稀土元素镧对汽车轮毂用A356铝合金显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机等设备,研究了稀土元素镧对汽车轮毂用A356铝合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:添加稀土元素镧后,A356铝合金中初生相α-Al得到显著细化,共晶硅形貌由粗大的针状或板条状变为细小的纤维状,共晶硅的平均面积和长径比分别从126μm2和18.2减小至7.8μm2和1.8;添加稀土元素镧后,铝合金中生成了AlSiLa金属间化合物;随着稀土元素镧含量的增加,铝合金的抗拉强度和伸长率均呈先升高后降低的趋势,当稀土元素镧质量分数为0.6%时,抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为215MPa和5.4%。     

富镧混合稀土对铝硅合金共晶硅的影响

试验采用几种方式对ZL102合金中加入富镧混合稀土变质处理后的合金组织进行观察。结果表明:富镧混合稀土对ZL102合金有比较好的变质作用,随着稀土量的增加,共晶硅相逐渐变细,呈篆字形,它与未变质和钠盐变质产生的共晶硅相形态有明显区别。随着稀土量进一步增加,共晶硅相保持不变,合金中又产生新相,并逐渐增加,在合金抗拉强度及延伸率上反映出类似的规律。实验方法和结果试验是在750℃～760℃下将铝-富镧混合稀土中间合金(含稀±15％)加入熔融的ZL102合金液中进行变质处理,静置15分钟后浇注φ12mm金属型金相试样。对试样分别作金相观察、深腐蚀(浸蚀剂为25％HCl)或全腐蚀处理后扫描电镜观察。     

Y对ZA84镁合金显微组织和力学性能的影响

利用金相显微镜、电子万能试验机、扫描电镜和X射线等手段,研究了添加Y含量(0%～1.5%)对铸态Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,随稀土元素Y的加入,合金的铸态组织的变化趋势为先细化后粗化。适量稀土元素Y(0.5%)的加入使ZA84镁合金的组织明显细化,网状的τ-Mg32(Al,Zn)49相变成颗粒状。当Y含量0.5%时,网状的τ-Mg32(Al,Zn)49相重新出现,组织又逐渐粗化。合金的硬度值随Y含量的增加先升高后降低,且Y含量1.0%时达到最大值。稀土Y的加入,以固溶形式和形成强化相2种方式极大改善了合金的力学性能。当Y含量为0.5%时,获得最佳室温和高温力学性能,其常温抗拉强度和高温抗拉强度分别为206MPa和182MPa。与基体合金相比,分别提高了15%、14.4%。     

电磁充型对铸造AlSi7CuMg合金强化性能的影响

通过对自行设计的电磁充型铸造试验装置主要工艺参数的测定试验,确定了电磁泵励磁电流与磁感应强度及电极电流与铝液柱高（泵高）关系。建立电磁充型反重力砂型铸造的加压工艺,进行了电磁充型对铸造AlSi7CuMg合金强化性能的影响试验研究。试验结果表明：在电磁场作用下AlSi7CuMg合金的热处理金相组织中的共晶相均匀弥散、力学性能明显提高。     

纯稀土Ce对Al-4.5%Cu铸造性能的影响

用对比的方法,研究了纯稀土Ce变质处理对Al-4.5%Cu合金的线收缩、热裂和流动性等铸造性能的影响规律。试验结果表明:稀土元素Ce的加入可明显改善Al-4.5%Cu合金的铸造性能。在纯稀土Ce加入量小于0.2%时,随Ce加入量的增加,Al-4.5%Cu合金的线收缩降低,热裂时最大应力增加,流动性增加;当纯稀土Ce的含量为0.2%时,Al-4.5%Cu合金的铸造性能达到最好;当Ce的含量大于0.2%时,Al-4.5%Cu合金的铸造性能反而降低;纯稀土Ce的最佳加入量为0.2%。     

