Zr对Mg及Mg-Zn合金中杂质Fe含量及腐蚀性能的影响

通过热力学与动力学分析了Zr对杂质Fe的纯化作用,采用电化学和析氢法研究了Zr、Fe对Mg及Mg-Zn合金腐蚀性能的影响规律。结果表明,Zr对Mg及Mg-Zn合金中的杂质Fe具有显著的纯化效果,结合适当的熔炼工艺可获得高纯镁及其合金。镁及其合金的耐腐蚀性能随着Fe含量增加而降低,当Fe含量高于临界值时,腐蚀速度急剧增加。Zr的添加可使Fe含量低于临界值,但过量的Zr同样会降低镁合金的抗腐蚀性能。     

浇铸温度对AZ系镁合金中Fe、Mn元素含量及微观组织的影响

为控制镁合金中杂质元素Fe及合金元素Mn的含量,本文通过控制浇铸温度的变化,探究AZ31、AZ61镁合金中Fe、Mn元素含量及微观组织的变化情况。研究结果发现,降低浇铸温度可以有效控制Fe、Mn元素的含量,最佳浇铸温度在630～680℃之间,Fe含量可以降低到20×10~(-6)以下;随着浇铸温度的降低,第二相体积分数及形态发生变化;AZ61合金中形成的难溶第二相(Al-Mn-Fe)比AZ31合金中要少。因此,适当降低浇铸温度可以有效控制镁合金中杂质元素Fe的含量,从而提升镁合金基体的耐腐蚀性。     

Fe、Ni、Cu对AXJ530镁合金腐蚀性能的影响

应用5%的NaCl盐雾腐蚀、浸泡腐蚀试验和电化学方法,研究了Fe、Ni、Cu杂质元素对AXJ530镁合金耐蚀性的影响。盐水和盐雾腐蚀试验结果表明,当合金中Fe和Cu的质量分数分别小于69×10-6时,AXJ530镁合金的耐蚀性几乎没有受到影响;而当Ni的质量分数大于3×10-6时,合金的耐蚀性明显下降。Fe或Cu的加入导致了合金的腐蚀表面出现了蜂窝状的腐蚀坑,而Ni的加入导致合金的腐蚀表面出现了很多点蚀坑。极化曲线试验中,Fe和Ni对腐蚀电流的影响规律和盐雾与盐水浸泡腐蚀试验中基本一致,而Cu对腐蚀电流没有明显的影响。     

Al-5Mg-0.8Mn合金的凝固组织研究

通过重熔-凝固试验,研究了接近AA5083合金成分的Al-5Mg-0.8Mn合金的凝固组织。结果表明:Fe和Si元素对Al-5Mg-0.8Mn有重大影响,促进了金属间化合物Al_6(Fe,Mn)和Mg_2Si的形成。当Fe、Si含量很低时,Al-5Mg-0.8Mn合金的凝固组织非常简单,只是在α-Al基体上零星散落着一些细小的Al_6(Fe,Mn)共晶相。当Fe、Si含量较高时,合金中不但出现了大量粗大的Al_6(Fe,Mn)和Mg_2Si共晶相,而且,共晶相Al_6(Fe,Mn)呈现多种不同的形态,而Mg2Si相主要呈汉字状。     

AZ31B变形镁合金板坯的组织与性能研究

采用半连铸法制备了AZ31B镁合金板坯,研究了化学成分、杂质含量及均匀化退火工艺对AZ31B变形镁合金板材组织和性能的影响,通过冲断试验对试验板坯的宏观断口进行了分析.结果表明,所制备AZ31B镁合金板坯中的Mn、Fe元素含量超标导致板坯出现粗大柱状晶以及金属间化合物等缺陷,因此该成分的板坯只适合轧制中厚度的板材.该合金板坯采用阶段均匀化退火制度(380℃×8 h 420℃×6 h),改一火多道次轧制工艺为多火多道次,可轧制出8 mm厚板材,其力学性能达到相应标准要求.     

铝硅合金中富铁相杂质的电磁分离

采用熔体过热处理与加锰相结合的方法来改善铝硅合金中富铁相杂质的析出形态,在此基础上对不同含锰量的铝硅合金进行了电磁分离净化。试验结果表明,采用熔体过热处理与加金属锰相结合的方法可使铝硅合金中的富铁相变为尺寸均匀的颗粒状,通过控制锰含量可使富铁相的直径控制在10~40μm之间;铝硅合金中富铁相电磁分离处理的效果取决于Mn和Fe的含量比,当Mn和Fe的摩尔含量比为1.1时,富铁相杂质的一次电磁分离效率为65%。     

