Al含量对Zr基块体非晶合金力学性能的影响
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《Zr-基非晶合金激光重熔后耐腐蚀性与力学性能研究》篇一一、引言非晶合金,由于其独特的原子结构和优良的物理化学性质,在诸多领域都表现出独特的优势。
特别是Zr-基非晶合金,因其高强度、高硬度以及良好的耐腐蚀性,近年来在材料科学领域受到了广泛的关注。
然而,其性能的优化和提升一直是研究的热点和难点。
激光重熔技术作为一种先进的材料表面处理技术,可以有效地改善材料的微观结构和性能。
本文以Zr-基非晶合金为研究对象,探讨激光重熔后其耐腐蚀性和力学性能的变化,以期为非晶合金的进一步应用提供理论支持和实践指导。
二、实验材料与方法本实验采用Zr-基非晶合金作为研究对象,利用激光重熔技术对样品进行处理。
首先,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对原始Zr-基非晶合金的成分和微观结构进行分析。
然后,采用激光重熔技术对样品进行处理,并对处理后的样品进行耐腐蚀性和力学性能的测试。
三、激光重熔对Zr-基非晶合金微观结构的影响激光重熔后,Zr-基非晶合金的微观结构发生了显著的变化。
重熔过程中,合金表面的非晶结构得到了优化,形成了更为均匀、致密的晶体结构。
此外,重熔过程中还可能产生了纳米级的晶体结构,这些纳米晶体结构有助于提高材料的力学性能和耐腐蚀性。
四、激光重熔后Zr-基非晶合金的耐腐蚀性研究激光重熔后,Zr-基非晶合金的耐腐蚀性得到了显著提高。
在电化学腐蚀测试中,经过激光重熔的Zr-基非晶合金表现出较低的腐蚀电流和较高的腐蚀电位,说明其耐腐蚀性得到了提高。
此外,通过对腐蚀后样品的SEM观察和成分分析,发现经过激光重熔处理的样品在腐蚀过程中形成的腐蚀产物更加均匀且稳定,这也有助于提高其耐腐蚀性。
五、激光重熔后Zr-基非晶合金的力学性能研究激光重熔技术显著提高了Zr-基非晶合金的力学性能。
硬度测试结果表明,经过激光重熔处理的样品硬度得到了显著提高。
此外,通过拉伸试验和冲击试验等力学性能测试,发现经过激光重熔处理的样品具有更高的屈服强度、抗拉强度和韧性。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展,合金材料因其独特的力学性能和优越的物理性能在各个领域中发挥着重要的作用。
在众多合金中,47Zr-45Ti-5Al-3V合金以其良好的力学强度、耐磨性以及优异的耐热性受到广泛的关注。
然而,合金的性能并不仅仅取决于其化学成分,还与其制备工艺、热处理方式等因素密切相关。
其中,时效处理作为一种重要的热处理方式,对合金的组织和性能有着显著的影响。
本文旨在探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V 合金组织与性能的影响,为该合金的优化设计和应用提供理论依据。
二、时效处理的基本原理及方法时效处理是一种通过控制合金的时效过程,使其性能得到优化的热处理工艺。
具体来说,就是在固溶处理后,对合金进行一定时间的低温保温处理,以使合金内部原子有序化,从而达到提高合金性能的目的。
在47Zr-45Ti-5Al-3V合金中,时效处理能够有效促进合金内部元素的扩散和析出,从而改善合金的力学性能和物理性能。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 晶粒结构:时效处理能够使47Zr-45Ti-5Al-3V合金的晶粒结构更加均匀、致密。
在时效过程中,合金内部的原子重新排列,晶界更加清晰,晶粒尺寸更加均匀,从而提高了合金的力学性能。
2. 析出相:时效处理过程中,合金内部会析出一些强化相,如金属间化合物等。
这些强化相能够有效地阻碍位错运动,提高合金的强度和硬度。
3. 微观缺陷:时效处理可以减少或消除合金内部的微观缺陷,如孔洞、夹杂物等,从而提高合金的致密性和性能稳定性。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 力学性能:经过时效处理的47Zr-45Ti-5Al-3V合金具有更高的强度和硬度。
同时,其塑性和韧性也得到了显著提高,使得该合金在承受载荷时具有更好的抗变形和抗断裂能力。
2. 耐磨性:时效处理能够提高47Zr-45Ti-5Al-3V合金的耐磨性。
《Zr-Ni-Al非晶合金的原子结构与性质的分子动力学研究》篇一一、引言随着材料科学的快速发展,非晶合金因其独特的物理和化学性质受到了广泛的关注。
Zr-Ni-Al非晶合金作为一种重要的金属玻璃材料,其原子结构和性质的研究对于理解其力学、热学、电磁等性能具有重要意义。
本文将通过分子动力学方法,对Zr-Ni-Al非晶合金的原子结构与性质进行深入研究。
二、Zr-Ni-Al非晶合金的原子结构Zr-Ni-Al非晶合金的原子结构具有高度无序性,其原子排列既不同于晶体材料的周期性排列,也不同于液体材料的无规则排列。
通过分子动力学模拟,我们可以观察到Zr、Ni、Al原子在非晶合金中的分布情况。
