合金元素对铝基牺牲阳极性能的影响

通过合金化方法,在Al-Zn-In三元牺牲阳极中依次添加Mg、Ti、Ga、Mn、Sn等元素,炼制不同成分的铝合金牺牲阳极。采用电化学性能测试、极化曲线测量及扫描电子显微镜分析等手段分析了合金元素对铝合金牺牲阳极性能的影响。结果表明,随着添加元素种类的增加,牺牲阳极电化学性能提高。在Al-Zn-In三元阳极中加入Mg和Ti,阳极溶解形貌更加均匀;加入Ga与Sn后,阳极的开路电位与工作电位负移;加入Mn后阳极的电流效率提高。     

Ti添加量对A356铝合金组织性能影响的试验研究

在A356铝合金中添加不同含量的Ti,试验研究其对合金组织和性能产生的影响。结果表明:在没有添加Ti的A356铝合金中,富铁相以长针状β-Fe相的形式存在。随着Ti的加入,针状β-Fe富铁相逐渐转变成块状的α-Fe富铁相,同时富铁相的尺寸显著变小。随着Ti含量的增加,合金晶粒得到明显细化。晶粒的细化作用来自于Ti Al3对α(Al)晶粒的非均质形核作用和Ti对晶粒长大的抑制作用,添加质量分数0. 2%的Ti时,铝合金晶粒细化不明显。添加质量分数0. 5%的Ti时,晶粒尺寸得到明显细化,力学性能显著提高。     

微量锶对镁锰牺牲阳极显微组织和电化学性能的影响

采用OM、SEM、EDS、XRD及电化学测试等手段,研究了微量Sr对镁锰牺牲阳极显微组织和电化学性能的影响.结果表明,微量Sr的加入能够细化晶粒,当Sr含量从0增加到0.30mass%时,合金的晶粒尺寸由900 μm减小到80 μm.随着Sr含量的增加,阳极的电流效率升高,开路电位负移,当Sr加入量为0.10%时,电流效率和开路电位达到最佳,其值分别为54.5%和-1.73VSCE;进一步增加Sr的含量,阳极电流效率下降,开路电位正移.研究认为,Sr含量不超过0.10%时,晶界析出的Mg17Sr2(弱阴极相)和α-Mg基体(阳极相)组成了电偶对,阻碍了晶间腐蚀,减少了晶粒大块脱落,电流效率升高,同时晶粒细化,晶界面积变大,杂质相(阴极相)分布更均匀,开路电位负移;Sr含量大于0.10%时,过量的Mg17Sr2相作为阴极相加大了镁阳极的腐蚀,电流效率下降,开路电位正移.     

Ti和Ce对AlMgSi基合金板材成形性能的影响

采用DSC ,EDS ,SEM及TEM等分析手段 ,研究了微量Ti和Ce对新型AlMgSi基铝合金汽车车身板材成形性能的影响。结果表明 :对含 0 .2 5 %～ 0 .2 7%Ti(质量分数 )的铝合金中 ,Ti除了作为异质核心起细化晶粒作用外 ,还分布于晶界 ,通过抑制α(Al)晶粒生长有效地细化组织 ,提高成形性能 ;Ce的加入提高了 β″相的激活能 ,降低了 β′相的激活能 ,从而促使形成 β′相 ,降低板材的抗拉强度 ,使屈强比增大 ,从而不利于成形性能。同时还研究了过剩Si和Mg2 Si对板材性能的影响。     

Ti、B、Sr、RE联合细化及变质对A356铝合金微观组织的影响

采用金相显微镜、SEM、EDAX等试验方法,研究添加Ti、B、Sr、RE元素细化及变质对A356铝合金显微组织的影响,得出RE的添加并未与合金中的Mg形成高Mg含量化合物,Mg的分布仍很均匀,同时含铁相得到细化;对于0.10%Ti细化的A356铝合金,RE的添加使二次枝晶间距明显减小;0.01%Ti与0.03%B联合细化对A356铝合金的细化作用明显优于0.10%Ti的细化作用,晶粒为细小等轴晶,且Al-Fe-Si-Mg、Al-Si-RE相得到明显的细化;Ti、B、Sr、RE联合细化及变质的合金获得了最佳的硅颗粒变质效果。     

Ti和Ce对A1MgSi基合金板材成形性能的影响

采用DSC，EDS，SEM及TEM等分析手段，研究了微量Ti和Ce对新型AlMgSi基铝合金汽车车身板材成形性能的影响，结果表明：对含0．25％－0．275Ti(质量分数）的铝合金中，Ti除了作为导质核心起细化晶粒作用外，还分布于晶界，通过抑制α（Al)晶粒生长有效的细化组织，提高成形性能，Ce的加入提高了β＂相的激活能，降低了β＇相的激活能，从而促使形成β＇相，降低板材的抗拉强度，使屈强比增大，从而不利于成形性能，同时还研究了过剩Si和Mg2Si对板性能的影响。     

