锰和铁元素对亚共晶铝硅合金组织和力学性能的影响

通过向A356铝合金中添加不同比例的Al-10Fe、Al-10Mn中间合金,制备了不同铁含量和锰铁质量比的再生铝合金,研究了铁和锰元素对合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着铁的质量分数从0.2%增加至2.0%,富铁相尺寸增大,形貌从骨骼状转变为针状,合金的抗拉强度下降;当铁的质量分数为1.0%、锰铁质量比小于1时,随着锰铁质量比的增加,合金的抗拉强度增加,但当锰铁质量比为1.0～1.2时,块状Al Si FeMn相尺寸的急剧增大导致力学性能降低;锰元素的加入抑制了β-Fe相的析出。     

K_2ZrF_6对A356合金凝固组织及力学性能的影响

在A356合金熔体中加入K2ZrF6,主要研究不同K2ZrF6含量对A356合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,随着K2ZrF6加入量的增加,初生α-Al相形貌由粗大的树枝晶状转变为细小的等轴枝晶状。共晶Si相形貌随着K2ZrF6加入量的增加,由粗大针片状逐步转变为蠕虫状和颗粒状,但当加入量超过1.0%后,合金出现过变质现象。随着K2ZrF6加入量的增加,合金的力学性能呈先增加后减小的趋势。当加入1.0%的K2ZrF6时,合金抗拉强度和伸长率相比未处理的合金,分别提高了29%和95%。     

Mn/Fe摩尔比对A356铸造铝合金富铁相形态的影响

在含1.0%Fe(质量分数)的A356铝合金中添加不同含量的Mn,采用OM、SEM、EDS及DSC等分析方法研究Mn/Fe摩尔比对富铁相形态的影响及其规律,探讨添加Mn后A356-1.0Fe合金中物相的凝固顺序。结果表明:随着Mn/Fe摩尔比的提高,富铁相形态的演变顺序为:针状→汉字状→树枝状→星形→多边形状,当Mn/Fe摩尔比超过1.2时可基本消除针状铁相。富铁相中(Fe,Mn)/Si摩尔比随富铁相形态的凝固先后顺序逐渐增加,分别为针状富铁相中(Fe,Mn)/Si摩尔比为0.5~0.7,树枝状和汉字状富铁相中(Fe,Mn)/Si摩尔比为的1.2~1.7,星型和多边形富铁相中(Fe,Mn)/Si摩尔比为1.9。富铁相的平均晶粒尺寸和体积分数随Mn/Fe摩尔比的增加先增加后减小,而后再增加。其中当Mn/Fe摩尔比为1.0时,富铁相的平均晶粒尺寸和体积分数均为最小,与A356-1.0Fe合金的相近。此外,Mn的添加有利于提高共晶相和α(Al)基体相的形成温度,有利于多边形富铁相的形成。     

Sr、Mn复合变质对含铁ZL102力学性能的影响

采用Instron5882万能材料试验机和正交试验法研究了Sr、Mn和Fe对ZL102合金力学性能的影响。结果表明:在本试验范围内,Fe、Mn和Sr的加入量对ZL102合金力学性能的影响从大到小依次为Fe、Mn和Sr。复合添加适量的Mn、Sr元素,能中和Fe含量增加所带来的不利影响,改善铁相的形貌,大大提高合金的力学性能;最佳锰铁比应为ωMn/ωFe=1.1～1.3,同时Sr的最优加入量为0.12wt%。     

Mn对A356铝合金铁相形貌组织和力学性能的影响

通过加入元素Mn并配合热处理工艺来控制A356铝合金富铁相的形态。研究表明:合金经过热处理后,加入Mn能够使大部分针状铁相β-Al5FeSi转变成粒径较为均一的颗粒状或树枝状铁相α-Al(Fe,Mn)Si;预先热处理与铸态相比力学性能更好,改变Mn的加入量能够控制块状铁相的粒径大小;经过Mn与热处理共同作用的A356铝合金的抗拉强度提高30~40 MPa,伸长率提高4%~6%。     

锰对A356合金中富Fe相的影响

应用光学显微分析和XRD等研究了不同Mn含量对富铁相形貌,以及对A356力学性能的影响。结果表明:随着Mn含量的增加,针状β-Fe逐渐转变为汉字(或鱼骨状)α-Fe;当Mn质量分数为0.16%时,α-Fe占总含铁量的95.17%;当锰含量达到0.08%时针状β-Fe相长度、宽度与未添加Mn元素的合金相比,分别减小了44.13%和43.89%;强度值和塑性变形量均达到了最大,其抗拉强度、伸长率及断面收缩率与未添加Mn的合金相比,分别增加20.7%、703.2%和819.9%。此后再增加锰的含量,合金的强度和塑性不再变化。     

