稀土镁合金的研究现状及应用

镁合金具有质轻、高比强度、高比刚度等优异性能.但其强度不高,高温性能较差,为了改善其性能,在熔炼过程中加入稀土制成具有高强、耐热、耐蚀等性能的稀土镁合金,大大增加了材料的抗拉强度、延展性及抗蠕变性能,从而使镁合金在航空航天、汽车工业及电子通讯行业得到了广泛应用.总结了稀土对镁合金的净化和阻燃作用,分析了稀土元素对合金组织和性能的影响,综述了稀土耐热镁合金、稀土高强镁合金、稀土阻燃镁合金的研究现状,并简述了稀土镁合金的应用及发展前景.     

EWE531高强度耐热镁合金熔炼工艺优化

本文简要介绍了一种新型高强度耐热镁合金EWE531熔炼制备过程。通过添加合金元素(Gd,Y)和改变熔炼工艺条件获得高强度耐热镁合金及其制备方法。在熔炼过程中,通过合金成分及熔炼工艺的优化,降低合金的裂纹倾向性,减少合金中的夹杂,制得的镁合金具有比传统商业镁合金优越的室温强度、瞬时高温强度和硬度等机械性能。     

Mo-Nb合金单晶的高温力学性能

研究了晶向为111Mo-Nb合金单晶的高温力学性能。实验结果表明,随着少量溶质原子Nb的加入,Mo-Nb合金单晶的高温强度获得了明显的提高。在1873K和Nb含量在0～6%范围内时(文中合金元素Nb含量均为质量百分比,下同),Nb含量每增大1%,材料的高温屈服强度就增加约16～25MPa,当Nb含量在0～3%范围内时,随着Nb含量的增加,塑性急剧下降,而在3%～6%范围内时其下降幅度趋于平缓;同时,随着Nb浓度的增大,更多的Nb溶质原子增大了原子间扩散阻力,使材料高温稳态蠕变率减小,大大提高了材料的高温抗蠕变性能;在1773K/10MPa时Mo-Nb合金单晶的稳态蠕变率较纯Mo单晶的降低了3～4个数量级,分析认为其蠕变机制为扩散蠕变。     

无汞锌粉制备工艺研究

以 0 # 蒸馏锌为原料 ,加入铟等合金元素 ,采用喷射雾化法制备了无汞锌粉。试验考查了合金组成、雾化气体压力、金属液流直径、熔炼和保温温度等对制备过程和样品性能的影响 ,通过优化和综合试验确定了经济合理的制备工艺条件 :合金成分为Zn - 0 0 5 %In - 0 0 2 5 %Pb -0 0 2 5 %Bi- 0 0 0 5 %Al;熔炼温度 660℃ ;保温温度 660℃ ;雾化交角 4 5°;雾化喷射气体 :干燥空气0 4 5MPa;金属液流直径 :4mm ;粉末收率 (单次喷粉 ,5 0～ 5 0 0 μm) 65 % ;按原料计总收率 :>95 %。对制得的无汞锌粉样品进行了性能测试和电池应用试验。     

TiC粒子增强钛基复合材料的显微组织与性能研究

探讨了添加粒子的形态对熔铸法制备的TiC粒子增强钛基复合材料力学性能与显微组织的影响。研究采用的TiC粒子增强的钛基复合材料是用预处理熔炼法 (PTMP)工艺制备的。将二次真空自耗电弧熔炼的铸锭用常规方法锻造成Φ13mm左右的棒材 ,在其上切取拉伸试样和蠕变试样 ,在 80 0～ 10 5 0℃温度范围内热处理 1h ,空冷。测试复合材料的室温和高温拉伸以及蠕变性能。研究结果表明 ,TiC粒子在基体分布均匀 ,添加尺寸为 5 μm以下的球形或近似球形TiC粒子时 ,粒子增强的钛基复合材料的综合性能优异 ,具有良好的热强性与室温塑性匹配 ,直至 65 0℃ ,复合材料仍具有良好的综合机械性能     

