Mg-Al系耐热镁合金中的合金元素及其作用

合金化或微合金化作为改善合金性能或设计新型合金的重要手段之一,目前已普遍应用于Mg-A1系耐热镁合金的研究开发中.综述了Mg-Al系耐热镁合金中合金元素Al、Zn、Mn、Sb、Bi、Sn、Si、RE、Ca和Sr的作用行为,重点分析了Al和Zn 2种主体元素对Mg-Al系耐热镁合金组织和性能的影响,讨论了合金元素使用中存在的问题和今后的发展方向.     

Al-Si合金变质元素及其交互作用

铸造Al-Si合金具有轻量化、流动性好、气密性好、收缩率小和热膨胀系数低等优点,已成为铸造业中最受重视的结构材料之一。铸造Al-Si合金的力学性能主要取决于组织中的α-Al相、共晶硅、初生硅、金属间化合物、缺陷以及它们的形态、尺寸和分布,其中硅相和富Fe相的形貌、尺寸及分布对合金性能的影响尤为显著。未变质的Al-Si合金中针片状共晶硅和针状β-Fe相严重割裂基体,粗大块状初生硅和针片状共晶硅尖端和棱角部位产生应力集中,导致合金的性能尤其是塑性、强度和耐磨性显著降低。此外,硬脆的粗大初生硅还会加快机加工刀具的磨损,加工后零部件的表面光洁度也较差,无法满足实际生产的需要。快速凝固、电磁搅拌、超声处理、机械振动等特殊工艺技术虽然可以在一定程度上改善铸造铝硅合金的微观组织和性能,但是都需要专门的设备和特殊的条件,使其应用受到限制。变质处理不需要任何特殊设备,只需添加少量变质元素,就可以实现对其中α-Al相、共晶硅、富Fe相、细化初生硅等的有效调控,具有成本低、方法简单、效果显著等特点,已成为改善Al-Si合金组织、提高性能最有效的途径。然而,各变质元素的变质机理及它们之间的交互作用极其复杂,如何充分发挥各变质元素及它们之间积极的交互作用是当前的研究热点。近年来对单一变质元素的变质作用机理和效果的研究进展迅速,先后发现了Na、Sr、Sb、P、Ti、Mn和RE等都对铸造铝硅合金有一定的变质作用,并且对它们的变质时效性以及经济性都有了充分的认识。与此同时,也有许多研究者开始关注多元素的交互变质作用并在Sr-X、P-X、Mn-X、Ti-X等二元交互变质方面取得了重要的成果,使变质技术更加经济、有效和灵活。本文综述了铸造Al-Si合金常用单一变质元素的特点、变质作用机理和局限性,系统归纳了Sr、P、Ti、Mn和RE与其他元素间的交互作用规律,筛选出具有协同变质作用的二元/多元变质元素交互作用对,以期为深入探究二元/多元变质元素交互作用的机理,开发更高效、多样、绿色的复合变质剂及变质处理方法提供参考。     

离心铸造过共晶Al-Si 合金自生表面复合材料

采用热模金属型工艺, 离心铸造过共晶Al-Si 合金, 获得了外层或外层和内层富集初晶Si, 其余部分为共晶组织构成的自生表面复合材料。分析了复合材料的形成过程, 考察了复合材料的组织、硬度和耐磨性。     

铸造耐热铝合金在发动机上的应用研究与发展

主要综述了近年来铸造耐热铝合金在发动机上的研究现状和最新进展,列举了不同种类的铸造铝合金的高温性能,总结了提高铸造铝合金高温性能的几种方法,并展望了铸造耐热铝合金的发展趋势.     

