挤压变形Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的显微组织与拉伸性能

针对挤压态和热处理态挤压变形Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的显微组织和拉伸性能进行了研究,以确定稀土元素Ce和T5处理对该类合金性能的影响规律.结果表明,加入稀土元素Ce可以有效地细化挤压变形Mg-4%Zn-0.5%Zr合金的组织,提高其室温抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率.经过T5处理后,Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金的抗拉强度和屈服强度可以得到显著提高,其中Ce质量分数为1%的合金具有最优的综合拉伸性能.断口形貌观察结果表明,不同处理状态的挤压变形Mg-4%Zn-0.5%Zr-xCe合金在拉伸加载条件下主要呈现脆性和韧性混合断裂.     

等通道转角挤压Al-4%Mg-0.5%Ce合金的力学性能

为了确定等通道转角挤压对Al-4%Mg-0.5%Ce合金力学性能的影响规律，针对经过不同道次和路径等通道转角挤压的Al-4%Mg-0.5%Ce合金的硬度及其在不同应变速率和实验温度下的拉伸性能进行了研究，同时也针对等通道转角挤压Al-4%Mg-0.5%Ce合金的拉伸断口形貌进行了观察与分析.结果表明，等通道转角挤压可使Al-4%Mg-0.5%Ce合金的硬度由HB44提高到HB51.3，等通道转角挤压Al-4%Mg-0.5%Ce合金在不同实验温度和应变速率下的断裂伸长率和屈服强度主要取决于所采用的挤压道次和路径，经过不同道次和路径等通道转角挤压的Al-4%Mg-0.5%Ce合金在拉伸加载条件下呈现典型的韧性断裂特征，具有优异的塑性变形能力.     

Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金的显微组织和力学性能

研究了铸态、热挤压态和热挤压加时效处理的Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金的显微组织特征和室温拉伸性能.结合SEM-EDS和TEM-EDS重点分析了热挤压态的合金的相组成.结果表明:合金的铸态组织主要由αVMg基体和沿晶界分布的片层状的第二相组成,经过370℃热挤压变形后,合金中第二相的分布和形貌均发生变化,200℃,70 h时效处理后第二相分布变得不规则.并发现了两种非平衡相,即片状的Mg(GdZn)5和块状的Mg3(Gd0.5Y0.5)相.热挤压变形加时效处理后合金室温抗拉强度显著提高的同时,且具有良好的延伸率.     

熔体超声处理对不同态GW93合金组织和力学性能的影响

为改善Mg-9Gd-3Y-1Zr-0.7Zn (GW93)合金的微观组织和力学性能,通过对合金进行熔体超声处理后浇铸,再对其铸件进行均匀化处理,固溶时效处理,热挤压处理和热挤压后的时效处理;采用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其进行微观组织和物相分析,利用电子布氏硬度机和电子万能拉伸试验机对其进行布氏硬度和拉伸性能测试。研究结果表明:超声处理后的不同态GW93合金基体α-Mg相明显细化,第二相分布更加均匀;有无超声处理的均匀态,挤压态和挤压+时效态GW93合金均由基体α-Mg,Mg_5(Gd,Y,Zn),14H-LPSO结构,β(Mg,Zn)_3Gd相和富稀土相组成,热稳定相14H-LPSO结构在温度为500℃,保温时间在24 h以上会发生分解。经过超声处理的均匀态,热挤压态,固溶+时效态和热挤压+时效态GW93合金的硬度比未经超声处理的硬度分别提升了10.41%,9.39%,21.48%和10.01%;抗拉强度分别提升了17.71%,2.86%,29.63%和8.36%;屈服强度分别提升了6.63%,9.80%,18.01%和12.74%。     

Ce对Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金组织和力学性能的影响

为了研究Ce元素对T6态Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金显微组织和力学性能的影响,通过改变合金中Ce元素的添加量,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能实验机对合金的显微组织、拉伸断口形貌和力学性能进行了研究.结果表明,加入质量分数为0.2%的Ce元素可以显著细化Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金的铸态和T6态显微组织.在合金的T6处理过程中随着时效时间的增加,合金硬度和抗拉强度均先增加后降低,合金的硬度和抗拉强度峰值分别为216 HB和681.7 MPa,合金最高屈服强度为638.2 MPa.合金拉伸断口呈韧脆混合断裂特征.     

Al-6Zn-2Mg-2Cu合金热处理后的拉伸与晶间腐蚀性能

为了研究不同时效处理对Al-6Zn-2Mg-2Cu合金性能的影响,研究了强化固溶后T6和T76时效处理对Al-6Zn-2M g-2Cu合金硬度、拉伸性能与晶间腐蚀性能的影响.结果表明,强化固溶后与经过T6时效处理的合金相比,T76时效处理后合金的硬度并无明显变化,但合金的抗拉强度下降了4.39%,伸长率则明显上升.经T6和T76时效处理后,合金的晶间腐蚀等级均为4级.两种时效状态下合金腐蚀速率均在0~1.5 h范围内急剧增大,之后开始下降.经过强化固溶与T76时效处理后,合金的抗晶间腐蚀性能得到明显改善.     