在非晶合金中,原子间的相互作用主要通过金属键实现。
由于没有长程有序的晶体结构,非晶合金的原子排列更加接近于一种“短程有序,长程无序”的状态。
这种特殊的原子结构使得非晶合金具有优异的力学性能和化学稳定性。
三、Zr-Ni-Al非晶合金的性质研究1. 力学性质:Zr-Ni-Al非晶合金具有较高的硬度和优良的韧性。
通过分子动力学模拟,我们可以研究其力学性质与原子结构的关系,揭示其高硬度和优良韧性的微观机制。
2. 热学性质:非晶合金的热稳定性对其应用具有重要意义。
通过分子动力学模拟,我们可以研究Zr-Ni-Al非晶合金的热导率、热膨胀系数等热学性质,了解其热稳定性的微观机制。
3. 电磁性质:Zr-Ni-Al非晶合金具有优异的电磁性能,在电子封装、电磁屏蔽等领域有广泛应用。
通过分子动力学模拟,我们可以研究其电阻率、磁导率等电磁性质与原子结构的关系,为优化其电磁性能提供理论依据。
四、分子动力学方法的应用分子动力学是一种基于牛顿力学原理的计算机模拟方法,可以用来研究材料的原子结构和性质。
在Zr-Ni-Al非晶合金的研究中,我们可以通过构建合理的势函数,模拟原子间的相互作用,从而得到材料的原子结构和性质。
通过分子动力学模拟,我们可以观察到Zr-Ni-Al非晶合金的原子运动轨迹、能量分布、应力分布等情况,从而深入了解其原子结构和性质。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,合金材料因其优异的力学性能和良好的加工性能,在航空、航天、汽车等领域得到了广泛应用。
47Zr-45Ti-5Al-3V合金作为一种新型的高强度轻质合金,其组织和性能的研究具有重要意义。
本文旨在探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响,以期为该合金的进一步应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料准备选用47Zr-45Ti-5Al-3V合金作为研究对象,通过真空熔炼法制备合金试样。
2. 时效处理将合金试样进行不同时间、不同温度的时效处理,观察时效处理对合金组织与性能的影响。
3. 实验方法采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段,观察合金的显微组织、相结构及成分分布;通过拉伸试验、硬度测试等方法,测定合金的力学性能。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 显微组织观察通过金相显微镜和扫描电镜观察,发现时效处理后,47Zr-45Ti-5Al-3V合金的显微组织发生了明显变化。
随着时效时间的延长和温度的升高,合金中的第二相析出物增多,且分布更加均匀。
这有利于提高合金的力学性能。
2. 相结构分析X射线衍射结果表明,时效处理后,合金的相结构发生了变化。
析出相的出现使得合金的晶体结构更加稳定,提高了合金的抗变形能力。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 力学性能拉伸试验和硬度测试结果表明,时效处理能够显著提高47Zr-45Ti-5Al-3V合金的力学性能。
随着时效时间的延长和温度的升高,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率均有所提高。
这主要是由于时效处理促进了第二相的析出和分布,使得合金的晶体结构更加稳定,抗变形能力增强。
2. 耐腐蚀性能此外,时效处理还能改善合金的耐腐蚀性能。
第二相的析出和分布有助于提高合金表面的致密性,减少腐蚀介质对合金的侵蚀,从而提高其耐腐蚀性能。
《Zr-Al合金显微组织等轴化研究》篇一一、引言近年来,Zr-Al合金因其在航空、航天、船舶和核能等高技术领域的广泛应用,成为了众多科研工作者的研究热点。
其中,显微组织的形态和结构对合金的力学性能、物理性能以及加工性能具有重要影响。
等轴化作为显微组织的一种重要特征,对合金的力学性能和加工性能的提升具有显著作用。
因此,对Zr-Al合金显微组织等轴化的研究显得尤为重要。
二、Zr-Al合金概述Zr-Al合金是一种以锆(Zr)和铝(Al)为主要成分的金属间化合物,具有较高的熔点、良好的力学性能和抗腐蚀性能。
由于其优异的综合性能,Zr-Al合金在多个领域有着广泛的应用。
然而,显微组织的形态和结构对Zr-Al合金的性能有着显著影响,因此,研究其显微组织的等轴化具有重要意义。
三、显微组织等轴化的研究方法为了研究Zr-Al合金显微组织的等轴化,我们采用了多种研究方法。
首先,通过金相显微镜和电子显微镜观察合金的显微组织形态;其次,利用X射线衍射和电子背散射衍射等技术分析合金的晶体结构和相组成;最后,通过力学性能测试评估等轴化对合金性能的影响。
四、Zr-Al合金显微组织等轴化的研究结果(一)显微组织形态观察通过金相显微镜和电子显微镜的观察,我们发现Zr-Al合金的显微组织在等轴化过程中发生了显著变化。
等轴晶粒的数量增多,晶界清晰,晶粒尺寸分布均匀。
这表明等轴化有利于改善合金的显微组织形态。
