Ce对往复挤压-低温正挤压Mg-Zn-Ce合金组织和力学性能的影响

在Mg-6Zn合金中添加0.6%、1%和2%Ce(质量分数),联合往复挤压和低温正挤压细化Mg-Zn-Ce合金组织,利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析合金中相组成和组织演化,测试合金的室温力学性能。结果表明:Mg-6Zn-0.6Ce合金中主要化合物为Mg_4Zn_7相,Mg-6Zn-1Ce和Mg-6Zn-2Ce合金中主要化合物为T-(MgZn)_(12)Ce相。往复挤压合金经动态再结晶而细化,晶粒尺寸随Ce添加量增加而变小,分别为20.6μm、16.5μm和9.1μm。低温正挤压时,合金再次发生动态再结晶而再次细化,晶粒尺寸分别为2.0μm、8.6μm和1.9μm。Mg-6Zn-0.6Ce合金力学性能最佳,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为266.4 MPa、312.4 MPa和12.8%。合金的优良性能是由细晶强化、颗粒强化和固溶强化的共同作用造成的。     

稀土Ce添加对易拉罐回收铝合金显微组织及力学性能的影响

通过X射线衍射分析、扫描电镜观测以及力学性能检测,研究了添加不同含量Ce对易拉罐再生铝合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,适量Ce的加入,能使易拉罐再生Al-Mn-Mg合金晶粒得到细化,力学性能得到提高;随着Ce含量的增加,再生Al-Mn-Mg合金的力学性能呈先升高后降低的趋势。当Ce含量增加到1.0%时,合金组织细化效果最明显,抗拉强度达到175.49 MPa,比未添加Ce元素时提高了13.59%,伸长率为17.66%,比未添加Ce元素时提高了26%。     

稀土元素La、Ce对Al-7Si-0.4Cu-1.0Fe压铸铝合金组织和性能的影响

研究了稀土元素La、Ce对Al-7Si-0.4Cu-1.0Fe压铸铝合金微观组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明：添加稀土元素La、Ce能够细化合金α-Al晶粒，其形态从枝晶转变为胞状晶，平均二次枝晶臂间距从16.3μm减小至11.2μm,降低了31.3%;共晶Si明显细化变质，平均面积从1.4μm²降低至0.4μm²,平均纵横比从1.91降低至1.13。稀土元素La、Ce在合金中分布均匀，未发现明显的含La、Ce的金属间化合物。相较于未添加稀土合金，添加0.1%(质量分数，下同)La和0.1%Ce的合金热导率从140.33 W/(m·K)提高至159.68 W/(m·K),抗拉强度从176.1 MPa提高至213.6 MPa,断后伸长率从2.78%提高至6.62%,分别提高了13.8%、21.3%和238.1%。     

Sc、Zr微合金化对5356铝合金焊材组织及焊接性能的影响

为提高5083铝合金焊接接头的力学性能,本实验制备了不同Sc、Zr含量的5356焊丝。使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针显微分析仪(EPMA)研究了5356焊材铸锭和5083铝合金焊缝的微观组织,并测试了焊件的硬度和拉伸性能。结果表明:单独添加含量为0.2wt%的Sc与Zr均能有效细化5356合金晶粒,添加Zr的细化效果更好。同时添加Sc与Zr能更进一步细化合金晶粒度,分别添加0.2wt%Sc+0.1wt%Zr、 0.2wt%Zr+0.1wt%Sc时,晶粒尺寸约为29μm,较未添加微量元素合金晶粒尺寸减小约78.5%。0.2 wt%Sc以及0.2 wt%Sc+0.1 wt%Zr焊丝可显著细化焊缝晶粒并提升其力学性能。当使用0.2 wt%Sc+0.1 wt%Zr改性焊丝时,焊缝熔化区平均晶粒尺寸为15μm,是使用未改性焊丝制得熔化区晶粒尺寸(62μm)的24%,抗拉强度为343 MPa,提升15%。     