Mg和Ti对A7N01铝合金腐蚀行为的影响

针对Mg含量高Ti含量低的1#和Mg含量低Ti含量高的2#两种A7N01板材,通过应力腐蚀和电化学腐蚀测试,以及晶粒和第二相观察,考察Mg和Ti对A7N01铝合金腐蚀性能的影响。结果表明,Mg含量低Ti含量高的2#板材耐腐蚀性较差,表面由点蚀坑扩展并相互连接,断口应力腐蚀裂纹长度远大于Mg含量高Ti含量低的1#板材。2#板材的自腐蚀电位低,腐蚀电流密度大,腐蚀速率较高。两种板材的组织均呈纤维状变形晶粒,在基体上分布有η(Mg Zn2)相、Τ(Al2Mg3Zn3)相等强化相,以及含Fe、Mn、Si的杂质相。Ti含量的提高使2#板材的晶粒较小,细小的晶粒降低了材料的抗腐蚀性能。1#板材中Mg含量的增加,减少了第二相的数量,从而提高了材料的抗腐蚀性能。2#板材中杂质相分布相对集中,与基体的电位差导致2#板材的耐腐蚀性能降低。     

Al5Ti1B对6061铝合金铸态组织的影响

制备了不同Al5Ti1B含量的6061铝合金,利用倒置显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜研究了Al5Ti1B对6061铝合金铸态组织的影响。结果表明:将Al5Ti1B加入6061铝合金中出现Ti Al3细化相,细化了6061铝合金的晶粒尺寸。添加0.2%Al5Ti1B时,该铝合金的组织细化效果最为明显。     

纳米复合材料的应用

主要讨论一些材料纳米结构如何影响其性能。重点是铝合金中的晶粒细化剂及第二相、消光非晶态磁性铁合金、磁性多层储媒及读/写设备以及单壁碳纳米管的一维晶体。 铝合金中的晶粒细化剂 锻制铝合金应用于饮料罐、平版印刷片及汽车仪表盘等。在铸造过程中，初始铝晶粒尺寸要小于100m，以保证其性质的各向同性。在主合金中加入TiB2和Al3Ti使晶粒细化，但成核机理还不十分清楚。TiB2和Al3Ti不能单独起作用。TiB2在液态铝中稳定，但对固化铝不起作用；Al3Ti起包晶反应，但在晶粒细化添加水平不稳定。由于结晶生长，观察成核很困难。可以用…     

Zr、RE对含Ti5182铝合金铸态组织及性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射等分析手段,研究Zr、富铈混合稀土(RE)对Ti含量为0.03%的5182铝合金铸态组织及性能的影响.研究发现Zr细化5182铝合金晶粒能力强于RE;而RE细化5182铝合金二次枝晶的能力强于Zr.0.20%的Zr和0.20%的RE复合细化的合金具有Zr及RE细化合金的某些优点,不仅硬度最高,同时晶粒最细.Ti联合RE可使5182铝合金中析出相的形态及分布发生改变,析出相的球化程度明显增加.Zr细化的合金中,出现含Al、Ti、Zr的规则块状析出相,起到异质形核作用;添加RE的合金中,出现含Al、Ti、RE的规则块状相.     

The role of Fe and Ti additions in the microstructure of Nb–18Si–5Sn silicide-based alloys

The effects of Fe and Ti on the microstructure and hardness of the as cast and heat treated Nb–24Ti–18Si–5Fe–5Sn (NV8) and Nb–45Ti–15Si–5Fe–5Sn (NV4) alloys were studied. The microstructure of NV8-AC consisted of (Nb,Ti)_ss, (Nb,Ti)₃Sn, (Nb,Ti)₅Si₃, (Nb,Ti)₃Si, FeNb₄Si, and Fe₂Nb₃ and a Ti rich oxide. The microstructure of NV8-HT consisted of (Nb,Ti)₃Si, (Nb,Ti)₃Sn and the Ti rich oxide. In NV8 the formation of Nb₅Si₃ was destabilised, the stability of Nb₃Si was enhanced and the eutectic between Nb₅Si₃ and the solid solution was suppressed. The microstructure of NV4-AC contained Ti rich and Nb rich solid solutions, 3-1 and 5-3 silicides. The FeNb₄Si and Fe₂Nb₃ phases and the Ti rich oxide observed in NV8-AC were not formed in NV4-AC. The microstructure of NV4-HT consisted of (Ti,Nb)₃Sn, β(Ti,Nb)_ss, (Ti,Nb)₃Si and (Ti,Nb)₅Si₃ phases. The solubility of Fe in the Ti-based 3-1 silicide was significantly lower than in the Nb-based 3-1 silicide. The β(Ti,Nb)_ss + (Ti,Nb)₅Si₃ → (Ti,Nb)₃Si transformation was enhanced in NV4. The effects of Fe and Ti on the hardness of Nb–18Si–5Sn-based alloys, and of alloying elements on the hardness of Nb₃Sn, Ti₃Sn, and Nb₃Si, Ti₃Si, and Ti and Nb base 5-3 silicides are discussed.     