(二)晶体结构和相组成分析X射线衍射和电子背散射衍射的结果表明,Zr-Al合金在等轴化过程中,晶体结构和相组成也发生了变化。
等轴化使得合金中的第二相颗粒更加均匀地分布在基体中,有利于提高合金的力学性能和抗腐蚀性能。
(三)力学性能测试通过力学性能测试,我们发现Zr-Al合金在等轴化后,其抗拉强度、屈服强度和延伸率均有所提高。
这表明等轴化对Zr-Al 合金的力学性能具有显著的改善作用。
五、讨论与结论通过对Zr-Al合金显微组织等轴化的研究,我们发现等轴化能够显著改善合金的显微组织形态、晶体结构和相组成以及力学性能。
第42卷第1期2024年1月 贵州师范大学学报(自然科学版)JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences)Vol.42.No.1Jan.2024引用格式:赵飞,黄文森.Al Mg系合金中合金化元素作用及其对力学性能的影响[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2024,42(1):1 11.[ZHAOF,HUANGWS.TheroleofalloyingelementsinAl Mgalloysandtheirinfluenceonmechanicalproper ties[J].JournalofGuizhouNormalUniversity(NaturalSciences),2024,42(1):1 11.]Al Mg系合金中合金化元素作用及其对力学性能的影响赵 飞,黄文森(贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳 550025)摘要:铝镁合金是轻量化材料应用领域中一种重要的金属材料,属于中高强度铝合金,具有较高的塑性、良好的耐蚀性以及优良的焊接性等优势,目前在航空航天、交通运输和军工制造等领域具有广阔的应用前景。
笔者综述了铝镁合金力学性能特点以及用途,介绍了Al Mg系合金中的强化机制,重点阐述了Al Mg系合金中主合金化元素Mg及其含量对合金微观组织和力学性能的影响规律及机理,详细论述了Mn、Zr、Ti、Sc、Er、Y等微合金化元素的作用以及对Al Mg系合金微观组织和力学性能的影响规律。
最后,结合Al Mg系合金当前研究现状,提出了今后值得研究的方向。
关键词:Al Mg系合金;合金化;强化机制;力学性能中图分类号:TG146 文献标识码:A 文章编号:1004—5570(2024)01-0001-11DOI:10.16614/j.gznuj.zrb.2024.01.001TheroleofalloyingelementsinAl MgalloysandtheirinfluenceonmechanicalpropertiesZHAOFei,HUANGWensen(CollegeofMaterialsandMetallurgy,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China)Abstract:Al Mgalloyisanimportantmetalmaterialinthefieldoflightweightmaterialapplication.Itbelongstothemediumandhighstrengthaluminumalloy,withhighplasticity,goodcorrosionresistanceandexcellentweldabilityandotheradvantages,andcurrentlyhasbroadapplicationprospectsinaero space,transportationandmilitarymanufacturing.Thispaperreviewsthemechanicalpropertiesandap plicationsofaluminum magnesiumalloys,introducesthestrengtheningmechanisminAl Mgalloys,fo cusesontheinfluencelawandmechanismofthemainalloyingelementMganditscontentonmicro structureandmechanicalpropertiesinAl Mgalloys,anddiscussesindetailtheroleofMn,Zr,Ti,Sc,Er,YandothermicroalloyedelementsonmicrostructureandmechanicalpropertiesofAl Mgalloys.Fi nally,basedonthecurrentresearchstatusofAl Mgseriesalloys,thefutureresearchdirectionsarepro posed.Keywords:Al Mgalloys;alloying;strengtheningmechanisms;mechanicalproperties1收稿日期:2023-08-18基金项目:贵州省重点基金(黔科合基础-ZK[2022]重点023);贵州省百层次创新型人才(黔科合平台人才(2016)5654)作者简介:赵 飞(1978-),男,博士,教授,博士生导师,研究方向:高性能金属结构材料、材料加工工艺,E mail:fzhao@gzu.edu.cn.0 引言降低能耗,减少环境污染以及节约资源是全球面临的一个十分重要而紧迫的课题,轻量化材料的使用是提高燃油经济性、降低能耗、减少污染的重要举措[1]。