微量 Sc 对高强铝合金铸态组织性能的影响

目的研究Sc对某7系铝合金铸态组织性能以及对合金主要元素分布情况的影响。方法在某7系铝合金中添加微量Sc,采用金相显微镜、硬度测试等实验方法,研究了合金铸态组织与性能;通过SEM和EDS分析了合金主要元素分布情况。结果添加0.2%的Sc的合金,晶粒尺寸从106μm细化到41μm;Sc的添加使硬度得到了一定程度的改善,增大了Cu元素的枝晶偏析,而对合金基体中Zn和Mg等合金元素枝晶偏析影响不大。结论添加微量Sc,可以得到细小、圆整、均匀的铸态组织,合金主要元素的分布也得到改善。     

微量Sc和Mn对Al-Mg合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验,研究了微量Sc和Mn对Al-5Mg合金显微组织和拉伸性能的影响.结果表明:在Al-5Mg合金中添加微量Sc、Mn消除了合金铸态枝晶组织,强烈抑制合金退火过程中的再结晶,明显提高了合金的强度,其退火态合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了19～67MPa和25～64MPa;复合添加微量Mn和Sc比单独添加Mn或Sc的强化作用和抑制再结晶效果更显著;合金强化机制为亚结构强化和Mn、Sc与铝的金属间化合物弥散质点的析出强化.     

少量Sc对7055铝合金组织与性能的影响

利用拉伸试验、光学金相、X射线物相分析、SEM及TEM等实验方法,研究了添加0.2%Sc(质量分数)对7055铝合金组织与性能的影响.实验结果表明,添加0.2%Sc可以显著细化7055铝合金铸态晶粒并减少晶界非平衡共晶相数量,促进非平衡共晶相在均匀化退火时的溶解,从而提高合金固溶度;由于Sc的添加可以提高7055Sc合金的溶质原子固溶度、形成更为均匀弥散分布的Al3ScZr粒子、以及抑制变形组织再结晶和有效细化固溶处理后的(亚)晶粒尺寸,因而显著提高7055Sc合金综合力学性能.     

合金元素对Al-Mg合金抗腐蚀性能及拉伸性能的影响

为了在保证力学性能的基础上提高铝合金的抗腐蚀性能,采用拉伸试验、浸泡腐蚀、动电位极化曲线和形貌观察对添加了Mg、Cr元素的Al-Mg合金的拉伸性能和抗腐蚀性能进行了分析.结果表明:与Al-2.03Mg合金相比,Al-2.90Mg合金的屈服强度和抗拉强度提高,但抗腐蚀性能明显降低;而添加了少量Cr的Al-2.90Mg-0.15Cr合金,其屈服强度和抗拉强度进一步增大,且抗腐蚀性能与Al-2.03 Mg合金相比没有明显下降,甚至在模拟海水腐蚀液中浸泡1 500h后,Al-2.90Mg-0.15Cr合金具有比Al-2.03 Mg合金更低的平均腐蚀速率,说明适量添加Mg和Cr元素,能够在保证抗腐蚀性能的基础上,有效提高铝合金的屈服强度和抗拉强度.     

含Ag的7000系铝合金研究现状与发展趋势

A1-Zn-Mg-Cu合金是广泛应用于航空航天工业的结构材料。概述了微量Ag对A1-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的作用机理。根据相关文献，加入Ag后，促进了时效过渡相的形成，提高了GP区和过渡相的稳定性，提高了合金的焊接性能。另一方面，向合金中添加微量Ag会促进粗大相的形成，消耗主要强化元素Zn、Mg，降低合金的拉伸性能。结合国内外含Ag铝合金的研究，指出了今后含Ag的7000系铝合金的发展方向。     

不同变形方式下稀土微合金化 7085 铝合金的组织与性能研究

目的研究不同的变形方式下,添加微量稀土元素Sc的7085铝合金(Al-7.5Zn-1.5Mg-1.4Cu-0.15Zr)的组织与性能。方法 7085铝合金中加入0.15%的稀土元素Sc,采用轧制和多向锻造两种方法使其变形,最后用慢应变速率拉伸试验、光学显微、硬度和电导率测试等分析方法,研究变形后,Sc元素对7085铝合金显微组织和力学性能的影响。结果与未加入Sc元素的7085铝合金相比,7085-Sc合金的晶粒明显细化,在两种变形方式下,经过固溶和T6时效处理后,7085-Sc合金的显微硬度分别提高了21.4%和8.9%,抗拉强度分别提高了10.8%和5.4%,电导率略有降低。结论微量稀土元素对7085铝合金有着明显的细化晶粒作用,并且能大幅提高其综合性能。     

