7055铝合金的化学成分、物相组成及其性能特点

说明了7055合金中Zn、Cu、Mg、Si、Fe和Zr等元素在该合金中的作用或影响;阐述了该合金的物相组成和-αAl、η（MgZn2）、S（Al2CuMg）、T（Al2Zn3Mg2）以及Al3Zr的作用;讲解了基体沉淀相（MPt）、晶界沉淀相（GBP）和晶间无析出带宽度（PFZ）对该合金性能的影响,介绍了该合金的性能特点进而介绍了该合金晶界腐蚀、应力腐蚀和剥落腐蚀的产生机理。总结了该合金化学成分、物相组成与宏观性能的对应关系。     

Cu含量对汽车车身板用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织的影响

采用金相、SEM/EDS、XRD等研究了Cu含量对汽车车身用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn(in wt.%)铝合金结晶相及合金板材晶粒的影响规律.结果表明:Al-1.0Mg-1.0Si-(0.1~0.7)Cu-0.6Mn合金中主要存在部分可溶的浅灰色不规则条块状Al8(FeMn)2Si和黑色条块状或骨骼状结晶相Mg2Si,及完全可溶的球状或椭球状主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3多相共晶产物;随着Cu含量增加,铸态合金中主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3的共晶产物数量逐渐增多,而Mg2Si和Al8(FeMn)2Si结晶相变化不明显;同时,固溶后合金板材的再结晶晶粒变得越来越细,尽管Cu含量对合金冷轧板的晶粒尺寸影响不明显.     

3003铝合金腐蚀机理的电子理论研究

为了解3003铝合金阴极箔析出相腐蚀的物理本质,本文通过采用基于第一性原理的赝势平面波方法对3003铝合金中各物相的结合能、费米能级和局域态密度等电子结构参数系统的计算,研究了该合金中主要析出相与合金基体发生电化学腐蚀的机理.研究结果表明:3003铝合金中各主要组成物相稳定性大小关系为Al6Mn＞ Mg2Si＞ ALPHA,且与ALPHA的形成为一个吸热反应过程,Al6Mn与Mg2Si相的形成均为一个自发反应的放热过程;Al6Mn、Mg2Si以及ALPHA相与铝基体的费米能级差值存在Ec(Mg2Si-Al)＞Ec(Al6Mn-Al)＞Ec(ALPHA-Al)的关系,说明Mg2Si相最容易因电极电位差异与铝基体形成原位电池,在电解腐蚀过程中发生电解腐蚀,Al6Mn次之,ALPHA最难;局域态密度的计算结果亦表明:体系中的ALPHA相相对于Mg2Si和Al6Mn处于不稳定状态,容易失稳并发生分解.     

喷射沉积Al-12Si-0.6Mg合金的微观组织与性能

共晶合金具有良好的激光焊接性能,为提高电子封装盖板用Al-12Si合金的强度并保持良好的热物理性能,采用喷射沉积与热压烧结技术制备Al-12Si合金,研究添加0.6% Mg对合金微观组织、力学性能和热物理性能的影响。结果表明,喷射沉积/热压烧结Al-12Si合金中Si相呈近球形颗粒,平均直径为（4.5±0.2）μm,均匀分布于Al基体中;添加Mg未对Si相尺寸和形貌产生显著影响,但是在Al基体中形成Mg₂Si相。相对于Al-12Si合金,Al-12Si-0.6Mg合金的热导率降幅仅为4.2%,但是抗拉强度从154.1 MPa提高到190.1 MPa,增幅达到23.4%,该强度改善主要归因于固溶强化和析出强化作用。      

Y对原位Mg2Si/Al基复合材料初生相Mg2Si的细化机制

选用稀土Y和采用普通重力铸造法制备原位自生Mg2Si/Al基复合材料,研究不同含量的稀土Y对初生相Mg2Si形貌、尺寸和力学性能的改变.结果表明:稀土Y对Mg2Si/Al复合材料的凝固组织有影响;添加Y处理的Mg2Si/Al基复合材料的Mg2Si颗粒变得更加细小;通过计算二维错配度,发现Y可以作为初生相Mg2Si的异质形核质点从而细化颗粒,同时Y与Al相互作用形成Al3Y相可阻止Mg2Si相长大;此时铸态Mg2Si/Al合金复合材料的力学性能得到改善,其最大抗拉强度和延伸率分别为144 MPa和4.19％.     

