莫来石短纤维增强Al—0.95Mg—0.85Si复合材料的时效行为研究

用挤压铸造方法制备Mullite/Al-0.95Mg-0.85Si复合材料。用硬度测试、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等手段,研究了莫来石短纤维增强Al-0.95Mg-0.85Si复合材料及其基体合金的时效行为。结果表明：无论是复合材料还是基体合金,它们都具有相似的时效硬化曲线及相同的析出序列;Mullite纤维的引入明显提高了基体合金的时效硬度,并一定程度地加速了Al-0.95Mg-0.85Si合金的时效硬化过程,但对低温下由空位扩散控制的SSS→GP反应无明显抑制;温度对复合材料及其基体合金时效硬化行为的影响基本一致。     

含Si量对Mullite纤维/Al-Cu-Si复合材料及其基体合金时效行为的影响

用挤压铸造方法制备了Mullite/Al Cu Si复合材料。用硬度 (HB)测试仪、差示扫描量热仪 (DSC)和显微镜研究含Si量变化和Mullite纤维对Al Cu Si合金时效硬化行为的影响 ;元素Si、Mullite纤维以及二者同时存在对Al Cu Si合金时效析出序列的影响。结果表明 :Si和Mullite纤维明显抑制了Al Cu合金GP区的形成 ;随着含Si量增加 ,Al Cu Si合金的时效硬化过程加快 ;Mullite纤维对Al Cu和Al Cu Si合金的时效硬化过程都具有加速作用 ,同时提高了基体合金的时效硬度 ,但相对而言 ,Mullite纤维对无Si的Al Cu合金的时效硬化加速作用更为明显一些。     

Mullite/ZL101复合材料的组织及时效特性

用挤压铸造制备Mullite/ZL101复合材料。用光学显微镜及透射电镜（TEM）观察复合材料及其基体合金的微观组织，用硬度测试及差示扫描量热仪研究Mullite/ZL101复合材料及其基体合金的时效特性。结果表明：采用挤压铸造法可获得复合良好的Mullite/ZL101复合材料，Mullite纤维对ZL101合金有明显的强化作用；在整个时效过程中，复合材料的时效硬度明显高于基体合金，纤维的引入没有改变基体合金时效析出序列，对低温下由空位扩散控制的SSS－GP反应无明显的抑制作用；复合材料中β″析出反应的峰值温度及活化能较基体合金的低，时效硬化过程得到一定程度的加速。     

温度及溶质浓度对Mullite短纤维增强的Al—Cu复合材料及其基体合金时效行为的影响

用挤压铸造方法制备Mullite／Al—Cu复合材料及其基体合金。用硬度测试(HB)、差示扫描量热仪(DSC)和透射电镜(TEM)等手段，研究了温度和溶质原子浓度对复合材料及其基体合金时效行为的影响。结果表明：复合材料和基体合金具有相似的时效硬化曲线及相同的时效析出序列，随时效温度的升高，峰值硬度降低、析出过程加快；溶质浓度升高，峰值硬度升高、析出过程同样得到加快；纤维除了能明显提高Al—Cu合金的时效硬度外，还能加速其时效析出过程，但对GP区的形成具有明显的抑制作用，而对θ相的析出影响不大。     

温度对Mullite/Al-3.5Cu复合材料时效的影响

用挤压铸造方法制造Mullite/Al-3.5Cu复合材料及其基体合金，用硬度测试（HB），差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等手段，研究了温度对复合材料及其基体合金时效和为的影响。结果表明：复合材料和基体合金具有相似的时效硬化曲线及相同的时效析出序列，随时效温度的升高，峰值硬度降低，时效析出过程加快；莫来石纤维除了能明显提高Al-3.5Cu合金的时效硬度外，还能加速其时效析出进程，但对GP区的形具有明显的抑制作用，而对θ相的析出影响不大。     

Cu含量对Mullite／Al—Cu复合材料时效硬化行为的影响

用挤压铸造方法制备了Mullite/Al-Cu复合材料,用硬度测试仪、差示扫描量热仪（DSC）和透射电镜（TEM）等设备研究了铝基复合材料及其基体合金中Cu含量变化对时效硬化行为的影响,同时还研究了增强纤维对时效相的板出序列、析出相和位错结构的影响。结果表明,无论是在复合材料中还是在基体合金中,随着Al-Cui合金中Cu含量的增加,时效硬化过程均有不同程度的加速;Mullite纤维的引入提高了Al-Cu合金的时效硬度,明显加速了Al-Cu合金的时效硬化过程,对GP区的形成有抑制作用,但不影响基体沉淀相的析出顺序。     

