Zr含量对6061铝合金铸态组织及力学性能的影响

利用坩埚炉制备不同Zr含量的6061铝合金,研究Zr对合金铸态组织和力学性能影响。结果表明:Zr的加入可细化6061铝合金晶粒,随Zr的增加,合金晶粒度先增加后降低,在Zr的质量分数为0.3%时,晶粒度近似达到6级;Zr对6061铝合金的抗拉强度和硬度有一定影响,随Zr含量的增加,合金的抗拉强度和硬度先提高后降低;当Zr的质量分数为0.3%时,合金的抗拉强度和硬度达到最大值,分别为164 MPa和59.8HB。     

Al-4.5Cu合金热裂倾向的研究

为解决高强度铝铜合金的热裂倾向 ,通过合金化手段 ,采用正交设计 ,研究了Ti、Ce、La、Bi等合金元素及其交互作用对Al- 4 .5Cu合金热裂倾向的影响。结果表明 :在铝铜合金中加入微量的Ti、Ce、La、Bi能不同程度地提高合金热裂抗力。其中Ti是作为变质元素起作用的 ,通过细化晶粒增大晶粒接触面积 ,提高液膜结合强度 ,从而提高热裂抗力 ;Ce、La、Bi是表面活性元素 ,通过改变晶粒生长过程以及枝晶形貌和晶粒间结合形式来提高抗力。Ce、La、Bi的交互作用对铝铜合金的热裂抗力也有显著影响 ,其最佳配比为 :Ce :La :Bi=0 .2 % :0 .15 % :0 .10 %。     

Ce对Zr-Cu-Al-Ni非晶合金热稳定性及耐腐蚀性的影响

为研究Ce对非晶合金热稳定性和耐腐蚀性的影响,采用铜模吸铸法制备(Zr55Al10Ni5Cu30)100-xCex(x=0,1,2,3,4)非晶合金。用差示扫描量热仪(DSC)、电化学工作站分析样品热力学性能和电化学腐蚀行为,用扫描电子显微镜(SEM)观察样品腐蚀后的形貌。DSC曲线表明,随着Ce添加量增加,非晶合金的玻璃转变温度Tg和初始晶化温度Tx都降低,但Tg下降得比Tx慢,导致过冷液相区ΔTx(ΔTx=Tx-Tg)从73℃降到49℃。极化曲线反映,适当添加Ce能提高非晶合金腐蚀电位,即增强其耐腐蚀性,且Ce最优添加量为1%。样品腐蚀后的SEM图显示,适当添加Ce的非晶合金,表层膜存留更多,即腐蚀程度更低。因此,添加Ce会降低Zr-Cu-Al-Ni非晶合金的热稳定性,而适当添加Ce能提高该非晶合金的耐蚀性。     

Al-5Ti-1B、Ce复合添加对铸造铝合金组织和性能的影响

通过复合添加Al-5Ti-1B和Ce,研究Al-5Ti-1B含量对A356.0铝合金组织和性能的影响。结果表明:添加Al-5Ti-1B后,α-Al的二次枝晶间距、共晶硅的平均等效直径均降低,而共晶硅圆整度提高。随Al-5Ti-1B添加量增加,α-Al的二次枝晶间距、共晶硅的平均等效直径和圆整度均先减小后增大,而合金伸长率则先提高后降低。此外,加入适量的Al-5Ti-1B有效促进Ce与Fe形成α-AlSiFeCeMg汉字状富铁相。当Al-5Ti-1B质量分数为0.25%时,合金的综合组织力学性能最佳。α-Al的二次枝晶间距、共晶硅等效直径较未添加时分别降低6.2%和15.1%,而共晶硅圆整度和伸长率分别提高25.4%和42.4%。     

混合稀土对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

利用XRD衍射分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、透射电子显微镜等仪器设备研究低含量混合稀土对AZ80镁合金力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着混合稀土含量的增加晶粒不断细化,生成的板条相Al11RE3(RE代表Ce和La)也逐渐增加,在热变形过程中阻碍位错和晶界的运动,强化合金的力学性能,其中稀土的质量分数为0.15%的合金具有最佳的力学性能;该合金挤压态下的抗拉强度为320 MPa,屈服强度为221 MPa,伸长率为16%;在175℃时效16 h的条件下,材料达到峰时效,合金性能得到进一步的提高,抗拉强度为354 MPa,屈服强度为246MPa和伸长率为9.4%。     

