T6处理对Al-Sr中间合金变质的A356铝合金组织与性能的影响

在传统的A356铝合金中加入Al-10Sr中间合金压铸成型制备新型的铝合金轮毂材料,通过光学显微镜和扫描电镜研究了铸态及T6热处理态A356铝合金的组织及其性能,分析了合金的断裂机制。结果表明:铸态A356合金中铁基化合物主要为β相(Al5FeSi);经T6工艺处理后,共晶Si粒子的边角更加圆润,Mg2Si完全固溶于铝基体中,合金组织得到改善;铸态及热处理态A356铝合金试样的拉伸断口均有大量韧窝存在,合金呈现较好的塑性;但T6热处理态A356铝合金的断口处韧窝与铸态相比更加均匀,合金的塑性提高;合金的断裂机制为韧窝+解理断裂的复合断裂机制。     

5083-H111铝合金在模拟动态海水环境中的局部腐蚀机制

采用开路电位(OCP)、电化学阻抗谱(EIS)，并结合扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)技术，研究了5083-H111铝合金在模拟动态海水环境中的电化学行为，并探讨了局部腐蚀机制。5083-H111铝合金的金属间化合物以Al-Fe和Mg-Si相为主，点蚀主要分布于金属间化合物周围；Al-Fe相在腐蚀过程中充当阴极，与周围Al基体构成微腐蚀电池，促使Al基体的点蚀。Mg-Si相在腐蚀过程中最初充当阳极，当其发生选择性溶解导致脱合金化逐渐形成富Si相后，变为阴极，促使Al基体发生点蚀。5083-H111铝合金表面生成的腐蚀产物为Al(OH)₃、Al₂O₃和AlCl₃。腐蚀产物在腐蚀初期对Al基体起到良好的保护作用，导致OCP正移，极化电阻(R_p)增大；腐蚀后期(36～56 d)，初始腐蚀产物会发生局部脱落，在脱落位置Al基体再次发生局部腐蚀，导致OCP负移，R_p急剧减小。随着暴露时间的延长，部分金属间化合物在腐蚀后期会发生脱落，形成腐蚀空腔。     

Fe添加方式对8021铝合金铸锭组织性能的影响

采用铁剂和Al-Fe中间合金两种方式添加Fe元素制备了生产药品包装铝箔用的8021铝合金铸锭，采用高分辨率扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和元素面分布技术(EDS-Mapping),研究了铸锭中合金元素的分布和第二相粒子的微观形貌及分布特征。结果表明，在8021铝合金铸锭中Fe元素主要偏聚于晶界处。其中使用铁剂所生产的铸锭，Fe元素在晶界处含量远高于在基体中的含量；使用Al-Fe中间合金生产的铸锭，Fe元素在晶界与基体中的含量差异较小，分布更为均衡。Fe元素熔点高，较低的合金化温度导致Fe元素无法充分扩散溶解至基体内，因此在晶界富集。在晶界析出的针状第二相降低了合金铸锭的加工性能。采用Al-Fe中间合金生产铸锭，不仅可以降低Fe元素的损耗，同时能提升铝合金铸锭的力学性能。     

6111铝合金板材加工过程中组织的演变

研究了6111铝合金板材生产加工过程中显微组织的演变。结果表明:其铸态组织为α-Al基体及沿枝晶间分布的化合物,另外还有一些内部结构较为细小的球形组织组成物。均匀化处理后,枝晶间的化合物发生一定程度的溶解而球形组织组成物消失。热轧后,化合物呈颗粒状分布于α-Al基体上,而冷轧对化合物颗粒无明显影响;在随后的固溶处理时基体发生再结晶。     

铝,铜,镁对铸态锌基合金组织和阻尼性能的影响

研究了铝、铜、镁等合金化元素对铸态锌基全金组织和室温下阻尼性能的影响，利用悬臂梁法测试了合 阻尼性能。结果表明，锌铝二元合金随含量增加，初生ａ相增多，共晶体逐渐减少直至消失。镁、铜等合金元素对Ｚｎ－２７％Ａｌ合金ａ相大小和分布无大的影响。镁、铜可固溶于基体中，当基个体户交高时，分别在组织中形成ＭｇＺｎ２化合物和ＣｕＺｎ５化合物，分布于晶界。铝含量在６－６０％范围内的铝合金在铸态下均具有高的阻尼能力     