稀土钇对Zn-25Al铸态组织及力学性能的影响

以Zn-25Al合金为基体材料,通过常规铸造方法制备了不同稀土含量的锌铝合金。采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、硬度计等分析研究了稀土Y对试验合金显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,添加稀土钇后,在锌铝合金中,其与Al、Zn等元素形成硬度高、热硬性好的复杂成分化合物且分散于晶界和枝晶中,细化了组织,有效地阻碍了高温时基体的变形和晶界移动。随着钇含量的增加,在室温、100℃和180℃3个温度下合金的抗拉强度和硬度基本上呈先升后降的趋势。当钇含量为0.6%时合金的综合性能最好,高温强度和硬度提高显著。180℃时的抗拉强度比不加Y时提高33.3%,硬度提高64.9%。当钇含量超过0.6%时力学性能下降。     

石墨烯增强TiAl自润滑复合材料的力学性能研究

利用超声波分散和机械球磨法把石墨烯均匀混合于钛铝基体,采用冷压压制成型和真空热压烧结技术制备石墨烯增强钛铝合金自润滑复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能谱分析仪(EDS)等对该自润滑复合材料的微观组织结构及其力学性能进行了研究。结果表明:石墨烯均匀的分布于钛铝合金自润滑复合材料基体中且石墨烯与钛铝合金未发生界面反应,石墨烯增强TiAl合金自润滑复合材料致密性较好。当石墨烯的加入量为0.3wt%时,自润滑复合材料的屈服强度由469 MPa提高到555 MPa;自润滑复合材料的硬度达到468 HV,比基体提高了11%;随着石墨烯含量的增加,复合材料的硬度和屈服强度逐渐增大,当石墨烯的添加量为0.7 wt%时,复合材料的硬度和屈服强度达到最大。     

稀土钇对A356合金显微组织和拉伸性能的影响

运用光学显微镜、扫描电镜和万能电子拉伸试验机等研究了稀土元素钇对A356合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:稀土钇是A356合金的一种优良变质剂,不但能使初生的α-Al晶粒变得圆整细小,二次枝晶间距减小,而且能使共晶硅由粗大的板条状转变为细小的颗粒状或纤维状;当加入0.4%钇后,A356合金的抗拉强度和伸长率分别达到了298 MPa和9.5%,比未添加钇的合金分别提高了29.6%和21.5%。     

锆对电磁铸造7050铝合金显微组织和力学性能的影响

利用电磁铸造技术制备了加入锆元素的高强度7050铝合金;采用光学显微镜和扫描电镜分析其显微组织,并进行了硬度和拉伸试验,研究了锆对铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:适量金属锆的加入可以细化铝合金的显微组织,提高铝合金的硬度、抗拉强度和伸长率;当锆质量分数控制在0.1%时,可以使铝合金获得最优的性能,抗拉强度为331.6 MPa,伸长率为12.1%,硬度为87.8 HBS。     

稀土对AM60B镁合金组织遗传性和性能的影响

针对采用纯AM60B镁合金原料及不同量的镁合金铸件废料生产AM60B镁合金的方法,研究了稀土元素对其组织和性能的影响.结果表明:不论是否加入废料,当稀土合金的加入量为0.5%时,组织遗传性仍然存在;随着加入量的逐渐增加,这种遗传性开始受到破坏,当加入量为1.0%时,AM60B镁合金的组织遗传性开始消失;镁合金的力学性能随着废料加入量的增加明显下降;当废料加入量一定时,随着稀土合金加入量的增加,合金的抗拉强度和伸长率都有明显改善,而当加入量达到1.0%以后,其性能增加的幅度开始趋缓,并且伸长率已呈现下降的趋势.     

