A357合金夹杂物的形态分析

采用金相、电镜、能谱以及原子力显微分析等方法研究了A357合金熔炼过程中坩锅熔体表面的浮渣。观察了熔体表面合金浮渣微观形貌、组织及其中的夹杂物形态,并作了成分分析。结果表明,熔体表面浮渣中的夹杂物主要呈条块状和长线状,夹杂物中含较多的Al2O3、MgO或MgAl2O4、ZnO、SiO2,还有较少的铁相;含钙相主要是Ca-Si-O复杂相夹杂物。熔体表面氧化膜有较多的显微裂纹和γ-Al2O3转变成α-Al2O3颗粒后脱落而形成的凹坑。浮渣的AFM照片中条带状和絮状的特征与基体性能相差较大,为疏松的氧化夹杂。     

混合稀土对ZM5镁合金表(界)面张力及氧化膜性能的影响

测量了不同RE添加量ZM5镁合金不同温度下的表面张力,建立了界面反应润湿模型;根据氧化膜破裂能量公式对熔体氧化膜性能进行了研究,并对氧化膜的高温失效进行了分析.结果表明:熔体中的RE可向熔体/氧化膜界面集聚,参与氧化反应并提高氧化膜的致密度,有助于形成具有保护作用的氧化膜;同时RE会增加界面反应层的厚度,降低熔体/氧化膜的界面张力,使氧化膜不易破裂,并通过改变固-液界面张力方向来提高氧化膜与金属液间的粘附性.     

二氟甲烷在镁合金熔炼保护的研究

对含二氟甲烷(HFC-32)的气体对镁合金熔体表面的保护作用进行了系统研究.研究表明,HFC-32可有效保护镁合金熔体.HFC-32在不同温度下保护纯镁和镁合金AM60所需的最低含量(体积分数)为0.02%～1.00%,对氧化膜组成、结构分析观察表明它有氧化镁、氟化镁等组成,表面膜平整、致密,它们与用SF6保护形成的氧化膜类似.对HFC-32工程应用的可行性进行了讨论.     

Ce元素的添加对Mg-1.2Ca合金氧化行为和表面张力的影响

摘 要：为了发展高性能阻燃镁合金,本文对工业纯镁在添加元素Ca和Ce的氧化性能进行了研究。结果表明随着Ce含量从0到1.5wt.%的增加,Mg-1.2Ca合金的燃点不断提高,熔体表面张力不断下降。Mg-1.2Ca-1.2Ce的燃点可以达到780℃,而且可以在大气中不添加任何保护的情况下进行熔炼。随着Ce含量的增加Mg-1.2Ca熔体氧化膜变得光滑而致密,可以很好地起到阻止氧化、燃烧的效果。通过检测和分析,Mg-1.2Ca-1.2Ce的氧化膜可以分成三层：外层是疏松的MgO,中间层是MgO-CaO复合氧化膜,内层是MgO-Ce2O3复合氧化膜。     

镁熔体在空气/HFC-134a气氛中的高温氧化特性及机理分析

用热重法测定了镁熔体在1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)与空气混合气体保护下的氧化动力学曲线,用X射线衍射仪和能谱仪分析了氧化膜中氧化产物组成和元素成分,讨论了氧化机理并提出了一个氧化模型.结果表明:镁熔体的高温氧化行为与HFC-134a的浓度有关.HFC-134a浓度较低时,氧化膜主要由MgO组成,氧化过程表现出线性动力学的特征.HFC-134a浓度较高时,氧化膜主要由MgF2组成,氧化过程遵循抛物线规律.随着混合气体中HFC-134a浓度的增加,镁熔体的氧化速率减小.熔体温度对氧化行为也有一定的影响.     

