超轻镁-锂合金超塑性变形研究现状及展望

镁-锂合金是最轻的金属结构材料,在航天领域具有广阔的应用前景.镁-锂合金相较普通镁合金表现出优异的变形性能,引起了研究者的广泛关注.综述了近年来国内外镁-锂合金超塑性变形研究现状,包括了超塑性镁-锂合金材料制备方法、超塑性变形行为、超塑性加工方法等研究领域.对超塑性镁-锂合金的研究发展趋势进行了展望.     

冷轧对LAZ933超轻镁锂合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、硬度计、室温拉伸等手段,探究了冷轧工艺对LAZ933镁锂合金板材显微组织与力学性能的影响,并观察其断口形貌,结果表明,LAZ933镁锂合金具有良好的冷加工能力,随累积变形率的增加,α相与β相组织沿轧制方向拉长,组织得到一定细化,组织不均匀性消失,合金硬度和抗拉强度升高,延伸率有所降低。通过冷轧工艺增强其强度具备可行性,为该合金的广泛应用和实际生产提供参考。     

航天用超轻镁锂合金研究进展

随着航天技术的发展,航天器材料向着减小结构质量、提高使用性能和降低制造成本等方向发展,而轻量化成为制约其发展的最重要因素之一。镁锂合金是最轻的金属结构材料之一,且具有高比强度、比刚度等优点,在航空航天、武器装备等领域具有潜在的应用价值,尤其在深空探测和微纳卫星方面备受关注。对镁锂合金的研究应用现状、在航天领域的应用前景和需解决的关键问题进行了综述,为镁锂合金在航天领域的应用奠定基础。     

超轻镁锂合金的研究现状与发展趋势

镁锂合金具有无可比拟的低密度、高比强度、高比刚度、易切削加工、塑性好、低温韧性好、良好的磁屏蔽、防震性能和可回收性等优点,能满足航空、航天、军事工业对轻质材料的迫切需求,受到各国的广泛关注和高度重视。本文作者首先针对镁锂合金的国外研究现状进行了分析,同时介绍了国内在镁锂合金技术研发领域的最新进展,分析了镁锂合金目前发展面临的技术问题,梳理出镁锂合金未来的发展趋势。     

二次冷轧对超轻双相镁锂合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、硬度计、室温拉伸等手段,探究了二次冷轧对累积变形率60%、不同退火工艺处理LZ91镁锂合金板显微组织与力学性能的影响。结果表明:经过二次冷轧后,α-Mg与β-Li两相组织都沿轧制方向被压扁,出现了一定程度的取向性。其中250℃×1 h退火经二次冷轧后,细小的"扁球状"α相分布在β相晶粒周围,细小晶粒较多,力学性能也达到最好,最大抗拉强度为285 MPa左右,伸长率为34%,硬度值为73.46 HV0.025;拉伸断口可见大量分布密集的韧窝,为韧性断裂。     

稀土复合变质处理对Al-Si合金性能的影响

采用Ce-La复合稀土对Al-20%Si合金进行变质处理,考察了稀土复合变质对Al-Si合金力学性能、耐磨性能的影响,研究了冷却速度对合金力学性能的影响。结果表明:Ce-La复合变质剂对Al-20%Si合金具有双变质作用,当稀土Ce的添加量为0.5%,La的添加量为0.6%时,Al-Si合金的力学性能最好,抗拉强度和伸长率分别为268.5 MPa、0.52%;Ce-La复合变质剂能细化合金,提高合金耐磨性;稀土共晶硅对冷却速度一定程度上较为敏感,冷却速度的提高可以有效细化合金。     

镁锂合金时效行为研究现状及展望

镁锂合金是最轻的金属结构材料,由于其存在时效软化现象,极大限制了推广应用。综述了近年来国内外对镁锂合金时效软化机理的研究,如时效析出相的长大、聚集和粗化,以及析出的亚稳硬化相在随后时效进程中转变为稳定的软化相等,讨论了能有效抑制时效软化的途径,最后对镁锂合金的时效行为研究进行了展望。     