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言近年来,随着材料科学的快速发展,合金材料因其优异的力学性能和物理性能在众多领域得到了广泛应用。
其中,47Zr-45Ti-5Al-3V合金作为一种新型的高性能合金,具有优异的抗腐蚀性、高温强度和良好的可加工性。
然而,其性能的充分发挥与处理工艺密切相关。
时效处理作为一种重要的热处理方式,能够显著改善合金的微观结构和力学性能。
本文将就时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响进行详细探讨。
二、47Zr-45Ti-5Al-3V合金概述47Zr-45Ti-5Al-3V合金是一种以锆、钛、铝和钒为主要成分的合金。
其元素组成使得该合金具有较高的强度、良好的耐腐蚀性和出色的加工性能。
此外,该合金还具有优良的生物相容性,在医疗、航空、汽车等领域具有广泛的应用前景。
三、时效处理工艺时效处理是一种热处理方式,通过调整合金的加热和冷却过程,使合金内部组织发生改变,从而提高其力学性能。
对于47Zr-45Ti-5Al-3V合金,时效处理通常包括预时效、中间时效和最终时效等阶段。
每个阶段的具体温度和时间根据合金的具体成分和所需性能进行调整。
四、时效处理对组织的影响1. 晶粒尺寸:时效处理能够显著改变合金的晶粒尺寸。
随着时效时间的延长和温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,有利于提高合金的塑性和韧性。
2. 析出相:时效处理过程中,合金内部会析出一些强化相,如细小的颗粒状或板条状析出物。
这些析出相能够有效地提高合金的强度和硬度。
3. 显微结构:时效处理还能改变合金的显微结构,如α相和β相的比例、形状和分布等。
合理的显微结构有利于提高合金的塑性和抗疲劳性能。
五、时效处理对性能的影响1. 强度与硬度:通过合理的时效处理,可以显著提高47Zr-45Ti-5Al-3V合金的强度和硬度。
这主要归因于析出相的形成和显微结构的优化。
2. 塑性与韧性:适当的时效处理能够使合金保持良好的塑性和韧性。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,合金材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛的应用。
其中,47Zr-45Ti-5Al-3V 合金以其高强度、良好的耐腐蚀性和优异的加工性能,在航空、航天、汽车以及医疗器械等领域中发挥着重要作用。
然而,合金的性能并不仅仅取决于其化学成分,还与热处理工艺密切相关。
其中,时效处理作为一种重要的热处理工艺,对合金的组织和性能有着显著的影响。
本文将重点探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响。
二、时效处理的原理及方法时效处理是一种通过调整合金的微观结构来改善其性能的热处理工艺。
在时效处理过程中,合金中的过饱和固溶体会发生脱溶、析出等反应,从而改变合金的组织结构。
针对47Zr-45Ti-5Al-3V合金,时效处理主要是在一定温度下进行,通过控制加热和冷却过程,使合金中的元素进行重新排列,从而达到优化性能的目的。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 晶粒尺寸:时效处理可以显著改变合金的晶粒尺寸。
在适当的温度和时间下进行时效处理,可以使晶粒尺寸细化,从而提高合金的力学性能。
2. 相结构:时效处理会促使合金中新相的形成和析出。
这些新相的析出不仅改变了合金的组织结构,还提高了其硬度、强度等性能。
3. 微观缺陷:时效处理还可以减少合金中的微观缺陷,如孔洞、夹杂等,从而提高合金的致密度和力学性能。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 力学性能:经过适当的时效处理,47Zr-45Ti-5Al-3V合金的硬度、强度和韧性等力学性能得到显著提高。
这是由于时效处理使得合金的晶粒尺寸细化、新相的析出以及微观缺陷的减少所致。
2. 耐腐蚀性:时效处理还能提高合金的耐腐蚀性。
这是因为经过时效处理后,合金的组织更加致密,减少了腐蚀介质对合金的侵蚀。
Zr基块体非晶合金压缩力学性能的研究的开题报告
一、研究背景和意义
块体非晶合金具有优异的物理、化学和力学性能,可广泛应用于航
空航天、汽车、医疗设备和电子等领域,但目前其在实际应用中仍受到