纤维及界面反应对mullite／Al—4.0Cu—1.85Mg铝基复合材料时效行为的影响

采用挤压铸造方法制备mullite/Al-4.0Cu-1.85Mg铝基复合材料。用硬度测试（HB）,差示扫描量热仪（DSC）和分析透射电镜（ATEM）等手段,研究了复合材料及其基体合金的时效硬化特性,时效相的析出序列,析出相和位错的微观形貌特征以及界面结构,结果表明：mullite纤维的引入抑制了GPB区的形成,提高了基体合金的时效硬度,但纤维加速复合材料时效硬化的作用不明显,这是由于Mg元素在纤维／基体界面处发生了界面反应,生成镁铝尖晶石（MgCl2O4),使复合材料中非纤维区内实际Mg含量降低所致。     

铸造Al-Si基合金中Mg和Cu的硬化作用分析

分析了铸造Al-Si合金中加入元素Mg和Cu对合金的固溶强化和时效硬化能力的影响.试验结果显示元素Cu对α(Al)基体具有很强的固溶强化作用,但不含Mg的合金时效硬化能力较低;元素Mg对Al基体的固溶强化作用很小,但元素Mg的加入使合金具有很强的时效硬化能力;在Al-Si合金中共同加入元素Cu和Mg使合金具有很强的固溶时效硬化能力.通过时效组织分析,对合金的时效硬化能力与时效组织的相关性进行了讨论.     

延缓与加速A1-Cu合金时效析出反应的研究

研究了溶质原子浓度、Si晶体第二相、残余形变、外加莫来石(Mullite)短纤维及其交互作用，对二元Al—Cu合金时效析出行为的影响。试验材料采用挤压铸造方法制备，复合材料中纤维体积分数为18％。实验结果表明：随溶质原子浓度的升高，A1-Cu二元合金中GP，θ″和θ′相的析出都得到了相应加快；Si含量超过一定值后，随Si含量增加，A1-Cu-Si合金中GP区形成受到抑制，而θ″和θ′相的析出得到加快；形变对GP区的抑制和对θ″，θ′和θ相的加速析出具有十分明显的作用；纤维本身除对GP区抑制和对θ″，θ′相的析出加速外，还会与溶质原子、合金元素或第二相以及残余形变交互作用，使GP区被抑制，而θ″，θ′甚至θ相被加速析出等现象进一步加强。用位错理论能较好地解释析出反应延缓与加速的微观机理。     

Mg_2Si及Si粒子在Al-Mg-Si合金晶间腐蚀中协同作用机理的多电极偶合研究

通过测定Al-Mg-Si合金晶界各组成相的极化曲线及不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金晶界组成相(AlMg_2Si及Al-Mg_2Si-Si)间的动态电化学偶合行为,研究了不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si电位比其边缘Al基体正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解。晶界Mg_2Si电位比其边缘Al基体负,在腐蚀初期将作为阳极而发生阳极溶解;由于Mg_2Si中活性较高元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si富集,致使Mg_2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。Mg/Si1.73的Al-Mg-Si合金晶界只存在不连续分布的含Mg、Si的析出相,不能在晶界形成连续腐蚀通道,合金不表现出晶间腐蚀敏感性。Mg/Si1.73的Al-Mg-Si合金晶界同时析出含Mg、Si析出相和Si粒子;腐蚀首先萌生于Mg_2Si相;而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面通过加速Mg_2Si和晶界无沉淀带的极性转换,协同促进了Mg_2Si边缘无沉淀带的阳极溶解,即腐蚀沿晶界Si粒子及Mg_2Si粒子边缘的无沉淀带发展。Si粒子促进了腐蚀的发展,导致合金表现出严重的晶间腐蚀敏感性。     

Mullite/Al-4.5Cu复合材料的时效特性

选用挤压铸造法制备mullite/Al-4.5Cu复合材料，采用硬度测试（HB）、差示扫描量热（DSC）、透射电镜（TEM）等手段研究了mullite/Al-4.5Cu复合材料的时效特性。结果表明：莫来石纤维的引入明显提高了基体合金的时效硬度，加速了基体合金的时效硬化速度，对SSS→GPI反应有抑制作用，但没有改变基体合金的时效析出序列。复合材料具有和基体合金相似的时效硬化曲线。温度对两类材料时效硬化行为的影响基本一致。     

硅对Mg2Si/ZM5复合材料组织和性能的影响

在真空感应炉中氩气保护下制备材料，采用OM，SEM，EDAX和XRD及拉伸试验，研究分析了硅对原位反应自生Mg2Si/ZM5复合材料铸态显微组织和性能的影响规律。结果表明，反应添加物Si在ZM5合金中形成了高熔点、高硬度的Mg2Si强化相，明显地提高了材料的室温与高温强度，如Si的质量分数为1.5％时，室温抗拉强度与屈服强度提高幅度分别可达20.1％和61.5％，Si的质量分数为1.0％时，高温抗拉强度与屈服强度提高幅度分别可达14.9％和25.7％；Mg2Si相的形貌随着硅含量的不同而变化，如Si的质量分数为0.5％时，主要生成细小短棒状或片状共晶Mg2Si相，Si的质量分数大于1％时，则出现了粗大块状或汉字状初生Mg2Si相和片状或短棒状的共晶Mg2Si相；由于所生成的Mg2Si相本身是一种脆性相，使得该材料呈现出解理断裂，降低了材料的塑性。     