镁锂合金表面含聚苯胺复合涂层的防腐性能研究

    以过硫酸铵为氧化剂,磺基水杨酸为掺杂剂,用化学氧化法合成了聚苯胺 - 二氧化硅(PANI- SiO₂)复合材料;通过FTIR,XRD和SEM对PANI-SiO₂复合材料进行表征;以PANI-SiO₂粉末为功能成分,环氧树脂为成膜物质,在镁锂合金表面制备了PANI-SiO₂/环氧树脂复合涂层,用开路电位和交流阻抗谱研究了涂层的防腐蚀性能.结果表明,在3.0 mass%的NaC1溶液中,PANI-SiO2/环氧树脂复合涂层具有很好的防腐性能,且认为PANI的存在使得镁锂合金表面生成一层钝化膜.     

冷热处理对镁锂合金板材组织性能的影响

以冷轧态Mg-8Li-3Al-0.4Ca合金板材为研究对象,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子拉伸机和维氏硬度计等设备,研究不同冷热处理工艺对微观组织和力学性能的影响。结果表明:冷轧变形的板材经不同的冷热处理后,α相出现球化,β相发生了再结晶。Mg-8Li-3Al-0.4Ca合金经过先冷后热或先热后冷的处理方式,随着深冷时间的增加,合金的拉伸性能及硬度均出现先上升后下降的变化规律。     

退火处理对变形镁锂合金显微组织及性能的影响

对Mg-4Li和Mg-6Li合金进行热挤压处理后,在不同温度下进行退火,研究退火工艺对合金显微组织与性能的影响。结果表明:经290℃热挤压后,Mg-4Li合金中α相产生了局部再结晶,而Mg-6Li合金中的β相优先于α相基本完成再结晶。与Mg-4Li合金相比,由于β相的存在,Mg-6Li合金完全再结晶的退火温度可降低至200℃,并且挤压及退火态Mg-6Li合金的硬度也降低。     

Al-P中间合金对共晶和过共晶Al-Si合金的变质机制

探讨了Al—P中间合金对共晶及过共晶Al—Si合金的变质特点,P在Si相中的存在形式、分布规律及变质机制．实验表明,Al—P中间合金可有效地细化过共晶Al—Si合金中的初晶Si,使该合金的σb．20℃和δ20℃分别提高19．0％和125％．对共晶型Al—Si合金而言,Al—P中间合金可促使析出细小的初晶Si,获得过共晶型组织,并将针片状的共晶Si变为短杆状,从而使该材料的σb,20℃和σb,300℃分别提高11．1％和18．9％．Al—P中间合金加入到过共晶Al—Si合金中,P主要以AlP形式存在于初晶Si内部;加入到共晶Al—Si合金中的P分别以AlP和原子态P存在于Si相内．P对过共晶Al—Si合金变质是以AlP异质形核机理为主;而P对共晶Al—Si合金的变质是以AlP异质形核和原子态P影响Si相形态两种机制共同作用的结果．     

Mechanical Properties and Corrosion Behavior of Multi-Microalloying Mg Alloys Prepared by Adding AlCoCrFeNi Alloy

In this work, a series of multi-microalloying Mg alloys with a high degradation rate and high strength was prepared by adding AlCoCrFeNi HEA particles to the Mg melt followed by hot extrusion. The microstructure evolution and mechanical properties of the alloys were studied, meanwhile, the corrosion properties were evaluated by immersion weight loss and electrochemical tests. Results indicated that HEA particles in the Mg melt were decomposed and formed the Ni-rich phase,which was distributed un...     

共晶硅的变质

文章综述了共晶硅的变质机理及常用变质元素的特性.最为人们接受的硅的变质机理是Lu和Hellawell提出的杂质诱发孪晶假说.Na变质能力强,但存在变质衰退快及过变质等问题.Sr具有较好的变质能力,同时变质有效期长,没有明显的过变质问题,其变质孕育期的长短主要与合金中的磷的含量有关.Sb变质具有长效性,重熔后仍然具有变质的能力,但变质效果较差,其变质机理与Na和Sr不同.     

