Zn含量对Mg-Mn-Zn合金显微组织和力学性能的影响

通过添加少量的Zn元素制备了(%,质量分数)Mg-2.0Mn-x Zn(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)合金。对合金进行挤压变形,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了少量的Zn元素对Mg-Mn合金组织及力学性能的影响。实验结果表明,Mg-2.0Mn-x Zn合金的铸态及挤压态组织中主要含有的第二相为颗粒状的α-Mn相,Zn元素均匀固溶于Mg基体中。少量添加的Zn元素可以显著细化铸态Mg-Mn-Zn镁合金的晶粒尺寸。随着Zn含量增加,挤压态合金中动态再结晶区域增加,混晶组织呈减少趋势。少量添加Zn元素对挤压态Mg-2.0Mn合金的强度及塑性都有明显的改善作用,尤其是合金的屈服强度最高增加42%,延伸率增加57%。随着Zn添加量增加,合金强度的增加趋势减弱。SEM观察显示挤压态Mg-2.0Mn-x Zn合金拉伸试样的断口形貌以韧窝及解理台阶为主,呈现韧性断裂与准解理断裂的混合断口形貌。     

退火处理对Zr添加5182铝合金性能和表面质量的影响

采用拉伸试验和埃里克森杯突试验研究了退火处理对Zr添加5182铝合金性能和表面质量的影响。研究结果表明:Zr添加5182铝合金较未添加Zr的合金表现出明显的优势。在370~450℃范围内,5182铝合金的强度、r和杯突值IE随温度的升高而减小,经450℃/2h退火处理后拉伸和杯突试样表面均出现橘皮组织,而在该温度区间时,5182+Zr铝合金性能随温度变化不明显,经450℃/2h退火处理后拉伸和杯突的试样表面质量良好。     

Cu含量对Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn薄板成形性及烤漆硬化性的影响

采用拉伸、杯突实验结合DSC分析系统研究了Cu含量对汽车车身用Al-1.0Mg-1.0Si-(0.1~0.7)Cu-0.6Mn合金T4态薄板各类成形性指标及模拟烤漆处理后性能变化的影响规律.结果表明:随着Cu含量增加,T4态合金板材的强度单调增大,n值呈现出略有增大的趋势,延伸率、r值变化规律不明显,IE值单调下降,板材的拉胀成形性能变差;随着Cu含量增加,T4态合金板材烤漆前后的强度均单调增大,但合金板材模拟烤漆后表现出烤漆软化现象,且其软化量随Cu含量增加而逐渐增大,说明Cu含量增加不利于铝板烘烤硬化性能的发挥.     

高温轧制对AZ31B镁合金组织和性能的影响

研究了高温轧制工艺对AZ31B镁合金微观组织、织构以及性能的影响规律。在轧制状态下,随着轧制温度从450℃升高至525℃,合金组织内部动态再结晶逐渐增多,孪晶数量不断减少,同时组织的均匀性也得到了改善,基面织构强度也呈下降的趋势。经350℃保温60min退火之后,合金板材内部发生了完全再结晶,孪晶组织消失,显微组织更均匀,板材基面织构强度也进一步减弱。由于基面织构强度的减弱,合金板材的室温成形性能随着轧制温度的升高得到显著提升,其杯突值由450℃时的5.6mm增大到525℃下的6.3mm,比450℃下的5.6mm提高了约12.5%。     

