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Mn微合金化对Ti-Al-Mo-Zr-Fe-B合金组织演变和力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1555-1565页

作者：何苗霞燕迟董月成常辉 Alexandrov Igor V 南京工业大学材料科学与工程学院新材料研究院江苏南京211816 乌法理工大学材料科学与金属物理系俄罗斯乌法450008

通过OM、EBSD和TEM等研究了Mn微合金化对新型近αTi-Al-Mo-Zr-Fe-B合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:添加0.5%(质量分数)的Mn元素可以将合金的铸态微观组织从3.28μm细化到2.65μm,使其抗拉伸强度从882 MPa提高到966 MPa,但延伸... 详细信息

通过OM、EBSD和TEM等研究了Mn微合金化对新型近αTi-Al-Mo-Zr-Fe-B合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:添加0.5%(质量分数)的Mn元素可以将合金的铸态微观组织从3.28μm细化到2.65μm,使其抗拉伸强度从882 MPa提高到966 MPa,但延伸率从7.8%下降到5.1%。锻造后的2种合金的晶粒尺寸趋于一致,微观组织趋于等轴化且Mn微合金化后的组织更加均匀。锻造后,Ti-Al-Mo-Zr-Fe-B合金的抗拉伸强度和延伸率增加到966 MPa和16.4%,而含有0.5%(质量分数)Mn元素的合金具有更高的抗拉伸强度,达到了1079 MPa,同时延伸率达到了15.8%。结论表明,强度的提高可以归因于Mn元素的固溶强化效应,同时Mn微合金化处理使合金中的Al元素富集于α相,有利于提高合金的强度和塑性。

关键词： Mn微合金化近α钛合金组织演变力学性能

预退火温度对半固态铜合金坯料组织演变和力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 457-464页

作者：孙震崔鋆昕张雄超周瑀杭陈昊肖寒昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093

将铸态CuSn10P1铜合金先预退火处理,随后采用冷轧等温处理应变诱导熔化激活法(CRITSIMA)制备成半固态坯料。采用金相显微镜、配置能谱仪的扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针和布氏硬度计,研究预退火温度对半固态铜合金坯料的组织... 详细信息

将铸态CuSn10P1铜合金先预退火处理,随后采用冷轧等温处理应变诱导熔化激活法(CRITSIMA)制备成半固态坯料。采用金相显微镜、配置能谱仪的扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针和布氏硬度计,研究预退火温度对半固态铜合金坯料的组织演变及力学性能的影响。结果表明:随着预退火温度的升高,半固态铜合金坯料的平均晶粒尺寸增加,晶粒形状因子和液相率均降低;随着预退火温度升高,α-Cu相中固溶更多的Sn元素,减弱了Sn元素偏析,晶间脆硬相δ相含量减少,布氏硬度逐渐减小。在半固态铜合金坯料中检测到新相Cu_(13.7)Sn的存在,这与晶间Sn元素的高度偏析有关。600℃预退火2h制备的半固态铜合金坯料显微组织晶粒均匀细小,力学性能较好,其平均晶粒尺寸为68.34μm、晶粒形状因子为0.78,布氏硬度(HB)为1254.4MPa。

关键词：预退火温度半固态铜合金组织演变元素偏析硬度

TiAl合金在(α_2+γ)两相区的热成形能力及组织演变(英文)

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稀有金属材料与工程 2013年第7期42卷 1356-1361页

作者：邓志海李金山张铁邦胡锐钟宏常辉西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

为了利用现有的高温合金锻造设备实现TiAl合金的包套锻造，对Ti-43A1-4Nb-1Mo-0．1B合金在（a2＋y）两相区的热成形能力进行了研究。结果表明，当温度下降到（a2＋y）两相区时，合金的热成形能力明显下降，只能在1050℃以上温度以0．001... 详细信息

为了利用现有的高温合金锻造设备实现TiAl合金的包套锻造，对Ti-43A1-4Nb-1Mo-0．1B合金在（a2＋y）两相区的热成形能力进行了研究。结果表明，当温度下降到（a2＋y）两相区时，合金的热成形能力明显下降，只能在1050℃以上温度以0．001s。的应变速率进行变形；当温度低于1050℃时，试样发生开裂；当温度升高或应变速率降低时，组织中形成更多的动态再结晶晶粒，裂纹消失。然而，当试样采用厚度为1．5mm的不锈钢进行包套后，合金的热成形能力大大改善，可以在1050～1150℃以0．1S。的应变速率进行均匀变形，该变形条件更加有利于充分利用当前的工业锻造设备。同未包套试样相比，在相同变形条件下，包套试样中的动态再结晶晶粒较少。

