合金组织

本文采用 AXIO ZIESS 显微镜对均匀化处理的 2024 铝合金进行显微组织分析，研究 2024 铝合金相的组成及过烧组织特征，以防止 2024 合金在均匀化处理过程中温度过高而产生过烧，同时为生产提供参考依据。结果表明：2024 铝合金采用490℃保温 8h效果最佳，过烧温度为505℃。

采用深冷技术处理 2024 铝合金，通过对组织和性能分析，研究深冷处理对 2024 铝合金综合性能的影响：包括显微组织、力学性能、疲劳性能、抗腐蚀性及残余应力等的影响；结果表明：采用 495℃×1h 固溶+（-196℃×30min）深冷处理+185℃×7h 时效，2024 铝合金的综合性能最佳，具有高强度的同时，显微组织、疲劳性能、抗腐蚀性、降低残余应力等均有很大改善。

研究了不同含量的锰和铜对锌铝合金的组织与力学性能的影响。结果表明：锰和铜含量较低时，对合金的力学性能无显著影响；随着锰和铜含量的升高，合金的硬度大幅度提高，冲击韧度基本不变。

本文采用快速凝固技术制备了Cu-Fe合金。使用VHX-600超景深显微镜对Cu-Fe合金快速凝固组织进行观察，且与其普通凝固条件下的微观组织作对比，研究了快速凝固对铜铁合金的凝固过程和微观组织的影响。结果表明：快速凝固可以产生很大的过冷度，Cu-Fe合金与Cu-Co合金一样在快速凝固过程中发生液相分解。

TC4钛合金的力学性能和使用性能与其显微组织密切相关。本文参考《常用钛合金热处理规范》设计再结晶退火实验，对某TC4钛合金锻材加热到950℃后保温两小时并随炉冷却至室温，利用岛津EPMA-1720型电子探针对再结晶退火前后样品中进行了表征，结果表明，退火后两相的尺寸、形态及分布均发生了显著变化，测试结果对于评估TC4钛合金热处理工艺效果、优化设计热处理工艺及揭示组织性能强化机制有着重要的指导意义。

原料粉末氧化问题是亚微米晶硬质合金生产中一个不可回避的难题，因为氧化料会在硬质合金制备过程中形成粗晶或孔洞，使合金性能降低。本文在亚微米晶WC-Co硬质合金中添加氧化料并在不同温度下烧结，采用SEM观察氧化料在烧结过程中的形貌变化特征。结果表明压坯中的氧化料在烧结后会形成明显的粗晶组织。氢气烧结条件下粗晶组织更加明显。对粗晶组织的形成机理进行探讨，认为粗晶组织的形成是气相反应的结果，中间经过产生脱碳相组织Cox WyCx 和W2 C 的过程。TG-DSC 结果表明，在常压Ar气氛条件下，碳粉还原 Co3O4的反应温度为732 ℃, 碳粉还原WO3 的反应温度为1 050 ℃。

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原料粉末氧化问题是亚微米晶硬质合金生产中一个不可回避的难题，因为氧化料会在硬质合金制备过程中形成粗晶或孔洞，使合金性能降低。本文在亚微米晶WC-Co硬质合金中添加氧化料并在不同温度下烧结，采用SEM观察氧化料在烧结过程中的形貌变化特征。结果表明压坯中的氧化料在烧结后会形成明显的粗晶组织。氢气烧结条件下粗晶组织更加明显。对粗晶组织的形成机理进行探讨，认为粗晶组织的形成是气相反应的结果，中间经过产生脱碳相组织Cox WyCx 和W2 C 的过程。TG-DSC 结果表明，在常压Ar气氛条件下，碳粉还原 Co3O4的反应温度为732 ℃, 碳粉还原WO3 的反应温度为1 050 ℃。

