稀土元素Er对Bi5Sb8Sn钎料力学性能的影响

通过向Bi5Sb8Sn钎料合金中添加适量的稀土元素铒(Er),研究了不同含量的稀土Er对Bi5Sb8Sn无铅钎料合金力学性能的影响。结果表明,微量稀土Er的添加能显著细化该钎料组织,改善合金的组织分布情况,提高钎料的力学性能;稀土w(Er)0.5%时,Bi5Sb8SnRE合金抗拉强度和钎焊接头的抗剪强度较基体钎料Bi5Sb8Sn分别提高了41.8%和83.0%.;但当稀土w(Er)0.5%时,则组织粗化,钎料力学性能下降。     

稀土La、Nd对BiSbSn高温钎料力学性能的影响

通过在Bi5Sb8Sn焊料中添加微量稀土La、Nd来提高其力学性能,以获得新型的无铅高温钎料.研究表明:加入稀土(La、Nd)元素可以明显提高Bi5Sb8Sn钎料的力学性能;当稀土(La+Nd)含量小于0.2％时,随着稀土元素的增加,钎料的抗拉强度、剪切强度、伸长率增大;当稀土含量大于0.2％时,随着稀土元素的增加,钎料的抗拉强度、剪切强度、伸长率下降.因此稀土的含量为0.2％时,Bi5Sb8Sn钎料的力学性能最佳.     

Sb元素及稀土对Zn-10Al基钎料及钎焊接头性能影响

向Zn-10Al-5Cu基体中添加元素Sb及稀土镧钕,采用真空炉、万能材料试验机、金相及扫描电镜等设备,研究了Sb元素及稀土添加量对Zn-10Al-5Cu组织、性能及钎焊接头性能的影响.结果表明,钎料合金的铺展面积随Sb元素添加量的增加先较快增大后又趋于稳定趋势;抗拉强度随Sb元素添加量的增加而稳定增加;钎料组织由共析与共晶组织混合而成;在优选出的Zn10Al5Cu1.5Sb钎料中添加稀土镧钕,钎料的润湿性得到进一步改善,当稀土添加量为0.15%时,钎料的润湿性最佳;此时钎料组织中灰色粗大树枝晶组织及黑色层块状组织减少、灰黑相间层片状组织增多且变的细小,基体组织得到最大程度细化,钎料合金及钎焊接头强度达到最大;继续增加稀土,钎料合金的润湿性及钎焊接头的抗剪强度反而下降.     

Ni元素含量对BiSbSnxNi钎料润湿性能和抗剪强度影响

研制开发高温无铅软钎料一直是钎焊领域一大难题.熔点为270℃左右的Bi5Sb8Sn钎料因润湿性能和抗剪强度达不到要求而受到限制.通过在Bi5Sb8Sn中添加不同含量Ni元素形成新型BiSbSnNi四元合金,来改善Bi5Sb8Sn合金的润湿性能和力学性能.结果表明,尽管Ni元素的添加使BiSbSnxNi钎料合金铺展面积均较基体钎料差.但Ni元素的最佳添加量为2%时,可以改善钎料中金属间化合物的生成,能够增大钎料的铺展面积.当Ni元素含量为3%时,钎料合金的抗剪强度最高.在Ni元素含量为4%时,IMC厚度明显增加,且出现条状的富铋相,对钎料焊接接头的抗剪强度产生不利影响.     

稀土镧钕对Ti15Cu15Ni钎料硬度及TC4接头抗剪强度的影响

在Ti15Cu15Ni钎料合金基础上添加微量稀土镧钕,以应用普遍的TC4为母材,研究稀土镧钕添加量对钎料合金及钎焊接头性能的影响.结果表明,稀土相分布于α-Ti及金属间化合物的相界,阻碍位错运动,使钎料硬度增加,在稀土含量为1%时达到最大40HRC.稀土镧钕对Ti15Cu15Ni抗剪强度具有较大影响,稀土含量小于0.5%时,抗剪强度随稀土含量增加而增加;稀土含量大于0.5%时,随着稀土含量增加,钎料合金抗剪强度呈下降趋势.当稀土含量等于0.5%时,抗剪强度达到最大为244.55 MPa.     

