采用常规铸造和喷射成形工艺制备了含硅达25%(质量分数)的过共晶Al-Si合金,利用SEM(EDS)、XRD和DSC等分析方法对合金的显微组织和相熔解析出进行了分析研究.结果表明,铸态合金含有粗大块状初晶Si相和粗大针片状含铁相,而喷射成形工艺能够使二者的尺寸、形貌发生改变而有利于合金性能的提高.同时,铸态和沉积态合金中均含有基体Al、初晶Si和Al2Cu相,不同的是铸态合金中含铁相主要为δ-Al4FeSi2相,而沉积态合金中以β-Al5FeSi相为主.分析其原因主要是糊状层的存在引起沉积坯冷却速度降低而导致沉积坯中发生δ-Al4FeSi2相的转变及共晶组织增加,致使沉积态合金中β-Al5FeSi相为主要含铁相.采用DSC实验对沉积态合金在熔化和凝固过程中发生的反应进行了讨论

用透射电镜,X射线衍射,Kerr磁光效应,磁性测量的方法研究了Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4合金在等级时效过程中矫顽力的可逆变化和显微组织结构以及畴结构。在第一级时效后在合金中就形成了胞状组织,胞内是2:17型相,胞壁为1:5型相。在随后降低温度的等级时效后,虽然矫顽力由2.8KOe提高到5.4KOe,但胞状组织的基本特徵没有变化,矫顽力随时效温度可逆地变化,矫顽力的提高可能与两相畴壁能差的增加有关,可以认为等级时效过程主要是由原子扩散的过程来决定的

提出了金属梯度结构轴的概念.研究了固-液复合的25Cr5MoA钢/Q235钢复合轴的组织、Cr元素的扩散以及结合界面附近显微硬度的变化规律.结果表明:经过挤压变形后,25Cr5MoA钢/Q235钢界面形成了良好的冶金结合,二者结合紧密,除了组织结构的差别外,二者的结合界面已经难以区分.结合界面附近Cr元素在固-液复合时得到充分扩散,并呈现出连续分布的形态.从界面向Q235钢和25Cr5MoA钢两侧±100μm范围内,硬度呈现出均匀、连续分布.经过热处理后,随着加热温度的升高和加热时间的延长,Cr元素在结合界面附近的分布更加均匀,分布曲线在界面的斜率进一步降低,使结合界面附近25Cr5MoA钢的一侧的显微硬度大幅度降低,这有利于形成化学成分、组织以及性能的梯度变化

采用金属注射成形方法制备Ti-6Al-4V合金坯体,然后利用溶剂脱脂和热脱脂工艺脱除坯中粘结剂,研究了合金在真空烧结和热等静压烧结条件下的显微组织和力学性能.结果表明:真空烧结Ti-6Al-4V合金具有典型的魏氏体组织,其初始的β晶粒粗大,β晶粒内为次生片状α和薄β相片,空隙较多,合金的强度和塑性较低;合金经热等静压处理后,组织明显细化且均匀,空隙很少或几乎没有,从而强度和塑性都有所提高

本文通过SEM显微组织观察及烧结过程模型研究了Fe-Cu-C-MnS烧结钢显微组织形成与实际工艺过程的关系,认为Fe-Cu-C-MnS烧结钢中MnS的分布与MnS添加方式密切相关:采用混合法添加MnS时,MnS通常分布在铁颗粒烧结颈附近,而采用预合金法添加MnS时,MnS则分布于铁颗粒内

采用电沉积技术在20号钢表面制备了Fe-Ni合金层,考察了镀液中Fe2+浓度对合金镀层沉积速度、镀层成分、相结构、镀层显微硬度和耐蚀性的影响规律,并探讨了耐蚀机理.实验结果表明:电镀Fe-Ni合金可获得纳米晶结构,随镀液中Fe2+浓度增加,镀层中含铁量增大;镀层显微硬度的变化与Fe原子在Ni晶格中有序固溶程度有关;Fe-Ni合金镀层的耐蚀性均优于20号钢,当镀液Fe2+浓度为0.01 mol·L-1时,获得镀层具有最佳的耐蚀性.随镀层中铁含量增加,具有钝化特性的高含Ni的Fe-Ni相含量减少,耐蚀性下降,但该相纳米结构显著细化,加速钝化可提高耐蚀性,这一对矛盾导致镀层耐蚀性与铁含量间没有明显的变化规律.高孔隙率也是耐蚀性下降的原因之一

采用热模拟和显微组织分析方法,研究了冷却速率、变形温度、变形量等轧制工艺参数对一种X70级微合金管线钢组织及马氏体/奥氏体(M/A)小岛的影响.结果表明:增大冷速、降低变形温度均可使组织细化,组织中多边形铁素体减少,针状铁素体增多;同时,在不同的控轧条件下,会形成一定的M/A小岛,变形温度对M/A小岛影响不大,而适当提高冷速和增大变形量将减少小岛相对量,并使其细小而弥散分布于基体;合理控制形变参数及冷速可获得较理想的显微组织与M/A小岛的配合,提高材料性能

依据多组元高混合熵合金的合金设计理念,设计了一族九组元AlxTiVCrMnFeCoNiCu高熵合金,并研究了该合金系室温力学性能.结果表明:(1)合金系具有超过1.3GPa的断裂强度,其中AlTiVCrMnFeCoNiCu合金达2.4GPa,同时AlTiVCrMnFeCoNiCu和Al2TiVCrMnFeCoNiCu两种合金还具有一定的压缩塑性;(2)合金系枝晶和枝晶间隙区均具有很高的显微硬度,且随Al含量的提高而近线性提高;(3)固溶强化机制、纳米相弥散强化机制和面心立方/体心立方相转变使得合金系具有很高的断裂强度和显微硬度

研究了氧对Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体性能的影响,并借助SEM、EDS和TEM等方法分析了永磁体的显微组织变化.讨论了影响磁体性能的原因.结果表明:在氧含量不高时(质量分数<0.32%)对磁性能的影响不明显,永磁体具有良好的磁性能;在0.32%~0.4%时,随氧含量的增加磁性能开始下降;氧含量大于0.4%后,磁性能急剧恶化;当大于0.7%后,磁性能基本消失.随着氧含量的增加,磁体的晶粒尺寸减小,以Sm2O3为主的白色析出物增多.非磁性相的增多和有效Sm含量的减少是影响磁性能的主要原因

以Fe2O3、WO3、Al和C为反应原料,采用SHS-离心法制备W-C-Fe内衬复合钢管.利用X射线衍射分析内衬层的相组成,扫描电镜观察金属陶瓷涂层的组织,利用能谱仪分析涂层与基体结合处的元素分布,显微硬度仪测量内衬层硬度.结果表明:涂层与基体之间形成良好的冶金结合,涂层主要由Fe3W3C组成,还有少量的WC、W2C、Fe3C和Fe;涂层组织呈梯度分布,靠近基体处晶粒细小,远离基体处晶粒呈粗大树枝状;涂层显微硬度为13.5±1.6GPa,是基体的7~8倍