Sc对A356合金组织和性能的影响

加入0.10%~0.30%的稀土Sc对A356合金中进行变质处理,以研究稀土Sc对A356合金微观组织和力学性能的作用。结果表明,加入Sc可以使A356合金微观组织中的初生α相显著细化,由粗大的树枝晶变为细小、无定向的枝晶,并且形态变得圆整,出现了大量的蔷薇状和颗粒状的α相。Sc加入量为0.20%时,对α相的细化效果最理想;同时,Sc还使A356合金微观组织中的共晶Si尺寸显著减小,由粗大的针状变为蠕虫状和点状。加入0.20%的Sc的A356合金,其铸态下抗拉强度为210.58 MPa,屈服强度为100.48 MPa,伸长率为6.5%,硬度(HB)为67.5。     

Cr对高铁量的A356合金铸态显微组织的影响

采用金相显微镜、X-射线衍射分析仪和电子探针研究了Cr含量(质量分数分别为0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)对含1.2%Fe的A356合金的铸态显微组织的影响。结果表明,当合金中未加入Cr时,显微组织中存在着大量的粗大针状铁相;当合金中加入0.2%Cr时,合金中粗大的针状Fe相开始出现断裂分叉现象,同时针状Fe相的长度变短,而Fe相形貌并没有明显的改变;当Cr含量增加至0.4%时,针状Fe相逐渐转变为细小汉字状;当Cr含量超过0.6%时,Fe相则变成粗大的鱼骨状甚至块状。因此,要获得较佳的铸态显微组织,Cr的加入量约为0.4%~0.6%。     

Mn合金化对电缆用8076铝合金性能的影响

在8076铝合金中添加不同含量的Mn,考察了Mn含量对铸态合金显微组织、物相组成、电导率和力学性能的影响。结果表明,Mn的加入使得8076合金中形成了Al Fe Si Mn相,晶界处的共晶化合物从长条状转变为短棒状;随着Mn含量增加,合金的电导率和断后伸长率逐渐降低,而抗拉强度逐渐升高。     

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。     

硅、锰和富铈混合稀土对工业纯铝铸态显微组织的影响

采用金相显微分析法,研究添加Si、Mn及富Ce稀土对工业纯铝中初晶α-Al晶粒度和富Fe相(Al3Fe)形貌的影响.结果表明,Si、Mn和RE对工业纯铝显微组织的影响和作用机制不同.添加Si起到细化初晶晶粒和增加富Fe相含量的作用;添加Mn几乎没有细化初晶,但是降低合金中富Fe相的含量;添加RE不但细化晶粒,还显著降低富Fe相的含量.就各元素的作用机制进行了探讨.     

Ce、Mn、Cr对高铁共晶铝硅活塞合金组织和性能的影响

采用正交试验方法,研究了Ce、Mn、Cr对高铁共晶铝硅合金组织和性能的影响。发现：Mn、Cr改善了β（Al9FeSi3）相的形貌,形成含Mn、Cr铁相;稀土Ce对共晶硅的细化作用明显,在高的Ce质量分数下,Ce进入含Mn、Cr的铁相,很好地改善其形貌、减小铁相的尺寸,并能代替Ni的位置形成耐高温Al-Ni-Cu-Ce相。Ce、Fe、Mn、Cr的最佳加入量为0．8％、1．0％、0．4％、0．1％,合金常温（25℃）和高温（300℃）抗拉强度分别达到270．3MPa、136．7MPa,完全能满足新型活塞高温负荷的使用要求。     

Effect of Mn on Fe containing phase formation in high purity aluminium

In this study, the effect of varying Mn additions on Fe phase formation in high purity Al and its corresponding effect on the resulting mechanical properties have been investigated. Thermodynamic simulations have shown that in the Al–Fe–Mn ternary system two intermetallic phases (namely Al₆(Fe,Mn) and Al₁₃Fe₄) form. Findings indicated that a relatively high amount (>1 wt-%) of Mn was required to achieve Al₆(FeMn) phase formation which was congruent with experimental results. Both the Al–Fe and Al–Fe–Mn phases observed displayed fibre/platelet type morphologies and were found to exist at α-Al grain/cell boundaries. Results indicate that the Fe phases coarsen with increasing Mn content. In the Al–Fe system the Mn addition improves yield strength (YS) and ultimate tensile strength (UTS) but reduces elongation beyond the reduction resulting from the Fe addition. The further decrease in elongation with Mn was attributed to the increase in volume fraction of the intermetallic phases.     