钇(Y)对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响

一、前言 Al-Li合金和一般铝合金相比具有密度低、比强度和比刚度高等优点,是航空航天工业很有应用前途的新型材料,但Al-Li合金存在的韧塑性较低等问题,严重影响了它的推广应用。稀土元素化学性质活泼,加入合金中可改善合金的性能,在铝合金中已有广泛应用。但在Al-Li合金中的应用是近几年才在国内开展起来的,且加入的多为重稀土元素,如La,Ce和La+Ce混合稀土等。本工作是在Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的基础上,分别添加不同含量的低密度稀土元素Y(其密度在稀土中仅大于Sc),研究了Y对合金显微组织和室温拉伸性能的影响,以期深入了解稀土元素在Al-Li合金的作用机理。 二、实验方法 实验合金是在真空感应炉中熔炼、在氩气保护下精炼和浇铸的。铸锭先经490℃/18h+525℃/2h二级均匀化处理,然后热挤压成φ30mm的棒材(挤压比约为7:     

Al-Li合金高温抗氧化性能的研究

一、前言 Al-Li合金具有密度低、比强度和比钢度高等优点,在航空航天等领域有着广泛应用的前景。但由于Al-Li合金中含有Li、Mg等活泼元素在有氧的环境,特别是在温度较高的情况下,表面会发生严重氧化,形成一表面脱锂层。表面氧化会引起表面敏感性能的变化,使合金的拉伸强度、疲劳强度和硬度下降。从而影响了合金在高温下的使用。Be,Ca,Bi等元素可改善一般铝合金的抗氧化性能,为改善Al-Li合金的抗氧化性能,有人尝试在Al-Li合金中添加以上元素和La+Ce等,但都未取得明显效果。稀土元素作为我国的一种富有资源,在铝合金中已广泛应用,在Al-Li中的应用近几年国内也有所开展。Y是稀土族中密度较小的元素,我们的工作表明,加Y可明显改善Al-Li合金的室温和高温性能。本工作是在Al-Li-Cu-Mg-Zr合金中,添加了不同量的轻稀土元素Y,并采用高温氧化法研究了Y对合金抗氧化性能的影响。 二、实验方法     

微量钪对高Cu/Mg比Al-Cu-Li-Mg合金组织与性能的影响

利用金相显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验等手段,研究了微量Sc对高Cu/Mg比Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金组织和拉伸性能的影响.结果表明:在Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金中加入0.10%Sc消除了合金铸态枝晶组织,有效抑制合金再结晶,明显提高了合金的强度和塑性,但晶粒细化效果不明显;添加0.15%和0.25%Sc显著细化合金铸态晶粒组织,塑性随Sc增加而提高,但添加0.25%Sc促进合金再结晶,合金强度显著降低.     

6×××系铝合金微合金化的研究进展

6×××系(Al-Mg-Si)铝合金作为综合性能良好的中强铝合金,在航天工业和民用等领域具有广阔的应用前景,微合金化是提高铝合金性能的有效途径,也是研制新型铝合金的重要手段,是国内外铝合金研究的热点之一。综述了6×××系铝合金中元素Mg、Si、Cu、Mn、Sr、Zr、Sc等的作用,探讨了该系铝合金目前存在的问题和发展方向,指出了寻求廉价且有效的微合金化元素、进一步探明微合金化作用机理和复合微合金化是今后研究的主要方向。     

含钪Al-CU-Li合金的研究

通过显微组织观察和室温拉伸实验,研究了微量Sc对Al-Cu-Li合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明:在Al-Cu-Li合金中加入0.10%(质量分数,下同)Sc消除了合金铸态枝晶组织,有效抑制合金再结晶,明显提高了合金的强度和塑性,添加0.15%Sc显著细化合金铸态晶粒组织,合金强度基本不变而塑性进一步提高,但添加0.25%Sc促进合金再结晶,降低合金强度.在本实验中,Sc的理想加入量约为0.10%～0.15%.     

