A. 提高高溫合金性能的途徑和方法有哪些
途徑是:固溶強化 加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點陣的畸變,加入能降低合金基體堆垛層錯能的元素(如鈷)和加入能減緩基體元素擴散速率的元素(鎢、鉬等),以強化基體。 沉澱強化 通過時效處理,從過飽和固溶體中析出第二相(γ』、γ"、碳化物等),以強化合金。γ『相與基體相同,均為面心立方結構,點陣常數與基體相近,並與晶體共格,因此γ相在基體中能呈細小顆粒狀均勻析出,阻礙位錯運動,而產生顯著的強化作用。γ』相是A3B型金屬間化合物,A代表鎳、鈷,B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢,而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ『相為Ni3(Al,Ti)。γ』相的強化效應可通過以下途徑得到加強: ①增加γ『相的數量; ②使γ』相與基體有適宜的錯配度,以獲得共格畸變的強化效應; ③加入鈮、鉭等元素增大γ』相的反相疇界能,以提高其抵抗位錯切割的能 高溫合金 高溫合金 力; ④加入鈷、鎢、鉬等元素提高γ『相的強度。γ"相為體心四方結構,其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯配度較大,能引起較大程度的共格畸變,使合金獲得很高的屈服強度。但超過700℃,強化效應便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相,而用碳化物強化。
B. 如何提高鎂合金的強度和韌性
涉及一種高強度高硬度鎂合金及制備方法。合金的成分為鎂、鋁、錳、銅、鋅,其中鎂的原子百分比為20%-50%,其餘元素物質的量百分比相等;在電磁感應爐內採用攪拌鑄造法熔煉製成,熔煉及澆注過程中採用氬氣保護;熔煉溫度1000-1200℃,澆注溫度為室溫。本發明提供的高強度高硬度鎂合金強度和比強度均明顯優於普通鎂合金,而且與金屬鎂以及鎂合金結合性能良好。本發明所述高強度高硬度鎂合金可用於製造航空航天、汽車工業承力構件,用於制備耐磨性能優異的特殊鎂合金,或者熔覆於常規鎂合金錶面以提高其耐磨性能。本發明生產工藝簡單,不需要特殊的設備,有生產成本低的優點。
C. 合金如何改變硬度和熔點
合金的生成常會改善元素單質的性質,例如,鋼的強度大於其主要組成元素鐵。合金的物理性質,例如密度、反應性、楊氏模量、導電性和導熱性可能與合金的組成元素尚有類似之處,但是合金的抗拉強度和抗剪強度卻通常與組成元素的性質有很大不同。這是由於合金與單質中的原子排列有很大差異。少量的某種元素可能會對合金的性質造成很大的影響。例如,鐵磁性合金中的雜質會使合金的性質發生變化。不同於純凈金屬的是,多數合金沒有固定的熔點,溫度處在熔化溫度范圍間時,混合物為固液並存狀態。因此可以說,合金的熔點比組分金屬低。綜上所述:合金和純金屬比較,熔點和沸點降低;硬度增大;密度界與合金不同元素之間。
D. 合金如何改變硬度和熔點
合金
把一種
金屬
與其它金屬或
非金屬元素
互熔,就形成了合金。雖然合金也是幾種
元素
的
原子
的結合,由於金屬物質是靠
電磁力
而結合的,所以這些金屬物質
之間
可以按任意
比例
互熔。而不是象
化合物
那樣必須按一定的比例、遵循定組成的規律。
人們鍾愛合金,是因為合金材料的
強度
、
硬度
等
機械性能
比
純金屬
有顯著的提高。合金比單一金屬具備更多種優良性能,原因何在?這是因為:一、在合金中不同元素的原子
間距
很近,從
溶液
到
結晶
全過程中,各原子都加強對自己
電子
的控制,以免被其它元素的原子吸引去,於是庫侖增加,電子
速率
加快。二、合金中摻入的一般是
價電子
速率較高的原子,在與基本元素的結合成
結構
元的過程中,較強的電磁力激活了基本元素的價電子,使其價和電子速率增加。三、若摻入元素的價電子數多,將使合金中結構元增多,如:鐵中滲碳。以上三條導致了合金的
熔點
升高,強度、硬度增加,電子空位少(時間短),導電率下降。
磷、硫等元素因其價電子速率很低,只能在鐵中起降低價和電子速率,降低
金屬強度
的作用,磷、硫中較多的價電子,使得金屬中的結構元增多,而導致
脆性
增加。於是人們把它們叫做
雜質
。
不過據我所知,合金應該是硬度增加,熔點下降不知道上面所說的是不是特例!