关键词：热成形能力组织演变 β 凝固TiAl合金包套锻造

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超低温下不同Pb含量焊点组织演变规律

稀有金属材料与工程 2020年第11期49卷 3822-3827页

作者：吴鸣王善林孙文君马彬陈玉华黄永德柯黎明南昌航空大学江西省航空构件成形与连接重点实验室江西南昌330063

通过自制4种不同Pb含量(0、4.67%、22.46%、37%,质量分数)混装钎料制成Ni/钎料/Cu三明治焊点,置于-196℃超低温环境进行0、10、20和30 d时效处理,研究Pb含量及超低温时效对焊点内部组织、IMC层演变规律以及力学性能的影响。结果表明,Pb... 详细信息

通过自制4种不同Pb含量(0、4.67%、22.46%、37%,质量分数)混装钎料制成Ni/钎料/Cu三明治焊点,置于-196℃超低温环境进行0、10、20和30 d时效处理,研究Pb含量及超低温时效对焊点内部组织、IMC层演变规律以及力学性能的影响。结果表明,Pb含量的增加会促使焊点内部Pb相不断聚集,并随着时效时间的增加进一步粗化。超低温时效不会改变IMC层成分,但会促进IMC层缓慢向层状转变,并逐渐产生微裂纹与空洞,促使聚集的Pb相不断朝界面处转移形成隔离区,甚至部分镶嵌于IMC层内。随着时效时间的延长,焊点断裂方式由韧性断裂逐渐转变为韧脆性混合断裂,而适量的Pb含量对于焊点抗剪切强度具有提高作用,但当Pb含量超过22.46%时再增加Pb含量则会降低焊点抗剪切强度。

关键词：超低温 Pb含量时效组织演变剪切强度

加工参数对铸态AZ31B镁合金热变形行为及组织演变的影响

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稀有金属材料与工程 2019年第1期48卷 263-268页

作者：朱艳春马立峰黄志权秦建平王建梅太原科技大学山西太原030024

借助热压缩实验研究了变形温度、应变速率和变形量对铸态AZ31B镁合金热变形行为及组织演变的影响规律。结果表明:(1)峰值应力随着应变速率的降低和温度的升高而减小,主要的形核机制为晶界弓出形核、亚晶旋转形核、孪生诱发形核,以及连... 详细信息

借助热压缩实验研究了变形温度、应变速率和变形量对铸态AZ31B镁合金热变形行为及组织演变的影响规律。结果表明:(1)峰值应力随着应变速率的降低和温度的升高而减小,主要的形核机制为晶界弓出形核、亚晶旋转形核、孪生诱发形核,以及连续再结晶;(2)低于400℃变形时,温度的升高有利于再结晶的发生及晶粒细化;高于400℃时,晶粒尺寸开始迅速增大;(3)在小于等于400℃变形时,低速率0.1 s^(-1)更有利于再结晶晶粒细化;当变形温度高于400℃时,中速率1 s^(-1)更有利于再结晶晶粒细化;(4)高温低速率变形时,变形量主要影响晶粒尺寸,而高温高速率变形时,变形量主要影响动态再结晶程度。

关键词：铸态AZ31B镁合金变形参数流变行为组织演变

不同层错能镍基合金梯度结构的构筑与组织演变

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稀有金属材料与工程 2022年第9期51卷 3289-3296页

作者：马元俊丁雨田闫康高钰璧陈建军王兴茂兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050

以Inconel625合金作为参照对象,基于界面调控的合金设计思路,采用热力学软件设计出一种低合金化低层错能的镍基变形高温合金。通过表面机械碾压处理(SMGT)技术,研究层错能对镍基合金梯度结构的演化机制和晶粒细化机制的影响规律。结果表... 详细信息

以Inconel625合金作为参照对象,基于界面调控的合金设计思路,采用热力学软件设计出一种低合金化低层错能的镍基变形高温合金。通过表面机械碾压处理(SMGT)技术,研究层错能对镍基合金梯度结构的演化机制和晶粒细化机制的影响规律。结果表明,经SMGT处理在Inconel 625合金、M1和M2合金表层中分别制备出了450、300和250μm厚的梯度结构层。此外,不同合金梯度组织的演化机制也不同,在Inconel 625合金中,随着应变的逐渐增加,其微观结构细化机制逐步从位错分割机制转变为剪切带和孪晶分割机制;而在M合金中,以形变孪晶分割机制为主。因此,基于设计理念及对应的组织演变机制,可为低层错能镍基变形高温合金的成分设计提供一定的参考。