Mg含量对Al-Zn-Mg铝合金组织及性能的影响

通过改变镁的含量,设计了4种不同成分的Al-6.0Zn-xMg合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差式扫描量热分析仪(DSC)、硬度、导电率以及室温拉伸等分析测试方法,研究了Mg含量对Al-Zn-Mg合金铸态、均匀化态组织性能及T6态力学性能的影响。结果表明:4种铸态合金组织晶界附近存在大量共晶网状结构与链状第二相,主要为α(Al)+三元T(AlZnMg)相,合金中还存在少量的Al₃(Zr,Ti)相和富铁相,提高Mg含量会使合金组织中的非平衡共晶相增加。合金均匀化处理后空冷,基体内有大量细小弥散的针状η(MgZn₂)相析出,且随着Mg含量的提高,这种针状η(MgZn₂)相的析出数量也逐渐增多。随着Mg含量增加,硬度逐渐增加,导电率逐渐下降,且均匀化态合金的硬度及导电率比铸态的高。4种T6态合金中Al-6.0Zn-2Mg合金的综合力学性能最佳。     

化学成分对GH4169合金组织与力学性能的影响

针对不同Nb、Al、Ti含量的GH4169合金,对其进行固溶时效热处理,研究微观组织与拉伸性能的变化规律。研究表明,一定的Al/Ti和(Al+Ti)/Nb值下,随Nb含量增加,δ相含量增加,并且具有较好的高温稳定性,高温固溶可有效阻止晶粒的长大,主要通过稳定的δ相来保证合金的细晶强化。当Al/Ti与(Al+Ti)/Nb比值较低时,时效后γ″、γ'含量有所降低,γ″相形貌由唇状变为圆盘或芝麻粒状,其中Nb元素主要形成δ相。力学性能表明,Al/Ti和(Al+Ti)/Nb值一定时,拉伸强度主要受晶粒尺寸影响,而δ相含量影响较小。但当Al/Ti与(Al+Ti)/Nb比值较低时,由于强化相γ″和γ'数量与形貌的变化,拉伸力学性能显著降低,其微观硬度也随拉伸强度的降低而降低。     

时效处理对7022铝合金组织与弯曲性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、拉伸和弯曲试验等研究了时效处理对7022铝合金组织及弯曲性能的影响。结果表明,固溶处理后7022铝合金基体中依然含有大量黑色不溶第二相,且这些相主要由α-Al、MgZn₂、Al₂CuMg和Al₇Cu₂Fe相组成。随着时效的进行,Al₂CuMg和Al₇Cu₂Fe相逐渐溶解,与MgZn₂相性质相似的Mg(Zn, Cu, Al)₂相析出,同时晶粒逐渐长大,产生明显的析出强化效应。试样的抗弯强度主要受到第二相颗粒的数目、尺寸以及晶粒尺寸的影响。110 ℃×10 h时效条件下,合金拥有弥散分布的细小第二相颗粒和合适的晶粒尺寸,具有较好的抗弯强度和抗拉强度,其数值分别为21.7 MPa、608 MPa。     

Microstructure Characterization and Fracture Toughness of Laves Phase-Based Cr–Nb–Ti Alloys

Three Laves phase-based alloys with nominal compositions of Cr2Nb–x Ti(x = 20,30,40,in at%) have been prepared through vacuum non-consumable arc melting.The results show that the microstructures of Cr2Nb-(20,30) Ti alloys are composed of the primary Laves phase C15–Cr2(Nb,Ti) and bcc solid solution phase,while the microstructure of Cr2Nb–40Ti alloy is developed with the eutectic phases C15–Cr2(Nb,Ti)/bcc solid solution.The measured fracture toughness of ternary Laves phase C15–Cr2(Nb,Ti) is about 3.0 MPa m1/2,much larger than 1.4 MPa m1/2for binary Laves phase Cr2 Nb.Meanwhile,the fracture toughness of Cr2Nb–x Ti(x = 20,30,40) alloys increases with increasing Ti content and reaches 10.6 MPa m1/2in Cr2Nb–40Ti alloy.The eutectic microstructure and addition of Ti in Cr2 Nb are found to be effective in toughening Laves phase-based alloys.     