一些性能限制,其中压缩力学性能是一个重要的研究方向。
通过探究块
体非晶合金的压缩力学性能,可以为其在实际应用中提供参考和指导,
同时也可以为开发新型块体非晶合金材料提供基础研究支撑。
二、研究内容和方法
本研究将以Zr基块体非晶合金为研究对象,通过压缩试验测定其力学性能,并进行微观形貌和晶体结构等分析,以了解不同条件下压缩行
为的异同和机理。
同时,利用有限元模拟方法对压缩过程进行模拟和分析,验证实验结果的可靠性。
三、研究进展和成果预期
目前已有一些研究探究了块体非晶合金的力学性质,但其压缩力学
性能的研究还较为有限。
本研究的成果预期为:1)探究Zr基块体非晶合金的压缩力学性能,建立其压缩行为的模型和规律;2)通过微观形貌和晶体结构等分析,深入了解块体非晶合金在压缩过程中的变化和机理;3)验证有限元模拟方法在压缩研究中的应用价值。
四、研究展望
本研究的成果将为块体非晶合金的应用和发展提供重要参考和指导。
在未来的研究工作中,可以进一步深入探究块体非晶合金的力学属性和
应用特性,开发更高性能的块体非晶合金材料。
Zr、Cr元素对Al-Si合金电导率与力学性能的影响白霄;姚三九;史霞;赵俊【期刊名称】《铸造》【年(卷),期】2011(060)004【摘要】通过正交试验和验证试验研究了不同的Si、Zr、Cr元素含量对Al-Si合金电导率与力学性能的影响.结果表明:当合金的成分为5%Si、0.35%Zr、0.35%Cr、1%Cu、0.5%Mg,经过T6处理后,电导率达到25.35 MS/m,抗拉强度达到361 MPa,伸长率达到2.83%,布氏硬度为109.34,均超越ZL101A.合金中的Si在改善合金力学性能的同时直接减少Al基体的有效导电截面,使合金的电导率下降;微量Zr可以在几乎不影响电导率的情况下提高合金力学性能;Cr元素对合金起到一定的强化作用.通过试验可将Al-Si合金的电导率提高5%~8%.【总页数】6页(P372-377)【作者】白霄;姚三九;史霞;赵俊【作者单位】武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉,430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉,430070【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.合金元素对Al-Si合金力学性能及组织的影响 [J], 司乃潮;马得勇;吴勤方;孙少纯;刘光磊;华雄飞2.Zr元素对种植合金Ti-35Nb-4Sn-6Mo-xZr组织和力学性能的影响 [J], 戴世娟;王煜;陈锋;余新泉;张友法3.合金元素在ZrCr2 Laves相中的晶格占位及其对力学性能的影响 [J], 周鸥;姚强;孙学松;顾启林;孙坚4.Zr元素对种植合金Ti-35Nb-4Sn-6Mo-xZr组织和力学性能的影响(英文) [J], 戴世娟;王煜;陈锋;余新泉;张友法;5.热处理工艺对Al-Mg-Si-Sc-Zr合金力学性能和电导率的影响 [J], 王冉;冷金凤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《Zr-基非晶合金激光重熔后耐腐蚀性与力学性能研究》篇一摘要:本论文着重研究Zr-基非晶合金激光重熔后的耐腐蚀性与力学性能。
首先,我们通过激光重熔技术处理Zr-基非晶合金,然后对其耐腐蚀性和力学性能进行测试和分析。
实验结果表明,经过激光重熔处理的Zr-基非晶合金在耐腐蚀性和力学性能方面均表现出显著提升。
一、引言非晶合金因其独特的结构和优异的性能在众多领域得到广泛应用。
Zr-基非晶合金作为其中的一种,具有高强度、高硬度、良好的耐腐蚀性等优点。
然而,其在实际应用中仍存在一些性能上的不足,如力学性能和耐腐蚀性有待进一步提高。
因此,本研究采用激光重熔技术对Zr-基非晶合金进行处理,以期提高其耐腐蚀性和力学性能。
二、材料与方法1. 材料准备实验所用的Zr-基非晶合金由高纯度元素通过真空电弧熔炼法制备而成。
为保证实验的准确性,所有样品均经过均匀化处理和热处理。
2. 激光重熔技术采用高能激光束对Zr-基非晶合金进行重熔处理。
通过控制激光功率、扫描速度等参数,实现样品的均匀重熔。
3. 性能测试(1)耐腐蚀性测试:采用电化学工作站对样品进行电化学腐蚀测试,分析其耐腐蚀性能。
(2)力学性能测试:通过拉伸试验、硬度测试等方法对样品的力学性能进行评估。
三、结果与讨论1. 耐腐蚀性分析电化学腐蚀测试结果表明,经过激光重熔处理的Zr-基非晶合金的耐腐蚀性显著提高。
在相同条件下,重熔后样品的腐蚀电流密度明显降低,腐蚀速率也得到明显减缓。
这表明激光重熔技术可以有效改善Zr-基非晶合金的耐腐蚀性。
2. 力学性能分析(1)拉伸试验:经过激光重熔处理的Zr-基非晶合金的抗拉强度和延伸率均有所提高。
这表明重熔处理可以有效提高合金的力学性能。
(2)硬度测试:与未处理的Zr-基非晶合金相比,经过激光重熔处理的样品硬度显著提高。
这表明重熔处理可以使合金内部结构更加均匀,从而提高其硬度。