锡含量对Bi5Sb钎料铺展性能及抗拉性能影响

在Bi5Sb基体钎料中添加1%～8%Sn,研究锡对Bi5Sb基无铅钎料润湿性能及力学性能的影响.结果表明,在Bi5Sb钎料中添加适量的锡,可使Bi5SbxSn钎料熔点控制在270～280℃左右,与Bi5Sb钎料相比,变化不大,但钎料合金铺展性能和抗拉强度明显提高.当锡含量为8%时,Bi5Sb8Sn钎料合金钎焊铺展性能和...     

元素Bi及稀土La、Nd对Zn-10Al-5Cu钎料性能的影响

研究了Bi及稀土添加对Zn-10Al-5Cu(mass%)基体合金的润湿性能、显微组织、力学性能的影响。结果表明:钎料合金铺展面积随Bi添加量的增加而增大;铜铝接头抗剪强度随Bi添加量的增加而先增加后降低,得到的Zn-10Al-5Cu-2Bi(mass%)是性能较为优良的钎料。在Zn-10Al-5Cu-2Bi(mass%)钎料中添加稀土La、Nd,钎料的润湿性得到改善,当稀土元素添加量为0.15%时,钎料的润湿性能最佳。随着稀土元素的添加,钎料中大块的黑色共析组织逐渐变小,基体组织得到细化;当稀土元素含量为0.1%时,基体组织最为均匀、细密,晶粒也达到最大程度的细化,铜铝钎焊接头的抗剪强度达到最大。因此稀土La、Nd元素在Zn-10Al-5Cu-2Bi(mass%)中的最佳添加量为0.1%左右。     

Ni含量对(BiSbSn)xNi钎料电阻率及抗拉强度的影响

研制开发高温无铅软钎料一直是钎焊领域中的一大难题,熔点为270℃左右的Bi5Sb8Sn钎料的电阻率及抗拉强度有时因达不到要求而使其应用受限。本文通过在Bi5Sb8Sn钎料中添加不同含量Ni形成新型(BiSbSn)xNi四元合金,以改善Bi5Sb8Sn合金的电阻率和抗拉强度。结果表明:尽管随着Ni含量的提高,(BiSbSn)xNi钎料合金的性能下降,但当w(Ni)2%时,钎料合金的电阻率最小,为2.13×10-6Ω·m;当w(Ni)1%时,钎料的抗拉强度最高,为44.26 MPa,相对基体提高了将近10%。     

添加微量稀土对SnBi基无铅钎料显微组织和性能的影响

研究了添加微量稀土对Sn58Bi基无铅钎料熔化温度、润湿性能、钎焊接头强度、高温时效前后IMC厚度的变化和显微组织的影响,并与添加一定量Ag对Sn58Bi钎料的试验结果做了比较.试验所用钎料为Sn58Bi,Sn58Bi0.5Ag,Sn58Bi0.1RE和Sn58Bi0.5Ag0.1RE,添加稀土为Ce基混合稀土.试验结果表明,添加微量稀土不仅抑制了Sn58Bi钎料高温时效引起的IMC的生长,而且细化了显微组织;微量稀土添加对钎料熔化温度没有明显影响,但能显著改善Sn58Bi钎料的润湿性能和接头强度,而且改善的程度优于添加微量Ag对Sn58Bi钎料的作用.     