稀土元素Sm对Mg-Zn-Y合金组织结构和力学性能的影响

制备了Mg-6Zn-1.5Y-0.8Zr-xSm(x=0,1,2,3)系列合金,研究了稀土元素Sm对Mg-6Zn-1.5Y-0.8Zr合金组织结构和力学性能的影响.通过金相显微镜、扫描电镜、EDS、XRD等观察和分析了合金的微观形貌和组织结构,测量了合金抗拉强度、屈服强度和伸长率等力学性能.结果表明:合金中添加稀土元素Sm后晶粒有了明显的细化,随着Sm元素含量的增加,晶粒细化效果更为明显;通过XRD分析,添加Sm元素后,合金中并没有出现新的含Sm的物相,通过扫描电镜和EDS分析表明,合金中加入的Sm置换了部分Y,形成了Mg3( SmY)2 Zn3,Mg3( SmY) Zn6的相结构,Sm元素对Y的置换主要出现在Mg3( SmY) Zn6结构当中,在Mg3 (SmY) Zn6相结构出现较少;力学性能测试结果表明,随着Sm含量增多,合金晶粒细化,细晶强化作用明显,合金屈服强度逐渐增大,而抗拉强度和伸长率在Sm含量为2％时达到最大,比未添加Sm元素时提高约15％以上.     

Ca和Nd复合合金化Mg-6Al合金显微组织和力学性能的研究

以Mg-6Al-XCa-XNd合金为研究对象,采用金相组织观察、SEM、室温和高温拉伸实验以及断口组织观察等分析测试手段,研究了Ca和Nd元素含量对Mg-6Al-XCa-XNd合金微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,随着Ca和Nd元素含量增加,Mg-6Al-XCa-XNd合金晶粒尺寸减小,Mg-6Al-3Ca-3Nd和Mg-6Al-4Ca-4Nd合金的铸态组织呈蔷薇状;Mg-6Al-XCa-XNd合金的室温拉伸强度和延伸率降低,Mg-6Al-XCa-XNd合金的175℃高温拉伸强度先增加后降低,延伸率降低。Mg-6Al-3Ca-3Nd合金的175℃高温拉伸强度值可达到141.42 MPa。室温拉伸断口表面与高温拉伸断口表面相比存在较多的微观裂纹。     

稀土添加量对TiC基钢结硬质合金性能的影响

采用真空烧结法以TiC粉、纯Mo粉、纯Cr粉、羰基Fe粉、鳞片状石墨等为原料,制备了TiC基钢结硬质合金,并采用含Ce的环烷酸稀土作为成形剂,通过加入不同含量的Ce元素对其进行改性。利用SEM、万能实验机、洛氏硬度计等对烧结试样进行显微组织和性能分析。结果表明,添加稀土元素进行改性后的合金试样接近全致密;同时,TiC更加均匀地分布于基体中;添加Ce元素质量分数为0.2%时,合金抗弯强度达到最大值,相比不含Ce的合金试样提高近28%。     

含Mn合金相对T4态Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu铝合金板材性能的影响

通过改变Mn含量以调控Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu合金板材中含Mn合金相粒子尺寸及数量,基此,进一步研究含Mn合金相粒子尺寸和数量对T4态合金板材再结晶晶粒、强度、塑性、应变强化指数（n）值、塑性应变比（r）值及杯突值（IE）的影响,揭示了含Mn合金相粒子组态对T4态合金板材冲压成形性的作用机制,并优化出汽车车身用Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu合金板材中的最佳Mn含量及相应的最佳含Mn合金相粒子的体积分数。结果表明,Mn在T4态Al-0.35Mg-1.62Si-0.2Cu合金板材中主要以3～4μm的α-Al(FeMnCr)Si过剩结晶相粒子和200～500 nm的α-Al(FeMnCr)Si弥散相粒子形式存在。当Mn含量由<0.001%增加至1.23%,两种尺度合金相粒子尺寸无明显变化,但其体积分数分别从0.08%和0.05%增加至3.70%和5.23%,合金板材的再结晶晶粒从36.13μm逐渐细化至15.42μm。合金板材的强度先降低后增大,0.2%～15%塑性变形范围内的应变强化指数（n15）值和塑性变形量为15%时的塑性应变比（r15）值先增大...     