添加Sc对7055铝合金微观结构和力学性能的影响

研究了添加Sc元素对7055铝合金铸造、均匀化处理、轧制和固溶时效过程的微观结构演化以及力学性能的影响。结果表明,向7055溶液中添加质量分数为0.25%的Sc导致在铸造过程中形成初生Al3(Sc,Zr)相。这个相能促使合金发生非均质形核,显著细化合金的铸造组织。在7055-Sc铝合金的均匀化处理过程中析出高密度纳米Al3(Sc,Zr)相,不但能抑制晶粒粗化,而且在后期轧制变形和固溶时效处理过程中还起钉扎晶界、抑制回复与再结晶、保留纤维组织的作用。与7055铝合金相比,7055-Sc铝合金的晶粒尺寸更小,因此具有更有效的细晶强化效应。添加Sc的时效处理态7055铝合金的最大抗拉强度和显微硬度,分别提高到642 MPa和218 HV。     

添加Sn对不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金时效硬化和析出行为的影响

采用硬度测试和透射电镜研究Sn对不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金时效硬化与析出行为的影响。结果表明：添加Sn虽然增加了低Mg/Si比合金峰值时效的析出相密度，但也降低了β″相的析出速度，从而降低了低Mg/Si比合金峰时效前的硬化速度和峰时效硬度。过时效阶段，含Sn合金的高析出相密度提高了低Mg/Si比合金过时效硬度。对于高Mg/Si比合金，添加Sn不仅增加合金的析出相密度，同时也提高了β″相的析出速度，从而增加了合金的硬化速度和峰时效硬度。     

锂对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金时效特性的影响

通过时效硬化曲线的测量、室温拉伸实验以及时效组织的电镜观察,研究了添加锂对低Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag合金时效特性的影响.结果表明,在Al-4.0Mg-1.5Cu-0.4Ag合金中添加锂,可以加速合金的时效进程,但其时效硬化效果并不能简单地随着含锂量的增加而逐步加强,只有当锂含量达到2.0%(质量分数)时,才表现出显著的时效硬化与强化效果.含2.0%Li的A1-4.0Mg-1.5Cu-0.4Ag合金中Z相、δ′以及δ′/β′复合粒子的弥散析出是产生显著时效硬化与强化的原因.     

稀土元素对连续铸挤Al-Mg-Si合金组织性能的影响

目的 制备6201(Al-Mg-Si)加稀土的6种铝合金线材,以获得合金细化的组织,高的强度和导电率。方法 借助光学显微镜、透射电镜、X射线分析、扫描电镜和微机控制的拉伸机等手段,研究稀土元素La, Ce, Y, Sc, Er对连续铸挤6201铝合金微观组织、力学性能和导电性能的影响规律。结果 组织观察发现,Sc对晶粒细化效果最明显,横断面晶粒尺寸小于50 μm,Ce次之,晶粒尺寸为100 μm,添加La, Er的合金晶粒尺寸为100~150 μm,而添加Y的合金晶粒尺寸大于200 μm;对6201合金晶粒细化由强到弱的顺序为：Sc, Ce, La, Er, Y。TEM研究发现,含Ce合金中存在含Si和Ce的第二相颗粒和位错。XRD研究发现,含Ce的合金中,α-Al, Fe3Si, Al12Mg17, SiO2, AlCe3, Ce5Si3相存在。SEM断口观察发现,含Ce合金的断裂机理为韧性断裂。力学性能研究发现,含Sc的试样抗拉强度最高,为245 MPa,含Ce试样次之,为238 MPa,且含稀土元素La, Er, Y的抗拉强度均低于216 MPa,6201合金抗拉强度为192 MPa,说明稀土元素对合金具有强化作用;导电性能研究发现,添加稀土的6201合金的导电率介于43.5IACS%~48.5IACS%之间,含稀土的试样导电率低;稀土元素对导电率影响由高到低的顺序为Y, La, Ce, Er, Sc,其中Sc降低导电率的程度最大。结论 稀土元素对6201合金具有强化作用但对合金的导电率有不利影响。     

