Al-Cu合金的显微组织及其晶体生长方向（英文）

研究金属型铸造(PMC)和定向凝固(DS)不同Cu含量Al-Cu的显微组织和晶体生长方向,同时,探讨浇铸温度对纯Al的显微组织和晶体生长方向的影响。结果表明,纯Al晶体并非始终保持胞状,而是随着浇铸温度的升高从胞状晶变为具有发达晶臂的柱状树枝晶,且晶体的生长方向也随之改变。Cu元素对PMC和DS Al-Cu合金显微组织的影响相似:随着Cu含量的增加,α(Al)晶体均从胞状晶依次转变为柱状晶、柱状树枝晶和发达的等轴晶。随着Cu含量的增加,PMC合金晶体的生长方向逐渐逼近(110)方向,但所形成的(110)向的晶体并不属于羽毛状晶体。在所有DS Al-Cu合金中也未发现羽毛状晶体。     

浇注条件对Al-Cu合金组织的影响

利用扫描电镜和金相显微镜等手段，研究了浇注温度和冷却速度对Al—Cu合金组织的影响。结果发现，在Cu质量分数含量为5．65％的合金组织中出现了共晶组织，并随着浇注温度的升高，共晶组织体积分数明显增加。这是因为在Al—cu合金熔体中存在着Al原子集团，随着熔体温度的升高，原子集团尺寸减小。而且发现随着冷却速度的减小，同一浇注温度下的同成分的合金组织中共晶组织体积分数减小，共晶层片间距的分布由集中变分散。     

Zn、Mg、Cu对铸造Al-Zn-Mg-Cu合金强度和热裂性能的影响

采用正交试验,研究了Zn、Mg、Cu3种元素对铸造Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能和热裂倾向的影响。结果表明,3种元素对合金的抗拉强度和热裂倾向影响不同。对抗拉强度影响次序为:Zn>Mg>Cu;对热裂的影响次序为Cu=Mg>Zn。在试验范围内,随着Zn含量增加,抗拉强度和热裂倾向增大;随着Cu含量增大,抗拉强度和热裂倾向减少;随着Mg含量增加,抗拉强度先增大后减小,热裂倾向先减小后增大。低熔点晶间共晶组织对抗拉强度和热裂有重要的影响,随着共晶组织数量的增加,强度下降,热裂倾向先减小后增大。     

Al—Cu共晶合金熔体中稀土Ce与氢的相互作用

研究了不同稀土Ce含量对共晶成分Al-33.2Cu (质量分数,％,下同）熔体氢含量的影响。结果表明：在相同的保温时间和保温温度条件下,稀土的加入增加了合金熔体的氢含量。750℃,保温20min,加入0．6的Ce,Al-Cu共晶合金熔体的氢含量由0．06mL/100g增至0．16mL/100g。研究了不同Ce含量Al-Cu共晶合金熔体氢含量随温度变化的规律。实验 温度分别为720℃,750℃,800℃和850℃,含0．6Ce的Al-Cu共晶合金熔体氢含量的值分别为0．14、0．16、0．23和0．29mL/100g。     

Zr添加方式及加入量对CuCrZr合金组织与性能的影响

采用真空电弧熔炼-水冷坩埚法制备CuCrZr三元合金,研究了Zr的添加方式及加入量对CuCrZr合金微观组织和性能的影响。结果表明,以Cu60Zr40中间合金的方式加入获得的CuCrZr合金组织和成分更均匀。与直接添加Zr制备的CuCrZr合金相比,采用中间合金的铜基体中熔入了更多的Cr和Zr。Zr含量在1%~4%范围内,随着Zr含量的增加,铸态和时效态CuCrZr合金的硬度均增加,导电率均减小;时效态下合金组织的共晶区域逐渐增大。经过时效处理,更多的Cr和Zr元素从Cu基体中析出,导致合金的导电率和硬度提高。     

合金元素Cu、Mn对铸态Al-20Si合金微观组织和力学性能的影响研究

采用加入不同含量的Cu、Mn研究其对A1-20Si合金铸态组织及性能的影响进行研究。利用扫描电镜、万能拉伸试验机和硬度计对合金的组织和力学性能进行了分析。研究结果表明:随着Cu、Mn元素含量的增加,A1-20Si合金铸态下金相组织中不规则黑色块状初生Si尺寸减小,数量增多,网状共晶Si逐渐细化,点状共晶Si数量增多,硬度有所增加,在熔炼温度为780℃,1.1wt%Mn、1.8wt%Cu时,硬度达到最大值149 HB,抗拉强度达到最大值399.8MPa。     

Al-Cu共晶合金定向凝固不同抽拉速度下的组织演化

研究了Al-Cu共晶合金定向凝固下的组织演化规律。结果表明,在一定的温度梯度下,随着凝固速度的增加,共晶层片间距因Al2Cu分叉而发生细化。在定向凝固过程中,层片间距的调整是通过纵向生长上的分叉和横向上的错配边界移动实现的,共晶组织达到稳态的过程是纵向和横向不断调整的过程。     

强磁场对Cu-Ag合金凝固组织及性能的影响

为了制备组织均匀、细小,性能优良的Cu-Ag合金试样,研究了有无强磁场条件下不同Ag含量的Cu-Ag合金的凝固组织和显微硬度。研究结果表明,强磁场下Cu-Ag合金的初生Cu枝晶变短,细化,共晶组织面积增加,片层间距减小,同时初生Cu枝晶内Ag含量增加,合金硬度下降。     

微量Cu对生物Zn-Mg合金组织和生物降解行为的影响

通过向生物医用Zn-0.8Mg合金中添加微量合金元素Cu,研究了Cu含量对合金组织和生物降解行为的影响。结果表明,随着Cu含量增加,合金中初生η-Zn相逐渐细化,其平均晶粒尺寸由106μm减小到43μm,同时,第二相的体积分数也随之逐渐增加。腐蚀浸泡和电化学测试结果均表明,随着Cu含量增加,合金在Hank’s溶液中的失重降解速率和自腐蚀电流密度均逐渐增大,表明合金的降解速率逐渐提高。     

方波脉冲电流对Al-Cu合金凝固组织的影响

针对单极方波脉冲电流幅值对Al-Cu合金凝固组织的影响进行了试验研究。结果表明,脉冲电流对亚共晶Al-5Cu和过共晶Al-50Cu合金的凝固组织和初生相有明显细化作用,这主要是由于方波脉冲电流频域较宽,高次波的能量衰减较慢,对凝固系统所做的有效功值较高。由于电流及感生磁场的不均匀性而产生的磁场梯度漂移和磁力线曲率漂移,使得过共晶Al-50Cu合金中Al3 及Cu 离子沿磁场方向迁移,在脉冲电场作用下,促使初生相CuAl2沿磁场方向优势生长。