Y元素对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和力学性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和室温拉伸力学性能测试等手段研究了Y元素对超高强Al-9Zn-2.5Mg-2Cu(wt.%)合金铸态和T6热处理态微观组织和力学性能的影响。结果表明:Y元素的添加能够细化铸态合金晶粒,降低晶界第二相的连续性;经轧制变形和T6热处理后,随着Y元素含量的提高,合金的强度呈先升高后降低的趋势。当Y元素添加量为0.2%时,性能优秀,其屈服强度为590.1 MPa,极限抗拉强度为622.7 MPa,伸长率为10.44%。     

稀土Ce对锌电积用Pb-Ag-Ca-Sr四元合金阳极板性能的改进

Pb-Ag-Ca-Sr四元合金具有较好的力学性能、导电性能和耐腐蚀性能,但合金元素分布不均、性能不稳定、稀贵金属损耗大、制作成本高,制约其在湿法炼锌电积阳极的广泛应用。通过熔炼工艺向Pb-Ag-Ca-Sr四元合金中添加稀土Ce,然后进行轧制,分别考察稀土Ce对Pb-Ag-Ca-Sr四元合金显微组织、力学性能、导电性和耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.04%的稀土Ce后,Pb-Ag-Ca-Sr四元合金的晶粒明显得到细化,抗拉强度、屈服强度和电导率分别提高9%、23%和1.75%,耐腐蚀性能也得到明显提高,稀土Ce对Pb-Ag-Ca-Sr四元合金阳极材料综合性能提升作用强于轧制工艺。     

微量稀土对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织及性能的影响

加入适量的稀土元素能有效改善铜合金的组织和性能.铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金中添加稀土Ce后,进行熔炼及热处理试验,再通过室温拉伸、导电率试验和金相观察,研究了微量Ce对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织与性能的影响.结果表明:铸态合金晶粒随着Ce含量的升高呈现先减小后递增的趋势;铸态合金的抗拉强度和导电性随着Ce的增加分别先升高后减低;当Ce的质量分数为0.06%时,铸态合金的抗拉强度最高、导电性最强.     

Mg-6Al-1Zn-Y镁合金组织及力学性能的研究

在Mg-6Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Y（分别为0％，0．5％，0．9％，1．4％），制备了4种实验合金，研究了Y的添加对合金组织性能的影响。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了Mg-6Al-1Zn合金添加Y后组织结构的变化。研究结果表明，添加了不同含量Y的合金中都出现了一种新相Al2Y相。随着Y含量的增加，Al2Y相数量增多而Mg17Al 12相则减少。Y能细化合金铸态及挤压态显微组织，其细化作用在添加了0．9％Y的镁合金中尤为明显。铸态合金室温拉伸试验表明：该合金具有最佳的综合力学性能。当Y含量添加至1．4％时，Al2Y相变得粗大且出现团聚现象而导致了拉伸性能的下降。经过挤压后，合金的力学性能大幅度上升。     

锌元素对钎焊态3003铝合金显微组织与性能的影响

研究了Zn含量对经过模拟钎焊处理的3003铝合金显微组织、力学性能和电化学性能的影响规律.透射电镜(TEM)结果表明:Zn合金化对合金微观组织尤其是析出相的形貌影响不明显,三种合金的析出相均为较规则的近球形颗粒,Zn含量增大会使析出相的密度增大.用能谱分析仪(EDS)分析了含Zn铝合金的基体和析出相的成分,结果表明基体中含有Zn元素,而析出相中不合Zn元素,证明Zn主要是以固溶体的形式而非相的形式存在于合金中.拉伸试验结果表明:随着Zn含量的增加,合金的拉伸强度会略微提高,延伸率略微下降.用扫描电镜(SEM)对拉伸断口形貌进行了分析,结果表明合金的断裂形式为典型的韧性断裂.在0.5％NaC1溶液中的电化学实验结果表明,当合金中添加质量分数为1.5％的Zn元素,合金的腐蚀电位明显负移,这不利于合金的抗蚀性.随着Zn的质量分数从1.5％增加到1.8％,腐蚀电位变化较轻微,说明Zn含量的增加使合金的腐蚀电位向负方向移动,但是随着Zn含量的增加,这种影响越来越弱.同时,随着Zn含量的增加,腐蚀电流密度逐渐增大,说明Zn含量的增加使合金的抗腐蚀性能减弱.     

