简介：研究显微组织参数对片状组织TC21钛合金断裂韧性的影响。通过三重热处理获得片状组织,并采用OM和SEM方法对显微组织进行表征。单相区的冷却速率和两相区的固溶温度决定α片的尺寸及含量,而时效温度则主要控制次生α片的析出行为。α片含量、厚度以及次生α片厚度是影响TC21钛合金断裂韧性的重要组织参数。提高α片含量、增加α片(或次生α片)厚度均能提高TC21钛合金的断裂韧性。基于α片裂纹尖端塑性区能量消耗,提出钛合金韧化机制。

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：采用放电等离子烧结(SPS)法将元素钛粉和镍粉制备成Ti-51%Ni形状记忆合金(SMAs)。研究目的是采用自由锻二次加工以提高SPS合金的性能。对自由锻前后合金的显微组织、相变温度和超弹性进行比较。结果表明，自由锻可以显著提高Ti-Ni形状记忆合金的拉伸强度和形状记忆性能，自由锻后合金的韧性从6.8%提高到了9.2%，超弹性的应变范围从5%增加到7.5%，应变恢复速率从72%提高到92%。Ti-51%Ni合金显微组织中含有立方奥氏体相(B2)基体、单斜马氏体相(B19′)、第二相(Ti3Ni4，Ti2Ni和TiNi3)和氧化物相(Ti4Ni2O，Ti3O5)。自由锻后再经500°C时效处理的最终样品的马氏体相变温度向高温方向偏移，这是由于Ti3Ni4相(透射电镜下可以观察到)的析出而导致基体中Ni含量的减少。总之，自由锻可以提高Ti-51%Ni形状记忆合金的超弹性和力学性能。

简介：分别采用液态挤压铸造和半固态挤压铸造工艺成形ZL104铝合金连杆,研究不同工艺参数对连杆的显微组织及力学性能的影响规律。结果表明：与传统液态挤压铸造相比,半固态挤压铸造连杆的抗拉强度和伸长率分别提高了22%和17%。半固态挤压铸造过程中,随着重熔温度的增加,平均晶粒尺寸和形状因子都增大;随着模具预热温度的升高,平均晶粒尺寸增大,形状因子先增加后减小;这两种情况下连杆的抗拉强度和伸长率都先增加后减小。但随着挤压压力的提高,平均晶粒尺寸减小,且形状因子增大,连杆的力学性能明显提高。此外,成形半固态挤压铸造连杆的最佳重熔温度、挤压压力及模具预热温度分别为848K、100MPa及523K。

简介：采用扩散偶实验方法研究Fe含量对Ti6Al4V合金显微组织和性能的影响。通过制作Ti6Al4V-Ti6Al4V20Fe扩散偶,在1000°C经600h扩散退火,在一个样品内获得具有连续成分梯度的合金。结合电子探针、扫描电镜和纳米压痕,确定Ti6Al4VxFe合金成分-组织-硬度的关系。当合金中Fe含量增加到5%(质量分数)时,时效状态下合金中的α相体积分数降低到55%,同时合金具有最高的硬度,Ti6Al4V5Fe合金将是Ti6Al4VxFe体系中最具前景的合金。HAADF-STEM和XRD结果表明,Ti6Al4V5Fe合金在固溶淬火阶段生成纳米尺寸α''层片,这些亚稳的α''层片在随后的时效过程中逐渐长大,并作为α相的形核核心,形成稳定α相。

简介：采用超音速火焰(HVOF)喷涂制备了一种新型的由纳米、亚微米、微米WC颗粒和CoCr合金组成的多尺度WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层，对比了双峰和纳米结构WC-10Co4Cr涂层，在分析了涂层组织的基础上，研究了多尺度涂层的孔隙率、显微硬度、开裂韧性和抗空蚀性能，并分析了多尺度WC-10Co4Cr涂层的空蚀行为和机理。结果表明，HVOF喷涂制备的多尺度WC-10Co4Cr涂层具有≤0.32%的孔隙率和高的开裂韧性，涂层中未发现明显的纳米WC脱碳现象。与双峰与纳米结构涂层相比，多尺度WC-10Co4Cr涂层表现出最优异的抗空蚀性能，在淡水中的抗空蚀性能分别比双峰涂层和纳米结构涂层提高了大约28%和34%。多尺度WC-10Co4Cr涂层的优异抗空蚀性能归结于其独特的微纳米结构和优良的性能，能有效阻碍空蚀裂纹的形成和扩展。

