最大硬度44.9 HRC,冲击吸收能量约为123 J。 展开更多
关键词 压铸模具钢SDP80C 时效工艺 硬度 冲击性能 NiAl相
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固溶温度对Cu-Ni-Si-Co合金组织及性能的影响
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作者 龚留奎 张延松 +4 位作者 冯宏伟 曹立军 翟宇鑫 邓立勋 黄伟 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期12-16,共5页
通过真空熔炼制备φ100 mm的Cu-Ni-Si-Co合金铸锭,采用不同温度对合金进行固溶处理,使用布氏硬度计、涡流导电仪器、金相显微镜、扫描电子显微镜对合金的微观组织和性能进行分析。结果表明:铸态Cu-2.25Ni-0.6Si-0.3Co合金第二相为Ni_(2... 通过真空熔炼制备φ100 mm的Cu-Ni-Si-Co合金铸锭,采用不同温度对合金进行固溶处理,使用布氏硬度计、涡流导电仪器、金相显微镜、扫描电子显微镜对合金的微观组织和性能进行分析。结果表明:铸态Cu-2.25Ni-0.6Si-0.3Co合金第二相为Ni_(2)Si化合物,尺寸为1~2μm,并且长径比相对较小,提高Ni、Si、Co的含量使得合金第二相的尺寸和长径比都有所增加,形成为(Ni,Co)_(2)Si化合物,尺寸为3~5μm;随固溶温度的升高,合金硬度呈现先下降后上升再下降的趋势,导电率则先大幅度下降后趋于平缓,合金经950℃保温1 h水淬后的固溶效果较好,两种合金试样的硬度和导电率分别为90.13 HB、20.79%IACS和121.67 HB、17.74%IACS,晶粒尺寸分别为(3.0±1.05)mm和(3.22±1.42)mm。 展开更多
关键词 Cu-Ni-Si-Co 固溶 硬度 导电率 第二相
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