添加RE和Mn元素对Mg-9Al合金耐蚀性的影响

采用腐蚀失重试验、析氢试验及动电位极化曲线扫描测试手段,研究RE和Mn元素对Mg-9Al镁合金在Mg(OH)2饱和的3.5%NaCl(质量分数)溶液中腐蚀性能的影响,同时利用电子探针(EPMA)研究它们的微结构和组织形貌。研究结果表明:Mn元素的加入能使合金中形成许多易氧化的富Mn析出相,将有害的Fe元素杂质结合到富Mn析出相中,从而显著抑制合金的阴极过程,减少氢的析出,明显提高合金的耐蚀性。在Mg-9Al-RE镁合金中,RE与Mn协同作用形成MgAlMnRE相,降低合金中阴极的阴极活性,进一步提高合金的耐蚀性。     

改善铝中富铁相形貌对电磁净化的影响

研究了Mn元素加入到Al-1.0Fe-0.6Si中对铝合金中富铁相杂质形态的影响,发现加入适量的Mn对铝合金中的富铁相形态具有很好的改善作用,通过不同锰铁比的合金在电磁场的作用下进行分离试验,结果表明当Mn和Fe的摩尔比为1.4～1.5时,电磁净化效果最为明显.并进一步验证了杂质的微观形态对电磁净化效果的重要性.     

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%。     

Mn、Fe对AZ91D镁合金中Al4C3细化效率的影响

采用OM、SEM、EDS等测试手段研究了Mn、Fe对Al4C3细化AZ91D镁合金显微组织的影响.结果表明,经0.6%Al4C3细化后,基体合金的平均晶粒尺寸由360μm减小至215μm.在此基础上,将基体合金的Mn含量由0.23%增至0.5%,可使合金的平均晶粒尺寸进一步降至130μm.继续增加Mn量至0.7%时,其晶粒尺寸变化不大.当基体合金中Fe含量由0.0021%增至0.1%时,晶粒尺寸由215μm减小至123μm.Mn、Fe对AZ91D合金中Al4C3细化效率的影响机制可能是,三者共同作用形成的Al-C-O-Mn-Fe复杂颗粒可作为α-Mg晶粒的异质核心.     

Evaluation of Young's modulus of high stiffness aluminium die cast alloys using nanoindentation technique

Abstract

A new correction method which is appropriate for the evaluation of Young's modulus of crystalline compounds has been examined and established to correct the size effect. Using a nanoindentation test and the established correction method, Young's moduli of primary Si phase, Al–(Fe,Mn)–Si and Al–Ni compound phases in the hypereutectic Al–Si die cast alloys were evaluated to be 182±9, 208±29 and 170±4 GPa respectively. The rule of mixtures for Young's modulus and the area fraction of each phase were applied to evaluate the Young's modulus of aluminium die cast alloys. The Young's modulus calculated by the rule of mixtures is in good agreement with the value obtained by a tensile test. The combination of the rule of mixtures and nanoindentation test is an effective approach to the precise evaluation of the Young's modulus of aluminium die cast alloys having complicated microstructures.     

An Analysis of Selected Properties of ZA Alloys

Zinc-aluminum (ZA) alloys are a relatively new family of zinc foundry alloys having superior melting and casting characteristics and attractive mechanical properties. The ZA-8 and ZA-12 alloys are moderate to high strength materials while ZA-27 is a high-strength alloy. All can be sand cast, permanent molded and pressure die cast. An extensive characterization program is being implemented to develop appropriate and reliable engineering data for designers. Property development in all aspects of ZA metallurgy is welladvanced. The data available on selected physical and mechanical properties of ZA alloys is compared here with the properties of traditional casting alloys.     

Mn和Ce对Fe-Ni-Mn-C-Si-Ce系合金组织和性能的影响

采用熔炼法制备出新型高耐磨的Fe-20Ni-xMn-3.5C-2.5Si系固体自润滑材料,研究稀土元素Ce对Fe-20Ni-xMn-3.5C-2.5Si系合金中石墨的球化作用及Mn含量对力学性能及摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着Mn含量的增加,合金凝固组织中奥氏体的硬度逐渐增大,特别是Fe-20Ni-xMn-3.5C-2.5Si-0.75Ce系合金在摩擦过程中的表面硬度大幅度提高,呈现出高锰钢特有的表面加工硬化性质,通过TEM可以观察到磨损表面生成孪晶型马氏体;添加0.75%（质量分数）的稀土Ce可以使结晶的石墨球化,使抗拉强度和抗弯强度大幅度提高,大约比未经球化处理的提高3～5.8倍;稀土Ce的加入可以促进Fe1.1Mn3.9C2型碳化物的生成,使材料的耐磨性进一步提高,其中Fe-20Ni-16Mn-3.5C-2.5Si-0.75Ce合金的磨损率最低,大约是QT500球墨铸铁的1/13。     

合金元素Mn对铝合金阳极组织与性能的影响

通过改变锰元素的含量(0%,0.5% ,0.8%,1.2%),观察Al-5%Zn-0.03%In-1%Mg-0.05%Ti-Mn合金的组织,测试合金的电化学性能,研究锰对该合金组织与电化学性能的影响.结果表明:适量的锰能细化铝合金的晶粒,减弱杂质铁的有害作用,改善溶解均匀性,保证了铝合金较好的电化学性能.含0.5% Mn的铝合金晶粒细小,有适量的析出相,电流效率达90.3%,电容量达2577 A·h/kg,且均匀溶解,具有比较好的综合性能.     