原料粉末氧化问题是亚微米晶硬质合金生产中一个不可回避的难题，因为氧化料会在硬质合金制备过程中形成粗晶或孔洞，使合金性能降低。本文在亚微米晶WC-Co硬质合金中添加氧化料并在不同温度下烧结，采用SEM观察氧化料在烧结过程中的形貌变化特征。结果表明压坯中的氧化料在烧结后会形成明显的粗晶组织。氢气烧结条件下粗晶组织更加明显。对粗晶组织的形成机理进行探讨，认为粗晶组织的形成是气相反应的结果，中间经过产生脱碳相组织Cox WyCx 和W2 C 的过程。TG-DSC 结果表明，在常压Ar气氛条件下，碳粉还原 Co3O4的反应温度为732 ℃, 碳粉还原WO3 的反应温度为1 050 ℃。

本文采用铸造方法制备CuZnAl（Dy、Gd）形状记忆合金，通过光学显微组织观察、扫描电子显微分析、x射线衍射分析、DSC测量相变温度、形状记忆回复率测定、化学浸泡腐蚀试验、动电位极化试验等方法较为系统研究了合金的微观组织结构、相变行为、形状记忆效应和耐腐蚀性能，揭示了稀土元素Dy和Gd对CuZnAl合金组织和性能的影响规律和机理。研究表明，稀土元素Dy和Gd在合金中形成细小弥撒的球状富稀土相，有效细化合金铸态显微组织，并在固溶处理过程中抑制晶粒长大。合金中稀土含量达0.08wt.％以后，铸态晶粒尺寸由原来的0.52mm降到0.30mm以下，合金断裂方式由脆性断裂转变为延性断裂。稀土元素提高合金的相变温度，改善合金的记忆性能。随稀土含量增多，合金形状记忆回复率提高，Dy含量在0.08wt.％左右、Gd含量在0.08～0.12wt.％之间时回复率最高。CuZnAl（Dy,Gd）合金在NaCl和NaOH溶液中主要发生均匀腐蚀，抗化学腐蚀性能明显提高。电化学腐蚀测试中，D y和G d提高合金在N a C l溶液中的开路电位，腐蚀电流密度降低10倍左右。

在实验室条件下,对一种微合金高强度钢进行热膨胀试验和热轧试验,测定了该试验钢的连续冷却转变动力学(CCT)曲线, 并研究了不同温度转变的组织和第二相的体积分数、尺寸对其力学性能的影响。试验结果表明:变形温度的降低,贝氏体转变开始温度与转变结束温度均升高, 硬度值也出现不同程度的提高 变形温度的降低,使得不同冷却速度下组织细化程度存在明显差异。利用合理控轧控冷工艺, 使得屈服强度均达到690MPa 以上,-30 冲击功均达到230J以上。其中, 第二相粒子在整个基体内呈细小弥散分布, 起到有效的强化作用并改善钢的冲击韧性。

探讨了 2mm 厚的 AZ31B 镁合金钨极交流氢弧焊焊接的工艺特点，利用金相显微镜对焊接接头显微组织进行了分析。结果表明：随着焊接电流的增大，焊件的收缩率和焊缝的熔宽表现出先增大后减小的趋势。当焊接电流为 50A 时，外观成型良好，焊缝质量高，内部几乎无气孔和裂纹等缺陷。焊缝区组织呈细小的等轴晶，晶界上均匀分布着颗粒状的析出相，热影响区组织较粗大。

探讨了 2mm 厚的 AZ31B 镁合金钨极交流氢弧焊焊接的工艺特点，利用金相显微镜对焊接接头显微组织进行了分析。结果表明：随着焊接电流的增大，焊件的收缩率和焊缝的熔宽表现出先增大后减小的趋势。当焊接电流为 50A 时，外观成型良好，焊缝质量高，内部几乎无气孔和裂纹等缺陷。焊缝区组织呈细小的等轴晶，晶界上均匀分布着颗粒状的析出相，热影响区组织较粗大。

