Al-6.5Mg合金的组织与力学性能

采用金相电镜、扫描电镜、EDS能谱分析、拉伸性能测试与JMat-Pro材料仿真软件等测试分析手段,研究了Al-6.5Mg合金铸态与退火热处理态下的微观组织与力学性能。结果表明,Al-6.5Mg合金铸态晶粒尺寸约为90μm,平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与断面收缩率分别为228 MPa、131.7 MPa、31.9%与39%,铸态断口形貌呈现为典型的韧窝断裂。经500℃×24h与520℃×24h退火热处理后,合金材料的屈服强度、伸长率与断面收缩率保持不变,抗拉强度分别提升了23.2%与24.2%,为281MPa与283MPa,断口形貌仍呈现为韧窝断裂;受退火过程热力学驱动,晶粒内部与晶界处的Mg元素摩尔分数略有增加。     

V-5Cr-5Ti合金的拉伸性能及其强化机理

对真空熔炼V-5Cr-5Ti合金开展了均匀化退火、热锻开坯、冷轧变形和热处理实验,利用万能试验机、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了V-5Cr-5Ti合金中析出相对力学性能影响,估算了V-5Cr-5Ti合金中析出相强化的效果。结果表明：铸态V-5Cr-5Ti合金存在以片层状析出相为特征的树枝状析出相,合金均匀化退火后析出相由片层状转化为针状,由树枝状转化成团聚状。析出相在变形过程中破碎成短条状或球状颗粒。铸态合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为505.0 MPa、415.0 MPa和8.2%,断裂机制为脆性的解理断裂。均匀化热处理后断裂机制转变为沿晶断裂和准解离断裂共存的混合型断裂。80%冷变形＋热处理后合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率的平均值分别为487.3 MPa、382.7 MPa和26.2%,由于晶粒及析出相形态的变化,合金塑性得到大幅改善。锻造和冷轧后合金断裂机制为韧性的微孔型断裂。析出相以Orowan强化机制增强V-5Cr-5Ti合金,以80%冷轧1000 ℃/1 h退火状态合金为例,由析出相强化获得的屈服强度增量约为50.1 MPa。     

单级时效和形变热处理对新型Al-Mg-Si合金(Mg/Si=1.15)性能的影响

通过拉伸、剥落腐蚀、晶间腐蚀等实验和XRD、SEM、TEM等方法,研究了单级时效和形变热处理对一种Al-Mg-Si合金(Mg/Si=1.15)的力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明:经过形变热处理Al-Mg-Si合金(Mg/Si=1.15)抗拉强度和屈服强度分别为395 MPa和365 MPa,比经过单级时效处理(抗拉强度为339 MPa,屈服强度为280 MPa)分别高了17%和30%;经过形变热处理Al-Mg-Si合金(Mg/Si=1.15)晶间腐蚀敏感性低于单级时效处理的,但其综合性能比经过单级时效处理的性能好。     

Mg-12Al-12Zn-2Si-0.5Ca-xSb合金的组织与力学性能

研究了Mg-12Al-12Zn-2Si-0.5Ca-xSb(x=0.2,0.4,0.6,0.8和1.0,质量分数,%)合金的显微组织与力学性能,重点讨论了Sb对Mg2Si颗粒的细化效果与细化机制。结果表明,在合金中加入微量Sb,形成的Mg3Sb2相作为异质形核核心,细化了Mg2Si相颗粒。随Sb含量从0.2%增加到1.0%,Mg2Si颗粒由粗大的骨骼状和花瓣状逐渐转变为相对细小的多边形状。当Sb含量为0.8%时,Mg2Si颗粒最大尺寸由原来的50μm减小至8μm。此时,合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到175.8MPa、167.6MPa和1.67%。合金室温拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

镁含量对触变成形A319合金显微组织演变和力学性能的影响（英文）

研究不同镁含量对触变成形A319合金显微组织和拉伸性能的影响。合金在含50%液相时进行触变成形,并对部分合金进行T6热处理。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能量散射谱、X射线衍射和拉伸试验对合金进行表征。结果表明,镁可以细化合金中共晶硅。当镁含量为1.0%和1.5%时,合金中形成致密的Al9Fe Mg3Si5相。随着镁含量的增加,触变成形合金的拉伸强度增加。热处理后的触变成形A319合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为298 MPa,201 MPa和4.5%。而对于添加1.5%Mg的触变成形A319合金,其热处理后的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325 Pa、251 MPa和1.4%。触变成形A319合金表现为韧窝断裂,而添加1.5%Mg的A319合金表现为混合断裂,在合金表面可观察到韧窝断裂和解理断裂。     

稀土Ce对Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe合金组织和性能的影响

以Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe铝合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机,研究了不同含量的稀土Ce对Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe合金组织与性能的影响。结果表明:稀土Ce可以细化α-Al晶粒,减小二次枝晶臂间距(SDAS)。同时,还可以减小共晶Si的尺寸,使Si形貌由板条状向纤维状转变,具有良好的细化变质效果。此外,Ce还可以细化β-Fe相,改善β-Fe相形态,提高合金的力学性能。特别地,当稀土Ce含量为0.1%时,晶粒尺寸与SDAS最小,分别为82μm、17μm;合金T6热处理态抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到峰值,分别为344 MPa、311 MPa、3.77%。随着Ce含量的增加,拉伸断口呈现韧性断裂特征,裂纹主要沿晶界扩展;当Ce含量达到0.3%时,出现大量粗大的含Ce金属间化合物,造成脆性断裂。     

