合金元素对Al-Mg-Si铝合金铸态组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪,研究了不同Mg/Si比及Mn元素对Al-Mg-Si铝合金铸态显微组织及第二相形貌的影响。结果表明:Mg/Si比在1.73附近时,组织比较均匀,Mg2Si相及粗大针状AlFeSi相在晶界富集量较少。大量Si过剩或Mg过剩都会对铸态组织的均匀性及析出相的种类和尺寸以及分布产生影响。少量Mn元素的添加,能有效的改善富Fe相的形态,促进α富Fe相的生成,减少β-AlFeSi相及Mg2Si的数量。     

镁硅质量比对6063铝合金组织和性能的影响

以6063铝合金为研究对象,分析了Mg/Si质量比对6063铝合金显微组织、腐蚀性能及导电率的影响.结果表明:Mg/Si质量比为1.5时,试样铸态晶粒均匀细小,其强度和塑性达到最佳配合,二者比值超过1.73后,抗拉强度急剧降低.Mg/Si质量比在1.5～1.7内,合金腐蚀性能相对稳定;Mg/Si质量比大于1.73或小于1.5后材料的耐蚀性下降显著;过剩Mg元素对该铝合金的导电率有较大影响;Mg/Si质量比为1.65时,材料的导电性能较好.     

镁硅质量比对Al-Mg-Si合金组织、热学和力学性能的影响

以Al-Mg-Si(6XXX)系合金为基础,通过改变Mg、Si质量比,采用金属型铸造研究不同w(Mg)/w(Si)对合金的组织、热导率及力学性能的影响。结果表明,当w(Mg)/w(Si)小于1.53时,合金中的相组成主要为共晶Si、α-Al和β-Mg₂Si相;当w(Mg)/w(Si)为1.53时,合金中出现θ-Al2Cu相,而共晶Si相消失;当w(Mg)/w(Si)大于1.53时,合金中出现新相S-Al2CuMg相,而θ相逐渐减小最后消失;当w(Mg)/w(Si)为1.53时,合金具有最佳的综合性能,其热导率为175.5 W/(m·K),抗拉强度为153 MPa,硬度(HV)为109.14,伸长率为6.54%。     

过剩Si对6063铝合金组织与性能的影响

研究了过剩Si对6063铝合金组织性能的影响,并从理论上分析了过剩Si的作用机理.结果表明,适量过剩Si对合金的铸态组织具有细化效果,并能改善材料的力学性能;过剩Si含量小于0.06%时,材料的耐腐蚀性能没有明显变化,过剩Si含量超过0.06%时其耐蚀性能显著下降;过剩Si的增加会导致材料的导电性能下降,w(Mg)/w(Si)小于1.73时其电导率较高.     

Ca、Al质量比对Mg-Al-Ca-Mn合金组织和性能的影响

以Mg-Al-Ca-Mn合金体系为对象,研究了Ca、Al质量比对铸态合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,当Ca、Al质量比为0.4时,铸态Mg-5Al-2Ca-0.4Mn合金中的第二相为(Mg, Al)₂Ca相;当Ca、Al质量比为0.75时,铸态Mg-4Al-3Ca-0.4Mn合金中的第二相为(Mg, Al)₂Ca相和Mg₂Ca相;当Ca、Al质量比为1.3时,铸态Mg-3Al-4Ca-0.4Mn合金中的第二相为Mg₂Ca相。随着Ca、Al质量比的增加,合金中的第二相由(Mg, Al)₂Ca相向Mg₂Ca相转变,且第二相的层间距逐渐减小,体积分数逐渐增加。此外,铸态Mg-Al-Ca-Mn合金的屈服强度随着Ca、Al质量比的增加从82 MPa增加到123 MPa,而伸长率从5.0%降低到1.1%。     

Mg/Si质量比对Al-Mg-Si系合金组织性能的影响

以Al-Mg-Si系合金为研究对象,分析了Mg/Si质量比对合金显微组织、腐蚀性能及电导率的影响.结果表明:Mg/Si质量比为1.5时试样铸态晶粒均匀细小,箕强度和塑性达到最佳配合,二者比值超过1.73后,抗拉强度急剧降低.Mg/Si质量比在1.5 ～1.7范围内合金腐蚀性能相对稳定,Mg/Si质量比大于1.73或小于1.5后材料的耐蚀性能下降显著.过剩Mg元素对Al-Mg-Si系合金的电导率有较大影响,Mg/Si质量比为1.65时材料的导电性能较高.     