采用微观分析、电偶腐蚀试验、极化曲线分析等方法对AZ91-xCe压铸镁合金(x=0, 0.85, 1.7%)的微观组织及电偶腐蚀行为进行了研究。结果表明: 稀土Ce细化了α-Mg、β-Mg17Al12相, 在合金中形成针状和块状金属间化合物Al11Ce3, 通过优化合金微观结构, 减少合金腐蚀表面的活性点, 生成含有稀土氧化物的腐蚀产物膜, 提高了AZ91镁合金的抗电偶腐蚀性能。

激光定向能沉积(LDED)加工的零件在反复加热和冷却的条件下具有相当大的残余应力，严重限制了工业应用。在这项工作中，采用循环深冷处理（CDCT）对设计制造的中熵合金（MEA）进行残余应力和微观组织的调整，目的是研究CDCT循环次数、残余应力和MEA微观结构之间的关系。本研究为提升LDED形成的中熵合金的应用提供了新的思路。

通过 XRD 分析、金相组织观察、力学性能测试及腐蚀实验的手段，研究了固溶处理对 AZ91 镁合金的组织及性能的影响。结果表明，铸态 AZ91 合金中存在大量的共晶组织，其主要的第二相为β-Mg17Al12；经过固溶处理后，共晶组织分解，残留一定的离异共晶组织，合金的综合力学性能及耐蚀性能均有所提高；合金合理的固溶制度为 390℃保温 12h。

采用深冷技术处理 2024铝合金，通过对组织和性能分析，研究深冷处理对 2024铝合金综合性能的影响：包括显微组织、力学性能、疲劳性能、抗腐蚀性及残余应力等的影响；结果表明：采用 495℃×1h固溶+（-196℃×30min）深冷处理+185℃×7h时效，2024铝合金的综合性能最佳，具有高强度的同时，显微组织、疲劳性能、抗腐蚀性、降低残余应力等均有很大改善。

用EXAKT硬组织切磨技术制作不同类型的软硬组织切片，探索该技术在不同类型组织中的应用及其效果。方法：取含有钛合金螺纹种植钉的比格犬下颌骨组织(A组织)、含有钛合金直钉和螺纹种植钉的小鼠股骨组织(B组织和C组织)、含有多孔钛材料的兔股骨踝骨组织(D组织)、含有钴铬合金支架的兔心血管组织(E组织)、含有钙黄绿素和茜素络合复合物标记的大鼠上腭组织(F组织)，均经多聚甲醛固定、乙醇上行脱水、光固化树脂浸润包埋后，用EXAKT硬组织切片系统粗切为厚片，再经磨片系统打磨至50 μ m左右的薄片，染色封片后在光学显微镜下进行观察。结果 Ladewig染色后镜下观察显示，A和B组织中骨组织与种植钉结合紧密，种植钉无脱落，新生骨明显；苏木精-伊红染色后镜下观察显示，C和D组织中新生骨明显，与种植体结合紧密，结缔软组织保留完整，原旧骨无裂痕；E组织血管壁清晰可见，分层明显，支架无脱落；荧光显微镜下观察，F组织红绿荧光明显可见，叠加图可清晰看到荧光走向。结论：EXAKT硬组织切磨系统可将不同类型的软硬组织制作成切片，且植入物无脱落现象，骨组织无裂痕，各种软硬组织及植入物清晰可见。

生物软组织材料拉力试验机 生物软组织材料压缩试验机采用单立柱主体结构，广泛适用于金属合金、非金属材料试样的拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等试验，以及些产品的特殊试验。

铝合金金相检验中一个重要内容是检验铝合金在加工过程中行成的不良组织，如铸造铝硅合金中的针状共晶硅、铸造铝合金中的针孔及各类宏观缺陷、加工铝合金中的加工缺陷、铸造及变形铝合金热处理过程中产生的过热过烧组织等。QMAXIS针对铝合金的金相样品制备提供了以下方案供大家参考。