关键词：镍基合金层错能梯度结构组织演变晶粒细化机制

Al-7%Si凝固过程组织演变的元胞自动机方法模拟

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材料工程 2004年第7期32卷 35-39页

作者：李强李殿中钱百年中国科学院金属研究所沈阳110016

为了能够准确地描述组织演变 ,应用连续性方法处理糊状区域不连续物理性质。同时为了更准确地描述每个单元的溶质成分 ,考虑了由于凝固过程中固相分数的变化引起的距离变化对溶质扩散的影响。在模拟过程中在糊状区域内引入随机扰动。最... 详细信息

为了能够准确地描述组织演变 ,应用连续性方法处理糊状区域不连续物理性质。同时为了更准确地描述每个单元的溶质成分 ,考虑了由于凝固过程中固相分数的变化引起的距离变化对溶质扩散的影响。在模拟过程中在糊状区域内引入随机扰动。最后利用元胞自动机方法进行性核与长大的模拟。应用这种方法模拟了一个 Al- 7% (质量分数 ) Si铸锭的凝固过程组织演变。

关键词：组织演变连续性方法平均溶质浓度显微偏析元胞自动机

结构变化对Cu/Sn-58Bi/Cu微焊点电迁移行为和组织演变的影响

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金属学报 2012年第6期48卷 678-686页

作者：岳武秦红波周敏波马骁张新平华南理工大学材料科学与工程学院广州510640

利用SEM观察、聚焦离子束(FIB)微区分析和有限元模拟对比研究了直角型和线型Cu/Sn-58Bi/Cu微焊点在高电流密度下(1.5×10~4A/cm^2)的电迁移行为,从原子扩散距离和微区域电阻变化及阴阳极物相变化的角度研究了焊点结构变化对电迁移影响... 详细信息

利用SEM观察、聚焦离子束(FIB)微区分析和有限元模拟对比研究了直角型和线型Cu/Sn-58Bi/Cu微焊点在高电流密度下(1.5×10~4A/cm^2)的电迁移行为,从原子扩散距离和微区域电阻变化及阴阳极物相变化的角度研究了焊点结构变化对电迁移影响的机理.结果表明,2种焊点通电112和224 h后均发生了Bi向阳极迁移并聚集及Sn在阴极富集的现象;直角型焊点阳极由于Bi聚集后膨胀而产生压应力进而导致小丘状凸起和微裂纹出现,而阴极存在拉应力引发凹陷和微裂纹,且沿界面呈非均匀变化.微区组织分析表明,电迁移作用下焊点内部Bi原子的扩散速度大于Sn原子的扩散速度.观察分析和模拟结果还表明,具有结构不均匀性的直角型焊点中电子流易向电阻较小区域聚集而产生电流拥挤效应,这是引起直角型焊点电迁移现象严重的根本原因.

关键词：焊点结构电迁移组织演变 SnBi钎料电流拥挤效应

GH2909低膨胀高温合金热处理中的组织演变行为

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金属学报 2022年第9期58卷 1179-1188页

作者：李钊江河王涛付书红张勇中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京100095 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

采用SEM、TEM、EPMA及萃取相分析等多种手段相结合对GH2909低膨胀高温合金在标准热处理过程中的组织演变规律进行分析。结果表明,锻态GH2909合金中主要析出相是块状和短棒状含Si的Laves相,Laves相在980℃固溶过程中逐渐发生部分回溶,两... 详细信息

采用SEM、TEM、EPMA及萃取相分析等多种手段相结合对GH2909低膨胀高温合金在标准热处理过程中的组织演变规律进行分析。结果表明,锻态GH2909合金中主要析出相是块状和短棒状含Si的Laves相,Laves相在980℃固溶过程中逐渐发生部分回溶,两阶段固溶后短棒状Laves相基本消失。标准热处理后GH2909合金晶界上出现颗粒状的G相呈断续排列,晶内有盘片状ε相大量析出。基体中有细小的、以Ni和Ti为主要元素的γ′相,结构式为Ni_(2.26)Fe_(0.16)Co_(0.50)Nb_(0.62)Ti_(0.43)Al_(0.02)。GH2909合金中的Laves相、ε相、G相均为富Nb、富Si相,萃取相分析结果表明GH2909合金中30%左右的Si元素在标准热处理后以析出相形式存在,GH2909合金的组织控制中应关注Si元素的作用。

关键词： GH2909合金低膨胀高温合金热处理组织演变