四、结论本研究通过激光重熔技术对Zr-基非晶合金进行处理,显著提高了其耐腐蚀性和力学性能。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,合金材料因其优异的力学性能和良好的加工性能被广泛应用于各种工程领域。
47Zr-45Ti-5Al-3V 合金作为一种新型的高强度轻质合金,其力学性能的优化对于提高产品的性能和寿命至关重要。
而时效处理作为合金加工过程中的一个重要环节,能够显著改善合金的微观组织和力学性能。
本文将探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响。
二、材料与方法1. 材料准备实验所使用的材料为47Zr-45Ti-5Al-3V合金,其成分严格按照预定比例进行配制,并经过熔炼和铸造工艺制备成试样。
2. 时效处理时效处理是合金加工中的重要环节,本实验中采用不同的时效温度和时效时间对合金进行时效处理。
具体操作步骤如下:首先将试样进行固溶处理,然后进行不同条件下的时效处理。
3. 测试方法采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等设备对合金的微观组织进行观察和分析;采用硬度计、拉伸试验机等设备对合金的力学性能进行测试。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 晶粒尺寸时效处理能够显著影响合金的晶粒尺寸。
在适当的时效温度和时间内,晶粒能够得到充分的长大,从而提高合金的力学性能。
然而,过高的时效温度或过长的时效时间会导致晶粒异常长大,反而降低合金的性能。
2. 第二相粒子时效处理过程中,合金中会析出第二相粒子。
这些第二相粒子的类型、数量和分布对合金的力学性能具有重要影响。
适量的第二相粒子能够提高合金的强度和硬度,而过多的第二相粒子则可能导致合金的脆性增加。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 硬度适当的时效处理能够显著提高合金的硬度。
随着时效时间的延长和时效温度的升高,合金的硬度先增加后降低。
这主要是因为时效处理过程中,第二相粒子的析出和晶粒的长大共同影响了合金的硬度。
2. 拉伸性能时效处理对合金的拉伸性能具有显著影响。
第38卷第6期稀有金属2014年11月Al含量对Zr基块体非晶合金力学性能的影响李春燕1,2,寇生中1,2,赵燕春1,2,袁小鹏1,袁子洲1,2(1. 兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050;2. 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)摘要:用铜模吸铸法制备了(Zr64.8/90Cu14.85/90Ni10.35/90)90+x Al10-x(x=-4,-3,-2,0,2,4,6)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、万能试验机、显微硬度计和扫描电镜(SEM)研究了Al含量改变对Zr基块体非晶合金力学性能的影响。
结果表明:随着Al 含量的减小,合金先是从非晶相为主的非晶/晶体复合材料转变为完全非晶材料,接着转变为以晶体相为主的非晶/晶体复合材料,最后转变为完全晶体材料。
表明通过调整Al的含量,可以制备出具有完全非晶结构的Zr基块体非晶合金。
当x=-2时,即合金成分为Zr63.36Cu14.52Ni10.12Al12时,合金为完全非晶结构,该合金的室温压缩塑性应变达到20.6%,应力-应变曲线体现出了“加工硬化”特性,屈服强度(σs)、极限强度(σm)和断裂强度(σf)分别为1740.6,2030.7和1510.5MPa。
表明通过调整Al的含量,可以制备出具有优良室温压缩塑性的Zr基块体非晶合金。
随着Al含量的减小,合金试样的显微硬度的总体趋势为先增大再减小。
当x=2时,合金为非晶/晶体复合材料,该合金具有较高的显微硬度HV719.8。
关键词:SPE纯水电解;微孔层;扩散层;气液传输中图分类号:TK91 文献标识码:A 文章编号:1000–4343 (2012)–0283–05Mechanical Properties of Zr-based Bulk Metallic Glasses with Different Al ContentsLi Chunyan1,2, Kou Shengzhong1,2, Zhao Y anchun1,2,Yuan Xiaopeng1, Yuan Zizhou1,2(1.College of Material Science and Technology, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China; 2. State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Non-ferrous Metals, Lanzhou University of