超声振动对Mg-8Li-3Al合金凝固组织及性能的影响

在Mg-8Li-3Al合金的凝固过程中,不同功率的超声波被引入到合金熔体中。在超声作用下研究Mg-8Li-3Al合金的微观结构、耐腐蚀性能和力学性能。基于超声空化作用及声流作用,对超声细化机制进行分析。结果表明：在施加超声波后,合金的α相形貌从粗大的蔷薇状结构变为细小的近球状结构。当超声波功率为170W时,能够获得细小的球状结构。与没有施加超声场的合金相比,施加超声场（功率170W,作用时间90s）后的合金耐腐蚀性明显提高,力学性能也有很大改善,抗拉强度和伸长率分别提高了9.5%和45.7%。     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.5Er合金在铸态和均匀化条件下的组织(英文)

采用普通半连续铸造技术(DCC)制备了Al-Zn-Mg-Cu-Zr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.5Er合金,研究了微量元素Er对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金铸态和均匀化态组织的影响。结果表明:添加0.5%Er后,合金的晶粒尺寸增大且为粗大的树枝晶。在合金凝固过程中,大部分元素Er在晶界处形成三元合金相Al8Cu4Er。经过均匀化处理后,两种合金晶界处的MgZn2相几乎全部回溶。但是在含Er合金中,由于Al8Cu4Er相的回溶温度约为575℃,所以均匀化处理不能有效地消除Al8Cu4Er相。     

电磁连铸过程中电磁场对变形镁合金凝固组织的影响

采用软接触电磁连铸和普通连铸的方法分别制备了AZ61镁合金铸锭,结果表明软接触电磁连铸铸锭的组织均匀,晶粒细化,晶界上二次相析出减少,第二相呈断续状弥散分布,Al元素含量在晶内增加,而在晶界处降低。针对上述现象探讨了连铸过程中电磁场作用下AZ61镁合金的组织凝固机理,提出第二相"磁致弥散"的思想,并推导了软接触电磁连铸的热力学关系。     

电磁连铸和微合金化对5356铝合金组织性能的影响

研究了不同电源功率、拉坯速率和冷却水量等参数以及微量Sc元素对5356铝合金组织和性能的影响。结果表明,在电源功率10 k W,拉坯速率8 cm/min,冷却水量1.7 m3/h的工艺条件下,5356铝合金具有最优的表面和内部质量以及综合力学性能,抗拉强度、伸长率分别可达310.0 MPa和16.3%,且铸锭表面无明显铸造缺陷,边部组织基本为等轴晶,心部组织呈破碎枝晶形态,第二相分布均匀。5356铝合金合理的均匀化处理工艺参数为440℃,30 h,空冷,均匀化处理后合金元素Mg的微观偏析基本消除,在晶界连续分布的Al8Mg5相明显回溶。微量的Sc元素显著提高5356铝合金的强度和塑性。实验证明,5356Al+0.4%Sc(质量分数)合金晶粒明显细化,第二相数量减少,抗拉强度和伸长率达330.0 MPa和29.0%,分别提高6.5%和77.9%。     

电磁-悬浮铸造对变形镁合金晶粒细化的影响

在悬浮铸造的基础上引入了电磁搅拌,并将其与悬浮铸造的优点有机结合,通过不同电磁搅拌时间对悬浮铸造AZ61变形镁合金进行了试验,悬浮剂的加入使合金液中形成了大的能量起伏和成分起伏,有助于形成细晶组织,电磁搅拌的引入加速了悬浮剂和合金母液的均匀混合,有效避免了悬浮剂在合金液中的聚集"搭桥"现象和悬浮剂在铸件中的夹生,结果表明在悬浮剂为2%(质量分数)时进行2 min搅拌时效果最佳,组织的平均晶粒度最小,达到57.5 μm,是悬浮铸造时的三分之一,是金属型铸造的四分之一.析出相Mg17Al12明显减少和细化,并且在基体上的分布更加弥散.电磁悬浮铸造(2min,2%)对比金属型铸造,抗拉强度提高了约20%,屈服强度提高了约30%,延伸率提高了近50%.     