Ce和Zr复合添加对Al-Cu-Li合金拉伸性能的影响

通过组织分析和常温拉伸性能测试,研究了Ce、Zr复合添加对Al-4. 6Cu-0. 9Li合金组织与拉伸性能的影响。结果表明,微量Ce、Zr复合添加有利于阻止Al-Cu-Li合金再结晶以及较大幅度的细化合金晶粒组织(由70μm至20μm);微量Ce、Zr复合添加虽然不改变Al-Cu-Li合金的时效析出序列,但在提高合金整体强度的同时,进一步提高了合金的塑性。分析表明,合金强度的提高主要归因于微量Ce、Zr复合添加引入的Al_3Zr弥散强化作用,而细化的晶粒和残留相Al Cu Ce Zr粒子尺寸则促进了合金塑性的整体提高。     

Zr对2E12铝合金显微组织和力学性能的影响

研究Zr元素对2E12铝合金T4态显微组织及力学性能的影响.结果表明:添加质量分数0.3%的Zr元素可以细化合金的铸态组织,使晶粒平均尺寸从42 μm降低至30 μm左右,并促使晶粒等轴化;锻造过程中Zr可以抑制合金的再结晶,防止晶粒长大,改善2E12-T4态的显微组织,提高合金的力学性能,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率分别提高5.4%、11.3%、9.7%和12.6%;合金的强化机理主要包括晶粒细化、颗粒弥散强化及形变强化.     

Gd和Nb对6063铝合金性能的影响

在6063铝合金中添加了不同含量的合金元素Gd或Nb,并进行了物相组成、显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,在6063铝合金中添加Gd或Nb,尤其是复合添加Gd和Nb,可显著细化晶粒、明显提高其力学性能和耐腐蚀性能。与未添加Gd和Nb元素的6063铝合金相比,复合添加w(Gd)=0.15%和w(Nb)=0.1%后,合金的抗拉强度增加40 N/mm2、伸长率增加1.9%、冲击吸收功增加30%、腐蚀电位正移194 m V。     

电磁搅拌制备的Al-5Ti-1B对6061铝合金显微组织和力学性能的影响

采用电磁搅拌连续铸挤工艺制备Al-5Ti-1B晶粒细化剂,研究了Al-5Ti-1B添加量对6061铝合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:添加质量分数为0.1%的Al-5Ti-1B,6061铝合金的显微组织从171μm的粗大枝晶细化成平均直径为70μm的等轴晶,合金的抗拉强度提高了26.47%,伸长率提高了50.91%。随着Al-5Ti-1B的质量分数从0.1%逐渐增加到0.5%,6061铝合金的晶粒进一步细化,抗拉强度和伸长率进一步提高,但晶粒细化效应逐渐减弱。当Al-5Ti-1B添加量为0.5%时,6061铝合金被细化为平均直径为37μm的等轴晶,合金的抗拉强度和伸长率分别为243 N/mm2和10.5%。与未添加Al-5Ti-1B的6061铝合金相比,抗拉强度和伸长率分别提高了42.95%和90.91%。     

晶粒尺寸及Taylor因子对过时效态7050铝合金挤压型材横向力学性能的影响

采用常温冲击实验和拉伸实验研究了大断面7050铝合金型材横向3个典型位置的力学性能的差异,并通过OM,EBSD和TEM分析了其显微组织.结果表明:晶粒尺寸约为12μm的型材芯部比晶粒尺寸约为6μm的边部的屈服强度高,其原因是芯部较硬Copper取向的形变织构组分更强.根据固溶合金元素含量所得的固溶强化项、亚晶粒尺寸所得的晶界强化项和合金的屈服强度可计算Taylor因子,芯部为3.925,边部为2.257.晶界强化模型中Hall-Petch模型比Nes模型更适用于计算固溶后的晶界强化对合金屈服强度的贡献.此外,还建立了3种试样过时效态冲击功与亚晶粒尺寸之间的线性关系.     