E. 如何增加鋁合金硬度
提高鋁合金的硬度:
1.加工強化
加工強化也稱冷作硬化,就是金屬材料在再結晶溫度以下冷變形加工如鍛造、壓延、拉拔、拉伸等,冷變形時,金屬內部位錯密度增大,且相互纏結並形成胞狀結構,阻礙位錯運動。變形度越大位錯纏結越嚴重,變形抗力越大,強度越高。冷變形後強化的程度隨變形度、變形溫度及材料本身的性質而不同。同一材料在同一溫度下冷變形時,變形度越大則強度越高,塑性則越低。
2.固溶強化
在純鋁中添加某些合金元素形成無限固溶體或有限固溶體,不僅能獲得高的強度,而且還能獲得優良的塑性與良好的壓力加工性能。在一般鋁合金中固溶強化最常用的合金元素是銅、鎂、錳、鋅、硅、鎳等元素。一般鋁的合金化都形成有限的固溶體,如Al-Cu,Al-Mg,Al-Zn,Al-Si,Al-Mn等二元合金均形成有限固溶體,並且都有較大的極限溶解度能起較大的固溶強化效果。
3. 組織強化
在鋁合金中添加微量元素以細化晶粒組織是提高鋁合金力學性能的另一種重要手段。
變形鋁合金中添加微量鈦、鋯、鈹、鍶以及稀土元素,它們能形成難熔化合物,在合金結晶時作為非自發晶核,起細化晶粒作用,提高合金的強度和塑性。
4.過剩相強化
當鋁中加入的合金元素含水量超過其極限溶解度時,淬火加熱時便有一部分不能溶入固溶體的第二相出現稱之為過剩相。在鋁合金中過剩相多為硬而脆的金屬間化合物。它們在合金中起阻礙滑移和位錯運動的作用,使強度、硬度提高,而塑性、韌性降低。合金中過剩相的數量愈多,其強化效果愈好,但過剩相多時,由於合金變脆而導致強度、塑性降低。
5.時效強化
鋁合金熱處理後可以得到過飽和的鋁基固溶體。這種過飽和鋁基固溶體在室溫或加熱到某一溫度時,其強度和硬度隨時間和延長而增高,但塑性降低。這個過程就稱時效。時效過程中使合金的強度、硬度增高的現象稱為時效強化或時效硬化。
F. 如何提高合金的抗氧化性能,指出其理論依據
通過添加Cr,以及微量的Mn、La、Si提高合金的抗氧化性能。添加適量的稀土La有利於提高合金錶面氧化膜的剝落抗力。
合金中引入大量的合金元素如ti、hf、si、al等以抑制氧化過程中氧向合金基體內部的擴散。
早在20世紀30年代就有研究者指出在耐熱合金中添加微量的稀土元素,可以明顯提高合金氧化層的剝落抗力。隨後研究人員通過在高溫合金中添加適量的稀土元素,或在合金錶面塗敷一層含有稀土元素的塗層,或通過離子注入的方法在合金錶面上形成一層富稀土的表層,以改善合金的高溫抗氧化性能。但是目前對其作用機制仍然存在很大爭議,尚沒有一種機製得到公認。
G. 鋼鐵和有色金屬及合金的性能,可通過什麼途徑加以改變其微觀組織和結構常用什
只要看具體的狀況,一般情況下的話可以通過加熱或者是通過一些熱處理都可以達到這樣的效果,相對來說的話比較好。