简介:以金属Zr、Cu和Al为原料,通过真空熔炼和气体雾化制备Zr-Cu-Al合金粉末,再经高能球磨得到Zr50Cu40Al10非晶合金粉末。采用氮/氧分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热分析仪(DSC)对其非晶形成能力及晶化行为进行研究。结果表明,球磨120h后可获得Zr50Cu40Al10非晶合金粉末,且随球磨时间增加,粉末的颗粒尺寸逐渐减小,90h后达到亚微米级。球磨过程中由于铁的增加,使合金的结构"混乱度"增加、负混合热增大,因而热稳定性增强,其过冷区间ΔTx为62K,约为雾化法制备的非晶合金粉末的2倍。此外,采用非等温晶化方法,用KISSINGER方程计算出机械合金化Zr50Cu40Al10非晶合金的玻璃转变和初始晶化的表观激活能分别为152.6kJ/mol和172.4kJ/mol,远小于相应的气体雾化法制备的Zr50Cu40Al10非晶合金粉末表观激活能,其原因是粉末中氧含量和体系自由能较高。
简介:采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Pr合金,再对其进行均匀化退火(460℃/24h)、锻压、固溶处理—室温水淬及峰时效处理。用金相显微镜观察合金的显微组织,并测试其力学性能,研究复合添加Zr、Cr、Pr对Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金再结晶行为和力学性能的影响。结果表明,复合添加Zr、Cr和Pr可显著抑制Al-Zn-Mg-Cu合金在锻压后回复过程中的亚晶合并长大,使该合金在较高温度(490℃)以及高温长时保温(480℃固溶4h)情况下仍能保持细小的亚晶组织,从而提高合金的力学性能。复合添加Zr、Cr、Pr能使合金在490℃固溶1h后在T6状态下的抗拉强度提高约25MPa、屈服强度提高近30MPa。
简介:采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和差示扫描热分析法(DSC)研究Al-Cu-Li-Mn-Zr-Ti合金在均匀化过程中的组织转变。结果表明,实验合金的铸态组织中存在严重的枝晶偏析,晶界处存在大量的共晶相,主要合金元素沿枝晶区域呈周期性分布。合金中的主要未溶相为Al2Cu相,过烧温度为520°C;均匀化过程中,随着温度的升高和时间的延长,晶界处的第二相逐渐溶入基体中,晶界逐渐变得稀疏;合金的均匀化过程可以用一指数方程描述;实验合金适宜的均匀化制度为(510°C,18h),这与采用均匀化动力学方程计算的结果基本吻合。
简介:采用电导率、显微硬度、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究Al-0.30Zr与Al-0.30Zr-0.08Y合金的微观组织与性能。铸态Al-Zr-Y合金中微米尺度初生Al3Y相通过共晶反应在晶内和晶界上同时生成。在Al-Zr-Y合金中,Y明显加速了Al3Zr(Ll2)的析出动力学。由于较大体积Al3(Zr,Y)析出相的生成,Al-Zr-Y合金的电导率明显高于Al-Zr合金的。在Al-Zr-Y合金中观察到了高密度的弥散球状Ll2结构Al3(Zr-Y)析出相。Al-0.30Zr-0.08Y合金具有比Al-0.30Zr合金更强的抗再结晶能力。
简介:采用单辊旋淬法制备Co—Fe-Zr-Nb-B多元合金非晶薄带。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对样品的微观组织、物相组成及热稳定性进行检测分析,以研究Zr元素含量对其铸态组织和玻璃形成能力的影响。结果表明:在合金中适量添加Zr元素有利于提高铸态组织的细小均匀化程度,同时,合金具有较强玻璃形成能力和较高热稳定性。Zr元素含量为4%(原子分数)时铸态组织最均匀细小,具有很好的非晶形成能力及热稳定性,其玻璃转变温度Tg,初始晶化温度Tx和过冷液相区(SLR)宽度△Tx(Tx-Tg)分别为870.32、936.28和65.96K。
简介:用单辊甩带法制备了不含高生物毒性元素的Ti60Zr10Ta15Si15非晶薄带,并在高于其晶化开始温度的不同温度下对该非晶薄带进行了真空退火,研究了该非晶薄带在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的电化学腐蚀行为及热处理对其显微组织及其电化学行为的影响。结果表明,用单辊甩带法制备的Ti60Zr10Ta15Si15金属薄带为完全的非晶态结构,其玻璃转变温度和晶化开始温度分别为759K和833K,经过878K真空热处理后,薄带发生了部分晶化,在非晶的基底上析出了Ti相;经过938K热处理后,薄带发生了完全晶化,晶化相主要由Ti、Si3Ta5和SiZr以及TiSi组成。动电位极化测试表明,该非晶合金在PBS溶液中可表现出较为优异的耐蚀性能,部分晶化可进一步提高该合金的耐蚀性能,而完全晶化的合金抗腐蚀性能明显下降。
简介:采用非自耗真空电弧熔炼炉制备不同Zr含量的Ti43Al与Ti47Al合金,研究该合金的显微组织和力学性能的变化。结果表明:Zr对Ti43Al合金的组织形态无明显影响,Ti47Al合金则由枝晶组织演变成等轴晶组织。Zr元素的添加能细化晶粒。Zr能促进γ相的形成,Zr在Ti43Al和Ti47Al合金γ相中的固溶度分别为12.0%和5.0%(摩尔分数)。经过分析,Ti43Al-xZr中的γ相由β相转化而来,Ti47Al-xZr中的γ相则由α相转化而来。细晶强化和固溶强化作用使压缩强度提高;然而,严重的显微偏析会导致力学性能下降。Zr元素极大的固溶度对合金的塑性具有不利的影响。Ti43Al-xZr和Ti47Al-xZ合金的最大压缩强度分别为1684.82MPa(x=5.0%)和2158.03MPa(x=0.5%),而Ti43Al-xZr合金的压缩应变无明显变化,Ti47Al-xZr合金的最大压缩率为35.24%(x=0.5%)。两组合金均呈脆性断裂特征。