本文通过对 7005 铝合金铸造组织进行不同温度的均匀化处理试验，半连续铸造 7005 合金铸态组织存在严重的枝晶偏析，各晶粒周围包围着大量的枝晶网，枝晶臂间存在着大量的结晶相，通过型扫描电镜、金相显微镜及电子万能试验机等检测设备确定 7005 合金过烧温度为 550℃。当均匀化化处理温度达到 550℃时，继续升高处理温度达到 580℃发现组织中复熔球的数量增多和体积明显变大，此时合金发生严重过烧。

近几十年来，已有多种硬组织植入材料被成功地开发。金属由于具有比陶瓷或聚合物更高的机械强度及韧性，在修复或替换骨组织的生物材料方面扮演着重要角色。现有的医用金属生物材料主要包括不锈钢，钛合金及镍钴铬合金。而这些合金存在一些弱点，一是经过腐蚀或磨损会释放有毒的金属离子或者粒子，导致生物相容性的降低。二是现有金属材料的弹性模量与骨组织不匹配，导致新骨生长减慢及变形。三是现在广泛使用的金属植入板、螺丝钉等，当组织愈合后需通过第二次手术将其取出。镁合金是一种潜在的人体植入材料。镁的密度、弹性模量等综合力学性能与人体骨骼相近。更重要的是，镁与人体的相容性极好，溶解的镁离子正是人体必需的元素。Ca是人体中最重要的阳离子，是人体硬组织骨的主要组成之一，镁钙合金中富钙相的腐蚀溶解将引起局部钙浓度升高，从而促进羟基磷灰石或可作其前驱物的其它磷酸钙陶瓷的形成，有利于新生硬组织在合金表面沉积。本课题研究一种可降解的硬组织植入材料——MgCa合金，可望在腐蚀降解的同时诱导新骨生长，最终被新骨完全取代，达到彻底治愈硬组织损伤的目的。本课题研究了纯镁及镁合金在体液浸泡实验中的腐蚀降解情况。通过金相观察、腐蚀失重分析、pH值分析、X衍射分析、析氢速率测试、扫描电镜形貌分析、电化学腐蚀速率测量，找出了镁合金在仿生溶液中的腐蚀降解规律。最后对试样进行了细胞毒性等生物学性能测试及硬度等力学性能分析。实验结果表明：(1)自行设计、冶炼含0~2.0%Ca的镁合金。通过控制中间合金的加入量，分别得到Mg-0.7Ca、Mg-2.0Ca、Mg-0.74Ca-0.35Y、Mg-1.9Ca-0.45Y及Mg-2.0Ca-1.2Y五种不同组分的镁基合金。其中，含0~1%Ca的镁基合金在国内是首创。(2)上述五种合金与99.9%纯镁、Mg-Zn合金对比，在本实验仿生体液中浸泡后检查分析，结果显示，在以上所有合金中，Mg-0.7Ca合金的平均失重率最低，其值为1.11%/d；pH值变化最为缓慢；电化学腐蚀速率为2.298mA/mm2，仅次于纯镁的2.086 mA/mm2；显微硬度HV为85，较纯镁及其他合金均高；细胞毒性为0~1级，满足细胞毒性的要求。因此，Mg-0.7Ca合金具有最佳的耐蚀性能、生物相容性等综合性能。(3)最佳组分配比的Mg-0.7Ca合金，在仿生体液浸泡前时显微组织均致密、细小，XRD分析显示，浸泡前主要为α-Mg及Mg2Ca相，浸泡后其表面主要为α-Mg及TCP[Ca3(PO4)2]相，且随着时间增加，表面物相出现非晶化趋势。同时，宏观可见致密、均匀的白色物质并与基体结合良好。这些特征表明该合金在仿生体液环境下的腐蚀降解行为导致它良好的骨诱导性能，同时，该合金表面出现非晶化趋势白色钝化膜及生物TCP陶瓷，是该Mg-Ca合金耐蚀性能提高对原因之一。(4)热力学计算证明，由于钙的标准电势低于纯镁，当钙固溶于镁中，或者以单质形式析出时，合金内部产生微电化学反应，钙成为牺牲阳极，从而加速合金的腐蚀。而铸态的镁合金由于非平衡结晶钙形成了Mg2Ca。因此，铸态的Mg-Ca合金将拥有较好的耐腐蚀性能。