铝硅二元合金的共生生长机制

观察分析了铝硅二元共晶合金的显微结构。发现在不同凝固条件下凝固的共晶硅形貌虽然有极显著的差别，但它们的基本结构是相同的－－铝硅二元合金共生生长成共晶团；共晶团的核心部分基本上相同，共晶团的尺寸与冷却速度和变质处理有关。稀土元素主要富集在共晶团的周界处，促使晶体缺陷增多，导致分枝急剧增加，从而使共晶硅由各向异性生长特性转变为各向同自发性生长特性。     

Al-Si合金中Si相的团粒化研究

利用金相和电子探针等手段研究了AC8C、ZL104和ZL109牌号的亚共晶及共晶Al-Si合金中共晶和初晶Si相的团粒化。结果表明，用Sr变质处理附以热处理手段相结合的方法可促使共晶Si相呈团粒状。并均匀分布干铝基体上，加入TiB2粒子可进一步促进共晶Si趋于圆滑，甚至使之团球化。使用杆状Al-P中间合金后，可使共晶Al-Si合金析出大量初晶Si，获得过共晶组织，并在一定条件下可促使初晶Si晶粒团粒化，提高活塞的金相等级。另外，在Si、Cu和Mg成分一定的条件下可形成一个球状复合相，为获得真正的球状Si相开辟了新思路。     

Microstructural Characteristic and Mechanical Behavior of Nodular Silicon Hypereutectic Al-Si Alloys

The microstructure and mechanical properties of Al-Si-Cu-Mg alloys containing 12 wt.% to 30 wt.% Si are discussed. The eutectic and primary silicon particles are nodulized by a designed modification practice followed by a solution heat treatment of 6 h to 8 h at 510°C to 520°C. Metallographic analysis was used to measure structural characteristics of the Si-rich structures. Spheroidization of silicon phase leads to an increase in tensile strength and ductility of alloys at room temperature and 300°C compared with commercial Al-Si alloy. Increasing Si concentration causes the ultimate tensile strength and elongation at room temperature to fall due to the appearance of coarse silicon particles, but the ultimate tensile strength at 300°C remains unchanged.     

电流对过共晶Al-Si合金凝固组织的影响

在ZL102合金凝固过程中施加电流处理,研究电流对凝固组织的影响规律。结果表明,随着电流的增大,试样底部硅相的富集加剧,而且初生硅的形貌发生改变;当电流增大到50 A,凝固趋向于平衡;随着通电时间的延长,底部硅的富集减弱,组织有一定程度的粗化。     

Ca对共晶Al-Si合金磷变质效果的影响

利用金相和电子探针微量分析仪(EPMA)等手段研究了共晶Al-Si(ZL109)合金熔体中Ca对Al-Si合金变质效果的影响.结果表明:合金中的Ca能使P变质失效,甚至出现类似Na变质处理的效果.分析表明:Ca能与合金熔体中的P形成比AIP更稳定的CaxPy化合物,从而抑制了P变质作用的发挥;C2Cl6精炼可使CaxPy化合物分解,重新形成AlP,从而使P变质效果得以恢复.     

Mg对共晶Al-Si合金磷变质效果的影响

研究结果表明,经过磷变质处理的共晶Al-Si合金中加入1.2%的Mg后,磷变质效果变差,甚至出现类似钠变质处理的特征.分析认为:Mg能与合金熔体中P形成比AlP更稳定的化合物,抑制了磷变质作用的发挥;在加入Mg再进行变质处理的情况下,变质效果良好.     

The Influence of Lithium on Cast Al-Si Eutectic Alloys

Recycling of aluminium aircraft scrap as feed for casting alloys is common practice in the aluminium industry. Therefore, as Al-Li alloys come into widespread use, concern is being raised regarding the extent to which lithium ‘contamination’ will adversely affect the quality of Al-Si castings. In the present study, lithium was found to modify the silicon phase in an identical manner to strontium although more lithium is required for complete modification since it has a higher solubility in aliminium at solidification temperatures. Its presence in alloys containing strontium does not adversely affect the modification behaviour. However, if lithium levels exceed 0.20 wt% then intermetallic particle formation and porosity become a problem.