退火处理工艺下Ti40合金蠕变组织研究

对Ti40合金进行600℃×4h／AC退火处理,并测试合金在500～600℃温度范同内250MPa应力下的蠕变性能、,实验结果表明,蠕变应力为250MPa的条件下,当蠕变温度不超过520℃时,合金蠕变性能较好,当蠕变温度升高到535℃时,合金蠕变性能急剧恶化,不能满足使用要求。Ti40合金蠕变稳态阶段是位错滑移塞积和攀移释放应力的动态平衡。当蠕变进入第三阶段,出现主位错的分解与合并以及位错之间的交割和缠结。在蠕变过程中,位错的缠结和塞积导致应力集中,最终在晶界处形成蠕变空洞。     

NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf-0.012P合金的蠕变性能研究

研究了热等静压态NiAl-28Cr-5．5Mo-0.5Hf-0．012P合金的高温蠕变行为。结果表明：实验合金具有较短的减速蠕变阶段和相当长的稳态蠕变阶段以及很高的蠕变应变；在研究的实验条件范围内，合金的蠕变变形机制为低温高应力下的位错粘滞滑移控制和高温低应力下的位错攀移控制；蠕变后合金的显微组织变化不大，表明蠕变断裂受孔洞及裂纹的形成和扩展所控制，而且蠕变断裂行为符合修正后的Monkman-Grant规律：Intf＋0.775lnε=1.104。     

高硅铜钴矿电炉还原熔炼渣型研究

对某高SiO2 低CaO铜钴氧化矿电炉还原熔炼的渣型进行了研究。加入 4 0 %的CaO后 ,所得炉渣不仅具有良好的流动性 ,而且还具有较好的导电性 ,有利于渣与合金的分离和电炉熔炼的顺利进行。结果表明 :配入 30 %～ 4 0 %的CaO和 8%的焦粉 ,在 15 5 0℃下进行还原熔炼 ,铜钴矿中的有价金属均可以得到很好的综合回收。     

粉末冶金文摘

20 0 2 0 4 0 1　铜基形状记忆合金研究 [日 ]/ＳｕｚｕｋｉＹ等 / /ＪＪａｐａｎＳｏｃＰｏｗｄｅｒ/ＰｏｗｄｅｒＭｅｔａｌｌ,2 0 0 0 ,4 7(8) :830～ 837研究了铜基合金的形状记忆性能 ,目的在于提高寒冷天气使用的性能。研究了Ｃｕ - 13.9%Ａｌ(3 2～ 3 5 ) %Ｎｉ合金 ,一些合金添加Ｔｉ、Ｂ和Ｃ。Ｔｉ、Ｂ和Ｃ提高合金强度 ,降低形状记忆转变温度。2 0 0 2 0 4 0 2　立方氮化硼在切割铁 -石墨压块与灰口铸铁时的磨损机理 /ＨＭＯｒｔｎｅｒ等 / /ＩｎｔＪＲｅｆｒａｃｔｏ ｒｙＭｅｆａｌｓ/ＨａｒｄＭａｔｅｒ ,2 0 0 0 ,18(6 ) :2 8…     

镁合金压铸新技术研制成功

一项生产壁厚大于 0 5ｍｍ镁合金零部件的压铸新技术 ,由河北工业大学研制成功。镁合金质轻、耐用、节能 ,被誉为绿色环保材料 ,在国际上已形成较大需求市场。我国在镁合金制品的推广应用和产业化生产上处于起步阶段。河北工业大学这项利用特殊混合气体防护进行镁合金熔炼保温和压铸件产业化生产的科技成果 ,其模铸生产率比铝可提高 4 0 %～ 10 0 % ,压铸模使用寿命达 2 0万次以上 ,预计投资回报率达 2 5 % ,具有良好的应用前景和经济效益镁合金压铸新技术研制成功     

微量Mg、Si对AlTiC中间合金细化效果的促进作用

研究了微量的合金元素Mg和Si对AlTiC中间合金细化效果的影响。实验结果表明 :微量的Mg和Si均能促进　　AlTiC中间合金对工业纯铝和 6 0 6 3合金等铝合金的晶粒细化作用 ;在细化温度相同的条件下 ,与Si相比 ,Mg对AlTiC中间合金细化效果具有更大的促进作用 ;微量的Mg可以抑制AlTiC中间合金晶粒细化的“温度效应” ;铝熔体中同时存在微量的Mg和Si时AlTiC中间合金的细化效果更好。初步探讨了这两种微量元素促进AlTiC中间合金细化效果的机理     

