Sn,Bi对易切削Al-Mg-Si合金组织与性能的影响

采用力学性能测试、X射线衍射物相分析、SEM背散射扫描和能谱分析、金相试验技术,研究了时效工艺对固溶-冷拉处理过程中,用Sn和Bi微合金化对无Pb易切削Al-Mg-Si合金棒材显微组织结构特征和力学性能的影响。结果表明,其最佳的时效热处理工艺为170℃×8h。单独添加Sn的合金的物相组成除了Al基体,还有低熔点Mg2Sn和AlMnSi相,而联合添加Sn,Bi的合金组织由Al基体,低熔点Mg3Bi2与少量Sn和Bi单质以及AlMnSi相组成。     

化学成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

通过电子拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜等研究了5种不同合金成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响。结果发现,5种 Al-Mg-Si合金微观组织、力学性能以及导电性能都强烈依赖于合金中Mg和Si含量。随着Mg、Si含量的增加,合金的抗拉强度增加,同时导电率呈现下降的趋势。Al-0.7Mg-0.5Si和Al-0.6Mg-0.6Si相比,虽然两种合金的Mg、Si原子总量相当,但是由于Mg/Si比不同,导致二者微观组织明显不同,性能存在明显的差异。Ce微合金化使Al-0.7Mg-0.6Si-0.2Ce合金的力学性能和电学性能获得良好的匹配,175 ℃时效4 h的抗拉强度达到325 MPa,同时导电率达到56.2%IACS。     

微量Mn对A1-Mg-Si合金微观组织与拉伸性能的影响

研究了微量Mn对Al Mg Si合金的微观组织与拉伸性能的影响。结果表明 :微量Mn在Al Mg Si合金中主要以粒状α Al15(FeMn) 3 Si2 弥散相的形式存在 ,尺寸为 12～ 2 10nm ,均匀、弥散分布在基体中 ,有效地钉扎位错和亚晶界 ,抑制合金热挤压变形过程中的再结晶 ;均匀化处理过程中微量Mn可促进长针状 β Al9FeSi相向粒状α Al15(FeMn) 3 Si2 相转变 ,这种含Mn的α相弥散颗粒可作为合金时效强化相 β′(Mg2 Si)的非均匀成核位置 ,促进 β′相的析出 ,从而强化合金 ,使合金获得较好的强塑性配合     

预处理对汽车用Al-Mg-Si合金组织和晶间腐蚀行为的影响

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、电化学测试、光学显微镜、透射电镜等方法手段研究了Al-Mg-Si合金在不同预处理条件下经烤漆处理后的微观组织与晶间腐蚀行为的演变规律。结果表明,随着预变形量的增加,试验合金晶界析出相的数量密度和尺寸相应地减小,而晶内析出物(β″相)的析出数量增加,尺寸减小,以致不同的预处理试验合金具有不同的综合性能。由预应变和预时效组成的预处理工艺有利于提高Al-Mg-Si合金的综合性能,其晶间腐蚀抗力和烘烤硬化性能都得到显著提高,这主要归因于合金在烤漆过程中不产生无析出区,形成的晶界析出物数量少而不连续,以及基体强化相β″相通过消耗大量溶质原子而充分地析出。     

稀土Er对Al-Mg-Si合金铸态微观组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜(能谱)、XRD、 TEM等分析手段研究了稀土Er对Al-Mg-Si合金铸态微观组织的影响,并从理论上分析了Er的作用机理.研究结果表明:Er的质量分数为0.6%时合金的晶粒细化效果比较明显,当Er含量超过0.6%时,细化效果减弱.     

电磁铸轧Al-Mg-Si合金短流程制备工艺对其组织和力学性能的影响

采用电磁铸轧制备出无大尺寸中心偏析缺陷的Al-Mg-Si合金板坯,探究了短流程工艺(直接冷轧)和传统工艺路线(长时间均匀化后冷轧)对第二相演变、元素分布和力学性能的影响。结果表明,电磁铸轧Al-Mg-Si合金经直接冷轧后,第二相颗粒被显著破碎、细化,位错密度增大,因此,仅需短时固溶处理便可使初生Mg₂Si相快速回溶到α(Al)基体中,并使主要合金元素(Mg和Si)均匀分布。直接冷轧的样品经固溶处理后获得了细小的再结晶组织,并保留了部分未再结晶晶粒,增强了时效硬化能力。因此,在T4P和模拟烘烤硬化处理状态下,采用短流程工艺路线的Al-Mg-Si合金具有良好的力学性能,其强度和塑性均与传统工艺路线处理后的样品基本相同。结果表明,电磁铸轧Al-Mg-Si合金可以省略长时间的均匀化处理工艺,具有实现汽车用Al-Mg-Si合金短流程制备的潜力。     