简介：通过光学显微镜、场发射扫描电镜和透射电镜研究热压缩过程中Mg-Zn-Er合金的显微组织及织构的演化.结果表明,温度对动态再结晶（DRX）具有很大的影响.当温度为200℃、应变量为0.6时,由于应力集中使得非基面滑移（a＋c）位错被激活,孪生动态再结晶机制（TDRX）开始启动.当温度为350℃时,围绕着初始晶粒的项链状结构出现,这是典型的连续动态再结晶机制（CDRX）.动态再结晶对弱化织构具有非常重要的影响,同时低温下孪生对弱化织构也起到-定的作用.研究还发现,当温度从200℃提高到350℃时,由于动态再结晶形核位点从孪晶界向初始晶界转移,织构减弱.

简介：用机械合金化和热压法制备可降解的Mg-6Al-4Zn金属植入体。通过X射线衍射分析、透射电镜、压缩试验、浸泡试验、电化学测试和MTT比色法研究添加1%Si(质量分数)对Mg-6Al-1Zn合金显微组织、力学性能、生物腐蚀行为和细胞毒性的影响。结果显示,添加1%Si后,Mg-6Al-1Zn中形成了细小的多边形Mg2Si相,材料的抗压强度、伸长率和耐腐蚀性能提高,且骨肉瘤(Saos-2)细胞的细胞活性提高。根据MTT测试结果,释放出的镁离子没有细胞毒性。因此,添加1%Si提高了Mg-6Al-4Zn作为可降解植入体的综合性能。

简介：通过等温拉伸实验研究双态组织Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金的热变形行为、显微组织演变与断裂特征。结果表明:材料的流动软化由双态组织动态球化引起,并导致较高的应力指数和热激活能。结合SEM、EBSD和TEM显微组织观察发现,750和800℃下动态球化由α/α亚晶界的形成与β相的渗透共同导致;而在850℃下由于低角度晶界向高角度晶界转化,生成呈项链状分布的细小晶粒,证明该温度下主要的球化机制为动态再结晶。随着变形温度的升高或应变速率的减小,合金的断裂机制由微孔聚集向沿晶断裂转变。

简介：采用固相烧结方法制备Mg2Ni0.7M0.3(M=Al,Mn,Ti)合金。利用X射线衍射仪、扫描电镜和扫描透射电镜对合金的相组成和显微组织进行系统表征。结果发现,Mg2Ni0.7M0.3合金中形成了具有面心立方结构的金属间化合物Mg3MNi2,其与Mg和Mg2Ni共存;且M原子半径与Mg原子半径越接近,越有利于Mg3MNi2的形成。采用Sievert和Tafel方法对Mg2Ni0.7M0.3合金的储氢性能和耐腐蚀性能进行研究。Mg2Ni0.7M0.3合金的吸/放氢性能得到明显改善。Mg2Ni0.7Al0.3、Mg2Ni0.7Mn0.3和Mg2Ni0.7Ti0.3合金的脱氢反应的激活能较Mg2Ni的激活能明显降低,分别为-46.12、-59.16和-73.15kJ/mol。与Mg2Ni合金相比,Mg2Ni0.7M0.3合金的腐蚀电位向正方向移动,如Mg2Ni0.7Al0.3合金(-0.529V)与Mg2Ni合金(-0.639V)的腐蚀电位差为0.110V,表明添加Al、Mn和Ti能使合金的耐腐蚀性能得到显著提高。

简介：采用一种新型高通量实验方法,实现对Ti-5553合金（Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr,质量分数,%）在600～700℃范围内的连续温度梯度热处理。实验通过对圆台形样品进行直流电加热,由于截面面积不同而导致电流热效应不同,从而使样品表面温度呈梯度变化。采用端淬实验实现Ti-5553合金的连续冷却速率变化,研究合金在不同热处理条件下的显微组织演变和力学性能。结果表明：Ti-5553合金的伪调幅分解温度为（617±1）℃,析出的α相尺寸在300nm左右;合金在伪调幅分解温度下时效4h达到最高的硬度。因此,这种高通量方法能够快速准确地判断合金中相转变温度以及相应的组织转变。