In的添加对Sn-9Zn无铅焊料合金组织与性能的影响

锡锌（Sn-Zn）无铅焊料在电子封装中具有广阔的应用前景,但其润湿性和抗氧化性能较差。采用16通道摇摆炉制备Sn-9Zn-x In(x=0,1,2,3,4;%,质量分数)焊料合金,研究In元素对Sn-9Zn无铅焊料合金微观组织、熔化特性、润湿性、抗氧化性以及力学性能的影响。结果表明：添加的In元素与Sn,Zn形成低熔点合金,明显降低焊料合金的熔点及固相线温度;加入In元素使得焊料合金表面张力降低,润湿性能提高;焊料合金的润湿力在In含量为3%达到最大值（0.857 mN）;焊料添加In元素形成In2O3氧化膜有保护熔体的作用,有助于增强焊料合金抗氧化性能,不含In元素时焊料合金的氧化增重为0.47%,而In含量为3%时其氧化增重质量分数为0.14%,抗氧化性能提高;添加In后在Sn基体中产生固溶强化和析出强化使得合金抗拉强度先提高后降低,当In含量为3%时,焊料合金极限抗拉强度达到55 MPa左右。加入In后破碎为长条状、针棒状的富Zn相使得延伸率逐渐下降,当In添加量大于3%时,延伸率急剧下降。综合焊料的力学性能、润湿性、抗氧化性能,确定In的在Sn-9Zn中最优添加量为3%。     

退火工艺对鞋内包头用6061铝合金板材组织和性能的影响

通过显微组织观察、力学性能测试、杯突试验等手段研究了退火工艺参数对劳保鞋内包头用6061铝合金板材显微组织、力学性能和成形性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高和保温时间的延长,合金由纤维状组织向再结晶组织转变,合金强度降低,伸长率和杯突值增大;而随着退火温度进一步升高,合金固溶强化效果加强,合金强度增大,伸长率和杯突值降低。6061铝合金的最佳退火工艺为380℃保温1 h,在此条件下,合金的显微组织、力学性能及成形性能的配合较好。     

冷却条件和Ce含量对Galfan合金凝固组织及其耐蚀性的影响

Galfan合金中的稀土元素对合金的组织和耐蚀性有显著影响。实验研究了稀土元素Ce含量(质量分数)分别为0,0.05%,0.10%和0.20%的Zn-5%Al-x Ce合金在炉冷、空冷和水冷3种冷却条件下的凝固组织及其耐蚀性,进而分析稀土元素添加量和冷却方式对Galfan合金显微组织及耐蚀性的影响。结果表明,冷却条件和Ce含量对Zn-5%Al-x Ce合金的显微组织和耐蚀性有明显影响。随Ce含量的增加,Zn-5%Alx Ce合金的层片共晶组织分布均匀,杂质、裂纹等缺陷减少。Ce元素的加入显著改善了合金的凝固组织和耐蚀性,使合金的耐蚀性先增强后减弱。此外,合金的冷却速度越大,获得的组织越致密,且耐蚀性越好。Zn固溶体呈完整树枝状,棒状,胞枝状到胞状变化。研究认为,添加0.1%Ce的Galfan合金水冷后的耐蚀性最好。     

Cu含量对粉末冶金AlCuMgSi合金性能的影响

用金属Al粉、Cu粉、Mg粉和Al-Si粉为原料,采用液相烧结法制备Cu含量(质量分数,下同)为0~6.0%的AlCuMgSi合金,研究Cu含量对AlCuMgSi合金组织与力学性能的影响,采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末为原料,用相同的工艺制备Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si合金作为性能对比试样。结果表明:在铝合金中添加Cu元素后,组织致密均匀,密度、硬度和抗拉强度等均显著提高。当Cu含量为4.0%时材料的性能最优,密度为2.72g/cm3,致密度达到98.9%,硬度HB为64,抗拉强度为207MPa,伸长率为2.1%,与采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末制备的材料性能相当。     