热轧温度对Cu-2.7Be合金腐蚀行为影响

为探究热轧温度对Cu-2.7Be合金耐蚀性及显微组织的影响,研究不同热轧温度（680、730、780、830℃）下Cu-2.7Be合金在质量分数为5%的NaCl盐雾环境中的电极电位、表面形貌和耐蚀性演变规律。结果表明：随温度升高,Cu-2.7Be合金的耐蚀性降低,自腐蚀电流密度升高,容抗弧直径减小,电荷交换阻抗减少,降低了Cu-2.7Be合金的耐蚀能力。     

Ce对空气电池用多元铝合金综合性能影响

向Al-5Zn-1Mg-0.1Ga-0.1Sn-0.05Mn母合金掺杂不同含量稀土Ce,通过金相分析、电化学测试及腐蚀形貌分析等研究合金在摩尔浓度为4 mol/L的NaOH溶液中的电化学性能。结果表明:当添加质量分数为0.3%的Ce时,合金晶粒最细小,第二相粒子分布细小均匀。Ce提高阳极活性,降低合金自腐蚀反应速率,合金的电化学性能最佳。添加Ce抑制合金在摩尔浓度为4 mol/L的NaOH溶液中的不均匀腐蚀,更趋于均匀腐蚀。Al-5Zn-1Mg-0.1Ga-0.1Sn-0.05Mn-0.3Ce具有最佳综合性能,适合作碱性电解质中铝-空气电池阳极合金。     

振动对稀土Ce铝铜合金组织的影响

利用斜坡振动浇注工艺生产Al4.5Cu4Ce合金,研究浇注温度、冷却方式和振动电压3个参数对合金凝固组织的影响。实验表明,这些参数对合金晶体形核和晶体的生长方式产生重要影响。700℃温度斜坡振动铜模水冷浇注的Al4.5Cu4Ce合金组织为均匀、细小的近球状非枝晶组织,晶粒平均直径为38.3μm,晶粒平均圆度为2.31。     

前缸盖的间接挤压铸造技术研究

以SD510汽车空调压缩机前缸盖为研究对象,采用优化成分的6061、6082变形铝合金进行合金净化技术、细化技术、间接挤压铸造技术及热处理技术试验研究,并结合Procast铸造软件对间接挤压铸造的成形过程进行计算机数值模拟。结果表明:优化后的6061合金可用于间接挤压铸造;在一定压力范围内,提高间接挤压压力可相应地提高铸件的综合力学性能及内部组织的致密度;计算机数值模拟技术可有效指导间接挤压铸造工艺参数的选择。     

激光诱导自蔓延Ni-Al合金组织性能及掺杂B的影响

在Ni14.3Al5.7中掺杂原子数分数为1.86%的B,将原始粉末压制成坯。采用不同激光点火功率对压坯进行激光诱导自蔓延烧结,利用SEM、XRD及硬度、磨损、耐蚀性测试表征手段,分析研究烧结合金的微观组织结构及宏观性能。结果表明:未添加B,烧结合金物相为Ni3Al、NiAl、Al2O3,合金组织呈网状分布;掺杂B后,烧结产物为Ni3Al、NiAl、Al4B2O9、Al2O3,对产物组织形貌影响较小。当烧结功率为700 W,烧结合金的显微硬度达到381.27HV,维钝电流为0.253 mA/mm2;功率为1 100 W,相对密度达89.3%;功率为900 W,耐磨性最佳,相对质量损失为0.24%。在相同烧结功率下,B提升了烧结合金的相对密度、硬度,但耐磨性、耐蚀性能有所下降。     

Sb对Mg-6Al合金腐蚀行为的影响

采用腐蚀试验和组织分析,结合腐蚀速率计算和腐蚀形貌观察,研究Sb对Mg-6Al合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,加入质量分数为0.5%的Sb后,Mg-6Al合金的显微组织得到细化,腐蚀速率降低,腐蚀形貌改善,耐腐蚀性能得到显著提高。     

钴磷合金镀层的热疲劳组织结构变化的研究

选用钢结硬质合金为基体材料,在其表面进行化学镀钴磷合金,再进行热处理。在自制的热疲劳度试验机上进行热循环实验,研究所获的钴磷合金镀层及在热疲劳过程中组织结构变化的基本规律。结果表明,在该合金表面所获得的钴磷合金镀层平整光滑,与基体材料结合良好;镀层在热处理过程发生α-Co→β-Co的同素异构转变;随着热循环温度的提高以及热循环次数的增加,镀层表面氧化腐蚀加剧,部分镀层剥落;镀后的热处理影响镀层表面的显微硬度。     