Al-Si-Mg-Mn合金型材氧化物夹杂缺陷的原因分析

针对Al-Si-Mg-Mn合金型材中发现有异物掉落缺陷的问题,采用光学显微镜、扫描电镜及EDS分析研究缺陷的形貌和组织.研究结果表明:该异物为氧化铝夹杂,是由于在熔炼和铸造过程当中,铝合金熔体表面与空气接触,并重复发生高温氧化反应而形成氧化膜,这些氧化薄膜浮在熔体表面,不分解且不易溶于熔体,当操作不当时,浮在熔体表面的...     

铝熔体精炼处理后确定最佳浇注时间的研究

用英国制造的ＨＹＳＣＡＮ Ⅱ测氢仪, 试验研究了铝合金精炼时的除气和再吸气过程, 并对其机理做了分析, 建立了氢原子运动模型。试验发现, 铝熔体精炼后, 静置一段时间才达到最佳除气效果。静置所需时间和熔体表面状态有关： 精炼后立即扒去表面浮渣, 静置５ ～６ 分钟为最佳; 带渣静置, 一般为１０～１２ 分钟。铝熔体应当在达到最佳除气效果时浇注。     

Ce元素的添加对Mg-1.2Ca合金氧化行为和表面张力的影响（英文）

为了发展高性能阻燃镁合金,对工业纯镁在添加元素Ca和Ce的氧化性能进行了研究。结果表明,随着Ce含量从0%到1.5%(质量分数)的增加,Mg-1.2Ca合金的燃点不断提高,熔体表面张力不断下降。Mg-1.2Ca-1.2Ce燃点可以达到780℃,而且可在大气中不添加任何保护的情况下进行熔炼。随着Ce含量的增加,Mg-1.2Ca熔体氧化膜变得光滑而致密,可以很好地起到阻止氧化、燃烧的效果。通过检测和分析,Mg-1.2Ca-1.2Ce的氧化膜可以分成3层:外层是疏松的Mg O,中间层是MgO-CaO复合氧化膜,内层是MgO-Ce_2O_3复合氧化膜。     

吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜氧化动力学

在620~710°C范围内,将压缩空气吹入含有陶瓷颗粒的A356铝合金熔体中制备泡沫铝样品。运用AES技术对泡壁表面进行分析,以研究温度对表面氧化膜厚度的影响。根据金属腐蚀学及流体力学原理建立表面氧化膜泡壁氧化动力学模型。从理论上预测不同温度条件下泡沫铝泡壁表面氧化膜的厚度,并与实验值进行对比。结果表明,在620~710°C范围内,考虑上浮过程的模型预测的氧化膜厚度理论值明显高于实验值,而不包含上浮过程的模型预测的理论值与实验值符合较好,且后者能更好地描述泡沫铝泡壁表面氧化膜的氧化过程。研究表明,吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜的氧化速率与温度之间的关系符合Arrhenius公式。     

吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜氧化动力学（英文）

在620~710°C范围内,将压缩空气吹入含有陶瓷颗粒的A356铝合金熔体中制备泡沫铝样品。运用AES技术对泡壁表面进行分析,以研究温度对表面氧化膜厚度的影响。根据金属腐蚀学及流体力学原理建立表面氧化膜泡壁氧化动力学模型。从理论上预测不同温度条件下泡沫铝泡壁表面氧化膜的厚度,并与实验值进行对比。结果表明,在620~710°C范围内,考虑上浮过程的模型预测的氧化膜厚度理论值明显高于实验值,而不包含上浮过程的模型预测的理论值与实验值符合较好,且后者能更好地描述泡沫铝泡壁表面氧化膜的氧化过程。研究表明,吹气法泡沫铝泡壁表面氧化膜的氧化速率与温度之间的关系符合Arrhenius公式。     

RE对铝合金表面氧化膜保护效果的影响

采用减压凝固试验法，研究了RE对A356铝合金熔体氢含量的影响规律。通过X射线衍射、扫描电镜等分析了RE对A356铝合金表面氧化膜成分及形貌的影响。结果表明，A356合金中加入一定量的RE后，熔体氢含量显著降低。加入RE后，表面氧化膜出现大量RE氧化物和铝氧化物形成的LaAl11O18的复合氧化物，这种复合氧化物使铝合金表面氧化膜更加致密。扫描电镜分析表明，不加RE的氧化膜表面凹凸不平，有明显开裂后愈合的痕迹，而添加RE后，表面比较平整，致密度显著增加，几乎没有看到开裂的现象，这大大减少了新鲜的铝液暴薅在空气中的几率，降低了熔体中的氢含量。     

