Y对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金铸态组织及力学性能的影响

以Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金为基体材料,通过常规铸造方法制备了加入不同含量稀土Y的锌铝合金.采用扫描电镜、拉伸试验机、硬度计等分析研究了稀土Y对合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,添加稀土Y后,在锌铝合金中,其与Al、Zn等元素形成硬度高、热硬性好的复杂成分化合物,分散于晶界和枝晶中,细化了组织,有效地阻碍了高温时基体的变形和晶界移动.随着Y含量的增加,在室温、100℃和180℃时合金的抗拉强度基本呈先升后降的趋势.当Y含量为0.4%(质量分数)时合金的综合性能最好,高温强度和硬度显著提高.180℃时合金的抗拉强度比不加Y时提高了26.4%,硬度提高了47.8%.     

稀土钇对7055铝合金铸态组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等实验手段,研究质量分数为0%～0.3%的钇对7055铝合金铸态组织的影响.研究表明:Y含量在小于0.25%范围内时,随含量增加细化效果增加;当Y含量为0.25%时,铸态组织中基体晶粒细化效果显著,晶粒减小到40μm左右,第二相球化并细化;当Y含量超过0.25%时,合金的铸态组织随着其含量的增加又逐渐粗化,Y加入7055铝合金中主要形成Al6Cu6Y与Al3Y,并且弥散分布在晶界上.     

稀土Er对Al-Mg合金组织和性能的影响研究

在Al-Mg合金的基础上,通过调整稀土元素Er的掺杂含量,制备了不同稀土Er掺杂量(0,0.3％,0.6％和0.9％)(质量分数)的Al-Mg合金.通过XRD、SEM、电子万能试验机和浸泡腐蚀试验研究了Al-Mg合金的晶体结构、微观形貌、力学性能和腐蚀性能.结果表明,所有Al-Mg合金的结晶性能都较好,未掺杂稀土Er的...     

稀土Ce对SnAgCu合金显微组织及剪切强度的影响

研究了稀土Ce对Sn-3.0Ag-0.5Cu合金显微组织及焊点剪切强度的影响规律.利用扫描电镜对铸态合金及焊点显微组织和断口形貌进行了观察和分析,利用能谱仪对铸态合金组分进行测试,采用力学试验机测试焊点的剪切强度.研究表明:当Ce添加量为0.25%时,铸态合金显微组织中β-Sn相与Ag3Sn相明显细化,出现了少量的Sn-Ce相及Ce的偏聚区;采用气雾化粉末所配制的焊膏进行回流焊,添加Ce后,焊点基体组织比未添加时明显优化;经过气雾化制粉,Ce向粉末表面富集并极易氧化,导致焊粉氧含量升高,使得回流焊接后焊料/Cu界面IMC层附近孔洞增加,焊点剪切强度降低.     

稀土元素钇对Al-30wt% Mg_2Si复合材料组织和力学性能的影响

利用原位内生工艺制备了Al-30wt%Mg2Si复合材料,并加入不同含量的稀土元素钇(Y)对其进行细化改性,以研究Y对复合材料显微组织和力学性能的影响,及Y对Al-30wt%Mg2Si复合材料的细化机制。结果表明:Y的加入量由0增加至0.8wt%时,初生相Mg2Si的平均晶粒尺寸先减小后变大,而强度、布氏硬度和伸长率先提高后降低;当Y的加入量为0.6wt%时,Al-30wt%Mg2Si复合材料的细化效果最明显,力学性能提高最为显著,抗拉强度由145.5 MPa提高到175.2 MPa;屈服强度由128.8 MPa提高到152.0 MPa,布氏硬度由HB101.4提高到HB129.4;伸长率由2.4%提高到3.3%。     