含稀土钇铸态Mg-Al-Ca-Ti合金的组织和性能

在Mg-Al-Ca-Ti合金中添加稀土元素钇(Y)获得含稀土的铸造镁合金.通过X射线衍射物相分析、显微组织观察和显微硬度的测试,探寻稀土元素Y对铸态镁合金相结构、组织和力学性能的影响.结果表明,加入一定量的稀土元素Y改变了铸造Mg-Al-Ca-Ti合金的组织形态与相结构,微量稀土元素Y影响Al-Mg-Ca-Ti合金中第二相的数量、形态和分布,显著提高合金的显微硬度,有望改进铸造镁合金的室温和高温力学性能.     

喷射沉积Al-17Si-5Fe－2Mn－2Ni－3.5Cu－1Mg－1V合金组织及性能

针对快速凝固技术可以有效地改变高硅铝合金中初晶硅的形态和尺寸，显著改善合金的使用性能的特点，采用喷射沉积快速凝固技术制备了Al-17Si-5Fe－2Mn－2Ni－3.5Cu－1Mg－1V合金，分析了合金的组织特征、热稳定性及力学性能.结果表明，喷射沉积合金的组织由大量弥散分布的粒状相、少量块状相和共晶基体组成.挤压态合金经300 ℃下稳定化处理不同时间后，组织没有明显的粗化，硬度下降也不大.合金经热挤压后，室温极限抗拉强度达232.2 MPa，经T6热处理后极限抗拉强度提高了17%，达271.3 MPa.     

固溶处理对Mg-2Zn-3Y合金组织和性能的影响

为了研究固溶处理对铸态Mg-2Zn-3Y合金组织和性能的影响,采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉伸试验机和维氏硬度计对固溶处理后的合金进行了组织分析及性能测试.结果表明：Mg-2Zn-3Y合金中含有LPSO相和W相,随着固溶温度的升高,块状LPSO相区域逐渐出现层片状形貌,W相发生球化、粗化和重熔现象,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度均呈现先升高后降低趋势;经450℃固溶12 h后,合金的强化效果最佳,抗拉强度为187 MPa,屈服强度为107 MPa,伸长率为8.0%,硬度为82.5 HV.     

Effect of low temperature aging on microstructure and mechanical properties of super-high strength aluminum alloy

The effects of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of two alloys, namely Al- 12.2%Zn-2.48%Cu-2.0%Mg-0.15%Zr-0. 166%Ag（alloy 1）, and Al-9.99%Zn-1.72%Cu-2.5%Mg-0.13%Zr（alloy 2） were investigated. The results show that low temperature aging after promotive solution treatment can increase elongation without the loss of strength for the studied alloys. The optimum aging treatment （T6） for alloy 1 and alloy 2 is 100 ℃/80 h and 100 ℃/48 h, respectively. Compared with other heat treatment alloys, alloy 1 and alloy 2 show super-high tensile strength up to 753 MPa and 788 MPa, remaining 9.3% and 9.7% elongation under T6 condition, respectively. During aging, trace addition of Ag enhances the formations of GP zone and metastable phase, and stabilizes GP zone and metastable phase to a higher temperature. Trace addition of Ag prolongs the aging time of reaching the peak strength and delays over-aging condition of the alloy. However, trace addition of Ag promotes the formation of coarse constituent in the alloy and consumes hardening alloying elements of Zn and Mg. Moreover, the addition of the transition element Zr in 7000 series super-high alloy forms incoherent Al3 Zr dispersoid which can serve as nucleation sites for nonuniform precipitation of η phase during aging process. The higher the aging temperature, the greater the tendency for nonuniform precipitation of η phase.     

Ca对Mg-6Al-1Nd合金显微组织和性能的影响

为了研究Ca元素对Mg-6Al-1Nd合金微观组织、力学性能和阻燃性能的影响规律,采用了金属型重力铸造方法制备了Mg-6Al-1Nd-x Ca合金.通过金相显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机和热分析仪等分析测试手段对Mg-6Al-1Nd-x Ca合金的显微组织、力学性能和阻燃性能进行了表征.结果表明:Ca元素的加入可减少β-Mg17Al12含量,生成Al-Ca金属间相;随着Ca质量分数的增加,镁合金试样中的Al-Ca金属相增多,试样的室温抗拉强度和延伸率降低,阻燃性能升高;不含Ca元素的Mg-6Al-1Nd合金的抗拉强度为235 MPa,当Ca元素增加到2.5%时,Mg-6Al-1Nd-2.5Ca合金的抗拉强度仅为154 MPa,但该合金的着火点可达850℃.     