Mg-9AI-6Si镁合金组织及性能研究

利用普通重力铸造方法,制备了Mg-9Al-6Si镁合金.用光镜(OM),扫描电镜和能谱仪(SEM/EDS)研究了铸态Mg-9Al-6Si镁合金的显微组织,用XRD分析了合金的相组成,测试了合金室温拉伸力学性能和硬度,用SEM观察了合金拉伸断口形貌.结果表明:Mg-9Al-6Si镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和分布在其上的粗大棱状枝晶或多边形块状初晶Mg2Si相及连成网状的β-Mg17Al12相组成,无汉字状Mg2Si相.该合金室温拉伸断口是以准解理断裂为主的脆性断裂,断裂沿α-Mg基体和Mg2Si相的界面处产生并扩展,抗拉强度为137.45 MPa,硬度为123 Hv1.     

Sb对Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金组织和性能的影响

在熔炼时以单质形式加入Sb元素,研究了不同含量的Sb对Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体结合生成Mg3Sb2相。加入0.9%(质量分数)的Sb对Mg2Si相的汉字状结构具有强烈变质作用,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代作用,生成Mg2(Si,Sn)复合相,该相的物理性能介于Mg2Si与Mg2Sn之间。随着Sb含量的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势。挤压态合金的强度和塑性明显优于铸态合金,并且Sb含量的增加有利于改善Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金的耐热性能。     

铸造Al-Si-Cu-Mg系合金中富铁相的变质处理研究

通过单因素和多因素试验、力学性能测试、金相显微组织分析,考察了不同w(Mn)/w(Fe)、w(Cr)/w(Fe)、w(Mn)/w(Cr)及Be对Al-13Si-4Cu-1Mg-0.8Fe合金组织中富铁相形貌,以及力学性能的影响规律。试验结果表明:当Fe为0.8%时,Al-13Si-4Cu-1Mg-0.8Fe合金中富铁相主要以长针状的β-Al5Fe Si形态出现;Mn、Cr单独变质过程中,随着w(Mn)/w(Fe)、w(Cr)/w(Fe)的增加,合金的室温强度均呈现先升后降趋势,而伸长率变化不大;当w(Mn)/w(Fe)比为1.1时,合金的室温强度最大可以达到364 MPa,当w(Cr)/w(Fe)为0.35时,合金的室温强度最大可以达到412 MPa;Mn、Cr复合变质时,当w(Mn)/w(Cr)为2.0时,合金综合力学性能可以达到σb=374 MPa、δ5=3.9%;Mn Be、Cr Be和Be的变质效果对合金力学性能影响的规律为Mn BeCr BeBe基体。     

热处理对含钇Al-Si-Fe/Al-20Si复合材料组织及性能的影响

以Al-20Si合金为基体,加入质量分数为2％的还原铁粉原位反应得到Al-Si-Fe/Al-20Si复合材料,研究了稀土Y含量为0.01％、0.1％、0.2％、0.3％对复合材料铸态和热处理后组织及性能的影响.结果表明:复合材料中的增强相为Al-Si-Fe金属间化合物,当Y含量为0.1％时对复合材料的变质效果最佳,富铁相成由细针状转变为鱼骨状且分布均匀,抗拉强度和伸长率与变质后基体相比分别提高了19.4％和20％,再经过550℃固溶处理和120℃时效处理后富铁相转变为短棒状或块状,与铸态相比抗拉强度和伸长率分别提高了8.4％和30％.     

添加合金化元素对铸态Mg-Sn-Ca合金的显微组织和力学性能的影响

在铸态Mg-Sn-Ca （TX系列）合金中添加不同含量的Sn、Ca、Al、Si和Zn等合金化元素,研究其在25~250°C温度范围内的压缩强度和显微组织变化。当合金中Sn/Ca质量比到达2.5时,在晶界处有Mg2Ca相生成;而当Sn/Ca质量比为3时,合金基体中只有CaMgSn相存在。当Sn/Ca质量比在2.5以上时,合金的压缩强度随着温度的升高而降低,在100~1750°C保持基本不变,这主要是由于生成的Mg2Ca相的强化作用所致。然而,当Sn/Ca质量比为3时,合金的强度较低,且随着温度的升高而下降更快。在这些合金中,Mg-3Sn-2Ca合金的强度最高。向其中添加0.4%Al会导致其强度增加,然而同时添加Si会导致强度下降。同样地,添加Zn也能够提高合金的强度,而同时添加Al会导致强度下降。导致合金强度变化的原因与合金中生成的各种金属间化合物有关。     

