绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 36965 条结果
[硕士论文] 邹景霞
材料物理与化学 中南大学 2002(学位年度)
摘要:采用铸锭冶金方法,制备了三种不同含Mn量和含Cr量的Al-0.65Mg-0.7Si、Al-0.65Mg-0.7Si-0.1Mn-0.05Cr和Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金。测试了这三种合金在时效态(T5)下的室温拉伸力学性能以及Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金在不同淬火条件下的性能和在不同时效制度下的硬度。采用金相显微镜、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了合金在不同处理状态(铸态、均匀化态、挤压态、时效态)下的显微组织结构;研究了Mn、Cr复合微合金化对Al-0.65Mg-0.7Si合金性能与组织的影响,以及Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金的淬火特性和时效行为;探讨了Mn和Cr在Al-Mg-Si合金中的存在形式和作用机理,Al-0.65Mg-0.7Si-0.3Mn-0.1Cr合金的淬火制度和时效动力学。
[硕士论文] 姚俊
材料学 中国科学院金属研究所 2005(学位年度)
摘要:K52合金是一种新型抗热腐蚀铸造镍基高温合金,具有优异的抗热腐蚀性能。本论文主要考察了K52合金在不同温度下的疲劳行为,对疲劳过程中的微观组织和疲劳断口进行了分析,并对裂纹的萌生、扩展以及疲劳断裂机制进行了探讨。结果表明: K52合金室温和900℃低周疲劳都存在过渡疲劳寿命。实验条件下大多数试样弹性应变对疲劳寿命的贡献要远大于塑性应变对寿命的贡献,材料的强度是决定疲劳寿命的主要因素。在室温低周疲劳加载条件下,K52合金呈现循环硬化,归因于位错的增殖、位错之间以及位错与析出相之间的交互作用造成位错的可动性降低。900℃低周疲劳条件下,K52合金表现出循环软化现象,归因于位错切割有序相导致有序性降低,从而降低材料变形阻力,宏观上表现为循环软化。K52合金低周疲劳裂纹主要萌生于试样表面或近表面缺陷处,室温下,裂纹沿枝晶间扩展;900℃时为延性穿晶扩展。K52合金900℃低周疲劳断裂为机械疲劳、高温蠕变和高温氧化共同作用的结果。氧化与蠕变一定程度上加速了疲劳裂纹扩展,降低了K52合金低周疲劳寿命。 K52合金室温和900℃条件下的缺口敏感系数分别为0.15625和0.0769,说明高温下合金具有较低的缺口敏感性,主要归因于其较好的高温塑性。K52合金室温高周疲劳裂纹主要萌生于试样的表面和近表面的缺陷处,而高温高周疲劳裂纹主要萌生于试样内部的缺陷处。K52合金室温旋转弯曲疲劳极限为285MPa,高于900℃疲劳极限233MPa,主要由于旋转弯曲疲劳极限取决于材料的强度。K52合金无论室温还是900℃,旋转弯曲疲劳裂纹均萌生于试样的表面或近表面的缺陷处,主要由于其表面受最大切应力的缘故。 K52合金的高周疲劳性能与其组织特征有密切的关系,影响高周疲劳寿命的首要因素为裂纹形核处的缺陷尺寸,缺陷尺寸越大对应的高周疲劳寿命越低;另外,二次枝晶臂间距和晶粒大小也可能影响疲劳寿命,尤其当裂纹尺寸较小时,二次枝晶臂间距和晶粒越小,对K52合金高周疲劳性能越有利。K52合金的高周疲劳性能与疲劳裂纹的扩展机制亦密切相关。裂纹尖端驱动力较低时,枝晶间分布的碳化物作为障碍阻碍裂纹的扩展,致使裂纹无法沿枝晶间扩展从而切过组织比较均匀相对较软的枝晶胞,疲劳断口上在这一单相区表现为细小的疲劳条纹。裂纹尖端驱动力较大时,脱粘或开裂的碳化物成为裂纹优先扩展的通道,断口上表现为沿枝晶间断裂。相对室温,K52合金900℃较高的塑性和低的缺口敏感性使其具有较高的疲劳寿命。
[硕士论文] 郑建邦
物理电子学与光电子学 西北工业大学 1996(学位年度)
摘要:采用将化学变质剂法和热流控制法相结合获得不同条件下K4169铁-镍基高温合金的铸造组织,使用宏观组织分析、光学显微分析、电镜分析、定量金相分析和电子分析等测试技术,研究了熔体的不同处理过程和熔铸工艺参数向熔体中加入Ni<,x>Al<,y>Ti<,z>细化剂对合金冷凝后的晶粒尺寸、枝晶组织和初生碳化物形貌等凝固组织特征的影响.实验结果表明:降低浇注温度和降低均匀化处理温度均可以得到较细的细晶铸件,而且后者比前者产生更显著的晶粒细化效果.随着陶瓷铸型预热温度的升高,等轴晶比例增加.经二维点阵错配度的理论计算,Ni<,x>Al<,y>Ti<,z>细化剂作为K4169母合金结晶时的异质形核核心有效;但Ni<,x>Al<,y>Ti<,z>细化剂的细化作用效果与合金的熔铸工艺有密切关系,加入微量Ni<,x>Al<,y>Ti<,z>细化剂并控制合金液的均匀化处理过程可将铸件整体晶粒细化至0.1-0.2mm,达到ASTMI-3级.