Viscosity variation of hypereutectic Al–Si alloys with high iron contents around liquidus temperature

The viscosity of high Fe-containing hypereutectic Al–Si alloys was studied by using a high-temperature Searle-type rheometer. The results show that the steady-state viscosity of Al–17Si–(2,3,4) Fe alloy melts increases with the increase of iron content. During the continuous cooling of Al–17Si–(2,3,4) Fe alloy melts, the transient viscosity increases slowly at the initial stage of cooling. When the temperature decreases to a critical value, the transient viscosity increases abruptly. In the cooling process of Al–17Si–2Fe–(0,0.4,0.8)Mn alloy melts, the steady-state viscosity continues to increase and reach the maximum value firstly, then decreases abruptly, and then continues to increase again. The steady-state viscosity of Al–17Si–2Fe, Al–17Si–2Fe–0.4Mn and Al–17Si–2Fe–0.8Mn alloy melts experiences a sudden decrease at 630°C, 640°C and 670°C respectively due to the settlement of Fe-rich phases. The maximum value of viscosity of the Al–17Si–2Fe–(0,0.4,0.8)Mn alloy melts is increased with the increase of Mn content.     

Cycle stabilities of the La0.7Mg0.3Ni2.55−xCo0.45Mx (M = Fe, Mn, Al; x = 0, 0.1) electrode alloys prepared by casting and rapid quenching

In order to improve the cycle stability of La–Mg–Ni system (PuNi₃-type) hydrogen storage alloy, Ni in the alloy was partly substituted by Fe, Mn and Al, and the electrode alloys La_0.7Mg_0.3Ni_2.55−xCo_0.45M_x (M = Fe, Mn, Al; x = 0, 0.1) were prepared by casting and rapid quenching. The effects of the substitution of Fe, Mn and Al for Ni and rapid quenching on the microstructures and electrochemical properties of the alloys were investigated in detail. The results obtained by XRD, SEM and TEM indicate that element substitution has no influence on the phase compositions of the alloys, but it changes the phase abundances of the alloys. Particularly, the substitution of Al and Mn obviously raises the amount of the LaNi₂ phase. The substitution of Al and Fe leads to a significant refinement of the as-quenched alloy's grains. The substitution of Al strongly restrains the formation of an amorphous in the as-quenched alloy, but the substitution of Fe is quite helpful for the formation of an amorphous phase. The effects of the substitution of Fe, Mn and Al on the cycle stabilities of the as-cast and quenched alloys are different. The positive influence of the substitution elements on the cycle stabilities of the as-cast alloys is in proper order Al > Fe > Mn, and for as-quenched alloys, the order is Fe > Al > Mn. Rapid quenching engenders an inappreciable influence on the phase composition, but it markedly enhances the cycle stabilities of the alloys.     

Mn1.25Fe0.75P1-xSix系列合金物相形成与磁热效应

研究了Mn1.25Fe0.75P1-xSix(x=0.50,0.52,0.54,0.56,0.58,0.60)合金的物相、热滞及磁热效应。通过XRD分析表明,合金主相均为Fe2P六角结构(空间群为P 6 2m)。在不同Si含量时,合金中存在FeSi型或Fe3Si型第二相。通过调节Si和P含量的比率,合金的居里温度随Si含量的增加成线性增加,从240 K到313 K。而合金的热滞在逐渐减小。当Si含量为0.58时,在外磁场变化为0~1.5 T下合金的最大等温磁熵变为8.6 J/kg·K。     

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。     

Fe对镁合金性能的不良影响及其对应措施

Fe是镁及镁合金中的有害元素。介绍了镁合金中铁相的形态及其对镁合金组织性能的影响．综述了含Mn、B、Zr、Ti等镁合金除铁剂的研究现状及消除和改善铁相形态的措施，分析了影响除铁效果的因素，指出了今后镁合金除铁的研究方向是高效并确保镁合金良好的综合性能。     

金属氢化物氢压缩机用AB2型Ti- Mn基储氢合金研究

制备了AB2型Laves相Ti- Zr- Mn- Cr- V- Fe系列氢压缩材料,对于V- Fe、Mn/Cr比值和Zr含量对合金吸放氢平台特性和热力学性能的影响进行了研究,优化出具有优异综合储氢性能的氢压缩材料Ti0.9Zr0.1Mn1.4Cr0.35V0.2Fe0.05合金.该合金具有较低的吸放氢平台压力、较小的压...