简介:采用铸锭冶金法制备含稀土元素Pr的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金,并通过金相分析以及拉伸性能、晶间腐蚀和剥落腐蚀性能的测试研究价格相对低廉的Pr对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,添加稀土元素Pr能影响合金铸态组织中第二相的析出,并显著抑制合金在变形和热处理过程中再结晶的发生,在保持合金的强度及弹性模量的同时,改善合金抗晶间腐蚀和剥落腐蚀的性能,并提高合金的塑性。
简介:采用低频电磁铸造技术制备Al-9Zn-2.8Mg-2.5Cu-xZr-ySc(x=0,0.15%,0.15%;y=0,0.05%,0.15%)合金,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学性能测试等手段分别对其均匀化、热挤压态、固溶态和时效态的组织与性能进行对比分析。结果表明:添加微量Sc和Zr,会在凝固过程中形成初生Al3(Sc,Zr),可显著细化合金铸态晶粒;均匀化时形成的次生Al3(Sc,Zr)粒子可以强烈钉扎位错和亚晶界,有效抑制变形组织的再结晶,显著提高合金的力学性能。与不含Sc、Zr的合金相比,含0.05%Sc和0.15%Zr的合金经固溶处理和峰值时效处理后其抗拉强度和屈服强度分别提高172MPa和218MPa,其强化作用主要来自含Sc、Zr化合物对合金起到的亚结构强化、析出强化和细晶强化。
简介:通过拉伸试验、晶间腐蚀与应力腐蚀实验,结合金相观察和高分辨透射电镜分析,研究微量Ti和Cr对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金弥散相、再结晶与性能的影响。结果表明:在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中,添加0.04%Ti(质量分数,下同)可使合金抑制再结晶的能力降低,从而导致合金的力学性能和抗应力腐蚀性能降低;复合添加0.04%Ti和0.04%Cr,形成含有少量Cr的Al3(Zr,Ti)弥散相,合金抑制再结晶的能力显著增强,合金在保持高强度的同时,抗应力腐蚀性能显著提高,抗拉强度为687.6MPa,屈服强度为651.4MPa,比不含Ti和Cr的合金分别提高15.3MPa和7.8MPa,应力腐蚀裂纹萌生时间由161h延长至306h。
简介:采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微硬度测试、热分析、能谱分析以及X射线衍射(XRD)等手段,研究Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金铸态和520℃固溶处理不同时间后的显微组织以及显微硬度分布。结果表明:Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金经520℃/16h固溶处理后,铸态时的网状共晶完全溶解到基体中,Gd、Y富集的立方体相弥散分布在晶内;晶内偏析消除,硬度有所降低。合金在固溶处理过程中发生以下组织演变:α-Mg固溶体+网状Mg24(GdY)5相→α-Mg固溶体+断续破碎的Mg24(GdY)5相→α-Mg过饱和固溶体+立方体相。该合金在520℃固溶处理的适宜时间为16h。
简介:用基于热力学观点的定量预测三元合金形成非晶成分范围的方法,对Cu-Zr-Ti三元合金系形成非晶的成分范围进行了计算。该方法通过比较晶态固溶体的自由能和相应的非晶态的自由能来确定非晶形成的成份范围,在自由能的计算中,三元系的热力学数据用相应的3个二元系的热力学数据由Toop模型外推得到,二元合金系的形成焓则通过Miedema理论的计算得出。结果表明,理论预测的形成非晶的成分范围与已有的实验结果符合得比较好。
简介:文章研究了对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金在时效过程中的微观组织。在225℃时效初期硬度缓慢上升,之后硬度急剧上升,24h出现了明显的时效硬化峰,然后硬度开始下降。微观结构的分析结果表明,在初期(2h)产生了大量弥散分布的具有DO19结构的β″,而在峰值时(24h)出现具有bco的β′,在持续时效(384h)时出现亚稳相β1,而在后来的长时间时效(1000h)时出现既在原位转变的平衡相β。
简介:摘要:一种新型的Zr-4合金钢橡胶动车组吸能管收缩加持安全装置,主要涉及动车组吸能管收缩加持安全装置领域。一种新型的Zr-4合金钢橡胶动车组吸能管收缩加持安全装置,主要包括收缩加持安全装置外部圆形壳体装置、收缩加持安全装置中心旋转主体、收缩加持安全装置中心旋转主体垫片、收缩加持安全装置中心旋转主体螺栓、收缩加持安全装置中心夹持伸缩柱、收缩加持安全装置中心伸缩片、收缩加持安全装置中心长圆柱、收缩加持安全装置外部十字壳体、收缩加持安全装置尾部T形座和收缩加持圆弧状安全装置。本Zr-4合金钢橡胶动车组吸能管收缩加持安全装置的优点:Zr-4合金钢橡胶动车组吸能管收缩加持安全装置可以通过往复的收缩和扩张,可以完成对Zr-4合金钢橡胶动车组吸能管的夹持动作,可以在短时间内完成对Zr-4合金钢橡胶动车组吸能管的收缩夹持工作,大幅度地提升日常的夹持工作效率。