[硕士论文] 王杰
材料科学与工程 太原理工大学 2016(学位年度)
摘要:近年来,含长周期有序堆垛结构(LPSO)的Mg-RE-Zn系镁合金受到了研究者们越来越多的关注。其中,Mg-Zn-Y系合金微观组织独特,并拥有优越的力学性能,尤其是优异的高温力学性能,在很大程度上克服了常规镁合金塑性和高温力学性能差,绝对强度低的缺点,从而进一步扩大了镁合金在航空航天、3C产品和汽车等工程领域的应用。
  本文采用常规铸造方法,制备出系列Mg-Zn-Y-Mn(-Ca)合金,利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对合金的微观组织进行分析和表征。研究了Zn/Y原子比对Mg-Zn-Y-Mn合金组织演变及力学性能的影响;Ca元素的添加对合金微观组织和力学性能的影响,尤其是Ca在长周期相形成和转化中的作用;通过对合金进行固溶处理,研究合金中LPSO相及W相形貌的转变;并对合金进行正挤压处理,探索了经过挤压后长周期镁合金微观组织的变化,最后对挤压态合金进行力学性能测试。研究得出的结果如下:
  Mg94-xZn2.5+xY2.5Mn1合金组织根据Zn/Y原子比的不同形成不同的Mg-Zn-Y三元相,当Zn/Y=1时,合金组织由α-Mg,X相(Mg12YZn,18R-LPSO)和W相(Mg3Zn3Y2)组成,当Zn/Y=1.5时,合金组织由α-Mg和W相(Mg3Zn3Y2)组成,当Zn/Y>1.5时,合金组织由α-Mg,W相(Mg3Zn3Y2)和I相(Mg3Zn6Y)组成。
  铸态Mg94-xZn2.5Y2.5Mn1Cax合金组织由α-Mg基体,X相(Mg12YZn,18R-LPSO)和W相(Mg3Zn3Y2)组成,元素Ca的加入,可明显细化合金组织,并显著促进合金中LPSO相的生成并抑制W相的析出,加入0.34 at.%Ca使长周期强化相的体积分数由原来的8.9%提高到24.8%,W相由原来的19.4%减少到11.6%,通过组织的优化,明显提高了合金的力学性能。在固溶处理过程中,合金中的LPSO结构类型会发生由18R到14H的转化,铸态合金中的18R呈条块状分布于晶界处,固溶态合金中的14H-LPSO结构呈细层片状分布在基体上。网状共晶组织在固溶处理过程中得以消除,粗大的鱼骨状W相转变为尺寸较小的球状颗粒,并且在基体上呈现均匀分布。LPSO相与W相形貌的转变对合金力学性能,尤其是塑性起到了显著的强化效果。
  合金在正挤压过程中发生动态再结晶,得到细小的等轴晶,并且形成平行于挤压方向的基面织构。此外,W相被挤碎成小颗粒起到弥散强化的作用,LPSO相在挤压过程中发生了小角度的扭折。MgZn2.5Y2.5Mn1Ca0.34合金经固溶处理后正挤压可获得优异的综合力学性能,室温抗拉强度(UTS)、屈服强度(YS)和伸长率(σ)分别达到415MPa、348MPa和16.4%。
[硕士论文] 李立
材料加工工程 中南大学 2013(学位年度)
摘要:研究选用的高纯Al-Cu-Mg合金是在2024铝合金的基础上,降低了铁、硅等杂质含量并提高Cu元素的比例所预制的一种高纯、高强、高韧铝合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)透射电镜(TEM)等分析手段研究了均匀化前后合金相组成和合金元素的分布;建立了该合金流变应力本构方程和加工图,并对不同变形条件下合金显微组织进行了分析;同时探讨了形变热处理对合金力学性能的影响规律,得到了以下结论:
  (1)铸态高纯Al-Cu-Mg合金中存在大量树枝状组织,Cu、 Mg元素在晶内及晶界分布不均匀,在晶界上有许多粗大的非平衡相。
  (2)随着均匀化温度的升高和均匀化时间的延长,合金组织中的非平衡相逐渐溶解,晶界变得稀薄,各合金元素分布趋于均匀。高纯Al-Cu-Mg合金适宜的均匀化制度为530℃/18h,这与均匀化动力学分析得出的结果相符。
  (3)引入Zener-Hollomon参数构建的方程来描述高纯Al-Cu-Mg合金合金高温变形时的流变行为,可得到材料常数A、a和n值分别为1.95891×1014s-1、0.0118Mpa-1、5.59603,变形激活能Q=216.647KJ/mol。
  (4)当变形温度低于450℃时,合金在热变形过程中仅发生动态回复,显微组织主要为亚晶组织;当温度达到或者超过450℃时,合金会发生部分动态再结晶,主要再结晶机制为亚晶合并形核机制。
  (5)利用动态材料模型(DMM)建立了高纯Al-Cu-Mg合金的加工图,其可加工区域为:应变速率>0.5s-1区域以及应变速率为0.01s-1~0.02 s-1且变形温度为440℃~500℃的区域。
  (6)高纯Al-Cu-Mg合金板材形变热处理时效硬化曲线表现了双阶段时效硬化过程,预变形加速了合金时效过程,使合金达到峰值时效的时间由未变形的12小时提前至25%变形时效的6小时,同时合金随着变形量的增加而增大,但伸长率随着变形量的增加而降低,当变形量为15%时,σb为463.2MPa,σ0.2为414.2MPa,伸长率为8.5%,表现为优良的综合力学性能。
[硕士论文] 关英双
应用化学 沈阳理工大学 2015(学位年度)
