第2章金属材料的组织与性能控制 2.1纯金属的结晶 2.2合金的结晶 2.3金属的塑性加工 2.4钢的热处理 2.5钢的合金化 2.6表面技术

提出了钨合金的组织结构模型.在此基础上通过有限元法对钨合金拉伸变形时组织结构中的应力分布及其变化规律进行了计算机数值模拟研究.结果表明：钨合金拉伸变形时拉伸方向最大正应力和最大Mises应力区域在钨颗粒相中，同时钨颗粒还将受到垂直于拉伸方向的压应力；最大剪切应力分布在粘结相中，随拉伸变形增加，粘结相最先进入塑性状态；由于粘结相的塑性变形，钨合金中应力不断重组，应力逐渐在钨颗粒中集中

通过对不同厂家或产线生产的相近成分和显微组织的8种低合金工程结构钢样品进行中性盐雾加速腐蚀试验，结合成分测试、微观组织分析、腐蚀产物分析及数据统计与计算拟合等方法，提出了评价低合金结构钢耐蚀性的综合耐蚀指数及其包含钢材成分、夹杂物、组织及晶粒度等多因素的数学表达式。研究结果表明，低合金工程结构钢的耐蚀性除与传统的耐蚀指数I相关外，还受钢中夹杂物、显微组织、晶粒度等多种材料因素的耦合影响，其影响程度按从大到小排序依次为耐蚀合金元素所决定的耐蚀指数I、夹杂物总量、珠光体含量和晶粒度级别。综合耐蚀指数Y可作为比耐蚀指数I指数更有效的低合金钢耐蚀性判据，具有重要的工程应用价值

将工业纯铁分别在510℃的Zn-11% Al、Zn-11% Al-1.5% Mg、Zn-11% Al-3% Mg和Zn-11% Al-4.5% Mg合金熔池中进行不同时间的热浸镀,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等仪器设备,研究Mg含量对Zn-11% Al合金镀层凝固组织和镀层中Fe-Al合金层生长的影响.结果表明:Zn-11% Al合金镀层凝固组织由富Al相和Zn/Al二元共晶组成;随着Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg含量的增加,合金镀层的凝固组织中逐渐出现Zn/Al/MgZn2三元共晶、块状MgZn2相和Al/MgZn2二元共晶.四种合金镀层中合金层主要由Fe2Al5Znx和FeAl3Znx相组成,合金层的厚度随浸镀时间的增加而增加,Mg含量的增加使Fe-Al合金层生长速率指数和生长速率降低.在Zn-11% Al合金镀层中Fe-Al合金层形成的初期,可形成致密稳定的Fe-Al化合物层;热浸镀120 s后,扩散通道的移动使Fe-Al化合物层失稳破裂.Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg元素可明显推迟液Zn进入镀层中Fe-Al合金层的时间,使Fe-Al合金层更加稳定和致密

综述了炼钢过程中合金减量化的研究现状,分别从合金的基本物理化学特征、合金的加入工艺和炼钢工艺三大方面讨论了合金收得率的研究进展情况.重点介绍了合金粉化控制技术、合金在真空条件下的损失控制技术、合金的熔化控制技术和合金替代技术的应用,为炼钢过程中的合金减量化研究提供借鉴.合金减量化技术的应用前景非常可观,合金的损失途径和损失机理研究、合金的结构设计、合金的替代技术和合金的管理管控技术可以作为炼钢过程中合金减量化研究的重点方向

研究了将Cr、Mo、Mn、Ti、Ni、Si等合金元素分别加入当量成分的Fe3Al金属间化合物后对其室温塑性、800℃周期氧化性能、氧化物结构及Al元素由试样表面向内部的分布状态的影响.结果表明,只有Cr元素提高了DO3结构的Fe3Al金属间化合物合金在真空中的室温拉伸延伸率,其他元素都不同程度地降低了合金的塑性。Cr提高室温塑性的主要原因不是由于Cr改变了合金的表面氧化动力学或改变了表面氧化物结构及表面状态,进而降低了环境敏感性的缘故

应用金相显微镜和扫描电镜以及X射线能谱分析了K6合金铸造叶片的质量问题。结果表明:K6合金铸造叶片报废的主要原因在于非金属夹杂物在浇注成型时混入合金叶片中造成的。因此需要严格控制K6母合金质量和选择合理的重熔浇注工艺参数

本工作证实WC-Co系硬质合金通过热处理可以提高其抗弯强度。所增加的抗弯强度决定于合金中钴的含量,钴含量越高的合金,其抗弯强度的增加重也就越多。主要是由于淬火热处理抑制了高温稳定的面心立方钴相转变成密排六方钴相。本实验还采用差热分析仪测定了WC-Co系合金在加热过程中,密排六方钴相转变成面心立方钴相的相变温度。发现其相变温度随合金中钴含量的增加而升高,如YG8是742℃,YG15是770℃,YG20是821℃,这是由于高钴合金的粘结相在升温过程中有较高的钨含量。本实验中还发现,烧结后低钴硬质合金要高于高钴硬质合金的粘结相中的钨含量,因为低钴硬质合金的烧结温度通常是高于高钴硬质合金,一般说来烧结温度越高,则粘结相中的钨含量也就越高,但当烧结态硬质合金再一次加热时,其钴结相中的钨含量要增加。所以淬火后高钴硬质合金的粘结相中的钨含量甚至比低钴硬质合金的粘结相中的还要高,这就是为什么钴粘结相由密度六方转变成面心立方的温度随硬质合金中钴含量的增加而提高

通过对不同B含量的低碳硼钢和Nb、V微合金化低碳硼钢的冲击实验,研究了B含量及Nb、V微合金化对低碳硼钢冲击性能的影响.结果表明:0.0006%~0.0015%的B将提高热处理状态钢的冲击韧性,B质量分数超过0.003%将降低钢的冲击韧性.Nb、V复合微合金化同时加入适量Al可显著提高热处理状态低碳硼钢的冲击韧性.Ti质量分数超过0.03%对低碳硼钢和微合金硼钢的冲击性能不利

作者比较了Fe80B20非晶合金薄带在冷轧变形前后的x射线衍射图谱,冷轧变形使该合金衍射图谱第一峰的峰值稍向小角度方向移动,并使这一峰的宽度稍有增加。作者编制了测定非晶物质RDF的计算机程序,并测定了Fe80B20非晶合金冷轧前后的曲线。在我们实验精度的范围内,未能观察到该合金冷轧前后RDF曲线的变化