讨论了在A3钢表面采用酸性化学镀液获得优质Co-Cu-P合金的工艺方法。通过优化实验，确定了化学镀Co-Cu-P合金的镀液组成及工艺条件。通过XRD、SEM等确定了Cu-Co-P合金镀层的组织结构。 只做学术交流，不做其他任何商业用途，版权归原作者所有！

以锡为主要添加元素的铜合金称为铜锡合金，其应用范围较广，尤其是在深加工中，例如：在造船、化工、机械、仪表等工业中广泛应用，适合于制造轴承，耐蚀、抗磁零件和弹簧等，还可制造要求耐磨、耐蚀的零件，如泵体、轴瓦、齿轮、蜗轮等。而含锡量的多少直接影响铜锡合金的组织和力学性能，所以准确检测铜锡合金中的锡含量，对生产和加工有至关重要的作用。

钛合金α相和β相的化学成分有着一定的区别。α相是一种稳定的相，其主要的化学成分是钛、氧、碳、氮、氢等元素，含量分别在80%,不足0.5%之间。β相则常见于添加合金元素的钛合金中，其化学成分取决于合金元素的种类和含量，通常包括铝、钒、铬、锆、钽等。两种相之间的相变温度约为880℃,在钛合金的制备和加工中，需要对其化学成分、微观组织和性能进行充分的控制和优化，以满足不同的应用需求。

钛合金具备强度高、韧性强、密度低、耐蚀性好、耐热性高等优异性能，因此被广泛应用于航天航空、汽车、医疗器械、海洋工程等重要行业。随着各行各业科技的发展，对钛合金的性能要求也不断提高，使得钛合金的研发、制造技术能够日渐改进，当然对钛合金性能的检测技术也随之精进。其中EBSD技术是研究钛合金微观组织和织构的重要手段，然而EBSD对样品的制样要求十分严苛，尤其对于强韧性的钛合金。

应用unisense氢气微电极传感器，在兔子尺骨骨折模型中监测骨折固定系统的Mg植入体降解情况。有趣的是骨髓中的H2浓度比H2饱和水溶液高82%。这表明原位生成的H2被困在骨髓中，骨的渗透性低于周围组织。在兔皮肤上也检测到H2证明了H2传感器能够监测薄层组织下Mg合金植入体材料的降解过程。H2传感技术有望作为一种监测镁合金体内降解的工具，并能更系统地建立体外实验临床评价不同H2浓度对成骨相关细胞类型的影响。

通过粉末冶金方法制备适合于高压封垫材料的W-Ti合金，其中选择W以及Ti或TiH2为原始粉末，采用行星球磨机球磨，然后经成形和真空烧结得到最终W-Ti合金。1.在行星球磨过程中，细小而硬的W粉颗粒促进粗而脆的TiH2粉末的破碎，使整体粉末粒度变细，呈等轴颗粒状；但对粗而软的Ti粉的破碎没有作用，反而嵌在片状Ti粉上使整体粒度变粗。2.W-TiH2混合粉末球磨12.0h后，中位径由原始的10.87μ m急剧降低到1.31μ m，随后减小趋势缓慢；而W-Ti混合粉末球磨12.0h的中位径为13.01μ m，明显粗于球磨后的W-TiH2混合粉末。3.与W-Ti粉末相比，W-TiH2粉末烧结得到的合金组织非常细小均匀，并且随球磨时间延长，W-TiH2粉末的畸变和晶体缺陷增多，为合金烧结扩散提供更有利条件，组织更加致密，更加均匀细小。