摘要:钌作为镍基高温合金发展过程中的关键元素,其在合金中的作用备受关注。大多数研究主要针对含Ru的单晶高温合金,但对于含Ru的多晶镍基高温合金的研究罕见报道。本文将系统研究Ru对多晶镍基高温合金的组织、合金元素偏析、凝固过程、密度、硬度、显微疏松和热腐蚀性能影响。
  本研究采用真空熔模铸造制备实验合金和涂盐腐蚀方法研究合金热腐蚀性能。利用光学显微镜、电子扫描电镜、电子探针、差热分析系统等设备进行检测和分析合金的相组成分布、偏析行为、凝固过程、腐蚀机理。通过研究发现合金铸态组织主要由γ相、γ'相、γ/γ'共晶和MC型碳化物组成。随着Ru含量增加,合金的铸态组织枝晶干和枝晶间的γ'体积分数和尺寸均减小,γ'正方度和共晶的面积分数逐渐增加。合金经过热处理后,初生的γ'和共晶组织完全溶解,合金的相组成为γ相、γ'相和MC型碳化物。热处理后合金中的γ'体积分数及尺寸随着Ru的添加而减小。随着Ru含量的增加,合金的密度增大,硬度提高,合金中的疏松减少。Ru的添加有益于抑制合金铸造过程中疏松形成。Ru的添加改变了Cr、Mo的偏析特性,即从负偏析元素转变为正偏析元素,同时促进W的偏析程度。随着R u含量的增加,正偏析元素Ta、Ti的偏析程度增加但Al的偏析程度减小,Ru略偏析于枝晶间。Ru的加入降低了γ'初始溶解温度和合金的固相线温度,但对合金的液相线温度没有影响。随着Ru的加入,合金终凝温度(tf)和γ'析出温度(tpγ')降低,凝固温度区间(△t′)变宽。900℃涂覆75%Na2SO4+25%NaCl混合盐的同等条件下,0Ru合金的抗热腐蚀性能最差,随着Ru含量的增加,合金抗腐蚀性能增强。4种不同Ru含量合金的热腐蚀进程按照硫化-氧化机理进行。高Cr无Re多晶镍基高温合金中加入Ru元素有益于提高合金的抗热腐蚀能力。
[硕士论文] 刘德飘
材料工程 桂林电子科技大学 2015(学位年度)
摘要:高熵合金具有简单的晶体结构,以及优异的电化学性能、抗氧化性能以及力学性能,受到了国内外学者高度关注与跟踪研究。
  本文研究主要分成三部分。第一,Ni含量对 AlFeCrCoCuNix系高熵合金组织结构、耐腐蚀性能、抗氧化性能及压缩力学性能的影响;第二,Cu含量对AlFeCrCoNiCux系高熵合金微观组织结构、耐腐蚀性能、抗氧化性能以及压缩力学性能的影响;第三,在 AlFeCrCoCuNi2中加入不同含量的 Ti,研究其组织结构、电化学腐蚀性能、抗氧化性能,以及压缩性能的变化规律。
  实验借助真空电弧熔炼炉进行高熵合金的制备,再经过线切割加工得到实验试样品。采用XRD衍射仪、金相显微镜及能谱分析仪,对合金进行微观组织结构分析;利用PS-268A型电化学测量系统研究合金的电化学性能;利用Q2000差示扫描量热仪对合金进行热重分析研究合金抗氧化性能;利用电子万能力学试验机测试合金的压缩力学性能。
  研究发现:随着Ni含量的增加,合金AlFeCrCoCuNix由原来的FCC、BCC两相结构转变为FCC1、FCC2、BCC三相结构,并且一定程度上提高了AlFeCrCoCuNix合金的耐腐蚀性能,但是随着Ni含量的增加降低了合金的抗氧化性能,并对压缩力学性能无明显影响,均呈现解理断裂。随着Cu含量的增加,AlFeCrCoNiCux由简单FCC单相组织向FCC1、FCC2、BCC三相结构转变,提高了合金耐腐蚀性能和抗氧化性能,但降低了合金塑性性能。随着Ti含量的增加,AlFeCrCoCuNi2Tix由简单单相FCC结构向FCC+BCC两相结构转变,并有效的提高了合金的耐腐蚀性能、抗氧化性能,以及合金的力学性能,压缩断裂由塑性断裂演变成塑性断裂与解理断裂的混合断裂。
[博士论文] 高丽
材料物理与化学 哈尔滨工业大学 2007(学位年度)
摘要:本文采用扫描电镜观察、透射电子显微分析、X射线衍射分析、示差扫描热分析、压缩试验、交流磁化率及磁感生应变测试研究了Ni-Mn-Ga-RE合金的微观组织结构、马氏体相变行为、力学性能、磁性能与磁感生应变及其影响因素,阐明了稀土元素Dy、Gd和Y对马氏体相变温度的影响规律及微观机制;通过断口分析,揭示了稀土掺杂的增韧机理。
  研究发现,稀土Dy,Gd和Y的掺杂使Ni-Mn-Ga合金的晶粒细化,稀土含量增加,晶粒尺寸减小。Ni-Mn-Ga-RE合金的显微组织由基体(Ni-Mn-Ga)和六方结构的RE(Ni,Mn)4Ga相组成。随着稀土含量的增加,RE(Ni,Mn)4Ga相数量增多,尺寸增大。稀土含量低于2at.%时,RE(Ni,Mn)4Ga主要沿晶界分布;当稀土含量达5at.%时,合金呈现出由基体和RE(Ni,Mn)4Ga组成的类共晶组织形貌特征。
  试验表明,Ni-Mn-Ga-RE合金在冷却和加热过程中发生一步热弹性马氏体相变与逆相变。随着稀土含量的增加,相变温度升高,相变滞后和热焓增大。马氏体相变温度升高的主要原因为RE(Ni,Mn)4Ga相的形成导致基体中Mn含量的增加。DSC结果表明,Ni-Mn-Ga-RE合金具有良好的热循环稳定性,经五次冷、热循环后合金的相变温度基本保持不变。
  稀土含量对Ni-Mn-Ga合金的马氏体类型有较大影响。随着稀土含量的增加,马氏体类型的变化顺序为:5M(体心正方)→7M(正交)→T型马氏体(体心正方)。透射电镜观察发现,Ni-Mn-Ga-RE马氏体变体多呈自协作组态,变体间界面平直且清晰,7M与T型马氏体变体间分别呈(220)、(222)型孪晶关系;此外在Ni50Mn29Ga21.9Gd0.1合金中还发现了类层错形貌。
