9.1 铝及铝合金 铝合金是仅次于钢铁用量的金属材料。据调查,在铝合金市场中,有23%用量消耗于 建筑业和结构业,2%用于运输业,21%用于容器和包装,而电气工业占10%。在航空工 业中,铝合金的用量占着绝对优势

为了对广泛使用的合金进行熔铸、锻压和热和理，必须首先了解 它们的熔点和固态转变温度，并弄清楚它们的凝固过程及凝固后 的相和组织结构。相图是描述系统的状态、温度、压力及成分之 间的关系的一种图解，又称为状态图或平衡图。利用相图，我们 可以了解各种成分的材料在不同温度、压力下的相组成，多种相 的成分与相对量及组织的变化规律等。因此，掌握和了解相图的 基本知识和分析方法，对制定材料热加工工艺、分析和检测材料 的性能以及研究开发新材料等都有重要作用和指导意义

一、填空题: 1、碳的质量分数的铁碳合金称之为铸铁,通常还含有较多的Mn、等元素。 2、优质碳素结构钢的钢号是以来表示的。 3、碳钢常规热处理有四种

铂族金属是稀贵金属,其中铂和钯在地壳中含 过滤后的含铼溶液进入萃取器,萃取器为一混 量只有0.005克/吨~0.01克/吨。金属铂在国民经合澄清槽,它结构简单,运行稳定,借助于机械搅拌 济中有着广泛的用途高纯铂可用于制造电极、阻混合,靠重力分相,用二异辛基亚砜作萃取剂,径三 温度计等,铂的合金可用于电阻、继电器、热电偶等级萃取,两级酸洗,六级反萃,萃取段相比,水相比有 铂具有良好的催化作用

以玻璃包覆Fe69Co10Si8B13合金微丝为研究对象,研究了拉丝速率及冷却条件对微丝尺寸、结构及力学性能的影响;分析了不同冷却条件下微丝的拉伸断裂机制.结果表明:当拉丝速率由5m·min-1增加到400m·min-1时,微丝及芯丝直径分别由95.2μm和26.9μm减小到14.5μm和7.2μm;拉丝速率由50m·min-1增加到400m·min-1时,芯丝抗拉强度由1305MPa增大到5842MPa;冷却距离小于20mm时,微丝尺寸和抗拉强度均随冷却距离的增大而显著减小;冷却距离大于20mm时,冷却距离对微丝尺寸和抗拉强度的影响很小;采用水冷方式且拉丝速率大于5m·min-1时所获得的微丝均为非晶态结构,而采用空冷方式制备的非晶态微丝的拉丝速率应大于或等于20m·min-1;芯丝的断裂方式为伴随不均匀塑性流变的脆性断裂,且脆性断裂倾向随冷却距离的增加而增大

铸坯出结晶器后的冷却速度是影响和决定铸坯表层组织结构(0~5 mm)及第2相析出物分布的关键因素.在开发重熔凝固冷却实验装置的基础上,模拟铸坯在垂直段的凝固冷却条件,研究不同冷却速度对铸坯表层组织与第2相析出物分布的影响.研究表明,在0.8 m·min-1拉速下,以5℃.s-1的冷却速度,使铸坯在出结晶器后表面温度下降到A3温度以下,得到的表层组织均匀,晶界无膜状先共析铁素体,微合金元素析出物在晶内分布均匀,有利于提高铸坯热塑性及降低裂纹敏感性

研究了Bi2O3-BaO-SiO2-RxOy玻璃体系的结构及封接性能.应用密度泛函理论计算获得了Bi2O3在SiO2玻璃网络中的能量最优结构,从理论上确定了铋作为网络中间体最可能以[BiO3]形式存在,并讨论了Ba2+、Al3+等在玻璃中的作用及其存在的可能结构.结果表明,该玻璃的热膨胀系数在50~530℃温度为11×10-6 K-1,与氧化钇稳定氧化锆(热膨胀系数10.2×10-6 K-1)电解质和不锈钢SUS430(热膨胀系数11.3×10-6 K-1)合金连接体相匹配.对玻璃粉体进行物相分析表明,该硅酸盐玻璃为非晶体,与理论分析相一致.将氧化钇稳定氧化锆电解质和SUS430合金连接体用Bi-Ba-Si-O玻璃在高温下进行封接实验,结果说明三相界面结合紧密,气密性良好.实验选定的Bi-Ba-Si-O玻璃材料基本满足固体氧化物燃料电池对封接材料的要求

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊，研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能，并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明，3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小，由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构；两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体，接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区，距离焊缝12 mm左右，且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测，未出现焊缝开裂，热成形后拼焊板具有良好性能，满足汽车激光拼焊板使用要求，拉伸结果表明，试样断裂位置与未热冲压成形前一致，均位于CR340LA母材区，拉伸过程中，焊缝向高强度母材侧偏移，在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂

比较了Zr,Nb掺杂对Nd8·60Fe80·80Cu0·3Zr2-xNbxB8·30(x=0,1,2)交换耦合纳米复合永磁薄带相组成、显微结构和磁性能的影响.结果表明:Zr和Nb均能有效地抑制晶粒的长大.Zr与B结合生成ZrB2,消耗了合金中部分B元素,导致合金中硬磁性相N2Fe14B含量的减少.与Zr相比,Nb能更有效地抑制晶粒长大,提高样品磁滞回线的方形度.仅掺杂Nb的晶化样品Nd8·60Fe80·80Cu0·3Nb2B8·30具有最佳的磁性能:Br=0·89T,Hci=479·1kA·m-1,(BH)max=107·4kJ·m-3

通过气体雾化技术研究了Cu100-XFeX(X=15,20,30和40)合金的凝固行为.考虑少量相液滴形核、扩散长大、空间迁移、凝固界面与液滴间的相互作用以及体积分数等共同影响因素,建立了能描述该类合金凝固组织演变动力学模型.将数学模型与雾化液滴飞行过程中运动、传热和传质的控制方程相耦合,给出了数值求解方法,模拟计算了Cu基亚稳难混溶合金液-液相分离过程.结果表明:富Fe粒子的平均尺寸随着Fe含量的增加而增大;少量相液滴形核发生在基体熔体过饱和度峰值附近;随着冷却速度的增大,雾化液滴中少量相液滴的形核率增大,但平均半径减小;少量相液滴在Marangoni迁移和与固/液界面相互排斥共同作用下,向雾化液滴中心迁移,使雾化粉末最终形成壳型组织结构