钙和碳变质对AZ91D显微组织与性能的影响

镁合金的晶粒细化对于材质的金相组织和力学性能起着决定性作用．本课题通过在AZ91D中加入Ca和C2Cl6晶粒细化剂,分别研究了Ca,C对AZ91D组织以及力学性能的影响．利用熔剂保护法,制备了AZ91D标准拉伸试样,经过T4,T6处理后,采用金相显微镜（Olympus）、扫面电镜（SEM）和能谱分析仪（EDAX）对制备的试样进行了显微组织、断口形貌及成分进行了观察与分析,并测试了抗拉强度和布氏硬度．试验结果表明：经过显微组织和断口形貌观察,加入细化剂后形成Al4C3,有效的抑制了晶粒的长大,使晶粒得到细化,当Ca和C2Cl6复合应用时,使得AZ91D的晶粒细化更加明显,力学性能得到提高,抗拉强度最高达到216N／mm^2,布氏硬度值达到60HB．     

共晶铝合金热膨胀系数的测定与回归分析

报道了能作储能材料用的11种共晶铝合金的平均线膨胀系数(ALCTE)的测定结果和真线性膨胀系数(RLCTE)的回归分析结果.每种合金的3个试样为1组.11组试样分别在H-90型膨胀仪中从室温加热到熔点,测定试样的伸长量.结果表明Al-32%Mg-6%Zn(原子数分数,下同)合金从28℃加热到448℃时,其ALCTE值为2.360×10-5℃-1,Al-15%Cu-9%Mg-0.04%Be合金从25℃加热到511℃时,其ALCTE值为1.881×10-5℃-1,分别是11种合金中最高和最低的.回归参数表明,从室温到熔点之间合金真膨胀系数的变化规律可用温度的三次多项式来描述.用回归分析的方法,研究了合金元素对膨胀系数的影响,建立了一个以温度和合金成份为自变量的膨胀系数回归函数.     

合金元素对重力铸造Al-5.5Fe基合金组织和性能的影响

为了确定Cu、Zn、Mg等合金元素对重力铸造Al-5.5Fe基合金组织与力学性能的影响规律,采用了SEM、XRD、力学性能测试等分析检测手段.实验表明,适当增加Cu元素的质量分数可以有效提高Al-5.5Fe基合金的抗拉强度.对于重力铸造Al-5.5Fe-xCu合金而言,当Cu的质量分数由2.5%提高到4%时,该合金的抗拉强度得到明显提高,达到了130.65 MPa.Zn、Mg和Mn元素的添加可以有效提高Al-5.5Fe基合金的抗拉强度,Al-5.5Fe-4Cu-2Zn-0.4Mg-0.5Mn合金的抗拉强度达到了171.28 MPa.显微组织观察结果表明,向合金中加入Mg、Mn、Zn等元素可以将针片状Al3Fe的形貌改善得更加圆滑,合金中的第二相呈圆球状、N边形状以及六边形状,且弥散分布于基体中.第二相的数量会随着Cu元素的增加而增加,从而显著提高了合金的性能.     

固溶时效处理对AZ91镁合金焊接接头组织性能的影响

为了明确热处理工艺对AZ91镁合金焊接接头组织性能的影响规律,进行了固溶时效处理工艺(T6)优化设计,确定了焊接接头的最佳热处理工艺.热处理后分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机等对焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析.结果表明,固溶处理可以提高焊接接头的抗拉强度与塑性;T6处理使其显微硬度提高,塑性下降,但焊接接头的综合力学性能得到提高.AZ91镁合金固溶处理的最佳工艺条件为420℃×15 h,其抗拉强度为283.22 MPa;最佳时效工艺条件为200℃×10 h,其抗拉强度为300.92 MPa.     

Mg-Y4-Nd3合金的組織與摩擦磨損性能

研究了Mg-Y4-Nd3合金鑄態和T6處理(525℃固溶處理8 h,250℃時效處理16 h)后的顯微組織、力學性能和摩擦磨損性能。結果表明:鑄造Mg-Y4-Nd3合金共晶相分布在α-Mg固溶體晶界上,呈不連續網狀分布。經過固溶時效處理后,合金為等軸晶組織,共晶相基本固溶到-αMg基體中,時效析出沉淀相呈彌散分布。兩種處理合金的抗拉強度都隨溫度的升高而降低,伸長率均隨溫度的升高而升高,同溫度下,T6處理的合金抗拉強度高于鑄態合金。T6處理的合金在干滑動摩擦條件下,隨著載荷的增加,摩擦系數降低,磨損量增加,磨損機制由磨粒磨損伴有氧化磨損向剝層磨損過渡,在高載荷下磨損表面出現塑性變形擠出現象。