微合金化元素Ce对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了微合金化元素Ce对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在AZ91镁合金中添加Ce可以起到细化晶粒、净化除杂和提高合金力学性能和抗疲劳性能的作用。并且当Ce的添加量为1.5%时,合金的综合性能最高。     

Ce元素对Mg-6Zn-1Mn变形镁合金显微组织和力学性能的影响(英文)

利用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和差热分析等手段研究添加Ce对Mg-6Zn-1Mn镁合金在不同状态下的微观组织和相组成的影响,并对合金的室温力学性能进行测试和比较。结果表明:添加的Ce元素以Mg12Ce相存在于合金中,主要分布在晶界和枝晶间,铸态晶粒得到细化;添加Ce元素能够明显地提高挤压态Mg-6Zn-1Mn合金的屈服强度和伸长率,这是由于热挤压过程中弥散分布在晶界上的Mg12Ce相能够有效钉扎晶界,抑制再结晶晶粒长大,从而得到更加细小的热变形晶粒组织;然而,添加Ce元素恶化了时效态Mg-6Zn-1Mn合金的力学性能,这是因为热处理不能使这些Mg12Ce相固溶于基体中,在拉伸断裂时Mg12Ce相表面形成微裂纹,导致力学性能下降。     

稀土铝合金导线的合金化与性能研究

通过单独添加Er和复合添加Er、Ce制备了3种不同组分的稀土铝合金导线,对比分析3种铝合金导线的显微形貌、导电性能、常温力学性能和强度高温保持率,分析稀土Er元素的作用机理。结果表明,稀土铝合金导线的抗拉强度、断后伸长率和导电率从高至低的顺序为:(Al-0.1Er-0.03Zr)(Al-0.05Er-0.03Zr-0.05Ce)(Al-0.05Er-0.03Zr);(Al-0.1Er-0.03Zr)和(Al-0.05Er-0.03Zr-0.05Ce)合金的电阻温度系数α均低于纯Al,而Al-0.05Er-0.03Zr合金导线的电阻温度系数α高于纯Al;三种铝合金导线的耐热性能都满足90%拉伸强度保持率温度必须达到230℃以上的要求;三种稀土铝合金导线中Al-0.1Er-0.03Zr合金的强塑性和导电性最好,这主要是由于Er元素的固溶强化、第二相强化和细晶强化作用。     

添加稀土Ce对挤压态Mg-6Al-0.5Y合金组织的影响

借助光学显微镜对添加不同稀土Ce含量的挤压态Mg-6Al-0.5Y合金的显微组织做了分析.结果表明:挤压态Mg-6Al-0.5Y合金添加稀土Ce后,晶粒组织明显细化,晶粒尺寸由14μm减小到7μm.     

微合金化元素Zr对5083铝合金组织和性能的影响

在实验室中用井式坩埚炉熔炼铸造了5083和5083+0.1Zr两种铝合金,轧制后在100～450℃范围内退火。通过金相显微镜、显微硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、透射电镜对合金的铸态组织、板材纤维组织、力学性能、耐蚀性能、第二相粒子成分进行了分析,研究了微量元素Zr对5083铝合金组织性能的影响。结果表明,添加微量元素Zr能够细化合金组织,与未添加Zr相比,添加0.1Zr的5083合金的铸态晶粒尺寸从123μm降至73μm,并使第二相粒子Al₆Mn(Fe)尺寸变小;同时使晶间腐蚀坑变小,合金耐蚀性得到提高。添加微量元素Zr还能抑制合金板材再结晶,300℃退火1 h无明显再结晶现象;尤其是5083+0.1Zr合金经250℃退火1 h,抗拉强度为389.50 MPa,屈服强度为215.62 MPa,伸长率为18.2%,仍完全满足使用要求。     