Solidification behaviour of Al-7 %Si-Mg casting alloys

The effects of Mg content and cooling rate on the solidification behaviour of Al-7% Si-Mg(mass fraction)casting alloys have been investigated using differential scanning calorimetry, differential thermal analysis and microscopy. The Mg contents were selected as respectively 0.00%, 0.35% and 0. 70% (mass fraction). DTA curves of Al-7%Si-0.55%Mg(mass fraction) alloy at various cooling rates were accomplished and the alloy melt was cast in different cooling rates. The results indicate that increasing Mg content can lower the liquidus and binary Al-Si eutectic transformation temperatures. Large Fe-rich π-phases (AlsFeMg3Si6) are found in the 0.70% Mg alloys together with some small β-phases (Al5FeSi) ; in contrast, only β-phases are observed in the 0.35% Mg alloys. The test results of the Al-7%Si-0.55% Mg alloys identify that the liquidus and binary Al-Si eutectic transformation temperatures decrease, and the quantity of ternary Al-Si-Mg2 Si eutectic phase decreases as the cooling rate increases.     

Mg-(11-13)Gd-1Zn变形镁合金的组织和力学性能

制备了3种成分的Mg-Gd-Zn三元合金,并对其显微组织和力学性能进行了较系统的研究.结果表明,Mg-（11-13）Gd-1Zn（质量分数,%）三元合金的铸态组织由α-Mg,（Mg,Zn）₃Gd和具有14H结构的长周期堆垛有序相（14H-LPSO）组成;（Mg,Zn）₃Gd呈现典型的网状共晶形貌,其体积分数随Gd含量的增加而增大.热挤压过程中（Mg,Zn）₃Gd相破碎,其颗粒沿挤压方向排列,而14H-LPSO相则分布于条状分布的（Mg,Zn）₃Gd颗粒之间.铸态和挤压态合金在高温固溶处理后,14H-LPSO相的体积分数增加,大部分（Mg,Zn）₃Gd相溶入基体.挤压态合金经固溶和时效（T6）处理后,显微组织中14H-LPSO相的体积分数大幅度增加,而且出现了β′和β₁沉淀颗粒.对挤压后的合金直接进行时效处理（T5）过程中也形成了β′和β₁沉淀,但14H-LPSO相没有显著增加.3种合金中Mg-11Gd-1Zn合金在T6态的性能最好,抗拉强度高达416 MPa.     

Si对ZA84镁合金凝固过程中三元化合物相选择的影响

借助X射线衍射仪、扫描电镜和差示扫描量热仪等分析手段研究了Si对金属型铸造ZA84（Mg-8Zn-4Al-0.3Mn）镁合金中τ（Mg32（Al,Zn）49）和φ（Al2Mg5Zn2）两相之间的相选择影响。结果表明,随着ZA84合金中Si加入量的增加,合金的液相线温度下降,并且凝固区间减小。ZA84合金中的三元金属间化合物主要是τ相,φ相只占少量。当在ZA84合金中加入一定量的元素Si时,三元金属间化合物的优先析出次序发生改变,φ相优先析出而τ相被抑制。对相选择现象进行凝固动力学分析表明,在过冷熔体中存在临界过冷度,τ相与φ相析出时若熔体的过冷度大于此临界值,则τ相优先析出而φ相受到抑制,否则,φ相优先析出而τ相被抑制。     

添加Si对A_2B_7型电极合金结构及电化学贮氢性能的影响(英文)

为改善La–Mg–Ni系A2B7型合金的电化学贮氢性能,在合金中添加一定量的Si元素,通过真空熔炼及退火处理的方法制备La0.8Mg0.2Ni3.3Co0.2Six(x=0-0.2)电极合金。研究Si元素的添加对合金结构及电化学贮氢性能的影响。结果表明,铸态及退火态合金均为多相结构,分别为Ce2Ni7型的(La,Mg)2Ni7相和CaCu5型的LaNi5相以及少量的残余相LaNi3。Si元素的添加没有改变合金的主相,但使得合金中的(La,Mg)2Ni7相减少而LaNi5相增加。添加Si显著地影响了合金的电化学性能。随着Si含量的增加,铸态及退火态合金的放电容量逐步降低,但循环稳定性却随着Si含量的增加而增强。此外,合金电极的高倍率放电性能、极限电流密度、氢扩散系数以及电化学交流阻抗谱的测试均表明合金的电化学动力学性能随着Si含量的增加先增加而后减小。     

