稀土元素Ce对铸态Al-Mg合金组织和力学性能的影响

通过对比实验的方法,利用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、XRD衍射物相分析等手段研究了不同添加量的稀土元素Ce对铸态Al-Mg合金组织的影响,发现铸态Al-Mg合金晶粒得到细化,枝晶尺寸明显减小。当Ce的添加含量为0.3%时,铸态Al-Mg合金组织具有良好的综合性能。     

稀土元素对ZM5镁合金性能的影响

研究添加富铈混合稀土的ZM5合金在铸态和固溶处理后的显微组织与力学性能。结果表明,添加适量的混合稀土能显著提高ZM5合金强度，合适的RE添加量对铸态合金为1．5％，固溶处理合金合为0.75％。周溶处理使未添加稀土的ZM5合金偏析产生的晶界沉积相（β-Mg17Al12）和含Mn的中间相（Al6Mn，Al4Mn）溶解而改善合金的塑性。对添加稀土的ZM5合金，固溶处理不仅使β-Mg17Al12相溶解。还使粗大棒状的Al41RE3熔断而细化、球化，从而显著提高合金的强度和塑性。     

Mg 、Sc 含量和稳定化退火温度对Al-Mg-Sc 合金组织及性能的影响

在Al-Mg 合金中添加微量的Sc, 通过金相组织观察、硬度测量和力学性能测试考察了不同Mg 、Sc 含量和稳定化退火温度对Al-Mg-Sc 合金组织及性能的影响。Al-Mg-Sc 合金铸态组织发生了显著的晶粒细化, 并在相当程度上消除了枝晶组织, 再结晶起始温度约为300 ℃, 没有确定的再结晶终了温度, 其再结晶是一种连续、缓慢的过程, 比不加Sc 的合金的再结晶起始温度提高了约150℃。添加了Sc 的Al-Mg 合金在稳定化退火后的强度也有很大的提高, 随稳定化退火温度的提高强度下降不明显, 而Mg 含量增加使合金强度提高。     

稀土La对2024铝合金铸态组织的影响

制备了稀土La添加量分别为0、0.1%、0.2%、0.3%的2024铝合金, 通过X射线衍射、金相、扫描显微组织分析和力学性能测试, 研究了La对2024铝合金铸态组织与性能的影响。研究结果表明 随着La的添加, 2024铝合金铸态组织逐渐细化, 当La添加量为0.2%时, 铸态晶粒尺寸达到80 μm;当继续提高La添加量时, 合金的铸态组织会逐渐粗化;La的添加在2024铝合金中生成了第二相, 并以化合物的形式在晶界处存在。     

Ni3Al对CoCrFeNi高熵合金组织与性能的影响研究

设计了CoCrFeNi(Ni3Al)x（x=0.5，0.75，1,1.25）系列高熵合金，研究了合金的组织与性能，发现四种合金铸态时均为单相FCC固溶体。其中，铸态CoCrFeNi(Ni3Al)1.25具有最好的综合性能，屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为420 MPa、867 MPa、21%。铸态合金经780℃、4h时效处理后，枝晶间析出大量40~50 nm的L12相，时效后，CoCrFeNi(Ni3Al)1合金时效后具有最好的综合性能，屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为510 MPa、828 MPa、22%。研究表明Ni3Al的添加在适当范围内能够有效提高材料的强度，铸态时主要的强化方式是固溶强化，时效态主要是起析出强化作用。     

稀土铈对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

研究Ce对AZ31镁合金力学性能和显微组织的影响。添加Ce,可以在铸态组织中形成杆状的Al4Ce，并改善退火后组织。合金在最终轧制态下为典型的加工组织，退火后发生了再结晶。添加Ce强化了合金。含铈1．05％的合金在所试验的合金中具有最好的力学性能，轧制态下的抗拉强度为321MPa，延伸率为6．9％；退火后，分别为259MPa和21．8％。     

合金元素对铝合金铸件组织和性能的影响

在Al-Mg合金中,分别加入不同含量的钪、锆和硅元素,严格控制铸造工艺过程,对试样进行力学拉伸试验,采用正交实验方法分析抗拉强度,分析出相对较好的合金成分设计方案.并采用金相显微镜观察合金铸态组织结构,研究合金元素的影响作用.     

Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金组织与性能的影响北大核心

铸态CrCoNi中熵合金相比传统合金具有优异的性能,但其室温强度不高,限制了其应用。采用合金化法,通过添加不同含量的Ti元素,制备铸态CrCoNiTi_(x)(x=0、0.2、0.4、0.5)中熵合金,研究不同Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金的物相结构、微观组织、力学性能的影响。结果表明:x=0.2时,合金组织中析出Ni_(3)Ti金属化合物,合金的强度提高到643 MPa,延伸率降低至24%,x=0.4时,组织中析出Ni_(3)Ti与Cr_(3)Ni_(2)金属化合物,强度和延伸率急剧降低,x=0.5时,合金几乎无塑性,但硬度达到最高,为769.51 HV。添加Ti元素后,由于金属化合物的产生,合金脆性增加,硬度增加,若要使合金的强韧性较好,Ti元素含量应小于0.2,添加Ti元素后,合金的耐腐蚀性下降。     

Mg-16.5Y-13Zn合金储氢性能的研究

采用电磁感应铜模铸造法制备了含有长周期相(LPSO)Mg12YZn,Mg3Y2Zn3相和Mg相的Mg-16.5Y-13Zn(质量分数)合金,并测定了合金的储氢性能.通过退火和球磨处理可以细化镁合金的显微组织,但不改变相组成.退火态球磨合金的储氢性能优于铸态球磨合金,虽然二者吸氢量没有明显的区别,但退火态球磨合金的放氢量较大退火态球磨和铸态球磨合金PCT后均存在YH2,YH3和MgZn相,但退火态球磨合金PCT后MgH2完全放氢,其放氢性能要好于铸态球磨样品.     

Fe-Mo-Cr-Ni高温耐磨合金中Si含量对硬度的影响及其机理研究

通过熔炼配制了8种不同Si含量的FeMo25Cr14Ni10合金样品, 利用SEM-EDS(扫描电镜+能谱仪)、硬度计等实验手段, 研究了Si含量对该高温耐磨合金组织及其硬度的影响。结果表明, 合金样品的铸态和退火态组织均为α-Fe(Mo,Cr,Ni)+Laves相。添加Si使合金的铸态组织形貌从针状的魏氏体变为粗大的枝晶组织, 也使退火态合金样品组织形貌发生明显变化, 从球状到枝晶状、短棒状、块状。该系列合金样品表现出很好的热稳定性, 铸态与退火态时的硬度都较高, 最低值也达到了50HRC; 加入Si后, 合金的硬度发生改变, Si含量从0增加到1.0%, 合金硬度下降较快; 当Si含量在2.0％~4.0%范围内变化时, Si含量每增加1.0%, 铸态合金硬度就降低约1HRC。合金经均匀化退火态后, Si含量3.0%的合金硬度升高到54HRC, 这可能是合金在退火过程中生成了少量的硬质相。     

莫来石晶须对2A12铝合金性能和组织的影响

以2A12铝合金为基础材料,研究莫来石晶须对2A12铝合金组织和性能的影响。采用井式电阻炉加热,在石墨坩埚中熔炼合金,向液态金属中加入莫来石晶须,获得新合金铸态试样。用万能试验机、硬度仪测试其力学性能,用OM、SEM、EDS、XRD表征分析了显微组织。结果表明：莫来石晶须能有效改善铸态2A12铝合金的机械性能,随着其添加量的增加,合金的抗拉强度、硬度等出现先增加后降低的变化趋势,当莫来石晶须添加量为2%时,合金的抗拉强度和硬度最佳,其抗拉强度和硬度较原始合金分别增加了8.77%、7.41%;晶须的添加使合金的断裂形式发生了改变,原始合金以脆性断裂为主,随着莫来石晶须的添加,合金的断裂形式由脆性断裂向塑性断裂转变;XRD及SEM结果表明,添加的莫来石晶须以陶瓷相聚集在晶界附近。添加晶须一方面细化了晶粒,另一方面硬质点相（陶瓷）阻碍位错滑移从而提高合金的强度和硬度。     

真空熔铸法和快速凝固法制备的Cu-15Ni-8Sn-Xsi合金的组织研究

利用金相、扫描电镜及电子能谱微区成分分析等方法对采用真空熔铸法和快速凝固法制备的不含Si及添加不同Si含量(0．3％和1．2％)的Cu-15Ni-8Sn合金的铸态组织形貌及构成进行了研究。结果发现,采用真空熔铸法所制备的合金的铸态组织具有发达的枝晶,且明显地分为3层,添加的Si由于与Ni结合生成Ni3Si相而细化了枝晶。与真空熔铸法相比,采用快速凝固法制备的添加少量Si的合金,其晶粒均匀细小,枝晶基本消除,微区成分更均匀。相对Si含量较少(0．3％)的合金,当Si含量增加到1．2％时,由于Si抑制了Sn在基体中的固溶度,导致合金中Sn的显微偏析有所加剧。     

Sc,Zr复合微合金化对6082铝合金组织和力学性能的影响

采用铸锭冶金法制备了6082铝合金,并且研究了复合加入0.1%的Sc和0.1%的Zr元素对6082合金组织及性能的影响.结果表明:添加微量的Sc和Zr元素可显著细化铸态6082合金的组织,使粗大的枝晶网胞的尺寸减小,且晶粒细小、均匀;合金力学性能有很大程度的提高,铸态抗拉强度可达到213.14 MPa,与未添加Sc和Zr元素合金的强度相比提高了17%;合金的拉伸断口形貌也得到有效改善,韧窝数量增多,合金塑性明显提高.     

