喷射沉积Mg-9Al-4.5Ca合金的显微组织和力学性能研究

通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、拉伸试验机对喷射沉积工艺制备的Mg-9Al-4.5Ca锭坯沉积态和挤压态的显微组织、相组成与力学性能进行研究。结果表明:喷射沉积Mg-9Al-4.5Ca合金的组织较常规铸态细小,经热挤压加工后组织进一步细化,沉积态合金的组织为等轴晶,晶粒度为3～5μm;沉积坯的相组成为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca、Ca2Mg6Zn3和MgZn2,经热挤压后相组成转变为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca、Mg17Al12和MgZn2;合金挤压态的力学性能较常规变形镁合金MB7有显著提高,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为470MPa、390MPa、8%。合金的强化机制主要为细晶强化,固溶强化和弥散强化。     

喷射沉积Mg-Al-Ca-Zn镁合金力学性能研究

采用喷射沉积加热挤压成形方法制备Mg-Al-Ca-Zn镁合金,使用SEM、TEM等技术对其组织和力学性能进行研究。结果表明:喷射沉积挤压态镁合金组织均匀、晶粒细小,合金中存在大量细小的第二相;沉积挤压态合金抗拉强度可达到425 MPa,延伸率为3%,细晶强化是其主要强化机制;时效处理对喷射沉积挤压态合金抗拉强度无明显影响,但会降低高合金化合金的延伸率,固溶时效处理会降低合金抗拉强度,但可提高低合金化合金的延伸率。     

具有良好弯曲加工性能的Al-Mg-Si合金板材

<正>日本专利JP2006241548中公布了一种弯曲加工性能非常好的Al合金薄板材制造技术。该Al合金板材主要成分包括(质量分数):0.4%～1.5%Si、0.2%～1.2%Mg和不超过1.0%的Fe,其余是Al。该板材合金组织中与Mg2Si相共存的Al-Fe-Si金属间化合物的     

镁含量对离心雾化铝镁合金粉反应性能的影响

为研究镁(Mg)含量对系列离心雾化铝镁(Al?Mg)合金粉性能的影响,选用不同Al与Mg质量投料比(70:30、50:50、30:70)的离心雾化Al?Mg合金粉(Al?Mg30、Al?Mg50、Al?Mg70),采用粒度分布仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和热重分析?差示扫描量热法(TG?DSC)对合金粉进行粒度、形貌、物相和动力学研究.同时在71℃热氧化作用下,研究不同Mg含量对合金活性的影响.结果表明,3种Al?Mg合金粉粒度分布均匀,形貌规整,具有良好的球形度.Al?Mg30,Al?Mg50合金粉都为枝晶组织,Al?Mg70是由α固溶体和枝状析出相组成;Al?Mg合金粉物相主要是α?Al,β?Al3Mg2和γ?Al12Mg17,且随着Mg含量的增加,合金化合物中β?Al3Mg2相逐渐减少,γ?Al12Mg17相逐渐增多,失活率逐渐增高,且所有Al?Mg合金粉失活率在48 h以后基本保持不变.TG?DSC结果表明,随着Mg含量的增加,合金粉的初始放热温度逐渐减小,活化能也逐渐减小,反应速率逐渐加快,3种Al?Mg合金增重比例均大于相同粒径的Mg粉(53.02％)和Al粉(8.65％).激光点火结果表明,3种Al?Mg合金粉点火延迟时间远短于单质Al,且在燃烧过程中存在微爆现象,可显著缩短燃烧时间,且随着Mg含量增加,燃烧时间逐渐变短.     

高强度Mg合金制备技术

<正>日本专利JP2007 113037中公布了一种高力学性能Mg合金及其制备工艺。该Mg合金是采用静液挤压或热挤压方法加工制造的。合金中主要含有(质量分数):6%~15%Al,不超过4%的Zn,其余是Mg。挤压态Mg合金中所含Al元素的40%以上以固溶体的形式存在。挤压态合金截面中心的平均晶粒尺寸不超过10μm,且位于合金截面边缘的晶粒平均大小与合金截面中心的晶粒的大小的比值为0.7~1.3。该合金的拉伸强度不低于300 MPa,且力学性能均一。     

镁/铝双金属固液复合界面的研究

用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计等分析ZL105铝合金和Mg真空固液复合结合区的显微组织、相组成、元素分布和显微硬度。结果表明:当温度为430℃、保温60 min时,得到的ZL105/Mg双金属材料缺陷少,结合区形成3个新相层,各层组织均匀、层间结合紧密、显微硬度趋势良好,最大硬度值为287.9HV;在结合区形成Al_3Mg_2和β-Mg17Al12两种金属间化合物,新相层中的A层为α-Mg枝晶和枝晶间连续网状分布的β-Mg17Al12共晶组织,B层为富Al的α等轴细晶,C层主要为铝基固溶体和Al_3Mg_2。     