Si、Cu对Al-Mg-Si合金组织及性能的影响

通过力学性能测试、显微组织及断口分析等方法,分别研究了Si、Cu元素的加入对Al-Mg-Si合金组织及性能的影响作用,并对其随后加工工艺进行了合理探讨。结果表明:随着Si、Cu元素的增加,晶粒逐渐减小,硬度值随之增大;在相同条件下,Cu元素对铸态合金强化效果要比Si元素的作用更为显著,其主要归因于更多强化相的形成促进了结晶形核过程。通过对不同加工工艺后合金性能的比较分析,在本实验条件下合金经固溶时效、冷轧、二次时效后具有较佳的综合力学性能,其抗拉强度、延伸率分别为392MPa、11.60%。     

Al-Sr中间合金变质对铝镁硅型材组织与性能的影响

采用金相显微镜,扫描电镜及能谱分析仪对Al-Sr中间合金对Al-Mg-Si合金的变质效果进行了对比研究.试验结果表明,添加Al-Sr变质剂对合金组织中所含的AlFeSi相起到了一定的变质作用,使该相呈鱼骨状,边缘圆钝化,内部应力集中减小,与基体间产生较强的界面连接,在保证力学性能的前提下,提高了型材的韧性和耐蚀性.     

复合变质对Al-Mg-Si合金组织与性能的影响

试验研究了Al-5Ti-1B与Al-10Sr对Al-Mg-Si合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:复合变质处理后合金基体晶粒细化明显,晶界偏聚减少,Al-Fe-Si相呈鱼骨状。通过挤压+固溶+时效处理后,合金的力学性能均高于单独细化或变质处理合金的,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到261 N/mm2、225 N/mm2和15%。     

Cu含量对Al-Mg-Si合金显微组织及力学性能的影响

采用显微组织分析、拉伸性能测试和X射线衍射等手段,研究了Cu含量(0. 2wt%、0. 4wt%、0. 6wt%)对Al-Mg-Si合金不同处理态下的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Cu含量的增加可以显著改善Al-Mg-Si合金的力学性能。热轧态时,合金内部有一些破碎的残留相,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度最高为183 MPa;合金经固溶时效处理后,析出大量强化相粒子,并且随着Cu含量的增加,强化相粒子增多,少量的Al_2Cu相、Mg_2Si和Al_2Cu Mg相会参与合金的时效硬化作用,合金的抗拉强度随之提高,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度相比Cu含量为0. 2wt%的合金提高了13. 8%;在冷轧态下,Cu含量为0. 6wt%的合金的抗拉强度达到416 MPa,比Cu含量为0. 2wt%的合金的抗拉强度提升了18. 5%,3种合金的断后伸长率均在4%～5%范围内。     

Si、Mg含量对Al-Mg-Si合金显微组织及显微硬度的影响

通过添加不同含量Si和Mg,研究Si、Mg对Al-Mg-Si合金显微组织与显微硬度的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和显微硬度计分别对合金的微观形貌、相组成及显微硬度进行测试分析。结果表明：合金中主要有初生α-Al、骨骼状Mg2Si相、板片状共晶Si,还会出现少量的Al9Si、Al8Si6Mg3Fe、Al0.3Fe3Si0.7 和Al0.5Fe3Si0.5。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金中α-Al枝晶变得细小,初生硅含量增加。随着Mg含量的增加,α-Al枝晶变粗、变大,从α-Al基体和初晶Si中的析出相逐渐明显,Mg2Si强化相聚集长大,同时α-Al初生晶尺寸增大。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金的显微硬度也随之提高。随着Mg含量的增加,合金显微硬度先增大后减小。     

不同热处理状态Al-Mg-Si合金的热压缩力学行为及微观组织

利用Gleeble-3500热模拟试验机对不同热处理状态的Al-Mg-Si合金进行了高温压缩试验,研究了变形温度为100～400℃和应变速率为0.01 s-1条件下固溶态和时效态合金的热压缩流变行为.结果表明:合金在压缩变形过程中主要经历了应变硬化和稳态变形两个阶段.流变应力随变形温度的升高而下降,同一变形温度下,时效...     