铸态Mg-Sn-Zn-Al合金组织性能

研究含Sn5%,8%,11%及Zn0.5%,1%,2%的Mg-xSn-yZn-1.0Al合金(质量分数)的显微组织演变和力学性能变化,在此基础上优化合金的成分比,得出在Sn:Zn=5:1和Sn:Zn=6:2.5时有较佳的综合力学性能。显微组织观察表明,Zn元素能够起到明显的晶粒细化作用,显著提高合金的抗拉强度,但过量的Zn会使合金的伸长率显著下降。Sn含量的增加可以明显地改善合金的树枝晶组织,并使其等轴化,但Sn含量的增加使合金的抗拉强度明显下降。同时增加Sn和Zn元素的含量时,Sn含量的变化成为合金组织演变的主要原因;减少Sn和Zn元素的含量时,Zn含量的变化成为合金组织演变的主要原因。     

Gd含量对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织与力学性能的影响

采用铸锭冶金工艺制备6种Gd含量不同的A1-Zn-Mg-Cu-Zr-xGd合金。采用金相观察、力学性能测试、扫描电镜、电子探针及透射电镜等分析手段,研究质量分数x,分别为0%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%的Gd对基体合金铸态及时效态显微组织和力学性能的影响。结果表明:Gd含量对A1-Zn-Mg-Cu-Zr合金的微观组织和力学性能的影响显著,当Gd含量低于0.25%时,随Gd含量的增加细化效果、强度以及伸长率都增加;当Gd含量为0.25%时,铸态组织中基体晶粒最小,达到32μm左右;此时T6态合金组织的强度和伸长率达到最高,抗拉强为624.54 MPa,屈服强度为595.00 MPa,伸长率为13.3%,且固溶组织具有良好的抗再结晶作用;而当Gd含量超过0.25%时,合金的微观的组织与力学性能变差。     

螺旋磁场对Pb-Sn合金成分偏析的影响

测试分析新型电磁搅拌器内螺旋磁场和旋转磁场的磁感应强度、分布和作用规律,研究螺旋磁场对Pb-80%Sn过共晶合金凝固组织影响的作用机理,并与无磁场和旋转磁场条件下合金凝固组织的形貌特征及成分分布进行对比分析。结果表明:螺旋磁场相比于旋转磁场可以在铸锭内部更大区域内形成均匀搅拌,更易于破碎和细化枝晶组织,既能促进椭球或球状晶的生成,又能更好地改善宏观偏析;在频率一定的情况下,初生相晶粒尺寸随着励磁电流的增大而减小;当励磁电流为125A时,旋转磁场和螺旋磁场细化晶粒的效果最好;继续增大电流,晶粒产生粗化;螺旋磁场可基本消除成分偏析,并在较小励磁电流(100A)下达到采用旋转磁场(125A)时的最佳搅拌效果。     

螺旋磁场对Sn-Sb合金成分偏析的影响

为了深入研究螺旋磁场解决重力偏析的效果及作用机理,本文选用低熔点Sn-Sb合金,分析不同励磁电流下螺旋磁场对铸锭宏观成分偏析的影响,并与常规条件下及相同工艺参数旋转磁场条件下的凝固组织进行比较.结果表明,螺旋磁场的电磁力分布特点有利于在铸锭内部形成更大区域的均匀搅拌,相比于旋转磁场可以更好地改善铸锭成分的宏观偏析;随着励磁电流的增大,两种磁场改善偏析、细化凝固组织的效果更好;当螺旋磁场励磁电流为100 A时,基本消除铸锭上、下部位由于重力作用导致的成分偏差,β相(SnSb)变得细小且均匀分布在基体内.在金属熔体凝固的过程中施加螺旋磁场可消除重力偏析,效果优于旋转磁场.     

复合场对TiB2/AZ31复合材料组织和性能的影响

利用熔体内高温自蔓延反应制备了TiB2/AZ31复合材料,通过金相、扫描电镜、力学性能测试等技术考察了复合场对镁基复合材料铸态、均匀化态和轧制态微观组织和力学性能的影响。结果表明,TiB2/AZ31复合材料施加复合场后,α-Mg基体得到了显著的细化,铸态组织中的骨骼状β-Mg17Al12相渐渐向层片状共晶组织转变,并且使TiB2颗粒团簇的尺寸明显减小,均匀的分布于基体中。由于TiB2颗粒和复合场的引入,复合材料轧制态组织中切变带变得更窄更密集,TiB2颗粒团簇在流变应力作用下有少许的破碎,并沿着轧制变形流线分布。另外,复合材料的力学性能得到了明显改善,其中抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到351 MPa,315 MPa和7.7%。