钪对2618合金轧制过程组织性能的影响

采用金相，透射电镜，硬度测量，拉伸试验等手段，研究了添加Ｓｃ对２６１８铝合金轧制板材生产工艺过程中组织性能的影响。结果表明，添加适量的Ｓｃ明显改善了２６１８合金组织，使之细经，稳定化，提高了合金强度和塑性。但是加入过量的Ｓｃ，反而不利于改善合金组织性能，添加适量的Ｓｃ改善２６１８合金性能主要归历于铝基体上析出小弥散的共格相Ａｌ３Ｓｃ，该质起着强烈的沉淀强化作用，还可明显细化主要强化相Ｓ’相。     

微量Sc对Al-Li-Cu合金组织和性能的影响

研究了微量Sc对Al-Li-Cu合金的显微组织和拉伸性能的影响。研究结果表明:δ′(Al_3Li)相,θ′(Al_2Cu)相和T1(Al_2CuLi)相仍为含Sc的2197合金的主要强化相;添加微量Sc使合金中出现初生和次生Al_3Sc颗粒及Al_3Sc/Al_3Li复合颗粒,但这2种颗粒的存在并未明显改善热处理可强化的Al-Li-Cu合金的强度和塑性。     

微量Sc、Zr对Al-Mg合金的组织和力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了添加微量 Sc、Zr的 Al- Mg合金不同处理态的显微组织与力学性能。结果表明 :微量 Sc、Zr对 Al- Mg合金的铸态组织有强烈的细化晶粒作用 ;对力学性能具有明显强化 ,其强化机制为细晶强化、亚结构强化和弥散相质点的直接强化作用。     

微量钪和锆对2618铝合金铸锭组织的影响

研究了在2618合金中添加0.3％Sc和0.3％Zr后的合金铸态及均匀化退火组织。采用金相显微镜观察合金中化合物的形貌及分布,用扫描电镜能谱分析其成分。结果表明:合金中生成的一次Al_3(Sc,Zr)相质点可作基体形核核心,对枝晶网有细化作用,从而导致铸锭枝晶间化合物分布更均匀。均匀化退火后基体中有大量弥散相析出,但很难发现有含Cu和Sc、Zr的难溶化合物出现。     

Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg 合金组织和性能的影响

通过向合金中单独或联合添加微量的Sc、Zr、Ti,研究了Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg合金微观组织、再结晶抗力及力学性能的影响.研究结果表明合金中单独添加0.2%Sc,使合金的再结晶抗力、硬度和强度明显增加而塑性明显下降,但对合金没有晶粒细化效果.Sc、Zr复合合金化明显改善了Sc对晶粒的细化能力和再结晶抗力,合金的强度和硬度也进一步增加,但对塑性的影响不大.添加0.036%Ti进行Sc、Zr、Ti复合合金化使合金具有最佳的晶粒细化效果和再结晶抗力,但对合金的力学性能影响不大.原因在于Sc、Zr、Ti复合合金化降低了Al-Al3Sc共晶点,而且Zr、Ti可以代替部分Sc形成Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子,有利于凝固过程中形成与α-Al具有良好晶格匹配性的一次Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子及挤压和退火过程中二次复合粒子的析出.这些大量的、弥散分布的、与基体共格的粒子可以有效地阻止位错的运动和亚晶界的迁移,从而产生良好的细晶强化、弥散强化和亚结构强化效果.     

Sc元素对Ag-Ni合金力学性能与抗硫化性能的影响

采用真空感应熔炼炉制备Ag-Ni-Sc系列合金。采用浸泡腐蚀、电化学测试研究了系列合金在0.1 mol/L的Na₂S溶液和H₂S气氛中的腐蚀行为,采用SEM、EDS、OM及硬度测试研究了Sc含量对Ag-Ni合金的腐蚀形貌、腐蚀产物组分、显微结构及力学性能的影响。结果表明,适量添加Sc元素可以降低合金的腐蚀电流,提高合金的抗硫化性能,细化合金晶粒,提升合金的硬度。过量的Sc会导致合金组织中出现过多金属间化合物、晶界偏析,从而使得合金硬度和抗硫化性能变差。综合考虑,Sc元素在Ag-Ni合金中的最优添加量为0.15%。     

Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊接头组织和性能

利用光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计和万能拉伸试验机等分析手段,表征了Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊（FSW）接头的显微组织和性能,探究了Sc元素对改善超高强Al?Zn?Mg?Cu?Zr合金焊接性能的作用机制。结果表明:Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金焊接接头具有相似的组织特征,焊核区为动态再结晶组织,由细小均匀的等轴晶组成,包含较高密度的位错线,大部分时效析出相回溶;热力影响区晶粒被拉长,位错密度更高,残留的时效析出相显著粗化;热影响区保留与母材相同的晶粒形态,大部分时效析出的η'相发生长大,少部分粗化成η相。添加质量分数0.17%的Sc,可以使合金FSW接头抗拉强度提升43 MPa,屈服强度提升23 MPa,断后伸长率改善2.3%,焊接系数达到74.1%。Al₃(Sc,Zr)二次析出相可以强烈抑制位错、亚晶界、晶界的移动,细化晶粒的同时保留大量的亚结构,且自身可发挥Orowan弥散强化作用。因此,可通过细晶强化、亚结构强化和弥散强化三种方式显著提高合金FSW接头的力学性能。      

钇对Ti-43Al-9V合金组织性能的影响

采用OM，XRD，SEM和TEM等测试方法，分析了稀土元素(Y)对Ti—43Al—9V合金显微组织以及力学形能的影响。实验结果表明，Ti—43Al—9V—0．3Y合金由γ相、α2相、B2相和YAl2相组成；添加稀土可以细化Ti—43Al—9V合金的晶粒尺寸，并促进细小的α2／γ层片形成以及细化粗大的α2／γ／B2层片。对TiAl合金力学性能测试表明，适量添加稀土Y(0．3％，原子分数)可明显改善合金的室温强度和塑性，但过量添加将会造成材料性能降低；断口分析表明过量添加稀土导致沿晶断裂比例增加将损害TiAl合金的性能。     

钪对AZ91合金组织和性能的影响

研究钪在AZ91合金中的相组成、形貌及其对合金组织和性能的影响。结果表明,钪在合金中生成Al3Sc高温耐热相,细化了枝晶组织。钪添加量为0.6%时,室温和200℃的抗拉强度分别为265.4MPa和161.1MPa。钪可显著降低合金自腐蚀电流密度,但腐蚀电位只有轻微增加。     

含钪焊料对2195铝锂合金焊缝组织性能的影响

采用设计的焊丝进行焊接2195铝锂合金试验及焊后热处理试验，通过对焊态焊缝和热处理后的焊缝的拉伸性能、微观组织分析和研究，分析了焊丝中钪的添加，在2195铝锂合金焊缝形成A13(sc1-xZrx)和A13Sc强化相，可以有效的细化焊缝晶粒，改进2195合金焊缝的组织结构，降低焊接裂纹倾向性，显著提高焊缝的强度。     

钪对2618合金再结晶行为的影响

采用硬度、金相、X射线衍射、透射电镜等测试手段研究了添加钪合金化对2618铝合金再结晶行为的影响。结果表明,添加钪可以明显提高2618铝合金的再结晶温度,而且sc与Al可以生成与铝基体完全共格的细小的Al_3Sc质点。该质点均匀弥散地分布在铝基体上,对位错起强烈的钉扎作用,阻碍晶界迁移,不仅阻碍再结晶软化作用,而且使再结晶晶粒明显细化。实验合金的再结晶形核是通过亚晶粗化的机制而形核的。     

Sc、Zr复合改性对A356铝合金组织和性能的影响

在A356合金成分基础上添加Zr和Sc,获得Al-7Si-0.3Mg-0.2Zr-xSc铸造合金。使用光学显微镜、场发射扫描电镜、XRD物相分析、维氏硬度测试、拉伸试验等方法,研究了不同Sc浓度下合金组织和力学性能的变化。结果表明,随着Sc含量的增加,生成的Al_3(Sc,Zr)化合物起到晶粒细化作用,共晶区的硅相形貌由松散粗大的针片状改善为细密短棒状结构,α-Al基体晶枝晶尺寸减小,二次枝晶臂间距减小至18.5μm。然而,过量Sc影响了合金的整体综合力学性能,当Sc浓度增加至0.3%时,合金性能下降。以0.2wt.%Zr、0.2wt.%Sc加入量合金的力学性能最佳,其硬度69.4HV、抗拉强度229MPa、伸长率10.5%。     