硅酸铝短纤维增强Al-12Si合金复合材料的磨损行为

用挤压铸造法制备了低体积分数（３％～７％）的硅酸铝短纤维增强Ａｌ１２Ｓｉ合金复合材料,并利用销盘磨损试验机研究了材料在干摩擦条件下的磨损行为。磨损试验结果表明：硅酸铝短纤维加入到Ａｌ１２Ｓｉ合金明显提高抗磨损能力,随纤维体积分数的增加该复合材料的耐磨性逐渐增强。金相观察和测试表明：基体合金和复合材料的磨损区由硬化层和变形层组成,断裂的ＡｌＳｉ共晶相沿滑动方向重新分布排列形成了硬化层;而复合材料硬化层由于破断的硅酸铝纤维和破碎的ＡｌＳｉ共晶相的共同作用,使该硬化层硬度高于基体合金硬化层的硬度,从而使复合材料表现出优异的耐磨性。并根据试验结果提出了基体合金和复合材料的磨损机制模型     

Aging characteristics of short mullite fiber reinforced Al-4.0Cu-1.85Mg metal matrix composite

Mullite short fiber reinforced Al-4.0Cu-1.85Mg composite and its base alloy were fabricated by squeeze casting. The age-hardening behavior, precipitation procedure, microstructure of dislocation and precipitates, and the interfacial structure have been studied by means of hardness measurement (HB), differential scanning calorimetry (DSC), and analytical transmission electron microscope (ATEM), respectively. The short mullite fiber in the composite induces high dislocation density in the near vicinity of the interface after it is solutionized and quenched in ice water, and suppresses or delays the formation of GPB zones. The aged hardness of the composite is always higher than that of its base alloy, but there appears little difference between the time needed in the composite and in the base alloy to reach the peak hardness, which means that the acceleration effect of mullite fiber in the precipitation of Al-Cu-Mg alloy is not great enough. Mg also reacts with Al and SiO₂, resulting in the formation of spinel (MgAl₂O₄), which depletes Mg in the matrix and finally hinders the aging acceleration in the testing composite.     

Sn对Al-Si-Mg系合金的时效动力学分析

Sn对Al-Si-Mg系合金的时效过程产生明显的影响，合金中加入Sn，若不进行时效处理，Sn作为夹杂降低合金的力学性能，若合金进行时效处理，Sn抑制Mg2Si沉淀相的聚集，长大，使其弥散分布，因而合金的力学性能有较大幅度的提高，运用Pashley时效动力学模型解释了Al-Si-Mg系合金的时效行为，用Lomer公式，通过计算，Al-Si-Mg系合金中加入微量元素Sn后，合金中的过剩空位浓度约为基体中过剩空位浓度的1／200，正是Sn与空位的较高结合能，抑制了Mg2Si沉淀相的粗大。     

纳米SiC_P/AZ61镁基复合材料的时效行为研究

采用箱式热处理炉、显微硬度计、SEM电镜、能谱分析仪,对纳米SiCP/AZ61镁基复合材料的时效行为进行分析,结果表明,复合材料在时效初期,未观察到不连续析出相在晶界析出,却观察到Mg17Al12比较分散的从基体中析出;随着时效温度的提高,SiCP/AZ61复合材料或AZ61合金到达时效峰值所需的时间减少;在同一温度下,SiCP/AZ61复合材料要比基体合金的时效速度快,但时效的效果比基体合金差;且在同一温度下,SiCP/AZ61复合材料的硬度值要比基体合金的硬度值高,主要是因为采用了高能超声法,使纳米SiC颗粒均匀地分布在基体中。     

Grain refinement and improved age hardening of Mg–Zn alloy by a trace amount of V

A microalloying addition of V acts as an effective grain refiner of Mg–Zn alloy. V exhibits limited but noticeable solubility in solid magnesium alloyed with Zn. V is exceptionally effective in promoting the nucleation of precipitates during age hardening and it also markedly accelerates the kinetics of precipitation. A near-peak hardness value can be reached after only 4 h of ageing at 160 °C. A considerably higher number density of the precipitates forms in Mg–Zn–V alloy as compared to Mg–Zn, resulting in a doubling of the hardness increment produced by artificial ageing. The highest level of hardening is achieved by ageing at intermediate temperatures. Natural ageing in Mg–Zn–V alloy is notably accelerated compared to that of the binary alloy. The details of the mechanisms involved with grain refinement and enhanced nucleation of precipitates by V are yet to be clarified.