Cu含量对Bi5Sb钎料润湿性能和力学性能的影响

通过在Bi5Sb中添加不同含量的Cu形成新型BiSbCu三元合金.结果表明:在Bi5Sb钎料合金中添加0.5%～5.0%(质量分数)Cu,BiSbCu钎料合金的熔点变化不大,但其润湿性能和力学性能明显改善;当Cu含量为1.5%时,(Bi5Sb)1.5Cu钎料合金的润湿性能和力学性能最好,与基体Bi5Sb相比,(Bi5Sb)1.5Cu的铺展面积增大57.8%,抗拉强度提高212.4%;随着Cu含量的增大,针状组织Cu2Sb的含量逐渐增多,钎料合金性能下降.     

Cu和Sb元素添加对Sn-Bi共晶合金性能的影响

向Sn-Bi共晶合金中同时添加Cu和Sb元素设计额定温度为142℃的易熔合金,并对合金的熔点、相组成、准静态拉伸性能、焊接接头力学性能进行了研究。结果表明,Cu与Sb元素的添加使合金的熔点上升,但是合金的过冷度和熔化潜热下降。添加Cu和Sb元素后,在合金基体内形成了块状的SnSb相和长条状的Cu₆Sn₅、Cu₃Sn相,这些第二相强化了合金的抗拉强度,但降低了合金的塑性。(Sn58Bi)3Cu3Sb易熔合金抗拉强度为86.4 MPa,塑性为15.5%,熔点为141.8℃,其与覆铜板焊接接头的抗剪切强度较Sn-Bi共晶合金明显提高,可达到55.7 MPa。     

Effect of rare earth on the microstructure and mechanical properties of as-cast Cu-30Ni alloy

Cu-30Ni-xRE (x = 0–0.213) alloys were prepared by a metal mould casting method. The effect of RE on the microstructure and mechanical properties of the alloys was investigated using optical microscope, scanning electronic microscope with energy-dispersive spectrometer, X-ray diffraction, and mechanical test. The results show that RE has obvious effect on refining dendrite structure and grain size, as well as on purifying the melting of Cu-30Ni alloy. With the increase of RE content, the ultimate tensile strength, yield strength, and elongation increase at first and then decrease after adding RE more than 0.095 wt.%. Cu-30Ni-0.095RE alloy possesses preferable mechanical properties, i.e., the ultimate tensile strength, yield strength, and elongation are 308 MPa, 125 MPa, and 51.2%, respectively. The microstructure and mechanical properties are worsened with increasing RE content more than 0.095 wt.%. The improvement of mechanical properties of Cu-30Ni-0.095RE alloy is attributed to RE refining microstructure and purifying the matrix.     

RE对SnAgCu钎料合金及焊点性能的影响

利用JSM-5610LV扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS）等测量方法,研究了微量RE对Sn-2.5Ag-0.7Cu无铅钎料的显微组织、润湿特性、拉伸强度及焊点剪切强度和蠕变断裂寿命的影响。结果表明,向Sn-2.5Ag-0.7Cu中添加0.1%RE可明显细化钎料合金的显微组织,改善钎料合金的润湿特性,提高钎料合金的抗拉强度、伸长率及焊点剪切强度,增加焊点的蠕变断裂寿命。当RE添加量为0.5%时,由于形成了RE化合物而明显恶化钎料合金的性能。     

RE-Ba-Sb复合变质对4004铝合金组织与性能的影响

4004铝合金具有良好的可焊性。然而,由于其Si含量较高,在凝固过程中会形成粗大的Si相而降低该合金的塑性,从而降低箔材的成品率。为了提高该合金的塑性和成品率,采用RE?Ba?Sb对4004铝合金进行复合变质处理。作为对比,对该合金亦采用不同含量稀土进行变质处理。对于单一稀土变质处理,当稀土加入量为0.2%时,材料的组织和性能达到最佳,此时材料的的抗拉强度为194 MPa,伸长率为5%。对于RE?Ba?Sb复合变质处理,变质剂的最佳加入量采用正交设计的方法而进行优化。结果表明,RE的加入量影响最大,其次是Ba的加入量,Sb的加入量影响最小。三种元素的最佳加入量分别为RE 0.01%,Ba 0.3%,Sb 0.05%,此时材料的抗拉强度为224 MPa,伸长率为6%。且复合变质中RE的加入量约为单一RE变质加入量的1/20。     

