Ce对高铁A356合金铸态显微组织的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪和电子探针,研究了Ce对高Fe含量的A356合金铸态显微组织的影响。结果表明,添加Ce能将粗大针状Fe相转变成细小短棒状Fe相,但过量的Ce会导致针状Fe相长度的增加。当Ce的加入量为0.4%时,针状Fe相的长度最短;Ce可以细化α-Al晶粒,当Ce的加入量为0.4%～0.7%时,可以对共晶硅起到较好的变质效果,但当Ce的加入量>0.7%,变质效果减弱。     

Ni对Al-5％Fe合金中初生Al3Fe相形貌的影响

采用普通熔铸方法研究了Ni对Al-5％Fe合金铸态组织的影响。结果表明，Ni可明显改善合金中初生Al3Fe相形貌。不加Ni时，合金中的初生Al3Fe相大多为针状、针片状；加入0．2％～1．0％Ni时，Al3Fe相转变为细小针状，针点状和花朵状；Ni含量超过1．0％时，组织开始粗化，出现粗大的长针状Al3Fe相。     

Al-5%Fe合金的悬浮铸造

研究了悬浮铸造工艺对Al-5%Fe合金中的初生Al3Fe相形貌的影响。实验表明,采用Al-10%Fe混合粉末、Al-20%Fe混合粉末作为悬浮剂可以在一定程度上细化合金的铸态组织：未加悬浮剂时,合金中的组织为粗大的针状和花朵状;加入悬浮剂后,组织演变为较短小的针状、短杆状和颗粒状。     

挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-0.5Fe合金的显微组织和力学性能

采用拉伸性能测试、定量金相分析、扫描电镜等手段研究挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-0.5Fe合金的显微组织和力学性能,分析挤压压力对合金的力学性能和显微组织的影响。结果表明:当挤压压力从0增大到75 MPa时,合金的抗拉强度(σb)和伸长率(δ)都显著增加。当挤压压力为75 MPa时,铸态合金的抗拉强度为298 MPa,伸长率达17.6%;经T5热处理后,合金的抗拉强度为395 MPa,伸长率为14.2%。当挤压压力从0增大到75 MPa时,α(Al)二次枝晶间距减小了69%,θ相(Al2Cu)和富Fe相的体积分数略有降低,针状β-Fe相消失,同时晶界处汉字状α-Fe相由连续的汉字状变成分散、细小的骨骼状。     

Mn、Fe和Zr对Al8Si0.8Mg0.5Cu合金组织和性能的影响

通过电导率和拉伸性能测试,并结合金相显微镜和扫描电镜组织观察等分析测试手段,研究了合金元素Fe、Mn和Zr对高导热Al8Si0.8Mg0.5Cu合金的拉伸性能、热导率和微观组织的影响。结果表明,铸态合金中,当锰含量(质量分数,下同)由0.1%增加至0.3%时,粗大针状含Fe相减少而块状含Fe相增多,拉伸强度增加42.5 N/mm2,而热导率降低8 W/(m·K);当铁含量由0.1%增加至0.5%时,铸态合金中针状含Fe相的数量和尺寸明显增大,拉伸强度提高7.8 N/mm2,而热导率降低3 W/(m·K);加入0.1%Zr后,针状含Fe相的数量略有增加,拉伸强度降低18.8 N/mm2,而热导率降低7 W/(m·K)。当铸态合金在200℃4 h人工时效后,随锰含量增加,拉伸强度增加28.5N/mm2,而热导率降低了3 W/(m·K);随铁含量增加,拉伸强度提高11.9 N/mm2而热导率降低3 W/(m·K);加入0.1%Zr后,拉伸强度降低11.5 N/mm2而热导率降低了4 W/(m·K)。     

微量元素Cr对Al-13Si-3Cu-2Ni-1Mg-0.5Fe合金微观组织和力学性能的影响

采用惰性气体保护的电阻熔炼技术制备了不同Cr含量的Al-13Si-3Cu-2Ni-1Mg-0.5Fe合金。采用OM、SEM、EDS、XRD、布氏硬度仪和电子万能试验机分析了铸态和热处理态下不同Cr含量合金的微观组织、相组成、硬度分布、室温和高温力学性能。结果表明,添加Cr元素之后,合金中的长针状或片状的β-Al FeSi相逐渐转变成短棒状或汉字状的α-Al FeSi相。随着Cr含量增加,短棒状α-Al FeSi相数量明显增多。添加不同Cr的铸态合金布氏硬度和抗拉强度均较未加Cr的合金轻微减小。经热处理之后,合金硬度和抗拉强度较铸态明显提升;添加Cr元素之后,合金的高温抗拉强度显著提升,Cr含量为0.45%时,合金高温抗拉强度高达129 MPa,较未加Cr的合金(95 MPa)提升了35.8%。     

添加Bi对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响(英文)