Li对Al-3.5Cu-1.5Mg合金组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度计和力学性能测试等方法研究了Li元素对Al-3.5Cu-1.5Mg合金微观结构及性能的影响。结果表明:在Cu/Mg原子比约为1的Al-3.5Cu-1.5Mg实验合金中,加入1%(质量分数)的Li元素,主要时效析出相由S′(Al2CuMg)转变为S′(Al2CuMg)+δ′(Al3Li),晶界无沉淀析出带(PFZ)窄化;弹性模量提高了8GPa,抗拉强度提高了21MPa,伸长率由20.3%降至15.8%,由韧性断口转变为韧/脆混合型断口。     

Sm对SAl4043铝合金焊丝的组织、性能及氢含量的影响

本工作研究了Sm对SAl 4043铝合金焊丝组织、性能及氢含量的影响。结果表明,Sm的添加不仅能细化α-Al基体,使粗大的柱状晶细化为等轴晶,还能对共晶硅起到变质作用,使共晶硅形貌由粗大的层片状或长针状转变为短棒状和颗粒状,并弥散分布于晶界处。由于Sm元素的晶粒细化作用和对共晶硅的变质作用,Sm含量为0.4%(质量分数,下同)的铸态合金的抗拉强度和延伸率分别为140 MPa、8.5%,与未添加Sm的SAl 4043铝合金焊丝相比提高了25%、49%。同时,加入适量的Sm可以使铸态合金焊丝中的氢含量降低至0.15 mL/100 g Al,与未添加Sm的合金焊丝相比,氢含量降低59%;焊接接头拉伸试验结果表明,合金焊丝中适量Sm的加入可以改善接头力学性能,并降低焊缝气孔率,当Sm含量为0.4%时,焊接接头力学性能最好,抗拉强度和延伸率分别为180.4 MPa、10.20%,焊缝气孔率仅为0.16%,与未添加Sm的焊丝所得接头相比,焊缝气孔率降低71%。     

稀土Er对A356铝合金微观组织和力学性能的影响

针对传统的A356铝合金,添加稀土元素是改善其微观组织并提高力学性能的有效途径。本工作通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段来研究稀土Er对铸态A356铝合金组织和性能的影响。结果表明,稀土元素Er是一种能够显著改善A356合金铸态组织的优良变质剂。Er的加入细化了初生α-Al相,二次枝晶间距降低,枝晶臂直径减小,同时对铸态组织中的共晶Si起到了变质作用。当Er含量达到0.4%(质量分数,下同)时,细化效果最为显著,二次枝晶间距由53.6μm减小到17.5μm,共晶硅形貌也由粗大的板条状转变为短棒或圆粒状。与A356合金相比,添加0.4%Er的合金样品的抗拉强度和伸长率分别提高了15.1%,29.8%。     

第三组元对Mg-Sn合金铸态组织与力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析Mg-3.52Sn-xM和Mg-6.54Sn-xM(M=Al,Zn,Nd,Gd)合金的铸态组织和相组成,测试其拉伸力学性能。结果表明:在Mg-3.52Sn合金中分别添加0.91%(质量分数,下同)Al和1.03%Zn后,粗大树枝晶有所细化,小块状Mg2Sn相极少;分别添加0.92%Nd和1.10%Gd后,树枝晶明显弱化,出现较多的小块状或细短杆状化合物Mg-Sn-Nd和Mg-Sn-Gd。在Mg-6.54Sn合金分别添加0.93%Al和1.08%Zn后,树枝晶明显细化,原先趋于连续网状分布的Mg2Sn相有所破碎;分别添加0.86%Nd和0.74%Gd后,树枝晶亦明显弱化,Mg2Sn相已完全破碎成小块状并呈弥散分布或出现明显破碎,同样出现较多的小块状或细短杆状化合物Mg-SnNd和Mg-Sn-Gd。在Mg-3.52Sn和Mg-6.54Sn二元合金中添加约1%的Al和Zn能有效提高其室温和高温拉伸力学性能,而分别添加约1%的Nd和Gd则不能有效提高其室温和高温拉伸力学性能,且Nd的弱化效果更明显。     