B含量对Al-Zn-Sn系阳极材料组织与性能的影响

在Al-Zn-Sn系阳极材料的基础上添加不同含量的B,研究B对合金组织性能的影响,运用电化学测试、扫描电镜技术,研究合金的组织和电化学性能.结果表明:硼含量主要影响合金的品粒大小、枝晶形态、第二相的数量和分布,进而影响合金表面溶解均匀性和电流效率;合金在B含量为0.0155%时,即按B、Ti质量比为1:3.22的比例添加B,可获得良好的电化学性能.     

Element Segregation and Solidification Behavior of a Nb,Ti, Al Co-Strengthened Superalloy ЭК151

The as-cast microstructure, element segregation and solidification behavior of a multi-alloyed superalloy ЭК151 have been investigated. The results show that the severe element segregation leads to the complicated precipitations at the inter-dendritic region, including η-Ni_3(Ti, Nb), eutectic(γ + γ') and Laves, which shows the characteristics of both Ti, Al-strengthened and Nb-strengthened alloys. Differential thermal analysis, heating and quenching tests reveal the solidification sequence as follows: Liquids →γ matrix →(Nb, Ti)C →η-Ni 3(Ti, Nb) →eutectic( γ+γ') → Laves. The melting points are between 1250 and 1260 °C for(Nb, Ti)C, between 1200 and 1210 °C for η phase, between 1180 and 1190 °C for eutectic(γ+γ') and Laves. γ' initially precipitates from matrix at 1150 °C and achieves the maximum precipitation at 1130 °C. According to the microstructure evolution captured during solidification and composition analysis by an energy dispersive spectrometer and electron probe microanalyzer,(Nb, Ti)/Al ratio is put forward to explain the formation of η-Ni_3(Ti, Nb) and eutectic( γ+γ'). The solidification of γ matrix increased the Nb, Ti concentration in the residual liquids, so the high(Nb, Ti)/Al ratio would result in the formation of η-Ni_3(Ti, Nb); the precipitation of the phase consumed Nb and Ti and decreased the(Nb, Ti)/Al ratio in the liquid, which led to the precipitation of eutectic(γ + γ'). Laves formed by the sides of η-Ni_3(Ti, Nb) and in front of the eutectic( γ + γ') after Al, Ti were further depleted by the two phases and Cr, Co, Mo were rejected to liquids.     

固溶处理AZ91-xCu合金的组织与腐蚀性能

以真空熔炼方法制备的AZ91-xCu(x=0、0.5、1、2)合金为研究对象,对其进行400 ℃保温12 h固溶处理,利用X射线衍射、扫描电镜、浸泡失重法及极化曲线测试等手段对合金的微观结构和腐蚀性能进行了研究。结果表明:铸态与固溶态AZ91-xCu合金基体主要由α-Mg与β-Mg₁₇Al₁₂相组成,Cu的添加使基体产生了Mg₂Cu、Cu₅Zn₈等相,其中固溶态AZ91-2Cu合金中出现了新相Al₂Cu;固溶处理时合金中的β-Mg₁₇Al₁₂相大量溶入基体,晶界明显,剩余第二相主要分布于晶界处,少量弥散分布于晶内;添加Cu与固溶处理均加快AZ91合金的腐蚀速率,其中固溶态AZ91-2Cu合金腐蚀速率最大。     

Influence of Mg and Ti on the microstructure and electrochemical performance of aluminum alloy sacrificial anodes

The experiments focused on the influence of magnesium and titanium as additional alloying elements on the microstructure and electro-chemical behavior of Al-Zn-In sacrificial anodes. The electrochemical behavior of the aluminum sacrificial anode with 3 wt.% sodium chloride solution was studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests. It was found that a microstructure with few precipitates and refined grains could be achieved by adding 1 wt.% Mg and 0.05 wt.% Ti to the Al-Zn-In alloy,resulting...     

表面活性剂辅助制备钛阳极的电化学性能

用阳离子表面活性剂(CTAB)作为阳极氧化物涂层生长模板剂,用热分解法制备出30% RuO₂-70% TiO₂/Ti涂层电极。用计时电位、循环伏安方法分析CTAB用量对涂层电催化性能的影响。结果表明：CTAB 在降低析氯电位,提高电极电催化活性上具有显著的效果。表面活性剂CTAB所起的作用主要可以归结为两个方面,一方面用表面活性剂为模板剂使制备的阳极涂层具有高比表面积和多孔性结构,增大涂层的真实表面积;另一方面,CTAB辅助所制备的电极涂层具有高密度的缺陷结构,使涂层的催化活性位密度增大。