Technol-ogy, Lanzhou 730050, China)Abstract:(Zr64.8/90Cu14.85/90Ni10.35/90)90+x Al10-x bulk alloys with x=-4, -3, -2, 0, 2, 4 and 6 were prepared with copper mold casting method. The effects of Al contents on mechanical properties of Zr-based bulk metallic glasses were studied by X-ray diffrac-tion(XRD), universal testing machine, microhardness tester and scanning electron microscope(SEM). The results showed that with the decrease of the content of Al element, the structure of alloys changed from amorphous/crystal composite materials with mainly amor-phous phase into completely amorphous materials, and then into amorphous/crystal materials with mainly crystalline phase, and finally into fully crystalline materials. It meant that Zr-based bulk metallic glasses with completely amorphous structure could be fabricated by adjusting Al content. The structure of the alloy was completely amorphous when x=-2, with alloy composition of Zr63.36Cu14.52Ni10.12Al12, and the compressive plastic strain (εp) of the alloy was up to 20.6%. The yield strength (σs), maximum strength (σm) and facture strength (σf) were 1740.6, 2030.7 and 1510.5MPa, respectively, and the “work-hardening” characteristic cou ld be seen from the stress-strain curve. It demonstated that Zr-based bulk metallic glasses with excellent compressive plasticity and high compressive strength could be fabricated by adjusting Al content. With the decrease of the Al content, the microhardness of alloy samples收稿日期:2013-12-25;修订日期:2014-06-12基金项目:国家自然科学基金项目(50961008,51061008);国家科技部重点基础研究发展计划(2011CB612203);甘肃省科技计划(145RJZA090);甘肃省青年科技基金计划(1107RJYA275);甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室开放基金(SKL12008) 资助作者简介:李春燕(1979-),女,甘肃白银人,博士,副教授;研究方向:非晶合金、复合材料,电话:0xxx-xxxxxxx,E-mail: ltegdz@first increased and then decreased. When x=2, the structure of the alloy was amorphous/crystal composite material, and the hardness reached HV719.8, which indicated that higher microhardness was obtained in the alloy.Key words:Zr-based bulk metallic glasses; mechanical properties; plastic strain; work-hardening; microhardness固体聚合物电解质(Solid Polymer Electrolyte,简称SPE)纯水电解技术具有效率高、气体纯度高、安全可靠寿命长等优点[1-2]。
被公认为制氢领域重点发展、甚至首选的方法。