研究添加Bi对AZ80镁合金铸态显微组织及力学性能的影响。结果表明:将Bi加入到AZ80镁合金中后,粗大的β-Mg17Al12离异共晶组织被细化并由连续网状分布变为断续状;晶界处和枝晶间出现具有六方D52结构的针状和颗粒状的Mg3Bi2相。力学性能测试结果表明:随着Bi含量的增加,抗拉强度和伸长率先升高再降低,AZ80-0.5%Bi合金的综合力学性能最优;当Bi含量超过1.0%(质量分数)时,针状相明显变多并粗化,加载时容易开裂而割裂基体,导致力学性能降低。     

Al-Cu-Mg-Ti合金固液混合近液相线铸造及凝固组织

通过向Al-Cu-Mg合金液中加入经过预处理的快速凝固Al-7％ Ti粉进行固液混合近液相线铸造,制备了不同Ti含量的Al-Cu-Mg-Ti合金.采用扫描电镜分析了合金的铸态晶粒组织和Al3Ti相的形态、尺寸与分布,研究了Al-7％Ti粉预处理工艺对Al-Cu-Mg-Ti合金铸态显微组织的影响,提出了优化的Al-7％Ti合金粉预处理工艺和加入量.结果表明,固液混合近液相线铸造Al-Cu-Mg-Ti合金的晶粒组织明显细化;合金中的Al3Ti相颗粒基本保持在2～ 10μm,与Al-7％ Ti粉中的Al3Ti相颗粒尺寸相当,且弥散均匀分布在铸态组织中.当钛含量超过1.5％时,即当Al-7％ Ti合金粉的加入量超过21.4％时,对合金晶粒组织的细化作用降低,且粗大的针状Al3Ti相明显增多.     

Fe含量对铸造铝合金导热和力学性能的影响

采用重力铸造制备了5组Al-9Si-0.2Mg-xFe(x=0.1、0.4、0.6、0.8、1.0,质量分数,%)合金。通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,考察了Fe含量对合金的微观组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明,当Fe含量从0.1%增加到1.0%时,合金中的含Fe相逐渐从汉字状的π相转变为长针状的β相,且相尺寸从几μm增加到100μm以上;相应的合金的热导率降低了6%,抗拉强度降低了11.7%,伸长率降低了66%。当Fe含量超过0.6%时,降幅明显增大。     

Sc、Zr对Al-4Fe合金组织的细化作用

Sc、Zr复合添加到Al-4Fe合金中,改变了合金铸态晶粒的形态。变质剂在合金凝固过程中提供优质的异质形核核心,有效地细化铝基体晶粒;Sc、Zr在初生Al3Fe相周围的富集在一定程度上阻碍了Fe原子在结晶前沿的扩散,抑制了初生Al3Fe相的生长,起到了细化初生相的作用。当加入0.3%的Sc和0.2%的Zr时,合金组织的细化效果相对较好,初生Al3Fe相转变为针状、粒状和花朵状,合金的抗拉强度得到提高。探讨了微量Sc、Zr复合添加对过共晶铝铁合金的细化作用机理。     

Mn对改善A356合金中Fe相有害作用的研究

采用光学显微镜、X射线衍射仪和INSTRON材料试验机等,研究Mn对高Fe含量的A356合金中Fe相的中和作用,讨论Mn加入量对合金的组织和力学性能的影响。实验结果表明,添加Mn能将粗大针状Fe相转变为汉字状Fe相,但过量加入会导致Fe相总的体积含量增加,形成鱼骨状Fe相。合金的抗拉强度和伸长率亦随Mn加入量的增加呈先升后降趋势,当wMn/wFe为1.1时达到最大值。经T6热处理能进一步提高A356合金的力学性能。     

Fe含量对Al-5.2Zn-1.7Mg-0.5Cu合金显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机,研究了Fe含量对Al-5.2Zn-1.7Mg-0.5Cu合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:当添加w(Fe)=0.1%时,Fe元素在合金中主要以块状Al_6(CuFe)相形式存在,通过弥散强化可以提高合金的强度;当w(Fe) 0.2%后,Fe在合金中主要以针状Al_3Fe相形式存在,针状Al_3Fe相会割裂铝基体,使合金的抗拉强度和伸长率随着Fe含量的增加而逐渐下降。     

稀土元素Er对5A06铝合金铸态组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等仪器研究了稀土Er加入量(质量分数为0~0.6%)对5A06铝合金铸态显微组织的影响。结果表明,当w(Er)0.4%时,随着铒含量的增加,晶粒尺寸和枝晶间距均减小;当w(Er)=0.4%时,晶粒细化效果最明显,晶粒尺寸是未加入Er元素时的50%;当w(Er)0.4%后,晶粒细化效果减弱。Er加入合金中主要以Al3Er形式存在,且主要分布在晶界上。Er的添加质量分数在0.2%~0.4%范围内,可提高合金的硬度和拉伸强度,并且伸长率基本不变;Er的添加量w(Er)=0.6%时,强度提高不明显,伸长率下降得比较快。     