高强度Al-Cu系合金大尺寸封闭环形铸件铸造工艺

介绍了ZL205A合金的性能优点和铸造特性,分析和讨论用ZL205A合金铸造大尺寸封闭环形外圈铸件工艺要点。     

钾钠在铸造合金中的作用

综述了钾、钠在铸铁、铸钢和铸造有色合金中的应用,并对它们在铸造合金中的作用机理进行了深入分析,最后对扩大钾、钠在铸造合金中的应用,提出了看法。     

稀土Mg-Gd系合金的研究现状与展望

Mg-Gd系镁合金因满足航空航天材料轻量化、高温强度的要求而受到极大关注。简述了稀土Mg-Gd系合金的研究现状。从合金氧化夹杂、流动性能、Gd在合金中的偏析以及合金的热裂性等方面阐述了浇铸法制备Mg-Gd系合金的铸造性能。通过统计比较了近年来在Mg-Gd基础上设计出的合金在不同状态下的强度、塑性数据。阐述了合金在低温、室温下的强度与抗蠕变性能、高温压缩性能和短时强度等高温力学性能及各自的断裂机制。最后,叙述了该合金系的耐腐蚀性能,并展望了该合金系的研究前景。     

Mg-Ni系储氢合金元素取代改性的研究进展

综述了对Mg-Ni系储氢合金进行元素取代改性的最新研究进展,分析了Mg-Ni系储氢合金A、B两侧元素的构成,并分别按Mg-Ni系中A、B两侧元素的性质,讨论了这些元素部分取代A2B型Mg2Ni和AB型MgNi合金中的Mg和Ni对Mg-Ni系合金储氢性能的影响。对近年来研究的多元Mg基储氢合金的充放氢性能和电化学性能进行了系统的阐述,总结了取代元素在降低Mg-Ni系储氢合金的氢化物生成热和放氢温度、提高合金电极循环寿命时的作用。     

喷射成形过共晶Al-Si合金组织、性能的研究进展

过共晶Al-Si合金作为最具代表性的喷射成形材料在轻质、耐热、耐磨结构件,尤其是发动机缸套的工业化生产方面,已获得大量的应用。目前商用化的过共晶Al-Si合金在热稳定性和高温性能方面的不足已成为开发高性能发动机的限制因素,因而也成为近年来各研究机构的主要研究方向。用Fe,Mn,Cr为主的合金化代替传统的以Cu,Mg为主的合金化,使Al2Cu,Al2CuMg等强化相被稳定性更高的α-Al(Fe,TM)Si相所代替,达到了组织和室温、高温性能的双重优化,制备出继PEAK和OSPREY公司之后开发的可应用于更高性能发动机缸套部件的新型过共晶Al-Si合金。     

K4104镍基高温合金Al-Si涂层高温氧化过程中的元素扩散分析

采用无机盐料浆法在K4104镍基高温合金表面制备Al-Si涂层。依据GB/T13303-91《钢的抗氧化性能测定方法》标准,采用静态增重法对有涂层试样和无涂层试样进行了1000℃×200h抗高温氧化性能试验,并绘制了氧化动力学曲线。用带能谱扫描电镜对氧化膜的表面形貌和截面组织进行分析,研究有无涂层试样在高温氧化过程中的元素扩散。结果表明:Al-Si涂层和基体合金之间在高温氧化过程中的互扩散形成了厚度为120~140um的渗层。随着氧化时间的延长,外层铝含量逐渐降低,但仍能保持稳定的β-NiAl相。Si在扩散作用下形成内高外低的分布形式,形成的Cr3Si和富Si的M6C相有利于阻止涂层和基体元素之间的互扩散,降低化合物层的形成速度,体现了Al-Si涂层良好的抗高温氧化能力。     

Al-Si合金表面复合材料覆层处理

采用钎焊工艺 ,以Zn Al2 5作钎料 ,N2 作保护气体 ,成功地在Al 9Si基底上结合上Al 9Si 15SiCP 复合材料薄片 ,制成了表面复合材料化的Al 9Si合金试样 ,并对该试样基底与覆层的结合效果作了研究。     