  压缩试验结果表明,添加适量稀土Dy,Gd和Y可显著提高Ni-Mn-Ga合金的力学性能。稀土含量对合金的压缩断裂强度和断裂应变有较大影响。压缩断裂强度随着稀土含量的增加明显升高,当稀土含量超过1at.%时增加变缓;断裂应变则随稀土含量的增加而逐渐增加,在稀土含量为1at.%时达到最大值,继续增加稀土含量导致断裂应变的降低。稀土的掺杂改变了合金的断裂方式。Ni-Mn-Ga合金的断口形貌呈现出沿晶断裂特征,脆性大;随着稀土含量的增加合金逐渐转变成穿晶解理断裂,断口出现较多的韧性撕裂棱,塑性增加;而稀土含量过高时,合金断口形貌为沿相界剥离,导致脆性增大。
  磁性测量表明,稀土含量低于1at.%时,稀土掺杂不明显改变Ni-Mn-Ga-RE合金的居里温度;当稀土含量达到2at.%时居里温度稍有降低。在300K,Ni-Mn-Ga-RE合金的饱和磁化强度和磁晶各向异性常数均随着稀土含量的增加逐渐减小。Ni-Mn-Ga-RE合金的饱和磁感生应变随温度的升高先增加后降低,在马氏体转变温度附近达到最大值。微量稀土的添加可提高Ni-Mn-Ga合金的磁感生应变;但稀土含量过高时,合金的磁感生应降低。
[硕士论文] 王霄
铸造稀土镁合金 中南大学 2013(学位年度)
摘要:Mg-侵害-Nd系合金是目前工程实际中应用最为广泛且性能最好的稀土镁合金。元素Be具有密度低,比强度高、比刚度高和阻燃性良好等优点,但关于Be元素在稀土镁合金中的研究较少。因此,本文在Mg-Y-Nd系合金的基础上添加一定量的Be元素,设计出Mg-4Y-2.5Nd-xBe-0.6Zr(x=0.002,0.005,0.01wt.%)系列镁合金。运用光学显微镜(OM)、差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、带能谱分析仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等设备,通过维氏硬度测试和室温拉伸试验等方法,系统开展不同Be含量对Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金的显微组织和力学性能等方面的研究,并在此基础上重点研究Mg-4Y-2.5Nd-0.005Be-0.6Zr合金的组织演变规律、热处理工艺优化、室温力学性能、断裂行为及强化机制。主要研究结果如下:
  铸造Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金的铸态、固溶态和峰时效态组织依次为α-Mg固溶体+Mg41Nd5共晶化合物+Mg24Y5相、α-Mg过饱和固溶体+Mg24Y5相、α-Mg+Mg24Y5相+时效分解产物β"和β'。加入0.005wt.%Be后,合金的铸态、固溶态和峰值时效态的组织分别为α-Mg固溶体+Mg41Nd5共晶化合物+Mg24Y5相、α-Mg过饱和固溶体+富稀土相、α-Mg+富稀土相+时效分解产物β'。
  铸造Mg-4Y-2.5Nd-0.005Be-0.6Zr合金的最佳T6热处理工艺为530℃×4h+225℃×12h。对应的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为280MPa、192MPa和3%,可与WE54合金相媲美。该合金峰时效的主要强化相是片状β'相,时效强化是其主要的强化机制。
  铸态Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金的室温拉伸断裂类型为准解理断裂,添加0.005wt.%Be后,合金的断口中出现少量韧窝,断裂类型转变为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂模式。经T6热处理后,两种合金的室温拉伸断裂类型均转变为解理断裂。
[硕士论文] 程萍
材料加工工程 西安工业大学 2006(学位年度)
摘要:本文利用SEM、XRD、ESA等方法研究了元素细化、熔体温度处理及热处理工艺对无凝固收缩铝硅合金组织及性能的影响。得出了以下四个结果: 1.在工艺上,优化出了双重变质和结合熔体温度处理及复合变质工艺下双重变质剂的比例,两种不同的工艺下分别细化初生硅晶粒平均尺寸达到30μm和18μm,并且初生硅均匀分布,呈小块状;同时共晶硅变质效果良好,呈不连续的棒状,实现了在细化初生硅的基础上,同时对共晶硅进行变质的双重变质目的,提高了合金的性能。 2.采用扫描电镜、能谱分析、x射线衍射等,对合金的化合物相进行了分析研究。结果发现,向Al-25﹪Si合金中加入0.4~1.2﹪Mg、Ni、Mn等合金化元素后,会产生AlMgSiNiMn和AlSiCuNi(Mn)两种化合物相。对合金液进行过热处理,可细化AlMgSiNiMn相,但不能细化AlSiCuNi(Mn)相。AlSiCuNi(Mn)相的横向尺寸随熔体温度的升高而明显增大。AlSiCuNi(Mn)相的原子组成与熔体的温度有关,当熔体温度大于1000K时,此化合物相中会有Mn出现。将过热合金熔体与温度稍高于合金熔点的熔体相混合对高硅铝合金中化合物相尺寸的影响比合金液的过热处理大得多,它可使合金中AlMgSiNiMn相和AlSiCuNi(Mn)相从棱角分明的片状和长条状变为棱角不分明的颗粒状和棒状,并使其尺寸从30~40μm减小到了5~10μm。 