大规格铸态7050铝合金的双级均匀化处理工艺

采用同步热分析仪、扫描电镜、图像分析软件及布氏硬度计研究了双级均匀化工艺对大规格7050铝合金铸锭显微组织结构及硬度的影响。结果表明:铸态7050铝合金的共晶相随着均匀化处理的进行逐渐溶解,而硬度则相反,随均匀化处理的进行而逐渐提高。在465℃×6 h+480℃×24 h均匀化处理工艺下,共晶相组织已完全回溶入基体中,仅残留有极少量的含Fe杂质相,残留化合物相的总面积分数从铸态的25.8%降低至1.9%,而硬度则从铸态的56.1 HBW提高到134.7 HBW,工业化生产大规格铸态7050铝合金较合理的均匀化处理工艺为465℃×6 h+480℃×24 h。     

工艺状态对Mg-5Al-0.4Mn-1.6Ca镁合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、万能试验机和电化学工作站测试了不同加工状态(铸态、均匀化态、挤压态)的Mg-5Al-0.4Mn-1.6Ca合金组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果显示:铸态合金硬度为61.3HV;均匀化处理后合金组织粗大和第二相溶解导致硬度下降,为55.85HV;而挤压后的合金晶粒明显细化,硬度得以提升,为66.43HV。腐蚀性能方面,铸态合金耐腐蚀性能最好,腐蚀电流密度为37.82μA/cm~2;挤压态腐蚀电流密度为56.08μA/cm~2,耐腐蚀性能稍低于铸态合金;均匀化态腐蚀电流密度为215.15μA/cm~2,耐腐蚀性能最差。这主要是由于铸态合金中有大量不连续的(Mg,Al)_2Ca相作为阳极被腐蚀从而保护了镁基体;而均匀化处理之后,第二相溶解于合金基体中导致这种保护作用降低。     

ZL102铝合金在3% NaCl溶液中的微区电化学特性

采用扫描电化学显微镜技术(SECM)深入研究了ZL102铝合金在3%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀行为,用光学显微镜和扫描电镜观察其腐蚀形貌,用能谱仪对夹杂物和腐蚀产物进行分析。结果表明:在3%NaCl溶液中,金属间化合物与ZL102铝合金基体形成微电池,金属间化合物的电位高于基体的,使基体优先腐蚀溶解;腐蚀过程中铝合金表面活性不稳定,是因为尺寸较小的金属间化合物因周围基体溶解容易脱落,并在其他区域沉淀,只有尺寸较大的金属间化合物周围基体产生持续腐蚀溶解,最终形成点蚀。     

半固态与铸态7A04铝合金腐蚀行为的对比

利用金相显微镜分析7A04铝合金半固态与铸态组织,对半固态与铸态7A04铝合金进行极化曲线与阻抗谱电化学测试分析,通过中性盐雾实验对比分析二者的质量损失率、腐蚀面积率和腐蚀坑深度,并采用激光共聚焦显微镜分析腐蚀形貌差异。结果表明:半固态初生α(Al)晶粒细小圆整,半固态试样的耐腐蚀性能优于铸态试样的,半固态试样腐蚀质量损失率较低,半固态试样的蚀坑平均深度及最大深度均小于铸态试样的。半固态工艺可显著提高7A04铝合金的耐腐蚀性能。     

2219铝合金晶界镓浸润工艺研究

基于液态镓沿着铝合金基体晶界发生浸润的现象,提出一种新颖的揭示铝合金基体晶界的方法——渗镓法金相观察技术。分别对等轴晶态、时效态和轧制态的2219铝合金样品进行渗镓处理,然后利用金相显微镜(OM)和电子探针显微分析(EPMA)观察铝合金基体晶界显示的情况。结果表明,通过适当的渗镓工艺处理,三种状态2219铝合金样品铝基体显微组织上晶界清晰完整,显现的效果优于传统方法(机械抛光+腐蚀法、阳极覆膜法)的;渗镓处理后铝合金基体在金相显微镜下的成像质量更高。