Ru含量对镍基高温合金铸态及热处理后组织的影响

对3种不同Ru元素含量的新型镍基高温合金铸态、热处理态的组织进行观察,研究了Re元素对合金凝固组织的特征及元素偏析行为的影响。结果表明:随着Ru元素含量(质量分数)的增加,合金γ′相的回熔温度及固相线温度(初熔温度)分别升高和降低,而液相线温度无显著变化;铸态合金组织的枝晶偏析明显,其枝晶干和枝晶间γ′相的尺寸及体积分数均呈下降趋势;铸态合金的主要强化元素的偏析,呈先升高后降低的趋势;经标准热处理后,合金中共晶组织消除,Ru元素含量的增加降低了合金的最高固溶处理温度。     

微量钪对Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金组织性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr和Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.12Sc-0.15Zr 合金, 采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了2种合金不同处理态的显微组织, 测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率。结果表明:添加微量Sc可以明显细化合金的铸态晶粒, 显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的力学性能和电导率, 其作用机理主要为Al₃(Sc, Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化。     

微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr 铝合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-7.6Zn-2.2Mg-1.24Cu-0.13Zr和Al-7.8Zn-2.2Mg-1.30Cu-0.30Sc-0.14Zr 合金, 测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率, 利用金相显微镜和透射电子显微镜研究了2 种合金不同处理态的显微组织, 利用扫描电镜观察铝合金的拉伸断口。结果表明:添加微量的Sc 可以明显细化合金的铸态晶粒, 显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr 合金的力学性能和电导率, 其作用机理主要为Al₃(Sc, Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和弥散强化。     

成形工艺对Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织性能的影响

将铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-0.8Si镁合金进行单向挤压和往复挤镦变形, 采用OM、SEM等分析合金组织, 采用拉伸实验测定合金力学性能。结果表明: 单向挤压组织中的合金相分布较均匀, 其晶粒比铸态合金的晶粒细小, 挤压态试样的抗拉强度、延伸率分别比铸态合金提高31%和11.9%。相对于单向挤压工艺, 往复挤镦时挤压力明显增大, 与原始铸态和单向挤压试样相比, 往复挤镦合金的晶粒更细小, 组织更均匀, 其抗拉强度、延伸率比铸态分别提高106%和270%。     

稀土钇和铈混合添加对Al-B电工圆杆组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究混合稀土[w(Y)∶w(Ce)=1∶1]对铸态Al-B电工圆杆显微组织和性能的影响,探讨轧制变形量对稀土铝电工圆杆综合性能的影响。结果表明,当混合稀土的添加量为0.25%时,铸态铝电工圆杆的综合性能较佳,导电率为63.74%IACS,抗拉强度达83 MPa,与未添加稀土试样相比较,导电率提高1.44%IACS,抗拉强度提高11 MPa。轧制处理使稀土铝电工圆杆的导电率呈小幅度下降,但抗拉强度增加,当轧制变形量为72%时,试样综合性能较佳,导电率为61.30%IACS,抗拉强度达123 MPa。     

混合稀土Y和Ce对Al-B电工圆杆组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了混合稀土(Y:Ce=1:1)对铸态Al-B电工圆杆显微组织和性能的影响,并探讨了轧制变形量对稀土铝电工圆杆综合性能的影响。结果表明：当混合稀土的添加量为0.25%时,铸态铝电工圆杆的综合性能较佳,导电率为63.74%IACS,抗拉强度达83MPa,与未添加稀土试样相比较,导电率提高了1.44%IACS,抗拉强度提高了11MPa。轧制处理使稀土铝电工圆杆的导电率呈小幅度下降,但抗拉强度增加,当轧制变形量为72%时,试样综合性能较佳,导电率为61.30%IACS,抗拉强度达123MPa。     

Cu-15Ni-8Sn-0.4Si合金铸态组织结构及成分偏析研究

用金相、扫描电镜及电子能谱微区成分分析等方法对添加少量Si的Cu-15Ni-8Sn合金的铸态组织结构及成分偏析进行了研究。结果发现：Cu-15Ni-8Sn-0.4Si合金的铸态组织分为三层，除具有明显的枝晶外，还有块状的（Cu、Ni)3Sn相和溶有少量Cu的Ni2Si和Ni3Sn相组成的第二层，在两层之间为组织形态复杂的过渡区。宏观上铸态组织存在Sn的反偏析，Sn的含量从外到内呈现下降趋势。与非真空熔铸相比真空熔铸能明显改善Cu-15Ni-8Sn-0.4Si合金反偏析现象。均匀化退火对改善Sn的反偏析作用不大；枝晶组织可基本消除，但Ni、Si元素形成的化合物仍难以完全溶解。添加少量Si的Cu-15Ni-8Sn合金由于Ni2Si和Ni3Si相的形成，通过阻碍晶粒长大和时效沉淀而强化合金。