Si含量对7050铝合金显微组织和抗应力腐蚀开裂的影响

分别研究Si含量为0．094％、0．134％和0．261％的3种T7651态7050铝合金的组织和应力腐蚀开裂敏感性。结果表明：随着Si含量从0．094％增加到0．261％,Mg2Si相的面积分数从0．16％增加到1．48％,并且尺寸粗化;而其它粗大相（包括Al2CuMg、Mg（Al3Cu,Zn）2和Al7Cu2Fe）的面积分数从2．42％减小到0．78％。合金的电导率随Si含量的增加而增加。合金在空气中进行慢应变速率拉伸时,抗拉强度和伸长率随Si含量的增加而降低;而在3．5％NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸时,随Si含量增加,合金应力腐蚀开裂敏感性降低。     

Al-Mg-Si合金中Mg_2Si和Si粒子在晶间腐蚀过程中的作用机理

研究Al-Mg-Si合金晶界组成相（Al-Mg2Si及Al-Mg2Si-Si）间的电化学行为和动态电化学耦合行为,提出Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si的电位比其边缘Al基体的正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解;晶界Mg2Si的电位比其边缘Al基体的负,在腐蚀初期作为阳极发生阳极溶解,然而由于Mg2Si中活性较高的元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si的富集,致使Mg2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。当n（Mg）/n（Si）〈1.73时,随着腐蚀的进行,合金晶界同时会有Mg2Si析出相和Si粒子,腐蚀首先萌生于Mg2Si相和Si边缘的无沉淀带,而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面加速Mg2Si和晶界无沉淀带的极性转换,从而促使腐蚀沿晶界Si粒子及Mg2Si粒子边缘向无沉淀带发展。     

Regulative effect of Mg/Si ratio on microstructure evolution and mechanical properties of cast Al-Li-Mg-Si alloys

The effect of the Mg/Si ratio of Al-2.5Li-1Cu-0.8Mg-0.8Si,Al-2.5Li-1Cu-1.6Mg-0.8Si,and Al-2.5Li-1Cu-2.4Mg-0.8Si alloys on the microstructure evolution and mechanical properties was investigated.The results show that the primary phases and their morphologies in the as-cast alloys are found to vary with the Mg/Si ratio.The improvement of Mg/Si ratio of as-cast alloys promotes the formation of Mg₂Si primary phase at the expense of the AlLiSi primary phase.Moreover,a tiny amount of T_B-Al_7.5Cu₄Li phase transforms into S-Al₂CuMg phase with the increase of Mg content.In addition,the increase of Mg/Si ratio also causes the Cu-rich intergranular phase distributed along crystal boundary to Si-rich intergranular phase.After ageing treatment,the precipitation sequence as a function of Mg/Si ratio is as follows:δ/δ'+AlLiSi(Mg/Si is~1)→δ/δ'+β'-Mg₂Si+AlLiSi(Mg/Si is~2)→δ/δ'+β'-Mg₂Si(Mg/Si is~3).A good combination of strength and ductility can be obtained in Al-2.5Li-1Cu-2.4Mg-0.8Si alloy after solution and ageing.The rod-likeβ'-Mg₂Si precipitate has a positive influence on the comprehensive mechanical properties of the alloy.     

合金成分与热处理对6xxx系铝合金力学性能的影响

研究合金成分（Mg,Si,Cu）和热处理（自然时效和预时效）对6xxx系铝合金力学性能的影响。结果表明：合金成分与热处理不仅影响材料的成形性能,而且影响材料的烘烤硬化性能;提高合金中Si含量或Si／Mg比或添加0．3％Cu,可显著提高材料的韧性和成形性能,而预时效将减低材料的韧性和成形性能。对所研究合金的强度、韧性、加工硬化、应变敏感性、成形极限和烘烤硬化性进行了比较和总结。     

循环闭式模锻制备Mg-Si合金的组织和力学性能(英文)

首先制备Mg-xSi(x=0,1.5,3.3)合金,再采用一种新的大塑性变形方法——循环闭式模锻(CCDF)在450°C进行1、3和5道次加工。通过循环闭式模锻,粗大的Mg2Si颗粒被破碎成小块并且分布更加均匀,材料的拉伸强度、伸长率和硬度得到了提高。经5道次加工后Mg-1.5%Si合金的强度和伸长率同时得到提高,拉伸强度达142 MPa,伸长率为8%。采用干滑动摩擦进一步表征材料性能。结果表明,随着Si含量和加工道次的增加,材料的耐磨性能得到了提高,加工1道次后显著提高,再继续增加道次时提高不明显。经5道次加工后,Mg-3.3%Si合金的耐磨性比纯镁的高38%。根据Archard方程和摩擦效果,耐磨性的提高归结于组织的细化和均匀化。