稀土La和Ce对7A04铝合金组织与性能的影响

采用扫描电镜、能谱仪、万能试验机和电化学工作站等研究了单一稀土(La或Ce)以及混合稀土(La和Ce)的添加对7A04铝合金微观组织与性能的影响。结果表明：在7A04铝合金中添加稀土La和Ce后，沿晶界有块状和棒状的稀土相析出，并使呈连续网状分布的第二相变成断续分布，合金的二次枝晶组织得到细化，其中添加单一稀土Ce对合金的细化效果最好，平均晶粒尺寸为20μm;添加单一稀土La或Ce以及不同比例的混合稀土La和Ce后，7A04铝合金的力学性能和耐腐蚀性能均有所提高，性能由大到小依次为：添加单一稀土Ce、混合稀土La∶Ce=5∶5、单一稀土La、混合稀土La∶Ce=3∶7、混合稀土La∶Ce=7∶3、无稀土，说明单一稀土Ce的添加对7A04铝合金性能改善效果最好，其显微硬度、抗拉强度、伸长率分别为125.4 HV0.5、532.5 MPa和10.8%,相比未添加稀土元素的铝合金，分别提高了72.7%、30.9%和74.2%。     

钪对6066铝合金组织和性能的影响及其时效工艺研究

通过化学成分分析、显微组织观察和力学性能测试,研究了Sc添加量对6066铝合金组织和性能的影响,同时研究了时效工艺对6066铝合金硬度的影响。结果表明,6066铝合金的最佳钪添加量为0.2%,其铸态的抗拉强度达到了210 MPa,比未添加钪时提高了30%,合金的组织也明显细化,晶粒由45μm减小到20μm。6066铝合金的最佳时效工艺为175℃×4 h。     

Ti、Zr对铝铜合金组织和力学性能的影响

采用力学性能试验和组织观察的方法,研究了不同成分配比的复合孕育剂Ti、Zr对铸造铝铜合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:元素Ti和Zr的复合添加能够明显促进铝铜合金晶粒细化,增加合金的抗拉强度和塑性。当复合添加0.1%Zr+0.5%Ti时,试样组织晶粒细化作用最明显,平均晶粒尺寸仅为28μm,使粗大的等轴枝晶细化为细小的等轴晶;当复合添加0.5%Zr+0.1%Ti时,试样抗拉强度达到了最大值110.38 MPa,断后伸长率达到了5.67%,综合力学性能较好。     

Ce对高纯Mg-3Al合金晶粒尺寸的影响

研究了添加0.1%～1.0%Ce(质量分数)对高纯Mg-3Al合金晶粒尺寸的影响.结果表明,随Ce添加量的增加合金晶粒逐步粗化,当Ce添加量达到1%时,晶粒尺寸可达到870μm.Ce加入后,大量的Ce与Al反应生成针状的Al11Ce3相,主要分布于枝晶间隙,无法作为形核核心,对Mg-3Al晶粒无细化作用.Ce与C的反应...     

微量Ce对7B04铝合金组织性能的影响

用实验室井式坩埚炉熔炼铸造了2种合金,通过光学显微镜、扫描电镜、电子万能试验机等,研究了添加微量Ce对7B04铝合金的组织变化、成分分布和力学性能的影响。结果表明:添加微量Ce后,因成分过冷的作用,合金铸态晶粒明显细化;经固溶时效处理后,在合金的抗拉强度和屈服强度变化不明显的情况下,添加Ce的合金伸长率提高明显;经断口形貌分析,添加稀土Ce的合金断口形貌晶粒明显细化,韧窝明显增多,属于穿晶断裂为主的形貌,而未添加稀土Ce的合金,断口以沿晶断裂为主,晶界处有裂纹,断口韧窝少。     

Ce对ZA43合金组织与力学性能的影响

研究了稀土Ce加入量对ZA43合金铸态组织与力学性能的影响。结果表明,Ce能够细化ZA43合金的铸态组织。随Ce加入量增加,α相由发达的树枝晶转变为碎块状晶粒,ZA43合金的力学性能、耐磨性得到不同程度的改善,Ce元素主要分布于晶界,并以金属间化合物形式存在。综合考虑稀土Ce对ZA43合金组织及性能的影响,添加0.15%的Ce对提高ZA43合金综合力学性能最为有效。