Fe相及其形貌对共晶Al-Si合金性能的影响

应用光学显微镜、万能拉伸实验机及XRD等,研究了不同Fe含量及其Fe相形貌对共晶Al-Si合金(ADC12)组织性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)及能谱分析了Fe相的含量、形貌及铸件中Fe等元素的面分布。试验发现,随着Fe含量的上升,铸件的抗拉强度及伸长率逐渐下降;当Fe的质量分数在1·0%左右时,其抗拉强度急剧下降,伸长率也下降很多。在Fe含量高的Al-Si合金中按一定的w(Mn)/w(Fe)比加入Mn,使铁相形貌由针状向块状和“田”字状转变,铸件的抗拉强度提高180%。     

Effect of Mn content on the microstructure and mechanical properties of Mo2FeB2 based cermets

Five series of Mo₂FeB₂ based cermets with Mn addition between 0 and 10 wt% in 2.5 wt% increments were prepared by reaction sintering process. The effect of Mn content on the microstructure and crystalline phases was investigated by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and X-ray diffraction (XRD). Hardness (HRA) and transverse rupture strength (TRS) were also measured. Mn addition improved the wettability of the Fe binder phase on the Mo₂FeB₂ hard phase, which resulted in a decrease in porosity and Mo₂FeB₂ grain size and an increase in phase uniformity. No Fe–Mn intermetallic compounds or other intermetallic compounds were detected with increasing Mn content. The TRS increased with increasing Mn content until it reached the maximum value at 10.0 wt% Mn addition. The hardness slightly increased with increasing Mn content firstly and then turned to decrease with increasing Mn content. The highest hardness was obtained for cermets with 5.0 wt% Mn addition.     

Mn含量对挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响(英文)

采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和定量金相测试手段研究Mn含量对不同压力下挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:当挤压压力为0MPa,Mn/Fe质量比达到1.6时才能将针状β-Fe相(Al7Cu2Fe)完全转变成汉字状α-Fe相(Al15(FeMn)3(CuSi)2)。而对于挤压铸造,当挤压压力为75MPa时,在Mn/Fe质量比为0.8时就可以将β-Fe相完全转变成α-Fe相。挤压铸造合金中需要的Mn含量较低,即Mn/Fe质量比较小,这主要是由于在挤压压力下富Fe相的细化以及相比例的减少。然而,加入过量的Mn将导致合金力学性能的下降,这是因为过量的Mn将导致α-Fe相的增多及这些多余的硬脆相导致的孔洞增多。     

Effect of pouring temperature on fractal dimension of primary phase morphology in semi-solid A356 alloy

The fractal dimensions of primary phase morphology in semi-solid A356 alloy prepared by low superheat pouring and slightly electromagnetic stirring were calculated, and the effect of pouring temperature on fractal dimension of primary phase morphology in semi-solid A356 alloy was researched. The results indicate that it is feasible to prepare semisolid A356 alloy slurry by low superheat pouring and slightly electromagnetic stirring, and there is an important effect of pouring temperature on the morphology and the grain size of the primary phase in semi-solid A356 alloy, in which the reduction of pouring temperature can obviously improve grain size and shape factor of primary phase in semi-solid A356 alloy under the condition of a certain stirring power. The primary phase morphology of semi-solid A356 alloy prepared by low superheat pouring and slightly electromagnetic stirring can be characterized by fractal dimension, and the primary phase morphology obtained by the different processing parameters has the different fractal dimensions. Solidification of semi-solid alloy is a course of change in fractal dimension.     

合金化对ZrMn2基Laves相贮氢合金相组成的影响

研究了Ni、V、Cr、Co、Fe、Cu和Ti等合金化元素取代ZrMn2 基Laves相贮氢合金的B侧或A侧对合金相组成的影响。结果表明 ,采用不同的元素对A侧或B侧进行部分取代 ,将引起ZrMn2 基合金相组成的变化。采用Ni取代Mn后 ,ZrMn2 合金的主相结构转变为C15型Laves相 ,表明Ni为C15相稳定元素。对Zr Mn Ni三元合金 ,V为C14相稳定元素 ,而Co、Fe、Cu则为C15相稳定元素。取代量较少时 ,Cr为C15相稳定元素 ,取代量增加时 ,C15相稳定作用减弱。Ti元素为C14相稳定元素 ,Ti对Zr的部分取代将导致合金主相结构转变为C14型Laves相。合金化元素对ZrMn2 合金的相组成的影响与元素的电子浓度和原子尺寸不同有关     

锰和铍和铝硅合金中铁相的影响

研究了Ｍｎ和Ｂｅ对高铁含量铝硅合金中铁相的影响。结果表明：低冷却速度条件下,适量的Ｍｎ改善了铁相的形态;而高冷却速度时,Ｍｎ并不能有效阻止针状铁相的出现。进一步的研究指出,可在加入中和剂的Ｍｎ的同时加入少量的Ｂｅ以阻止高冷却速度条件下出现针状铁相。