混合稀土和挤压铸造对ZL305合金组织和性能的影响

采用挤压铸造和重力铸造制备出不同混合稀土含量的ZL305合金,研究了混合稀土含量和挤压铸造对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在重力铸造下,添加混合稀土对合金晶粒细化效果明显,当添加0.1%的混合稀土时,ZL305合金的综合力学性能达到最佳,抗拉强度增加到227.88MPa,伸长率为6.47%。相比重力铸造,挤压铸造成形的合金组织明显细化,并且合金铸态的抗拉强度和伸长率都明显提高。添加0.2%的混合稀土时,合金的抗拉强度和伸长率最佳,分别为302.35MPa和7.23%。经430℃×10h固溶处理后挤压铸造合金的性能显著提高。     

Effect of Ca addition on the as-cast microstructure and creep properties of Mg-5Zn-5Sn magnesium alloy

The effect of Ca addition on the as-cast microstructure and creep properties of Mg-5Zn-5Sn magnesium alloy was investigated. The results indicate that adding 1.0 wt.% Ca to Mg-5Zn-5Sn alloy can effectively refine the as-cast microstructure of the alloy, and the CaMgSn phase with high thermal stability is formed in the alloy. In addition, adding 1.0 wt.% Ca to Mg-5Zn-5Sn alloy can also improve the creep properties of the alloy. After adding 1.0 wt.% Ca to Mg-5Zn-5Sn alloy, the second creep rate of the alloy at 150°C and 50 MPa for 100 h decreases from 4.67 × 10⁻⁸ to 1.43 × 10⁻⁸ s⁻¹. The strengthening mechanism is mainly attributed to the microstructural refinement and the formation of CaMgSn phase.     

往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能

研究了往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能。结果表明,往复挤压可显著细化Mg-4Al-2Si合金的组织,随着挤压道次的增加,基体晶粒与Mg2Si相颗粒不断细化,其中,基体晶粒由于动态再结晶而细化。挤压8道次时,基体晶粒和Mg2Si颗粒的平均尺寸分别由铸态的45μm和20μm减小至1.5μm和1.3μm;但是,当挤压道次为11时,基体晶粒与Mg2Si相颗粒均出现粗化现象。往复挤压可使合金的高温力学性能大幅度提高,挤压8道次时,高温屈服强度最高,为197 MPa;挤压11道次时,高温抗拉强度最高,为256 MPa,与铸态高温强度相比,分别提高了163.9%和239.7%。合金的高温强化机制为Mg2Si颗粒的弥散强化作用,高温拉伸断裂形式为微孔聚合型韧性断裂。     

基于d-电子合金设计理论和JMatPro软件新型生物医用钛合金的设计

基于d-电子合金设计理论和JMatPro软件,运用正交试验,设计了具有较低弹性模量和较高强度且含有无毒元素Nb、Mo、Zr和Sn的新型生物医用∥钛合金Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr,并对该合金的显微组织和力学性能进行分析。结果表明,Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr合金在800。C下固溶处理后,由单一的β等轴晶构成。与Ti-6Al-4V相比,该合金具有较优越的力学性能：E=65GPa,σb=834MPa,σ0.2=802MPa,6=11％,有望成为新型种植材料。该方法可以有效地降低实验次数,并得到理想的实验结果。     

合金元素对镁及镁合金力学性能强化的研究

总结了近年来镁合金中加入合金元素来改善镁合金力学性能的研究现状。论述了镁的合金化原理。介绍了在一些常用镁合金中分别加入Sn、Sb、Bi、Pb、Y、Nd、La、Sr、Sc、B、Ca、Si、Zr、Ag、Cd等合金元素对镁合金力学性能的强化效果以及强化机理。认为固溶强化和第二相强化是加入合金元素强化镁合金的主要方式。