焊接电流对LD10CS焊接接头组织和性能的影响

对LD10CS铝合金进行TIG焊,利用金相、硬度和腐蚀实验,研究不同焊接电流对LD10CS铝合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明:当电流过大时,热输入量大导致晶粒粗大,且过大的焊接电流还可能造成合金元素的烧损;而电流过小时,冷却速度过快,第二相无法充分均匀地析出;当焊接电流为230 A,焊接接头的组织为细小均匀的α-Al固溶体,并且在其上分布着均匀、细小、弥散的第二相,使接头具有较好的硬度和耐蚀性。     

稀土钇对AZ91D镁合金微观组织和腐蚀性能影响的研究

为改善镁合金的耐腐蚀性能,进一步拓宽镁合金的应用范围,研究通氩气下加入稀土Y对AZ91D镁合金组织和性能的影响。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。加入1%Y能显著降低合金的腐蚀速度,提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流。     

碳和锰对湿磨衬板钢组织和性能的影响

对湿磨衬板用加镍及加锰的低碳高合金钢的组织和力学性能及腐蚀条件下的冲击磨损性能进行研究。研究结果表明:对加镍低碳高合金钢,当碳含量由0.16%增至0.25%,合金组织由板条马氏体变为板条、隐晶马氏体与残余奥氏体的混合组织,在腐蚀条件下抗冲击磨损性能先升后降,以0.21%含碳量为最优;加锰的低碳高合金钢在湿式磨机衬板模拟工况环境下,抗冲击磨损性能略优于加镍低碳高合金钢,锰代镍具有可行性。通过分析冲击腐蚀磨损表面形貌、磨面表层及亚表层的状态变化,结果显示两种合金在腐蚀条件下冲击磨损机制接近,后期以疲劳剥层为主。     

时效时间对ZA35-1.35Si-0.3Zr合金组织及电化学性能的影响

用金相显微镜、XRD、扫描电镜以及电化学工作站,研究不同时效时间对ZA35-1.35Si-0.3Zr合金组织和电化学性能的影响。结果表明:固溶时效处理可以有效减小ZA35-1.35Si-0.3Zr合金晶粒尺寸,提高其电化学性能;时效时间为6 h时,合金晶粒尺寸最小,第二相数量明显增多且颗粒细小、分布均匀;在6 h时效时间下合金的电化学性能最好,腐蚀电流密度比铸态ZA35-1.35Si-0.3Zr合金降低71.9%;时效处理ZA35-1.35Si-0.3Zr合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中电化学性能增强的主要原因是合金的容抗弧变大,极化电阻增加,腐蚀速率降低。     

铝合金稀土铈盐转化膜耐蚀性能研究

利用扫描电镜(SEM)、能谱(EMS)及盐雾试验等测试方法系统地研究了铝合金稀土铈盐转化膜的结构、组成成分及其致密性对其耐蚀性的影响。研究结果表明,膜层中的稀土铈元素有效地抑制铝合金的点蚀行为,极大地提高其耐蚀性,转化膜的致密性对提高铝合金的耐蚀性能起决定作用。     

6061-O铝合金搅拌摩擦焊研究

采用搅拌摩擦焊(FSW)方法对6mm厚的6061-O铝合金板材进行对接,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析母材和焊接接头的显微组织和断口形貌,并测试其拉伸性能和显微硬度。结果表明:焊接速度v为300mm/min时,当搅拌头旋转速度n低于800r/min,6061-O铝合金FSW接头出现明显的未焊合缺陷;当转速提高到1200r/min,接头缺陷消失,接头拉伸性能与母材接近。在所选工艺参数下获得的FSW接头硬度均比母材高,最高点均出现在焊核区;断口分析表明,断裂均为韧性断裂,且位置均出现在远离接头的前进侧热影响区。     

大塑性变形AZ31-1%Si-0.5%Sb合金组织与力学性能

研究大塑性变形对AZ31-1%Si-0.5%Sb合金组织和性能的影响,探讨基体组织和Mg2Si颗粒的细化机制。AZ31-1%Si-0.5%Sb合金铸态组织由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg2Si组成。正挤压变形可以细化合金微观组织,基体晶粒约为2μm,正挤压提高AZ31-1%Si-0.5%Sb合金力学性能。往复挤压4道次后再进行正挤压,得到4μm晶粒细小均匀分布的等轴晶组织,抗拉强度、屈服强度、延伸率及硬度较单次正挤压态分别提高了21.8%、19.8%、43.6%和21.5%。力学性能的提高得益于基体组织、Mg2Si和β-Mg17Al12的进一步细化。