混合稀土和镧对AL-4.5%Cu合金平板铸件凝固参数、二次枝晶间距及力学性能的影响

本文对结晶间隔较宽的合金-AL-4.5%Cu平板铸件,在砂型铸造条件下研究了混合稀土（RE）及镧（La）对合金的二次枝晶间距（DAS）、力学性能和宏观偏析的影响;探讨了凝固参数与二次枝晶间距、铸件抗拉强度之间的关系。实验结果表明：在AL-4.5%Cu合金中加入少量的RE和La能使合金的二次枝晶间距减小,当RE加入量为0.2%时,可使平板铸件的抗拉强度提高14%,延伸率提高24%。当RE加入量为0.5%时,可使整个平板铸件的逆偏析强度减轻。对凝固参数、二次枝晶间距及抗拉强度之间的关系进行回归分析表明,凝固指数（f、I）和温度梯度加速度（GAP）均为控制二次枝晶间距的有效参数,铸件的二次枝晶间距与抗拉强度之间存在较好的线性关系。这就为控制铸件质量以及用无损检验方法评价铸件抗拉强度提供依据。     

Al90Y10非晶合金细化剂对A356铝合金组织和力学性能的影响

在A356铝合金熔体中添加Al_(90)Y_(10)非晶合金细化剂进行细化处理,研究了细化剂质量分数(0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1%)对铝合金显微组织及力学性能的影响,分析了细化机制。结果表明:随Al_(90)Y_(10)细化剂含量增加,A356铝合金的二次枝晶间距先减小后增大,抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和硬度先升高后降低,拉伸断裂形式由准解理断裂转变为准解理与微孔聚集型混合断裂;当细化剂质量分数为0.6%时,A356铝合金的二次枝晶间距比未细化的下降了39.68%,合金力学性能最好;适量添加Al_(90)Y_(10)细化剂后形成的钇聚集相能够减少脆性相析出,阻碍α-Al相和共晶硅相进行溶质交换,从而细化晶粒,改善力学性能。     

微量锆元素对激光选区熔化成形AlSi10Mg合金组织及性能的影响

采用激光选区熔化技术制备添加不同质量分数(0～0.5％)锆元素的AlSi10Mg合金,并进行了固溶时效处理,研究了锆元素对合金组织及性能的影响.结果表明:热处理前合金均主要由α-Al相和共晶硅相组成,添加锆后合金中生成ZrAlSi相,随着锆添加量的增加,α-Al相和共晶硅相先细化后粗化,在锆质量分数为0.3％时细化效果...     

热处理对激光选区熔化成形AlSi10Mg合金中共晶硅形貌与分布的影响

通过激光选区熔化(SLM)技术制备AlSi10Mg合金,分析了沉积态合金的显微组织,研究了3种热处理工艺(T6、T2、T6+T2)对共晶硅形貌和分布的影响。结果表明:沉积态合金表面熔池由中心向边界依次为细晶区、粗晶区和重熔区,合金中共晶硅呈短纤维状,尺寸为纳米级;热处理前后,AlSi10Mg合金均由铝、硅以及Mg_2Si相组成;热处理后共晶硅分布更加均匀,组织均匀性提高;沉积态合金依次经T6,T2工艺处理后,其共晶硅的硅元素含量增加,共晶硅纯度提高。     

变质处理对过共晶铝硅合金组织和性能的影响

通过在铸造过程中对熔体进行二元和三元变质处理,制备了硅质量分数为18%的A390过共晶铝硅合金;通过金相分析、扫描电镜观察、拉伸性能测试、耐磨性能测试等手段研究了变质处理对A390过共晶铝硅合金组织和性能的影响。结果表明:A390合金经过变质处理后,初晶硅棱角得到钝化,尺寸小于30μm,共晶硅出现球化,晶粒尺寸减小;变质后合金力学性能明显提高,其中经三元变质处理后其室温抗拉强度与伸长率较未变质处理的分别提高了31%与150%;耐磨性能也有一定程度的改善,三元变质处理后的磨损机理以微观切削为主。     