3.对该合金热处理参数的确定做了探索,有以下的结果:无凝固收缩铝硅合金的组织主要受固溶温度的影响,随固溶温度的提高,合金中化合物相减少、共晶硅和初生硅球化;无凝固收缩铝硅合金的硬度随固溶温度和时效温度的升高及时效时间的延长均具有先增大后减小的规律,固溶温度为803~813K、时效温度为463K、时效时间为10h。 4.测试并研究了无凝固收缩铝硅合金的力学性能,室温下铸态的抗拉强度为170~190MPa,热处理后合金的抗拉强度达到了279~302MPa。高温性能分别测试了100℃、200℃、300℃和350℃,其抗拉强度分别是:231MPa、200MPa、145MPa、105MPa。分析了合金的强化机制,主要是固溶温度、时效温度、时效时间起到了增强合金力学性能的作用;分析了材料的断裂机制,合金的室温和高温断裂从宏观看都呈脆性断裂。
[硕士论文] 司耀强
材料科学与工程 太原理工大学 2016(学位年度)
摘要:铝基复合材料具有高比强度、高比刚度、高弹性模量等优良的力学性能,同时还具有耐磨、耐腐蚀、耐热等优点,近年来在航空航天、军事、汽车制造等领域有广泛的应用。用半固态搅拌铸造法制备的SiC颗粒增强的铝基复合材料因其具有成本低、各向同性好且耐磨的优点,受到了越来越多研究者的亲昧。
  本文通过将铝粉和SiC粉末在行星球磨机中高能球磨制备了Al+SiCp预制颗粒,并使用半固态搅拌法制备了颗粒增强铝基复合材料,研究了预制颗粒(Al+SiCp)含量和Mg的加入对复合材料微观组织、力学性能及耐磨性的影响,以及T6热处理对复合材料的增强机理。本文研究结论如下:
  随着预制颗粒体积分数的增加,ZL101基复合材料的晶粒尺寸逐渐减小,而维氏硬度、抗拉强度和耐磨性逐渐增强,其最大值较基体合金分别增强了12.1%、25.7%和7.6%(压力为10N),而复合材料的伸长率逐渐降低。ZL101合金的主要断裂方式为韧性断裂,Al+SiCp/ZL101复合材料的主要断裂方式为准解理断裂。ZL101合金主要以粘着磨损为主,存在磨粒磨损。Al+SiCp/ZL101复合材料主要磨损机制为磨粒磨损,但存在粘着磨损。
  Mg元素的加入不仅可以细化晶粒、减少预制颗粒团聚现象,而且可以使复合材料中的共晶相由针状细化为粒状。Al+SiCp/ZL101-Mg复合材料的维氏硬度,抗拉强度和耐磨性均高于Al+SiCp/ZL101复合材料,但伸长率低于Al+SiCp/ZL101复合材料。ZL101-Mg合金和Al+SiCp/ZL101-Mg复合材料的主要断裂方式为解理断裂。ZL101-Mg合金和Al+SiCp/ZL101-Mg复合材料的主要磨损机制为磨粒磨损,但存在粘着磨损。
  热处理会使Al+SiCp/ZL101复合材料中共晶硅细化,Al+SiCp/ZL101-Mg复合材料中共晶硅长大变粗。T6热处理后复合材料的维氏硬度、抗拉强度、伸长率和耐磨性都有所提高,但对Al+SiCp/ZL101复合材料的提高幅度更大,分别提高了26.67%、54.44%、5.47%和10.29%(压力为10N);热处理后Al+SiCp/ZL101-Mg复合材料的抗拉强度随着预制颗粒体积分数的增加而先增加后降低,在增强颗粒体积分数为2%时取到最大值。T6热处理后ZL101合金和ZL101-Mg合金为韧性断裂;1vol.%Al+SiCp/ZL101复合材料和2vol.%Al+SiCp/ZL101复合材料为准解理断裂;此外别的复合材料以解理断裂为主。
[博士论文] 何向明
材料加工工程 中国科学院金属研究所 2005(学位年度)
摘要:Ni-Ti-Nb合金是目前所发现的理想的宽滞后形状记忆合金。用其制作的管接头和紧固件等在工程应用上潜力巨大。 本文采用氧化钙坩埚真空感应一次熔炼工艺成功制备出成分控制较精确且C,O等杂质含量均很低的Ni-Ti-Nb宽滞后形状记忆合金,其成分控制达到美国优质质量标准。通过扫描电镜、透射电子显微镜、电子探针、X射线衍射、电阻率-温度测试仪、差示扫描量热仪(DSC)以及不同温度下的拉伸试验系统地研究了Nb含量对(Ni47Ti44)100-xNbx(x=3,9,15,20,30at.%)宽滞后形状记忆合金的显微组织、热诱发马氏体和应力诱发马氏体的相变行为、力学行为、形状记忆效应、温度记忆效应及其对马氏体稳定化作用的影响。 试验结果表明,Nb含量对(Ni47Ti44)100-xNbx记忆合金的室温显微组织有显著的影响,合金中随铌含量的增加,显微组织变化顺序为:固溶合金→亚共晶合金→共晶合金→过共晶合金。随着Nb含量的增加,NiTi相体积分数减少,固溶在NiTi相中的Nb含量增加,使得Ni/Ti原子比相应增加,马氏体相变开始温度降低。用热力学理论分析了Nb含量对马氏体相变开始温度Ms的影响本质。热处理对Ni-Ti-Nb合金的相变温度具有明显的影响,其原因是改变了原NiTi相中的Ni/Ti原子比。随着热循环次数的增加,(Ni47Ti44)100-xNbx记忆合金的马氏体相变开始温度Ms与逆转变结束温度Af缓慢下降,而马氏体逆转变开始温度As以及马氏体相变结束温度Mf的下降不明显。 β-Nb相粒子的分布和数量对(Ni47Ti44)100-xNbx合金在室温时的力学性能有着很大的影响。Nb含量的增加导致合金屈服强度的增加,而断裂强度,延伸率和断面收缩率均下降。合金的断裂表现为明显的韧性断裂。