Al-Zn轴瓦合金显微组织和力学特性的研究

对采用设计化学成分制备的Al-Zn轴瓦合金进行显微组织观察、能谱分析和力学特性测试。结果表明:在合金化学成分设计的质量分数范围内,在Al-Zn-Cu基体表面分布着Mg2Si、CuAl2、S(Al2MgCu)相、Pb相、Sn相和Al(6MnSiFe)相;合金铸锭经过500℃×6 h均匀化处理、轧制和300℃×1 h退火处理后,其抗拉强度为180~205 MPa,伸长率为16%~18%,显微硬度为54.7HV。     

等通道角挤压对喷射沉积Al-Cu-Mg合金显微组织和拉伸性能的影响

<正>美国加利福尼亚大学的研究人员采用等通道角挤压(ECAP)工艺对喷射沉积Al-4.4Cu-0.8Mg合金进行处理以制造大横截面的细晶块体材料。技术人员对该喷射沉积Al-4.4Cu-0.8Mg合金的密度和拉伸性能变化作了检测,并用扫描电子显微镜(SEM) 和透射电子显微镜(TEM)对其显微组织进行了分析。在200℃时成功地用ECAP工艺对喷射沉积Al-4.4Cu-0.8Mg合金进行了加工。经过一次ECAP加工,材料接近完全致密化,残余孔隙尺寸从约20 μm降为小于3 μm。同时,合金中生成了长约1 μm宽约200 nm的细长组织。经过多次ECAP处理,合金的显微组织变为等轴化和均匀化。经过4次ECAP加工,材料的晶粒度降到了100-250 nm。经过ECAP工艺处理后,喷射沉积Al-4.4Cu-0.8Mg合金的室温强度提高了110%。材料强度的提高可归因于孔隙的减少,位错密度的提高和晶粒的细化。     

高强度耐磨损烧结Al基复合材料

美国专利US2006 13719中公布了一种高强度耐磨损烧结Al基复合材料的制造工艺。Al合金基体的主要成分（质量分数％）是：Zn3～10、Mg0．5～5和Cu0．5～5，硬质颗粒增强相含量为0．1-10，可选择的硬质颗粒增强相包括碳化硅、硼化铬和碳化硼粒子等。硬质颗粒增强相均匀分散在Al合金基体上，MgZn2、A12Mg3Zn3和CuAl2等金属间化合物相也弥散沉淀在Al合金基体上。     

Mg-Y-Si合金制备及组织分析

在热力学计算分析的基础上,用SiO2粉末和纯镁制备Mg-3%Si(质量分数)中间合金,并用光电直读光谱仪测定制备的中间合金Si的含量,表明其含量稳定且可控。用普通重力铸造法制备了Mg-2Y-1Si合金和Mg-3Y-1Si合金,该合金的铸态组织由α-Mg相、(α-Mg+Mg2Si)共晶组织以及在晶内、枝晶间少量分布的点状Mg24Y5相组成。通过对α-Mg晶格常数的计算及通过原子尺寸、电负性、晶体结构的对比,证明Y固溶在基体中形成固溶体。研究表明,Y通过依附在生长界面前沿,有效抑制基体的生长速度,细化基体组织,且随着Y添加量的增加,细化效果更加明显。     

往复挤压制备Mg2Si/Mg-Al复合材料组织及时效行为研究

对用石墨型铸造方法制备的Mg2Si/Mg-Al基复合材料进行了多道次往复挤压及时效处理,以探讨该材料组织与硬度的变化规律。结果表明:Mg2Si/Mg-Al复合材料经往复挤压7道次后,Mg2Si相分布均匀且小于30μm,基体晶粒尺寸<10μm,复合材料硬度为150.7HV,与铸态相比提高了22.5%;挤压后的材料经215℃时效6h后,硬度为163.9HV,较铸态提高了33.3%。硬度的提高得益于基体组织、Mg2Si和Mg17Al12的细化,而时效后硬度进一步提高是由于固溶到基体中的Al原子以颗粒状Mg17Al12相析出。     