合金元素对铸造铝合金切削加工性的影响

随着铸造水平和加工水平的不断提高,铸造铝合金在摩托车、汽车、航空航天以及国防行业的应用日益广泛。铸造铝合金比重小、强度高、耐磨性和耐腐蚀性好,在汽车行业铸造铝合金产品实现了轻量化,而且性能方面较灰铸铁有明显提高。长期以来,铸造铝合金一直被看成是易加工材料。但在切削加工铸造铝合金过程中,严重的刀具粘附倾向和刀具磨损使得加工表面质量和尺寸精度很差。因而,改善铸造铝合金的切削加工性成了广大研究人员关注的问题。添加不同的合金元素使铸造铝合金表现出不同的金相组织、力学性能以及切削加工性能。影响铸造铝合金切削加工性的合金元素分为合金化元素、晶粒细化元素、变质元素、易切削元素以及杂质元素五类。本文综述添加合金元素将对铸造铝合金切削加工性能的影响,为进一步研究改善铸造铝合金的切削加工性提供研究思路。     

评价铸造A713铝合金疲劳性能的新方法

在材料试验机上对铸造A713铝合金进行四点弯曲疲劳试验,并通过一种评价疲劳性能的新方法获得了该合金的疲劳弱点密度和强度曲线。结果表明:试验获得的铸造A713铝合金的疲劳强度为94.5MPa;该合金的疲劳弱点密度符合Weibull分布方程,疲劳弱点强度在应力水平为65%时最大;与气孔尺寸分布相比,疲劳弱点密度和强度的分布更适合作为材料疲劳性能的评价指标。     

锡添加量对铸态Mg-3Al-0.5SiO2合金显微组织和力学性能的影响

以纯镁锭、纯铝锭、纯锡锭、纳米SiO₂粉末为原料熔炼铸造Mg-3Al-0.5SiO₂-xSn(x=0,1,3,5,7,10,质量分数/%)合金，研究了锡添加量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着锡添加量的增加，粗大的Mg₂Si初生相逐渐转变为块状或针状相，Mg₂Sn相含量增加，当锡质量分数为5%时，Mg₂Sn相分布最均匀，尺寸最小；合金的强度和断后伸长率均随着锡添加量的增加呈先升高后降低的趋势，断裂方式先由脆性断裂向韧性断裂转变，再向脆性断裂转变；当锡质量分数为5%时，合金具有最佳的室温拉伸性能，其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率分别为145.6 MPa, 98.7 MPa, 7.12%,断裂方式为韧性断裂。     

纯稀土Ce对A1-4．5％Cu铸造性能的影响

用对比的方法，研究了纯稀土Ce变质处理对A1—4．5％Cu合金的线收缩、热裂和流动性等铸造性能的影响规律。试验结果表明：稀土元素Ce的加入可明显改善A1—4．5％Cu合金的铸造性能。在纯稀土Ce加入量小于0．2％时，随Ce加入量的增加，A1．4．5％Cu合金的线收缩降低，热裂时最大应力增加，流动性增加；当纯稀土Ce的含量为0．2％时，A1-4．5％Cu合金的铸造性能达到最好；当Ce的含量大于0．2％时，A1-4．5％Cu合金的铸造性能反而降低；纯稀土Ce的最佳加入量为0．2％。     

碳纳米管增强镁基复合材料的组织与力学性能

在Mg-1.3Mn-1.0Ce-4.0Zn合金熔体中加入质量分数为0~1.5%的碳纳米管(CNTs),采用搅拌铸造法制备了碳纳米管增强镁基复合材料,研究了复合材料的组织和力学性能,并探讨了复合材料的强韧化机制。结果表明:CNTs能细化基体合金的晶粒尺寸,改变晶粒形貌及第二相的分布特征;随着CNTs添加量增大,复合材料的室温强度、断口伸长率和硬度均呈先增大后减小的趋势;当CNTs的质量分数为0.5%时,室温强度、断后伸长率和硬度最高,分别为212.2 MPa,21.1%和55.0HBW,较基体合金的分别增加了8.5%,37.5%和10%;复合材料的强韧化机制包括增强相强化、第二相强化和细晶强化,而晶粒细化、CNTs的润滑作用及对裂纹的阻碍作用是复合材料塑性提高的主要原因。