在相同形变量下,(Ni47Ti44)100-xNbx形状记忆合金的形状记忆效应随着Nb含量的增加而下降。对于高Nb(20at.%)含量的Ni-Ti-Nb合金,当形变量达到18%时,其应变回复率η仍可以保持在比较高的水平,接近50%。 (Ni47Ti44)100-xNbx记忆合金在(Ms+30℃)温度形变后的相变温度滞后明显增宽,逆转变开始温度明显提高。相变温度滞后随着形变量的增加达到最大值,随着形变量进一步增加开始缓慢下降。相变温度滞后最高可以达到200℃。应力诱发马氏体的稳定化主要是由于β-Nb相颗粒的形变而使得弹性应变能被释放引起的。应力诱发马氏体自身的形变和由于应力集中引起母相的局部形变产生的内部弹性应力场也将不同程度地影响到应力诱发马氏体的稳定性。β-Nb相颗粒形变引起的相变温度滞后增宽要比应力诱发马氏体自身和Ni-Ti相的形变有效的多。 Nb含量对(Ni47Ti44)100-xNbx记忆合金的温度记忆效应现象没有明显的影响。经过10次不完全相变循环后,Ni47Ti44Nb9合金在加热过程中的马氏体逆转变温度间隔扩大了一倍,达到了51℃。研究结果还表明,温度记忆效应只在热诱发马氏体(自适应马氏体)状态下才出现,而应力诱发马氏体(取向马氏体)状态下未出现温度记忆效应。根据弹性能的分布提出了Ni-Ti-Nb形状记忆合金TME现象的机制。
[博士论文] 丁晓非
材料学 大连理工大学 2004(学位年度)
摘要:本文参考了大量Ti-Al-Nb系各个温度下的三元相图,以及合金元素对二元Ti-Al相图的影响等文献,在Ti、Al等原子比的基础上,调整Nb的量设计并制备了一系列Ti-Al-Nb三元合金.合金设计的目的是为了获得不同相组成的合金.采用示差热分析方法、X射线衍射分析、电子探针背散射电子成分像及微区成分分析、透射电镜明场像及选区电子衍射以及光学显微组织分析等多种手段确定了在不同温度下实验材料的显微组织形貌及相组成.所有实验样品在实验前都经过1473K,5小时的均匀化处理.通过高温抗氧化性能及力学性能实验结果表明,成分为Ti-42.85Al-1 4.3Nb的双相合金具有较好的高温抗氧化性能及一定的室温和高温综合机械性能,有希望作为一种新型高温结构材料在1173K下使用.另外在Ti-42.85Al-14.3Nb(at﹪)的双相合金的实验结果的基础上,参考W、Cr对Ti-Al合金的有益作用,设计并制备了四种复合添加W或Cr的Ti-Al-Nb四元合金.结果发现这四种复合添加W和Cr的合金的抗氧化性能不但没有进一步的改善,反而比成分为Ti-42.85Al-14.3Nb的双相合金抗氧化性能差.为了进一步研究β相对高温抗氧化性能的影响,我们对Ti-42.85Al-12.3Nb-2Cr(at﹪)进行了热处理,采用1553K保温2小时后直接放入1473K电阻炉中保温6小时后分别进行随炉冷却至室温及水冷至室温.结果表明,经过炉冷处理的Ti-42.85Al-12.3Nb-2Cr合金其氧化增重量比我们所研究的抗氧化性能最好的Ti-42.85Al-14.3Nb双相三元合金低,高温抗氧化性能属于同一个水平.
[硕士论文] 李翀
材料学 哈尔滨工程大学 2005(学位年度)
摘要:为了提高航空发动机叶片材料1Cr11Ni2W2MoV马氏体热强钢的使用温度,本文对其进行了热浸镀Al-6%Si-4%Re处理。根据GB/T13303-91标准,对浸镀件与未镀件进行700℃×600h高温氧化腐蚀试验;运用SEM、EMPA、OM等分析检测方法对浸镀层高温氧化时的成分、组织结构、表面形貌及镀层失效成因进行了系统的研究。   从Wanger氧化经验公式出发,运用离散数据拟合法计算氧化动力学方程,即浸镀件的氧化动力学方程(W=0.117t0.333)和未镀件的氧化动力学方程(W=0.0902t0.408);采用Origin软件绘制氧化动力学曲线。结果表明,1Cr11Ni2W2MoV马氏体热强钢浸镀件与未镀件在700℃×600h高温氧化动力学曲线均趋于抛物线规律。浸镀件的氧化速率明显小于未镀件,其抗高温氧化腐蚀性能高于未镀件。   试验结果表明,浸镀件700℃氧化600h表面形成具有一定厚度致密、连续的α-Al2O3氧化膜,其是浸镀件抗高温氧化的屏障。浸镀层由Fe2Al5相和FeAl3相转变为FeAl相,为表层形成致密、连续的Al2O3氧化膜及固溶扩散带的形成提供了有力保证。Si元素与合金元素形成的第二相质点在整个高温氧化腐蚀过程中起到了关键的作用。氧化膜生长时产生的本征压应力、扩散层内的空洞和基体表面粗糙度是氧化膜Al2O3开裂及剥落的主要原因。
[博士论文] 刘道新
材料科学 西安交通大学 1999(学位年度)
摘要:提高钛合金微动疲劳(FF)抗力是航空工业等部门关注的问题,但因FF过程的复杂性,FF机理尚不够清楚,FF研究中存在一定的盲目性,研究方法各异,致使现行钛合金表面单独或复合处理的FF抗力尚不及单独喷丸强化者.该文针对上述问题,从影响FF行为的关键环节:FF实验方法、表面处理工艺技术及表层性能评价、镀层引起的钛合金脆化行为、脆化机制及镀层材料的选择、喷丸强化因数和表面涂(镀、渗)层对钛合金FF抗力的影响、FF与微动磨损(FW)的联系等,深入系统地研究影响钛合金FF抗力的控制因数,探讨FF机理,并通过喷丸形变强化(SP)与新型表面镀或渗层合理复合,达到进一步提高钛合金FF抗力的目的.