溅射Ni-Cr-Al-Ti涂层高温氧化过程中组织变化对生成TiO_2的影响

观察了溅射 Ni- 9.7Cr- 5 .5 Al- 7Ti(质量分数 )纳米晶涂层在高温氧化过程中的组织变化 ,探讨了溅射涂层表面氧化膜以及涂层预氧化 90 min后磨去生成的氧化膜再重新氧化生成氧化膜中 Ti O2 的生长 ,认为溅射涂层氧化过程中 Ni3(Al Ti)相的析出与 Ti O2 的生成长大有着密切关系 ,对两种不同情况下 Ni3(Al Ti)相对 Ti O2 生长的影响机制进行了分析。     

ZK60和ME20镁合金熔体与镁熔体在HFC-134a/空气气氛中的氧化行为(英文)

对镁合金ZK60和ME20熔体与镁熔体在1%HFC134a/空气气氛中的高温氧化行为进行比较。使用热重仪测定这3种熔体的氧化动力学曲线,使用扫描电镜观察氧化后样品表面的形貌,并用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪分析样品表面的相成分。结果表明:ZK60和ME20镁合金熔体在1%HFC134a/空气气氛中的氧化速度远远低于镁熔体的氧化速度;镁熔体表面所形成的氧化膜主要由MgF2、MgO和C组成,而ZK60和ME20镁合金熔体表面所形成的氧化膜除了含有MgF2、MgO和C以外,还分别含有少量的ZrF4和CeF4。ZK60和ME20镁合金熔体在该气氛中氧化阻力的提高分别与它们的合金元素Zr和Ce有关。     

铝熔体除氢过程动力学

研究了铝熔体除氢时的除气和再吸气过程。实验结果表明,铝合金熔体除氢后,静置一定时间才能达到最佳除氢效果,静置时间和熔体表面状态有关,除氢后立即扒去表面浮渣,静置５～６ｍｉｎ为最佳;带渣静置,一般为１０～１２ｍｉｎ。在此基础上,建立了窝本中氢的动力学模型,并对除氢和再吸氢过程进行了理论分析。     

Cr元素对钢高温氧化行为的影响

利用热重及同步热分析仪对Cr元素含量0.8%(1#)、3.0%(2#)和5.0%(3#)的3种试验钢进行900~1050℃温度区间,氧化时间30 min的氧化增重试验,建立了试验钢氧化动力学模型,对氧化动力学模型预测值与试验值进行平均误差和相关性分析;采用SEM分析氧化膜形貌,研究了Cr元素含量对钢高温氧化行为的影响。结果表明:在不同氧化温度条件下,Cr元素含量不同的3种试验钢氧化增重曲线均呈上升趋势;1#、2#和3#试验钢氧化过程动力学模型预测值与试验值的平均误差小于7.0%,相关系数R大于0.99;氧化温度低于980℃时,随Cr元素含量增加抗氧化能力增强;氧化温度达到1050℃时,3#试验钢表层氧化膜Cr_2O_3进一步反应生成气态CrO_3,抗氧化能力降低。     