对Al-22Si-3Fe-xMn合金组织和性能的研究

研究了不同锰含量对高铁铝硅合金组织和性能的影响。利用SEM、XRD和光学显微镜分析了合金铸态下的不同金相组织;检测了锰含量对铸态下的合金抗拉强度的影响。结果表明:在Al-22wt%Si-3wt%Fe-x Mn合金中,随锰含量增加,富铁相的形貌发生变化,由细长的针条状富铁相逐步转变为鱼骨状的富铁相,最后转变为块状的富铁相;在Mn/Fe=0.6~1中,存在晶粒较小且棱角圆滑的块状富铁相,是最好的铁相形貌;当Mn/Fe=0.6时,试样的抗拉强度达150 MPa。     

Al-22Si-3Fe-xMn-0.045P合金铸态和热处理态组织及性能的研究

研究了不同锰含量对高铁铝硅合金组织及力学性能的影响。利用XRD和金相显微镜分析了铸态及800℃高温热处理后合金中不同金相组织;研究了锰含量对铸态下的高铁铝硅合金抗拉强度的影响。结果表明:800℃高温热处理后,合金中的富铁相只存在Al3FeSi2,随着保温时间的延长,初生硅转变为变异的五瓣星形状和极其粗大的板条形状;当含量Mn/Fe=0.6时,抗拉强度达到最大值148 MPa。     

搅拌摩擦加工铸态铝铁合金的显微组织

采用普通熔铸法制备含铁3%(质量分数)的铝铁二元合金,研究多道次往复搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP)对合金显微组织的影响。结果表明:进行1~3道次往复FSP后,各道次加工区组织不均匀;随着加工道次的增加,组织均匀细化程度增大。合金铸态组织由α-Al和粗大针状Al3Fe相组成,经3道次FSP后,搅拌区组织明显细化。原始铸态组织转变为细小等轴的再结晶晶粒,尺寸为2~5μm,并且部分晶粒中出现层错;粗大的Al3Fe针状相被破碎成长度小于1μm的细小粒状,弥散分布在铝基体晶界和晶粒内部,细化的Al3Fe粒子呈现孪晶结构。     

铸造方法对Al-Mg-Mn-Ce合金组织和力学性能的影响

采用砂型铸造、金属型铸造和压铸制备了Al-5.0Mg-0.6Mn-0.25Ce合金,研究了不同铸造方法(冷却速率)对合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着冷却速率增加,铸态合金中的α-Al枝晶发生等轴化,粗大的第二相发生细化。低冷却速率时,砂型铸造、金属型铸造合金的铸态组织主要由α-Al枝晶和分布在周围的Al_3Mg_2相、Al_6(Fe,Mn)相、Mg_2Si相等第二相组成;高冷却速率时,压铸合金则由α-Al等轴晶和分布在其周围的短棒状含Mn相、针状Mg_2Si相组成。随着冷却速率增加,铸态合金的屈服强度、抗拉强度逐渐增加,而伸长率则呈现先增后减的趋势,这主要是与合金显微组织和内部气孔、缩孔等缺陷有关。冷却速率越高,合金组织越细,并且Mg、Mn固溶在α-Al基体内的含量增多,所以合金强度越高。然而,压铸合金中,组织内存在气孔和针状Mg_2Si相降低了合金的塑性。     

Ca、Si复合合金化对AZ31镁合金显微组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了Ca、Si元素对AZ31镁合金铸态组织的影响。结果表明,在AZ31镁合金中同时加入Ca、Si元素后,Ca主要以固溶形式存在于AZ31镁合金中,Si的加入对Ca的分布没有产生影响,Si主要和Mg生成Mg2Si化合物,同时沿晶界分布的β-Mg17Al12相逐渐演变为在晶界附近和晶内弥散分布的细小点状(球状)和针状相。随着Si含量的增加,部分点状相开始粗化,并在基体中出现了汉字状的Mg2Si相。当加入0.3%的Ca与0.4%的Si时,合金铸态组织最为细化。     

Sb对Mg-4Al-4Si合金组织和力学性能的影响

研究了Sb对Mg-4Al-4Si(AS44)镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,未加Sb时,铸态AS44合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相和Mg2Si相组成,Mg2Si相呈粗大的骨骼状、块状和汉字状3种形态;加入少量的Sb(0.25%~1.25%)能有效细化Mg2Si相,并在合金中形成高熔点和较为弥散分布的Mg3Sb2相。随Sb含量的增加,Mg2Si相形貌发生显著变化,从粗大的骨骼状逐渐转变为块状和汉字状,当Sb含量达到1.25 wt%时,几乎全部转变为较细小的汉字状Mg2Si相颗粒。随着组织的改善,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均得到不同程度的提高。     

Sn对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织和耐蚀性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等设备分析了Sn对铸态Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr合金显微组织和腐蚀性能的影响。结果表明,铸态Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr-xSn(x=0.5、1.0、1.5、2.0)合金的组织是由α-Mg基体、Mg_(12)Nd相、点状或杆状的Mg_2Sn相组成。随着Sn含量的增加,Mg_2Sn相逐渐增多。铸态合金的腐蚀速率随着Sn含量的增加呈现先减小后增大的趋势,其中当Sn含量为1.0%时合金具有最佳的耐腐蚀性能。Sn的加入能够细化Mg_(12)Nd相,同时析出更稳定性的Mg_2Sn相,并在Sn含量为1.0%时分布较为均匀。