[硕士论文] 倪晓臣
材料加工工程 武汉理工大学 2010(学位年度)
摘要:W6Mo5Cr4V2高速钢因其优异的性能,主要作为工模具用钢和特殊结构件材料。该材料碳含量及合金元素含量较高,组织中碳化物和合金碳化物含量高,因此高速钢的使用性能都是根据零件使用条件,经过正确热处理,获得适当的机械性能。
   与合金结构钢(如42CrMo)相比,高速钢用作传动轴能够提高传递扭矩,减小传动轴尺寸,提高刚度和使用寿命。本文重点研究了扭转性能的微观影响机理,根据位错强化理论和碳化物夹杂,提出以金属碳化物为第二相粒子的强化机理,以高弹性模量的第二相粒子的均匀分布来提高材料的整体弹性模量,从而使材料的剪切模量较高。根据剪切应力的作用情况,缺陷的均匀分布能有效提高材料的剪切强度,因此碳化物的分布情况能有效提高材料的抗剪强度,同时细小而弥散的合金碳化物颗粒能使材料微观缺陷尺寸减小,从而提高材料的疲劳性能。这样从抗剪模量、抗剪强度、扭转疲劳性能三个方面进行研究,提出合理的热处理工艺来改善材料的扭转性能。
   根据微观机理的研究,并结合生产的实际情况,本文提出了三次回火工艺对材料进行热处理,将试样分别在500℃、550℃、600℃进行三次回火处理,在RNJ-500试验机进行扭转性能测试,HR-150A进行硬度检测和金相组织分析。
   根据测试结果进行分析,发现500℃三次回火,材料能获得较好的扭转性能,剪切模量、强度都有较大值;550℃三次回火材料能获得较大的表面硬度,材料强度较高,并且抗拉压性能较好;600℃三次回火材料的抗剪模量较大,但硬度不足,只适合纯扭转受力情况。将测试结果和金相组织结合起来,发现金属碳化物的组成、含量、分布等因素有效地影响着材料的扭转性能,并验证了最初微观假设的可行性。
   金相组织观察发现,W6Mo5Cr4V2钢中的碳化物为第二相粒子、有细小弥散、微观缺陷尺寸小的特点,能够提高材料剪切模量,提高抗剪强度和疲劳性能,综合力学性能优良。
[硕士论文] 程晓玲
材料工程 南京理工大学 2013(学位年度)
摘要:镍基高温合金具有优异的高温强度、韧性、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐蚀性能,被广泛应用于航空、航天等领域。镍铝合金γ’相的体积分数、尺寸、组织形态及空间分布决定着合金的强化程度。因此,γ’相的微观结构以及粗化行为研究对提高合金性能非常重要。
   利用相场方法和微观弹性理论,采用周期性边界条件和半隐式傅里叶谱算法,在傅里叶空间中对Ginzburg-Landau方程和Cahn-Hilliard相场方程求解。利用Matlab7.0编程,研究了弹性应力、Al浓度以及温度对Ni-Al合金γ’相沉淀过程的影响规律和γ’相的转变动力学和粗化行为。
   在晶格畸变引起的弹性应力作用下,Ni-18at.%Al合金γ’相的微观形貌由最初的球形逐渐变为方块状或长方块状,且沿弹性应变能最小的[10]和[01]方向分布。弹性应力会抑制γ’相的长大和粗化过程。γ’相有序化速率较成分变化速率快。
   随着Al浓度的上升,Ni-Al合金γ’相的微观形貌由低浓度时的块状和长条状混合组织转变为高浓度下长条状分布,其成分、序参数以及体积分数变化加快,粗化速率减小。弹性应力对γ’相粗化过程的影响起主导作用。
   随着时效温度的降低,Ni-Al合金γ’相的微观形貌由高温时的方块状转变为较低温时的长方块状分布,同时块状的颗粒长大粗化并相互连接,其成分、序参数以及体积分数变化加快,γ’相的数量不断增多、粗化速率不断减小。
   Ni-Al合金γ’相在粗化过程中,其颗粒尺寸与时间的立方根成正比。弹性应力作用下,γ’相的粗化行为符合LSEM理论。弹性应变会阻碍γ’相的长大和粗化过程。
[硕士论文] 杨扬
材料加工工程 西安理工大学 2007(学位年度)
摘要:本文采用单辊实验装置研究了Cu-xwt﹪Sn(x=7,13.5,20)亚包晶合金的快速凝固及组织特征,通过将金属熔体热传导方程与Navier-Stokes方程相耦合,理论计算了液态合金的冷却速率,并借助XRD、TEM、OM、SEM分析技术,深入研究了急冷快速凝固条件下Cu-Sn亚包晶合金的相选择和组织演变规律,定量分析了快速凝固合金的电阻率、显微硬度、抗拉强度和伸长率,探索了冷却速率、组织形态与合金电阻率及力学性能的相关规律.研究结果表明: 在快速凝固条件下,Cu-7﹪Sn合金形成了过饱和的单相α-Cu固溶体组织;Cu-13.5﹪Sn合金形成了以亚稳的Cu<,13.7>Sn为主相的快速凝固组织;Cu-20﹪Sn合金的包晶转变和共析转变均受到抑制,形成了以亚稳的Cu<,5.6>Sn金属间化合物为主相的快速凝固组织.Cu-7﹪Sn、Cu-13.5﹪Sn的凝固组织沿垂直辊面方向大致分为三个晶区: 辊面细小等轴晶区、中部柱状晶区和自由面粗大等轴晶区.随着冷速的增大,柱状晶区厚度变小,晶体形态由柱状晶向等轴晶转变;Cu-20﹪Sn合金中的Cu<,5.6>Sn相随着冷速的增大从小平面生长向非小平面生长转变,其组织形态由粗大板条状向细密的柱状过渡.α-Cu相及Cu<,13.7>Sn相均以柱状晶方式生长.随着温度梯度和冷却速率的增大,柱状晶生长速率呈线性增大.TEM分析表明,在Cu<,5.6>Sn晶内存在大量的位错塞积和孪晶.孪晶之间相互平行,间距约25~80hm.冷却速率的增大使位错密度增大,孪晶数量增多.随着冷却速率的增大,一方面,合金组织明显细化、晶界增多,对自由电子的散射作用增强,Cu-Sn亚包晶合金的电阻率显著增大,当晶界散射系数取r=0.992时,可用M-S模型分析其电阻率;另一方面,细晶强化作用增强,合金的显微硬度和抗拉强度呈线性增大,并且辊面细晶区显微硬度要略高于自由面粗晶区显微硬度;与此同时,合金的伸长率也相应减小,其值在1.0﹪~4.6﹪范围.