铝合金锻件氧化膜缺陷超声波探伤

氧化膜缺陷是铝合金材料中最常见的一种内部组织缺陷,目前还没有一种理想的熔炼铸造工艺能够保证完全消除铸锭中的氧化膜。氧化膜破坏了金属的连续性,使产品的性能下降,因此需要进行严格控制。但该缺陷在未被变形的铝合金铸锭宏观组织中不能被发现,只有在热加工变形较大的制品内才能显现出来。超声波探伤能够准确地定位缺陷,根据缺陷的取向正确选择超声波探伤面,能够较好地对缺陷进行定量,但很难对缺陷进行定性。笔者根据多年的铝合金锻件超声波探伤经验,介绍氧化膜缺陷超声波探伤技术及评判规律。1氧化膜缺陷的形成机理及特征氧化膜是在熔炼和铸造过程中,熔体表面始终与空气接触,不断进行高温氧化反应而形成,并浮盖在熔体表面。当搅拌和熔铸操作不当时,浮在熔体表面的氧化皮被破碎并卷入熔体内,最后留在铸锭中。根据氧化膜形成的时间和合金的不同,氧化膜有不同的颜色,如熔炼时形成的氧化膜呈现深灰色,转注过程中形成的氧化膜呈现亮灰色,含镁量高的合金的氧化膜呈黑色。铝合金锻件中氧化膜的显现程度与单一方向变形程度的大小有关,单向变形程度愈大,显现得愈明显。在变形时沿变形方向拉长或碾平,形状为细微的薄膜状金属氧化物(Al2O3),在低倍试样上呈细微短状裂缝,多集中于...     

复合电解液中ZK60镁合金的微弧氧化机理

在优化的铝酸钠-磷酸钠复合电解液体系中,以ZK60镁合金为研究对象进行微弧氧化实验,并结合电压-时间曲线和微弧氧化各个阶段膜层的微观形貌以及物相分析等方面对复合电解液体系中微弧氧化过程及成膜机理进行了探讨。结果表明,该体系下微弧氧化过程分为了氧化膜生成阶段、微弧氧化膜层快速生长阶段和电压微小下降过程以及微弧氧化膜层的修整阶段。膜层的物相分析表明微弧氧化初期膜层主要成分为MgO,Mg和MgZn2,中后期膜层中的主体相为尖晶石结构的MgAl2O4和方镁石结构的MgO,微弧氧化的最后阶段对膜层的物相组成没有影响。     

A356合金熔体加锶对其氢含量的影响

在A356合金熔体中加Sr是改善其力学性能的一种变质处理工艺,但也带来了一些负面影响。采用减压凝固法研究了加Sr对A356熔体氢含量的影响。结果表明,加Sr后的合金氢含量和减压凝固试样断面气孔的数量明显高于未加Sr的合金。加入Sr后,在铝熔体表面氧化膜中出现有锶的氧化物。由于锶的氧化物的致密度α<1,使A356合金熔体的表面氧化膜变得疏松,易开裂,加大了在熔炼过程中新鲜铝液暴露在大气下与H2O、O2反应的几率,降低了原氧化膜的防二次污染作用。显然,这是导致熔体氢含量的增加、吸氢倾向加重的重要原因。     

LY12预拉抻厚板中“氧化膜”本质的研究

近年来ＬＹ１２预拉伸厚板的断口上发现一种被称之为“氧化膜”的黄褐色和浅灰色片状物，该缺陷对材料的机械性能和应力腐蚀断裂有明显影响。本工作利用金相显微镜和扫描电镜对这种缺陷进行了分析，其结果表明，这种缺陷是由具有不同厚度的氧化膜作为表面的气泡和疏松形成的分层，产生这些分层的根本原因是进入熔体中的水、氧、氢和氢氧化铝。     

ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化陶瓷膜层形成过程研究

通过控制微弧氧化时间,研究了ZAlSi12Cu2Mg1在不同氧化时间下膜层的生长过程,分析了氧化过程中正向电流密度、膜层厚度的变化.结果表明微弧氧化阶段又分为氧化过渡阶段和氧化烧结阶段.氧化过渡阶段陶瓷层以向外生长为主;生成Al2O3非晶氧化物;氧化烧结阶段膜层以向内生长为主,此阶段膜层生长速率最快,生成Al2O3晶体和莫来石.氧化烧结阶段对陶瓷膜层的形成起重要作用,对氧化烧结阶段的控制可直接影响膜层的厚度以及膜层中Al2O3晶体含量.