Sc对7056铝合金组织和性能的影响

对铸态合金进行了均匀化处理、挤压、固溶处理和时效处理,通过分析合金的化学成分,观察合金在不同状态的显微组织及析出相透射电镜(TEM)形貌,测试合金在热处理后的硬度和拉伸性能,研究了向7056铝合金中加入质量分数0.2%的Sc对合金组织和性能的影响.实验结果表明,Sc元素的加入可以明显细化组织晶粒,铸态晶粒由100~500 μm下降到50 μm左右;Sc元素的加入对合金的塑性有大幅度提高,时效处理后,合金的断后伸长率从10.82%增加到了13.60%;但屈服强度却由668 MPa下降到657 MPa.通过综合计算晶粒大小、析出相强化等因素,详细分析了Sc元素加入引起7056铝合金峰时效态屈服强度下降的原因.理论计算显示,向合金中加入质量分数0.2%的Sc元素时,峰时效处理后,合金的强度值会下降12.005 MPa,与试验值11 MPa接近.研究得到7056铝合金最佳的单级时效制度为120℃+16 h,峰值硬度和强度为195.2 HV和714 MPa,此时合金中主要强化相为圆盘状和短棒状的MgZn₂相,大小约为4~6 nm,同时存在球状的Al₃Zr相,大小约为20 nm.      

加钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响

本文研究了微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织及性能的影响。钪在铝合金中主要以两种形式的化合物存在，一种是合金凝固时从熔体中析出的一次Al2(Sc，Zr)相，另一种是铸锭均匀化时析出的二次Al2(Sc，Zr)相。前者是αa(Al)晶粒细化剂，可有效细化铸态晶粒；后者可强烈牵制晶粒内位错及亚晶界，有效阻止热轧、退火或固溶处理过程中的再结晶。钪是产生强烈析出强化的合金元素，同不加钪的铝合金相比，含0．30％Sc的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的抗拉强度和延性显著提高。     

超声对熔盐电解法制备Al--7Si--Sc合金组织的影响

Al-Si系合金在现代工业、交通等领域广泛应用,合金元素钪可进一步改善其加工和使用性能.采用超声协同熔盐电解法制备Al-7S-Sc三元合金,研究探索超声作用对合金组织及强化相分布的影响.发现超声协同熔盐电解制得合金中Sc含量提高,团簇共晶硅组织和AlSi_2Sc_2相显著细化,共晶硅团簇尺寸由约500降低至200μm,减小约60%,细化后AlSi_2Sc_2相分布均匀.超声协同电解法可显著优化Al-7Si-Sc合金组织,有助于控制改善现行工艺中合金元素偏聚、组织不均匀现象.     

微量稀土元素Er、Sc对Al-6.0Mg合金性能的影响

介绍了在Al-6.0Mg合金成分范围内,添加不同含量的Sc、Er等稀土元素,研究了Sc、Er对Al-6.0Mg合金力学性能、耐蚀性能以及焊接性能的影响规律。通过对铸锭组织、热轧预退火状态组织、冷轧退火态组织以及基体、焊接接头的力学性能、剥落腐蚀性能的对照,可以发现Sc、Er对Al-6.0Mg合金铸锭组织有明显改善,对合金的再结晶有一定的抑止作用,并提高了合金的力学性能,但未发现其对剥落腐蚀性能的影响。     

微量钪(Sc)对5A01合金性能与显微组织的影响

研究了在5A01合金基础上添加0．2％Sc和0．3％Sc后合金的显微组织、力学性能、腐蚀性能及焊接性能。结果表明，微量Sc的加入，初生Al3Sc或Al3（Sc，Zr）粒子可成为有效的非均质晶核，大大地细化合金的铸态晶粒，次生Al3Sc或Al3（Sc，Zr）粒子，能有效地钉轧位错和亚晶界，稳定亚结构并强烈抑制合金的再结晶。因此，加入Sc后的试验合金基体及焊接强度提高，腐蚀性能和焊接性能与5A01合金相当甚至更好。     

钪在铝合金中的作用

介绍了目前Al－Sc合金的研究现状,总结了添加微量钪对铝合金组织和性能的影响,钪在铝合金中可以起到变质剂的作用而使合金的晶粒细化,钪的加入对合金力学性能,焊接性能和耐蚀性能的提高具有重要影响。     

Ce对Cu-Ni-Si合金显微组织及性能的影响

探讨了添加稀土Ce对Cu-3．0Ni-0．64Si合金显微组织及性能的影响,实验结果表明：添加适量的稀土元素Ce可起到净化、去质和细化晶粒的作用,同时改善了铜合金的抗拉强度和电导率。     

含Yb的Sn-Zn无铅钎料性能研究

研究了Yb对Sn-9Zn无铅钎料性能和组织影响。研究结果表明,微量Yb可以显著改善Sn-Zn钎料润湿性、焊点力学性能、抗热疲劳性能和抗蠕变特性。发现Yb最佳添加量为0.04%(质量分数),过量的Yb可以明显恶化钎料和焊点的性能,归因于大块稀土相的形成。另外,适量Yb的添加,Sn-Zn钎料的组织得到显著细化,富Zn相尺寸明显减小。