Ag合金化对热挤压前后耐热Al-Cu-Mg合金组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试和金相分析 ,研究了Ag合金化对热挤压前后耐热Al Cu Mg合金组织与性能的影响。结果表明 ,Ag的微合金化可以改善热挤压后Al Cu Mg合金的显微组织 ,明显提高合金的强度、延伸率及高温热稳定性。显微组织分析认为 ,这主要归功于合金化后析出的Ω相的沉淀硬化。     

变形条件对2519A铝合金动态力学性能与组织演化的影响

为研究温度与应变率对2519A铝合金动态力学行为及组织演化的影响,采用霍普金森压杆对2519A铝合金进行了不同温度(-90~350℃)、不同应变率下的动态冲击压缩实验,分析了该合金的动态力学性能,并结合金相显微镜与透射电镜对合金在冲击变形后的微观组织进行分析。结果表明:在250~350℃的高温环境冲击下,合金的流变应力迅速下降,组织以形变带为主,同时组织内伴随有明显的动态回复和动态再结晶。在20~150℃的环境中进行动态冲击,合金变形时组织出现了典型的绝热剪切带特征。在室温、应变率达到8200s-1时,应变率强化效果发生转变。随着温度降至-90℃,在绝热剪切带内的组织出现了长度较短、连续性差的微裂纹,同时组织内的长条状第二相粒子发生不同程度的脆性断裂。     

退火温度对5182车用铝合金冷轧板的组织及性能的影响

对5182铝合金冷轧板材进行了不同温度退火处理及退火后的单向拉伸试验、杯突试验以及微观组织表征.结果表明:随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度逐渐降低,在300～325℃范围内,分别由原来的240MPa、379MPa快速降低到114MPa、258MPa;杯突值由原来的5.77 mm提高到了8.75 mm;同时,应变硬化指数也大幅度提高,当退火温度达到325℃,并保温30min,冷轧板材已经发生了完全再结晶.     

热轧变形对5052铝合金组织与力学性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱和X射线衍射分析和拉伸实验等试验分析方法,研究不同热轧变形量(54％、75％)对5052铝合金微观组织和力学性能的影响.结果显示,变形量可显著影响5052铝合金的热变形组织及其力学性能.随着轧制变形量的增加,晶粒被显著拉长,晶界处粗大第二相沿晶界被拉长,甚至被破碎.但是其第二相的组成并没有随着轧制变形量的增加而变化,铸态和轧制态的5052铝合金均由α-Al、Al82Fe18和Mg2Si三相组成.同时随着轧制变形量的增加,其综合力学性能提高,即沿轧制方向且轧制量为75％时的5052铝合金呈现出最优的综合力学性能.     

退火温度对大塑性变形Al-8Mg纳米晶铝合金微观结构与性能的影响

目的 研究不同退火温度下高压扭转Al-8.0Mg铝合金的微观结构及其对热稳定性的影响。方法 利用X射线衍射定量计算了纳米晶Al-8Mg合金在不同退火温度下的微观结构参数。通过透射电子显微镜观察了不同状态的微观结构,讨论了晶粒尺寸和位错密度对热稳定性的影响,并分析了高温下析出相和孪晶的结构演变。结果 随着退火温度从125 ℃上升至280 ℃,HPT后Al-8.0Mg铝合金的显微硬度由247HV减小至144HV,240 ℃为硬度转变的临界温度,当退火温度低于240 ℃时,试样硬度值降低幅度较小。平均晶粒尺寸从125 ℃下的41.1 nm增大到280 ℃下的143.6 nm,位错密度由1.32×10¹⁵ m⁻²减小到3.54×10¹² m⁻²。结论 在退火温度低于240 ℃时,合金表现出较好的热稳定性,在280 ℃以后析出了大量Al3Mg2相,并观察到了多重退火孪晶。额外的能量在位错结构的回复和非平衡晶界的重排过程中被消耗,导致晶粒尺寸与显微硬度没有发生明显变化。加热过程中产生的结构转变可能是提高材料热稳定性的主要原因。     