催化剂电催化活性与气液传输能力是影响SPE纯水电解池性能的主要因素,此前有大量集中于高活性催化剂的研究报道,实现了较高的电解性能[3-6]。
文献[7,8]研究了具有梯度扩散层燃料电池的排水……1 实验1.1 膜电极制备1.1.1 构建有微孔层阳极转移膜的制备阳极催化剂采用Adams法制备的IrO2,微孔层材料为TiC。
(1)微孔层浆料配制:将TiC、造孔剂(草酸铵)、PTFE按一定比例同分散剂异丙醇混合,冰浴超声数百次左右而形成浆料;(2)阳极浆……1.1.2 阴极转移膜的制备……1.2 单池组装……1.3 单池测试……2 结果与讨论如图1在温度80℃,常压的工作条件下,不同膜电极CCM-1与CCM-2的性能对比图。
……3 结论通过控制PTFE量、喷涂温度、造孔剂草酸铵量构建了疏水性、孔结构梯度变化的催化层-微孔层-扩散层立体化气液传输通道……参考文献:[1] Singh Akanksha, Singh B K, Davidson D J, Srivastava O N. A patent forgeneration of electrolytic hydrogen by a cost effective and cheaper route [J].Hydrogen Energy, 2004, 29(11):1191.[2] Ni Meng, Leung Michael K H, Leung Dennis Y C. Energy and exergyanalysis of hydrogen production by a proton exchange membrane (PEM) electrolyzer plant [J].Energy Conversion and Management, 2008, 49(10) :2748.[3] Stéphane Fierro, Agnieszka Kapałka, Christos Comninellis. Electrochem-ical comparison between IrO2 prepared by thermal treatment of iridium metal and IrO2 prepared by thermal decomposition of H2IrCl6 solution [J].Electrochemistry Communications, 2010, 12(1): 172.[4] Wang Jiantao. Biological hydrogen production and hydrogen generation[J]. Energy Conservation Tecnology,2010,28(159):57.[5] Berenguer R, Quijada C, Morallón E. Electrochemical characterization ofSnO2electrodes doped with Ru and Pt [J].Electrochimica Acta, 2009, 54(14):5230-5238.[6] Marshall Aaron T, Haverkamp Richard G. Electrocatalytic activity ofIrO2-RuO2supported on Sb-doped SnO2nanoparticles [J].Electrochimica Acta, 2010, 55(6): 1978-1984.[7] Mathias M, Roth J, Fleming J, Lehnert W. Diffusion media materials andcharacterisation. Handbook of Fuel Cells-Fundamentals, Technology and Applications[M]. New York: John Wiley and Sons, Ltd; 2003.Capter 46,4.[8] Sylvie Escribano, Jean-François Blachot, Jérémy Ethève, Arnaud Morin,Renaut Mosdale. Characterization of PEMFCs gas diffusion layers properties [J]. Power Sources, 2006, 156(1):8.[9] Ismail M S, Damjanovic T, Ingham D B, Pourkashanian M, Westwood A.Effect of polytetrafluoroethylene-treatment and microporous lay-er-coating on the electrical conductivity of gas diffusion layers used in proton exchange membrane fuel cells [J].Power Sources 2010, 195(9):2700.………………………………。