7A52铝合金原位加热过程中的物相转变与热膨胀系数测量

用原位加热X射线衍射方法测量了7A52合金铸锭在不同温度下的X射线衍射谱,确定不同温度下该合金中存在的物相,精确计算基体在不同温度下的点阵常数和不同温度区间的热膨胀系数。试验结果表明:7A52合金铸锭由基体、少量η(MgZn2)、T(Mg32(Al,Zn)49)相和难熔相Al6Mn组成;随温度升高,合金元素从基体中析出形成η和T相,在300℃左右T相大量析出;T相在高于300℃的温度下逐步回溶入基体,形成单一固溶体。在低于100℃和高于450℃的温度区间内点阵常数变化主要受温度影响,而在介于以上温度的中间区段点阵常数变化平缓,基体点阵常数的变化受温度和相变双重因素影响。采用高温原位X射线衍射方法测量物相的热膨胀系数是可行且精确的。     

快速凝固对AZ61组织及性能的影响

通过铜模喷铸的方法制备得到快速凝固态AZ61镁合金,并通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)观察对铸态及快速凝固态AZ61镁合金的组织结构及相的组成进行表征。研究发现快速凝固态AZ61镁合金的组织均匀细小,且样品中弥散分布着颗粒状的Mg17Al12相,除此之外,该合金的α-Mg中还固溶了大量的Al、Zn元素。通过压缩实验发现快速凝固态AZ61镁合金具有极高的强度,其压缩断裂强度达到440 MPa,远高于铸态AZ61镁合金。同时还测试各个样品在3.5%NaCl中性溶液中TAFEL曲线并结合腐蚀表面SEM图研究样品的腐蚀性能。     

金属雾化喷射沉积工艺的研究进展

简要介绍了金属雾化喷射沉积工艺的主要特点、研究现状以及在镁合金、铝合金、铁基合金、高温合金以及磁性材料等方面的应用情况。并讨论了它的发展前景。     

镁合金AZ31腐蚀性能研究

利用强流脉冲电子束对镁合金AZ31表面进行快速铝合金化处理。分析表面合金化层的显微结构,测量铝合金化前、后镁合金AZ31样品在5%NaCl溶液中的腐蚀性能。测试结果表明,AZ31样品表面约10μm层深范围内的Al元素含量有所增加,合金化层的晶粒细化,加入的Al元素以固溶形式存在。表层铝元素的添加可提高镁合金AZ31的耐蚀性,原始样品自腐蚀电位为-1231mV,极化电阻为0.4531kΩ·cm2,铝合金化样品的自腐蚀电位提高到-669.1mV,对应极化电阻增加到2.202kΩ·cm2,较原始样品的极化电阻提高近5倍。     

AZ91D镁合金表面激光熔覆Al+Al2O3涂层研究

为了改善AZ91D镁合金的表面性能,试验利用3kW横流CO2激光器在AZ91D镁合金表面上进行了激光熔覆Al+Al2O3涂层处理。熔覆后使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对熔覆层进行了微观分析,测试了熔覆层的显微硬度及摩擦磨损性能。试验结果表明:熔覆层由Mg,Mg17Al12,Al2O3等相组成,表层微观结构主要是Mg和Al的亚共晶基体及其上弥散的Al2O3颗粒;熔覆层的平均显微硬度最高达到250HV0.05,明显高于基体AZ91D(70～80HV0.05);其磨损性能与基体相比也有了较大提高。     

钛合金与铝合金异种金属焊接研究现状

随着异种金属复合构件的应用日益广泛,钛与铝的焊接连接方法在工程应用中显得越来越重要。综述了熔化焊、固相焊及钎焊3个方面对国内外钛合金与铝合金的焊接研究现状。钛合金与铝合金能够实现良好的冶金连接,但在钛侧界面会生成金属间化合物。由于母材中的元素不同、焊接工艺不同,接头界面的化合物生长机制会有很大的差别。不同的化合物会导致接头出现不同的力学性能。通过分析金属间化合物与力学性能的关系,进一步展望了钛合金与铝合金焊接的发展趋势。     

喷射成型高强度铝合金在固体火箭发动机上的应用

将喷射成型高性能铝合金,用于固体火箭发动机的结构材料.计算与试验结果表明,喷射成型铝合金的室温比强度高于传统铝合金、钢,在试验所选定的部件上替代传统材料,用于固体火箭发动机的构件,通过了各种性能检测,减重55%~69%,表明喷射成型高性能铝合金在固体火箭发动机上应用前景广阔.     

钇对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

研究在通氩气下Y精炼剂对AZ91D镁合金组织和性能的影响。试验结果表明,AZ91D镁合金加入Y后,显微组织主要由α-Mg基体相、β相(Mg17Al12)、Al2Y相和Al6Mn6Y相组成。经复合净化处理后的AZ91D镁合金力学性能明显改善,平均抗拉强度由101.88MPa提高到141.91MPa,但延伸率提高不明显。