La、Ce混合稀土对Al-0.75Mg-0.6Si合金组织性能的影响

采用金相显微镜、涡流导电仪和拉伸试验机,研究了La、Ce混合稀土对Al-0.75Mg-0.6Si合金组织、导电性能和力学性能的影响.结果表明:添加微量的La、Ce混合稀土对Al-0.75Mg-0.6Si合金可起到晶粒细化和净化作用,提高Al-0.75Mg-0.6Si合金的导电性能和力学性能.随着La、Ce混合稀土添加量的增加,Al-0.75Mg-0.6Si合金铸态组织晶粒逐渐被细化,电导率、抗拉强度和伸长率逐渐提高.当La、Ce混合稀土添加量为0.5!时,Al-0.75Mg-0.6Si合金的电导率为55.7!IACS,抗拉强度和伸长率分别为236 MPa和16.7!,与未添加La、Ce混合稀土相比,Al-0.75Mg-0.6Si合金的电导率提高了5.69!,抗拉强度和伸长率分别提高了11.32!和15.17!.     

微量Ce含量对Sn-50Zn-2Cu合金微观组织和腐蚀行为的影响

Sn-Zn-Cu系合金作为镀锌层的低熔点修补焊料已经有一定范围的使用,但对于稀土元素对该类合金微观组织和性能的影响并不清楚。采用混溶法制备不同Ce含量的Sn-50Zn-2Cu-x Ce(x=0,0.025%,0.05%,0.1%,0.25%,质量分数,下同)合金,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线(Tafel)等测试技术,研究Ce含量对Sn-50Zn-2Cu合金微观组织和腐蚀行为的影响。结果表明,Sn-50Zn-2Cu基合金均由富Zn相和富Sn相两相组成且并无金属间化合物的出现,同时,随着Ce含量增加,Sn-50Zn-2Cu基合金组织中富Zn相从枝晶状向团簇状转变,组织得到细化;随着Ce含量从0到0.1%范围中增加,Sn-50Zn-2Cu基合金的腐蚀电流密度从9.028×10-6μA·cm~(-2)降低至2.964×10~(-6)μA·cm~(-2),腐蚀产物与合金界面的阻抗也从1127Ω·cm~2升至4570Ω·cm~2,结合等效电路参数中容抗数值可知,合金的腐蚀产物层也越来越致密,但当Ce含量增至0.25%时,合金耐蚀性能略微下降,但仍然与含Ce量为0.05%的合金相近。整体看,Ce元素的添加明显提高了Sn-50Zn-2Cu合金在5%Na Cl溶液中的耐蚀性能,随着Ce含量的增加合金的耐蚀性能先逐步提高,然后略有下降,当Ce含量为0.1%时,合金表现出最好的耐蚀性。     

Dy对Ni-44Ti-6Al合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜和X射线衍射方法研究了添加微量Dy元素(0～0.1%(质量分数))对Ni-44Ti-6Al合金微观组织的影响,并采用力学压缩实验研究了合金的室温和高温力学性能。结果表明,Dy元素在Ni-44Ti-6Al合金中的NiTi基体相中固溶,但其固溶度仅为0.03%(原子分数),同时使晶粒细化。超量的Dy以氧化物的形式析出,大部分呈颗粒状分布在晶界。适量的Dy能够有效提高合金的室温屈服强度和塑性。添加0.05%Dy的合金的屈服强度和塑性变形率均达到最大值,分别为1570 MPa和10.9%;Dy含量继续增加,合金的屈服强度和塑性变形率有所下降。Dy能够显著提高合金在600～800℃下的屈服强度,添加0.05%Dy合金的屈服强度最高。Dy对合金力学性能的改善主要归因于晶粒细化和固溶强化作用。