稀土元素对原位合成TiB_2/Al复合材料组织和性能的影响

采用原位合成法研究稀土元素Ce,Sc,Er对TiB_2/Al复合材料TiB_2颗粒和基体组织的影响,并对复合材料的拉伸性能进行分析。结果表明,稀土元素的添加显著改善了复合材料的组织和性能。添加0.3%(质量分数)Sc和Er的复合材料的TiB_2颗粒分布相对均匀,稀土元素Er对基体合金的组织细化效果最显著,其次是Sc。添加稀土Sc和Er元素的复合材料拉伸强度较好,分别提高了32%和31%,添加稀土Er元素的复合材料伸长率最佳,提高了85%,因此,其拉伸性能也最佳。添加稀土元素Sc和Er后,复合材料的断裂形式为微孔聚集型的韧性断裂。稀土元素对复合材料的作用机理表现在两方面:一是稀土元素的添加改善了复合材料的润湿性,并抑制了TiB_2颗粒的团聚;另一方面,稀土元素的添加使得基体合金组织细化,从而提高了复合材料的拉伸强度。     

时效处理对Al-Zr-Sc(-Er)合金组织和性能的影响EI北大核心CSCD

通过透射电镜(TEM)和扫描透射电镜(STEM)以及硬度、电导率测试等方法系统研究了时效处理对Al-Zr-Sc三元合金以及Al-Zr-Sc-Er四元合金显微组织和性能的影响。结果表明:对于Al-Zr-Sc合金,增加Sc含量,可显著提高合金时效响应速率、峰值硬度和热稳定性;增加Zr含量,显著提高了合金硬度和热稳定性,但会降低电导率。在Al-Zr-Sc合金中添加Er,进一步提高了合金的时效响应速率,促进了Zr,Sc的脱溶析出。Er与Zr,Sc形成具有核-双壳结构的Al 3(Er,Sc,Zr)相,明显改善合金的硬度和电导率。经300℃单级时效,实验合金硬度较高,但电导率相对较低;经400℃单级时效,实验合金时效响应速率加快,电导率明显提高,但硬度显著下降;经300℃/24 h+400℃的双级时效实验合金可获得电导率、强度和热稳定性的良好匹配。     

Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的研究进展

评述了国内外超高强铝合金的研究及应用概况,介绍了Zn、Mg、Cu等主要元素与Zr、Sc、Li、Ag、Be及稀土等微量元素对Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金组织与性能的影响,介绍了Al-Zn-Mg-Cu系合金制备技术、热处理工艺及其最新进展,讨论了超高强铝合金主要强化机制以及微观组织与性能之间的关系.针对超高强铝合金现存的问题,提出了今后研究开发的方向.     

稀土钪对Al-10Mg合金性能的影响

通过微观分析及力学性能测试等方法,研究了添加稀土元素钪对Al-10Mg合金(ZL301合金)显微组织及力学性能的影响。结果表明,加入适量的钪元素后明显细化了Al-10Mg铸造合金的显微组织,主要是由于钪元素与Al形成颗粒状的稀土化合物Al_3Sc相,使合金中Al_3Mg_2相减少;经435℃×16h固溶处理后,Al_3Mg_2相基本溶解,稀土化合物Al_3Sc相热稳定性较高并未溶解,合金抗拉强度进一步得到提高。当钪元素的添加含量为0.4%时,Al-10Mg合金综合性能最为优良。     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金的组织与性能

为了研究微量Sc对Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金组织与性能的影响,采用铸锭冶金法,制备了4种不同Sc含量的Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金.采用室温拉伸力学性能实验、金相显微镜和透射电镜研究了微量Sc对Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明:添加0.1%Sc能消除铸态合金的枝晶组织,有效地抑制了再结晶的发生,具有一定的强化作用和明显的增塑效应;添加O.15%Sc和0.25%Sc能显著细化合金铸态的晶粒组织,但添加0.15%Sc不能抑制合金固溶过程中再结晶;添加0.25%Sc会促进合金固溶过程中的再结晶,从而降低合金的强度.合金中较适宜的Sc加入量为0.10%～0.15%,此时合金既具有较高的强度,又兼具较好的塑性.