中间退火对Al-Mg-Si系铝合金汽车板组织和性能的影响

对Al-Mg-Si系铝合金汽车板进行了不同的中间退火处理(无中间退火、300 ℃×2 h、420 ℃×2 h),并利用光学显微镜、XRD、TEM、拓扑仪、拉伸试验机对板材进行了检测分析。结果表明,中间退火处理对T4P态板材的微观组织、织构、罗平纹和力学性能影响显著,提高中间退火温度有利于获得等轴晶粒、增大应变硬化指数(n值)、降低板材各向异性(Δr值),但塑性应变比(r值)也会有所降低。此外,经过300 ℃×2 h中间退火处理的板材在10%预拉伸后表现出最好的表面质量,无中间退火和420 ℃×2 h中间退火处理的板材在预拉伸后罗平纹缺陷严重。这主要归因于中间退火引发的板材微观组织和织构的差异。300 ℃×2 h的中间退火处理可以使Al-Mg-Si系铝合金板材在不降低力学性能的前提下显著改善罗平纹,表现出最佳的综合性能。     

微量Sr对Al-Mg-Si基合金板材力学性能及成形性能的影响

研究了微量Sr对Al-Mg-Si-Cu基合金力学性能、成形性能的影响。结果表明：在所研究合金中加入Sr能够产生微合金化，改变合金的热力学平衡，使Mg、Si、Cu在合金中重新分布。当合金中Sr的质量分数为0．013％时，与不含Sr的合金相比，其力学性能、成形性能更高，且具有较好的综合性能。当合金中Sr的质量分数为0．093％时，与Sr的质量分数为0．013％的合金相比，其力学性能、成形性能下降，且综合性能较差。     

Al-Mg-Si合金的复合变质研究

实验研究了不同变质剂及其量的变化对Al-Mg-Si合金材料凝固组织的影响。结果表明:当复合变质剂加入量w(SrCl2 RE)由0.6%增至1.2%,初生Mg2Si晶粒细化,尺寸从约16μm降至11μm左右,形貌发生由不规则多面体向立方体的转变;同时导致树枝状共晶Mg2Si组织细化,高倍下各树枝分枝形貌出现由密集的粗大板片向离散的短细纤维或颗粒状转变;稀土元素Nd对材料中共晶组织的变质更有选择性。     

Al-Sr中间合金制备及应用的发展现状

综述了近些年来Al-Sr中间合金的发展现状,包括制备工艺,应用现状及用Al-Sr中间合金变质处理Al-Sr合金存在的问题。介绍了Al-Sr中间合金组织形态对Al-Si合金变质效果的影响,以及改变中间合金组织形态的有关工艺;近年来锶与其他元素复合变质的研究进展;其他锶合金及锶在变质其他合金方面的应用。     

Er在Al-Mg-Si合金中的存在形式及其热力学分析

制备了3种不同饵元素含量的AI-Mg-Si合金,利用显微组织观察(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS),X射线衍射物相分析(XRD)、硬度测试与差热分析(DSC)等分析测试手段,研究元素Er在AI-Mg-Si合金中的存在形式,并运用Miedema模型对Er在AI-Mg-Si合金中的热力学行为进行了分析.结果表明:在AI-Mg-Si合金中,E:元素的添加可以有效细化铸态晶粒,减小枝晶间距.AI-Mg-Si-Er合金凝固过程时可形成α(Al)+ Er5 Si,初生共晶组织,显微组织呈鱼骨状,合金中大量Er_5 Si_3相的形成,使可时效析出的Mg_2Si相减少,合金硬度值减小.原子亲和力和金属间化合物生成焓的计算结果显示Er-Si原子之间的亲和力大于Mg-Er和AI-Er原子之间的亲和力,且饵硅二元金属间化合物生成焓负值更大,熔点更高,因此,在AI-Mg-Si-Er合金中,Er原子与Si原子优先形成饵硅相.