搅拌头转速对YL113压铸铝合金FSW接头组织性能的影响

对4 mm厚的压铸态YL113铝合金进行了搅拌摩擦焊工艺试验研究,采用OM、SEM/EDS、XRD、万能拉伸试验机等分析研究了搅拌头转速对接头的微观组织和力学性能的影响。结果表明,当焊接速度为40 mm/min时,搅拌头转速在700~1 500 r/min范围内均可获得成形良好、无外观缺陷的焊缝,焊缝截面呈倒梯形,前进侧有明显分界线,而后退侧分界线模糊。热影响区保持铸态的枝晶形貌,但晶粒有一定程度的长大。热机影响区组织呈带状并遗传了母材组织的孔洞缺陷,其中前进侧的孔洞呈纤维状,其数量和尺寸随搅拌头转速增加而增加;后退侧除转速700 r/min时出现类裂纹状缺陷外,其余转速均有大尺寸孔洞缺陷出现,且数量和尺寸随搅拌头转速增加而增加。焊核区为典型变形组织,Si和其他第二相均呈细小颗粒状弥散分布。随搅拌头转速增加,焊接接头抗拉强度和伸长率均呈先增后减的规律,搅拌头转速为900 r/min时,抗拉强度和伸长率均达到最大值。     

锻造变形量对7050合金组织和性能的影响

对两种不同锻造变形量的7050铝合金的组织和性能进行研究,分别考察组织均匀性、再结晶分数、粗大第二相比例和拉伸性能、断裂韧性等,分析锻造变形量对7050铝合金组织和性能的影响。结果表明,锻造变形量70%样品的再结晶分数(10%)和粗大第二相比例均小于变形量50%的样品,组织均匀性也更好;并且变形量70%样品的强度高出变形量50%样品约30 MPa,延伸率和断裂韧性也明显优于变形量50%的样品。因此,较大的变形量有利于获得均匀的组织和优异的综合性能。     

新型Al-Zn-Mg-Cu铝合金热稳定性研究

采用常温拉伸力学性能测试和透射电镜(TEM)观察,研究新型Al-Zn-Mg-Cu铝合金7D04的热稳定性。结果表明:7D04-T7451合金的组织和性能在不高于125℃时可长时间保持稳定;当温度高于150℃时,板材的强度随着稳定化处理时间的延长持续下降;稳定化处理温度越高强度下降的幅度越大。稳定化温度175℃处理500h后,屈服强度和抗拉强度仅为286MPa和385MPa,与未稳定化处理相比分别降低38%和26%。7D04-T7451铝合金在稳定化处理过程中强度下降的内在原因是由于η′和η相的粗化。     

冷轧前热处理对6016-T4P铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等检测手段,研究了在冷轧前分别进行固溶处理和过时效处理工艺对6016-T4P板材组织和力学性能的影响。结果表明:冷轧前进行固溶处理的6016-T4P板材比冷轧前进行过时效处理的6016-T4P板材塑性、强度和平面各向异性指数更高,晶粒度更小,晶界分布更均匀;而冷轧前进行过时效处理会弱化6016-T4P板材的再结晶织构强度并改变再结晶织构类型,进而改变板材平面内不同方向上的屈服强度并减小平面各向异性指数。     

冷轧前热处理对6016-T4P铝合金组织和力学性能的影响

通过拉伸试验、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等检测手段,研究了在冷轧前分别进行固溶处理和过时效处理工艺对6016-T4P板材组织和力学性能的影响.结果表明:冷轧前进行固溶处理的6016-T4P板材比冷轧前进行过时效处理的6016-T4P板材塑性、强度和平面各向异性指数更高,晶粒度更小,晶界分布更均匀;而冷轧前进行过时效处理会弱化6016-T4P板材的再结晶织构强度并改变再结晶织构类型,进而改变板材平面内不同方向上的屈服强度并减小平面各向异性指数.