Effect of Mg on Solidification Microstructures of Homogenous and Functionally Graded A390 Aluminum Alloys

Hypereutectic Al?CSi alloys are used in components that require high resistance wear and corrosion, good mechanical properties, low thermal expansion and less density. The size and morphology of hard primary silicon particles present in Al?CSi alloys greatly influences the mechanical properties. Addition of Mg leads to formation of intermetallic Mg₂Si phases, which contributes towards the properties of high silicon alloy as well as alters the nature and quantity of primary silicon formed. The high silicon alloy subjected to centrifugal casting leads to the formation of functionally gradient material, which provides variation in spatial and continuous distribution of primary phases in a definite direction exhibiting selective properties and functions within a component. The present study is to evaluate the effect of Mg on solidification microstructures of homogenous and functionally graded A390 aluminium alloys. The addition of Mg from 3 to 5?% in A390 alloy using Al?C20Mg master alloy has shown a transformation from primary silicon rich matrix to Mg₂Si rich matrix. Centrifugal casting shows the gradient distribution of primary silicon and Mg₂Si phases towards the inner periphery of the casting.     

固溶温度对新型Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压材组织性能的影响

针对我国自主研制的新型Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压型材,采用金相显微镜、扫描电镜及其附带的能谱分析仪以及拉伸实验研究了固溶温度对铝基体晶粒、合金相粒子尺寸、形状及数量以及挤压材力学性能的影响规律,结果表明:Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压材基体中存在大量尺寸极其细小的点状Mg2Si相及大量微米级共晶Si粒子和少量微米级AlFeSi过剩结晶相;固溶温度从440℃升高至540℃,尺寸极其细小的点状Mg2Si相逐渐回溶入基体消失,微米级共晶Si颗粒及含AlFeSi的过剩结晶相粒子形状趋于球化,而铝基体晶粒呈现出略有长大的趋势,且共晶硅颗粒具有较明显的细化铝基体晶粒的作用;合金挤压材的强度及延伸率随固溶温度升高分别呈现出单调增大及总体下降的趋势;新型Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压材比较适宜的固溶温度为520℃,合金挤压材经最佳固溶温度固溶水淬再经170℃×2.5 h时效处理后的Rp0.2≥279 MPa,Rm≥330 MPa,A≥9.9%。     

AS41耐热镁合金的摩擦学行为研究

本文研究了AS41耐热镁合金在室温和200℃时的显微组织、力学和摩擦学性能,并探讨了其在高温的摩擦学机理。研究表明:AS41耐热镁合金主要由基体(α-Mg)相和第二相(Mg17Al12、Mg2Si和MgO相)组成,其在200℃时除延伸率有所增加外,抗拉强度和屈服强度均较室温时显著下降。耐热镁合金的摩擦系数随载荷增大而减小,滑行速度和滑行距离对摩擦系数的影响不大;磨损率随着载荷和滑行距离的增加而增大,但随滑行速度的增加而减小;且耐热镁合金在200℃的摩擦学性能优于其室温摩擦学性能。随着载荷变化,磨损机理发生变化;低载荷时表现为氧化磨损和磨粒磨损;中等载荷时表现为磨粒磨损和轻微剥层磨损;较高载荷时表现为剥层磨损。     

Modification Effects of Lanthanum-Rich Mischmetal on A357 Alloy

ａｓｔＡｌ Ｓｉ Ｍｇａｌｌｏｙｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ ｓｐａｃｅｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｎ ｄｕｓｔｒｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｓｕｐｅｒｉｏｒｃａｓｔｉｎｇｐｒｏ ｃｅｓｓｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ,ｆａｔｉｇｕｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓ ｔａｎｃｅ ,ｍｏｄｅｒａｔｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｅｓｉｒａｂｌｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[1] .Ａ35 7ａｌｌｏｙｉｎＵＳＡｓｐｅｃｉｆ…     