2A12铝合金凝固过程析出相的热力学研究

基于JMatPro材料设计软件,详细研究了2A12铝合金国标成分范围内Cu和Mg对凝固析出相,特别是S-Al2CuMg此类均热处理难以消除的粗大脆性相的影响。在此基础上,对比研究了国产与进口2A12成分以及析出相的差异。结果表明:粗大脆性相S-Al2CuMg的析出量对Mg含量较敏感,1.8%(质量分数,下同)上限Mg含量相较于1.2%下限Mg含量,SAl2CuMg相析出量增加66.54%。国产2A12铝合金中检测到的Mg含量较进口的Mg含量高,粗大脆性相S-Al2CuMg析出量多23.63%。在保证合金性能的前提下,Mg含量取中下限有利于减少合金凝固过程中粗大脆性相S-Al2CuMg的析出。     

固溶处理对SiC_p/Al-Cu-Mg复合材料组织和性能的影响

采用粉末冶金方法和等温锻造技术制备了15%Si Cp/Al-Cu-Mg复合材料锻件,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸测试等方法研究了固溶温度与固溶时间对复合材料锻件微观组织和力学性能的影响。结果表明,热处理固溶温度较低、时间较短时,可溶性第二相粒子未充分回溶到铝基体中,铝基体的固溶强化效果不理想,材料强度较低;然而,固溶温度过高易导致材料过烧,从而导致材料的强度和塑性均降低。对复合材料物相分析表明,锻造态复合材料中的第二相主要是Al2Cu,Mg2Si以及少量的含Fe相,经510℃固溶2 h后,Al2Cu相可以充分回溶,而Mg2Si和含Fe相依然残留在基体中。复合材料最佳固溶温度是510℃,最佳固溶时间是2 h。此时获得的力学性能为:抗拉强度(Rm)=579 MPa、屈服强度(Rp0.2)=390 MPa、延伸率(A)=7%。     

颗粒尺寸、挤压和时效时间对SiC颗粒增强Al-Cu-Mg基复合材料微观结构及硬度的影响

研究Si C颗粒尺寸、挤压和时效时间对粉末冶金法制备的Si C颗粒增强Al-Cu-Mg基复合材料微观结构及硬度的影响。研究表明,挤压对复合材料的微观结构和硬度有重要影响,能够极大促进增强体在Al基体中的均匀分布和复合材料的致密化。挤压后的复合材料残留微孔减少,密度和硬度均得到显著提高。时效时间和Si C尺寸对复合材料中析出相的数量及尺寸有显著影响。采用较小尺寸的Si C作为增强体时,随时效时间延长,析出相在基体中均匀析出,没有明显长大,在时效12 h内没有出现峰时效。然而,采用较大尺寸的Si C作为增强体时,随时效时间延长,基体中的析出相不是很均匀,并有部分发生明显粗化,在同样的时效时间范围内出现了峰时效。     

2099铝锂合金均匀化退火的微观组织及Al3Zr析出分析

研究2099铝锂合金铸态及均匀化处理后的微观组织和成分分布以及该合金最佳均匀化处理状态时Al3Zr的析出情况。结果表明:2099铝锂合金铸态的微观组织存在严重的枝晶偏析,很多低熔点共晶相分布在晶界,合金中Cu和Mg元素在晶界分布不均匀;经过一系列不同温度和时间的均匀化处理后,2099铝锂合金铸态微观组织中的非平衡相逐渐溶解,各元素分布趋于均匀;2099铝锂合金的过烧温度为515℃,最佳的均匀化制度为505℃/24 h;经该制度均匀化处理后,Al2CuMg、Al2CuLi和AlLi相大部分回溶进α(Al)基体中,通过透射电镜可观察到Al3Zr析出相以及α(Al)基体的超点阵结构;并且该均匀化制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致。     

一种高硬度铸造镁合金

设计了一种成分(质量分数/%)为Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si的合金,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和维氏硬度计研究了自然冷却、快速冷却及时效处理对合金显微组织和硬度的影响.Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si合金慢冷组织主要由α-Mg、Mg2Cu6Al5、CaMgSi、Mg2Zn3等相构成,没有出现Mg17Al12相.合金经快冷后,抑制了第二相从基体中的析出;时效10 h后,CaMgSi相以细小的块状相均匀析出.合金具有较高的硬度值,在时效时间10 h时最大HV值达到111.