Al-Si过共晶合金拉伸断裂过程的研究

以铸造Al-Si过共晶合金为研究对象,采用现场金相显微镜对Al-Si过共晶合金的断裂过程进行观察,探讨了两相合金的断裂机理。试验发现：Al-Si过共晶合金的断裂首先发生在先析Si相的凹角处,随着外力的增加,裂纹向先析Si相内部进行扩展,达到相界处时改变方向,沿着Al-Si两相的相界进行扩展。分析认为：Al-Si两相合金中,相界的结合强度最弱,裂纹的扩展是择弱进行的。     

挤压铸造ZA27合金阻尼性能研究

对比研究了ZA27合金挤压铸造和重力铸造时的阻尼性能，结果表明：挤压铸造试样内耗高于重力铸造，是重力铸造的1．2倍；挤压铸造试样传递函数低于重力铸造；在频率高于25Hz时，ZA27合金的阻尼作用效果明显，且挤压铸造成型的机件振动衰减效果比重力铸造强。     

国内Spinodal分解Cu-Ni-Sn系合金研究进展

全面回顾了国内自开展Spinodal分解Cu-Ni-Sn系合金研究以来所做的工作,系统介绍了Cu-Ni-Sn系合金的组织、性能、添加元素的作用以及制备方法,并指出进一步提高合金性能、开发能抑制Sn偏析的合金制备新技术是今后研究的方向.     

直流电场对Al-Si共晶合金凝固组织的影响

研究了直流电场作用下Al Si共晶凝固组织的变化。试验结果表明:电场作用改变了共晶Si的生长形态,随着电流密度的增加,共晶Si的形态经历一次细化的过程。初步分析了电场作用造成上述结果的机理。     

铸造铝硅系合金的时效研究与应用进展

围绕铸造铝硅系合金,基于国内外文献调研,综述了当前国内外的时效研究与应用进展.通过调整合金成分、改善热处理工艺等方式可以调控铸造铝硅系合金中析出相的形貌与分布,从而改善合金的性能以满足工业应用的需求.在现有的时效处理工艺中,主要分为单级时效、双级时效以及回归再时效.在此基础上着重分析了不同时效工艺下铸造铝硅合金的组织及...     

镍系非晶态合金的研究进展

总结了影响镍系非晶态合金催化剂性能的主要因素,比较了载体、添加金属或稀土元素等改性和制备方法时镍系非晶态合金催化剂热稳定性能和催化性能的影响,并简单论述了镍系非晶态合金催化剂的研究和应用前景.     

多孔Al-Si12合金的制备与性能研究

采用真空—压力烧结—溶解工艺制备出了孔隙率44%～76%、平均孔径30～110μm的多孔Al-Si12合金,对多孔Al-Si12合金的制备、孔结构、抗弯强度及渗透性能进行了研究。结果表明,真空环境下的压力烧结可明显提高多孔Al-Si12合金的抗弯强度,最佳的制备工艺为压制压力500MPa、烧结温度565℃、烧结时间2h以及烧结压力150～200MPa;多孔Al-Si12合金的相对渗透系数随其孔隙率和平均孔径的提高而增大;多孔Al-Si12合金的抗弯强度高于相近孔结构的多孔铝,渗透性能优于相近孔结构的多孔不锈钢及多孔铝。     

铸造高温合金精铸零部件的补焊研究进展

主要综述了采用钨极氩弧焊、激光焊、钎焊与粉末冶金修复再制造等焊接方式进行高温合金精铸件的补焊的研究现状及发展趋势.总结了采用不同补焊方法时焊接工艺对焊接性能的影响.指出了今后铸造高温合金精铸件的补焊的研究方向.     

制取铸造Al-Si合金EBSD样品的方法

铸造Al-Si合金的组织特殊,制取EBSD样品时难度较大.本文综述了目前常用的制取铸造Al-Si合金EBSD样品的方法,包括电解抛光、离子铣削和震动抛光,对不同方法在实验周期、可操作性、成本及样品表面质量等几方面的表现进行了对比分析.并以ZL114A合金作为实际操作合金,利用上述方法制备样品,进行EBSD分析,实验结果...