新型耐蚀铸造铝合金Al-2Mg-3Si热处理制度研究

主要介绍了不同的固溶和时效处理制度对新型耐蚀铸造铝合金力学性能、耐蚀性能的影响，通过对金相组织观察和能谱分析，结合相图进行了讨论，指出Mg2Si相的充分固溶和均匀析出是决定Al-2Mg-3Si合金综合性能的关键因素，并根据材料实际应用情况最终确定了该新型耐蚀铸铝的热处理制度。     

Codissolution of magnesium,manganese, and zirconium in the aluminum melt

The dissolution of manganese and zirconium in the aluminum melt in the presence of magnesium is theoretically and experimentally studied during the manufacture of a grade 01561 alloy (Al–Mg system). It is experimentally found that magnesium and zirconium dissolve completely in 30 min. The structure and the phase composition of the alloy samples taken during alloy manufacture are analyzed; they are found to have a dendritic structure; and the precipitation of magnesium, manganese, iron, and silicon compounds in the interdendritic space is detected.     

可溶性镁合金的制备及其性能

针对传统可溶性压裂球材质存在的缺点,采用铸造法制备性能优异的可溶性镁合金,系统研究了铝含量对可溶性镁合金组织、溶解性能及力学性能的影响.结果表明:可溶性镁合金组织由α-Mg和β-Mg₁₇Al₁₂相组成,随着铝含量的增多,组织中β-Mg₁₇Al₁₂相数量增多,呈连续网状分布于α相晶界处,并且α晶粒也变得粗大.可溶性镁合金在氯化钾（KCl）溶液中可自行溶解,且随KCl浓度的升高,溶解速率变大,在质量分数为3%的KCl中溶解性能最佳.随着铝含量的增加,可溶性镁合金的溶解速率变大,室温下溶解速率最高可达7.42 mg·h-1·cm-2.溶解产物粒度分析结果显示,中值粒径D₅₀为38.691 μm,溶解产物物相为Mg₁₇Al₁₂和Mg （OH）₂.可溶性镁合金的抗压强度最高可达430 MPa,变形量为3.0%时试样断裂,随着铝含量的增加,可溶性镁合金的塑性降低.      

Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.2Si合金铸态组织与时效性能的研究

应用金相显微镜、能谱仪、X-射线衍射仪、SIGMASCOPE SMP10型导电仪、维氏硬度计等仪器,分析了添加0.2％(质量分数)Si对C72500合金的铸态微观组织、时效后的微观组织、电导率和硬度的影响.结果表明:向C72500合金中添加0.2％Si后,合金铸态组织呈明显的树枝晶状,且枝晶发达,组织中出现了Ni2Si、NiSn、Ni3Sn相,经400℃×4h时效后,由于Ni2Si、Ni3Si相的析出,通过阻碍晶粒长大和时效沉淀而强化.合金的电导率随时效时间的延长或时效温度的提高一直增大,随后增加减缓,而合金的硬度与时效时间、时效温度曲线是单峰曲线,并随时效时间的延长或时效温度的提高先增大后减小,合金时效制度以400℃×6h为宜.     

Solidification characteristics of the Al-8.3Fe-0.8V-0.9Si alloy

Studies of solidification behavior have been conducted on cast Al-Fe-V-Si alloys. The first phase to precipitate during solidification of an Al-8.3Fe-0.8V-0.9Si alloy is Al₃Fe(V,Si), which is isostructural with the Al₃Fe phase. Thereafter, the solidification proceeds through several invariant reactions. The final invariant reaction is associated with a pronounced arrest. The temperature of this arrest is a function of the cooling rate and modification treatment, with magnesium added as an Al-20 pct Mg or Ni-20 pct Mg master alloy. The coarse iron aluminide precipitates in a slow-cooled (>1 °C/s) cast structure transform to a ten-armed, star-like morphology upon chill casting the melt (cooling rate >10 °C/s) from 900 °C or upon water quenching from above 800 °C. Treatment with magnesium refines the morphology, size, and distribution of iron aluminide precipitates in slow-cooled alloys.