[硕士论文] 黄秋玉
材料加工工程 南昌大学 2012(学位年度)
摘要:采用钟罩浸块和搅拌铸造法制备了不同碳纳米管含量的镁锌合金铸锭,经热挤压后制备出不同碳纳米管含量变形镁锌合金,主要研究了碳纳米管作为增强材料加入到不含铝的镁锌二元合金中,对其组织、力学性能及抗腐蚀性能方面产生的影响。利用光学显微镜分别观察铸态和挤压态复合材料的显微组织及晶粒大小,分析了碳纳米管的加入对细化晶粒的影响;室温下利用拉伸强度实验机研究了复合材料的力学性能,分析了碳纳米管加入量对其抗拉强度、弹性模量、显微硬度、延伸率等的影响,并用扫描电镜分析了拉伸断口形貌特征;采用传统失重法、全浸腐蚀实验、电化学腐蚀极化法研究挤压态复合材料的抗腐蚀性能,并分析其腐蚀机理。
   结果表明:碳纳米管的加入能够显著细化铸态镁锌合金的晶粒,起到了细化树枝晶二次枝晶臂间距和转变晶体生长方式的作用,且经过热挤压变形后,具有细晶组织,最细的晶粒尺寸约为18.24μm;碳纳米管对热挤压态镁锌合金的力学性能有增强作用,提高了镁锌合金的抗拉强度、弹性模量、显微硬度及延伸率,当加入量为1.0wt%时,分别达到219.740MPa、43.6GPa、56.81HV、27%,其中以延伸率的提高最为显著,可得碳纳米管加入到镁锌合金中,起到了较好的复合效果,对晶粒和晶界起到细化和强化的作用,使得该材料具有较高塑形的同时没有降低其强度;合金的断裂特征为典型韧性断裂,有较深的圆形韧窝和撕裂棱组成,碳纳米管与基体合金结合紧密,在拉伸断口处的白色须状物质即为表面被基体合金包覆的碳纳米管;碳纳米管的加入能显著提高复合材料的抗腐蚀性能,腐蚀失重量和平均腐蚀速率都随着碳纳米管加入量的增大而减小,当加入2.0wt%的碳纳米管浸蚀72h时,复合材料的失重量仅为31mg,当其浸蚀120h时,平均腐蚀速率仅约为0.02664mg*cm-2/h,为基体合金平均腐蚀速率的3/10.腐蚀溶液PH值的变化规律及电化学腐蚀实验都表明碳纳米管的加入能够显著提高耐腐蚀性能;碳纳米管增强镁锌复合材料的腐蚀机理:碳纳米管呈网状分布于合金的表面,铆接住裂缝的两边缘,阻止裂纹扩大,同时紧密连接基体与氧化膜,起加固作用,防止氧化膜的剥离。
[博士论文] 贾鹏
材料学 中国科学院金属研究所 2009(学位年度)
摘要:金属玻璃(MG)中的原子排列具有长程无序、短程有序的结构特征,较之于传统晶体材料具有高强度、高硬度、高弹性极限、高比强度、耐腐蚀等优异的性能。目前制约块体金属玻璃(BMG)应用的主要问题集中在两个方面:一是合金的玻璃形成能力(GFA)限制了BMG的尺寸,二是BMG的脆性。在现已发现的BMG中,Cu基BMG具有高强度、低成本的优势。本工作系统地研究了Cu-Hf-Al三元合金的GFA以及合金成分对压缩塑性变形能力和韧性等的影响,为发现高GFA兼有良好韧性的BMG奠定基础。主要内容及结论如下:
   1.在Cu—Hf二元系中的(L→Cu10Hf7+CuHf2)共晶点附近,Cu100-xHfx(44≤x≤46)合金可在铜模浇铸条件下形成直径为1 mm的BMG。这些BMG的过冷液态温度区间约为55 K。在Cu-Hf-Al三元系中,以1 at.%成分间隔的系统研究表明,GFA最佳的合金为Cu49Hf42Al9,形成BMG的临界直径可达到10 mm,过冷液态温度区间为83 K。在相图上,形成BMG的成分区域位于由CuHfAl、Cu10Hf7和CuHf2三个晶体相围成的成分三角之内,与L→CuHfAl+Cu10Hf7→CuHf2三相共晶反应相关联。三相共晶反应的不变温度约为1206 K,相对于L→Cu10Hf7+CuHf2共晶反应温度降低47 K,表现出“深共晶”特征。
   2.Cu49Hf42Al9合金的脆度系数D*为16.8,明显高于Cu55Hf45二元合金(D*=8.6),表明添加Al元素具有提高强液体性质的作用。合金的高GFA与其强液体行为相关联。采用综合考虑热力学和动力学因素评价GFA的参数F1,计算得到Cu55Hf45二元合金和Cu49Hf42Al9三元合金的F1参数分别为0.35和0.50。对一些典型BMG的比较发现,相对于单一使用约化玻璃转变温度Trg或液体的脆度系数D*,F1参数能够更好地反映合金的GFA。
   3.随着Hf含量的增加,Cu91-xHfxAl9(40≤x≤46)系列BMG的玻璃转变温度(Tg)和剪切模量(μ)均呈线性下降趋势,Tg从x=40的782 K降低到x=46的774 K,对应的μ从43.0 GPa降低到41.3 GPa,但泊松比(ν)变化不明显,介于0.351~0.355之间。高Hf含量的Cu45Hf46Al9(C2)BMG塑性变形能力优于低Hf含量的Cu49Hf42Al9(Cl)BMG。这与C2具有更低的Tg和μ是一致的,但对ν依赖性不明显。
   4.不同Hf含量的两种铸态BMG压缩屈服强度差别不大,分别为2210~2470MPa和2200~24401V[Pa。对两种BMG屈服强度分散性的Weibull统计表明,Cl和C2 BMG的Weibull模数分别为40和53,塑性较好的C2BMG的屈服强度比Cl的分散性更小。
   5.对几种GFA较强的铜基BMG缺口韧性(KQ)的研究表明,这些金属玻璃的韧性大致上可划分为两类:分别为KQ约38 MPam1/2的“脆性”BMG和KQ约60 MPam1/2的“韧性”BMG。另外,Cu基金属玻璃的韧性介于脆性的Fe基金属玻璃和韧性的Zr基金属玻璃之间。在Cu-Zr-Ti(Al)三元合金的基础上,添加第四组元Ag/Y,尽管可以显著提高GFA,但导致BMG的韧性明显下降。在所研究的Cu基BMG中,Cu49Hf42Al9合金兼有较高的GFA和韧性。
   6.Cu基金属玻璃的韧性对ν没有明显的依赖关系:“脆”和“韧性”两组BMG的ν分别在0.351~0.377和0.364~0.373之间,不存在脆性向韧性转变的临界ν值。Cu基BMG的韧性随μ或者Tg的升高而提高,μ<34 GPa或Tg<700 K的BMG表现为“脆性”。另外,不同于多晶体金属材料,Cu基BMG的韧性随着强度的提高而提高。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

万方选题

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部