Sn对AZ61镁合金微观组织与力学性能的影响

研究了Sn对AZ61镁合金显微组织和力学性能的影响。对显微组织的观察表明，当加入Sn之后，在铸态和热处理态合金中均发现了球形颗粒状的Mg：Sn。对合金力学性能的试验表明，少量的Sn可提高合金的抗拉强度和屈服强度。热处理态下，当Sn含量达到3％时合金的抗拉强度和屈服强度分别达到了274MPa和172MPa，但是伸长率下降到9％。拉伸断口的SEM形貌分析表明，加入Sn以后，合金断裂方式由解理断裂向准解理断裂转变。     

往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能

研究了往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能。结果表明,往复挤压可显著细化Mg-4Al-2Si合金的组织,随着挤压道次的增加,基体晶粒与Mg2Si相颗粒不断细化,其中,基体晶粒由于动态再结晶而细化。挤压8道次时,基体晶粒和Mg2Si颗粒的平均尺寸分别由铸态的45μm和20μm减小至1.5μm和1.3μm;但是,当挤压道次为11时,基体晶粒与Mg2Si相颗粒均出现粗化现象。往复挤压可使合金的高温力学性能大幅度提高,挤压8道次时,高温屈服强度最高,为197 MPa;挤压11道次时,高温抗拉强度最高,为256 MPa,与铸态高温强度相比,分别提高了163.9%和239.7%。合金的高温强化机制为Mg2Si颗粒的弥散强化作用,高温拉伸断裂形式为微孔聚合型韧性断裂。     

铸态Mg-4Al-4Si合金的显微组织与力学性能

摘 要:采用重力铸造法制备Mg-4A1-4Si(AS44)镁合金,研究铸态合金的显微组织和室温力学性能.结果表明,铸态AS44合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相及Mg2Si相组成;Mg2Si粗大的呈树枝状、块状和汉字状3种形态;铸态合金的硬度为66.5 HV3,室温抗拉强度为108.8 MPa,屈服强度为72.3 MPa,伸长率为2.6％;拉伸断裂形式为准解理脆性断裂.     

Ti-1Al-8V-5Fe合金的组织和力学性能研究

采用铸造、锻造工艺获得组织均匀的Ti-1Al-8V-5Fe(Ti185)合金棒材,分析了该合金的组织形貌和力学性能。结果表明,Ti185合金中没发现成分偏析导致的"β斑"或Fe元素的富集现象。棒材中初始β相晶粒尺寸达到800μm,在β相晶粒内部析出高密度的α相。在室温下,锻态Ti185合金的抗拉强度为1192 MPa,伸长率为1.7%。经过950℃的固溶热处理及450℃的时效处理后,热处理态的Ti185合金α相尺寸和数量明显减少,合金的室温抗拉强度仍达到1275 MPa,伸长率同样达到1.65%。在400℃的高温拉伸条件下,锻态Ti185合金抗拉强度较室温大幅降低,抗拉强度为877 MPa。而热处理态的Ti185合金抗拉强度并没有大幅改变,抗拉强度为1375 MPa。     

氩气精炼除气时间对A356合金组织性能的影响

借助真空负压密度仪、OM、XRD、SEM、EDS与力学性能测试,研究了精炼时间对A356合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,随着精炼时间延长,熔体密度当量由11.4%降至1.6%,随后增至3.4%。A356合金铸态组织主要由初生α-Al基体、共晶Si相与少量Mg2Si相组成,共晶Si沿晶界均匀分布,经T5热处理后共晶Si相形貌由不规则板片状转变为球状,断裂机制由沿晶断裂转变为韧窝断裂,Si相长度由184μm降至28μm。随着精炼时间延长与试样厚度降低,内部缺陷由缩孔转变为缩松。相同精炼时间下随着试样厚度增加,力学性能持续下降;同一厚度试样,力学性能随着精炼时间的延长先上升后下降,12mm试样铸态与T5态平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与断面收缩率分别为206.3MPa、106.0MPa、6.8%、11.2%与281.3MPa、231.6MPa、10.8%、18.9%,断口晶界处Si相颗粒平均尺寸约为8μm。     

热处理对激光选区熔化AlSi7Mg合金微观组织和拉伸性能的影响

采用退火和固溶时效两种热处理方法对激光选区熔化(SLM)技术成形Al Si7Mg合金沉积态试样进行热处理试验,对热处理试样微观组织、拉伸性能和断口形貌进行分析。结果表明:沉积态试样微观组织主要由网状Si相和α-Al基体组成。经350℃/3 h/空冷(AC)退火后,在Al基体中形成尺寸约0.5μm的颗粒状Si析出相,横向试样抗拉强度和屈服强度由沉积态的435.78 MPa和299.23 MPa分别下降到210.35 MPa和152.01 MPa,伸长率由14.36%增加到30.83%。经535℃/3 h/水淬(WQ)+150℃/6 h/AC固溶/时效处理后,在Al基体中形成尺寸约2～3μm的颗粒状Si析出相,横向试样抗拉强度和屈服强度分别下降到349.27 MPa和309.67 MPa,伸长率增加到17.12%。本试验条件下,采用535℃/3 h/WQ+150℃/6 h/AC固溶时效热处理方法可获得较好的抗拉强度和伸长率匹配度。     

Mg含量对汽车发动机缸体用Al-Si-Cu合金微观组织和力学性能的影响

熔炼制得不同Mg含量的汽车发动机缸体材料Al-Si-Cu合金,以实验制得的合金为研究对象,研究了Mg元素含量对其微观组织、力学性能的影响。结果表明:汽车发动机缸体材料Al-Si-Cu合金中加入一定量的Mg能显著提高铸态及T6态合金的抗拉强度、硬度;随着Mg含量的增加,合金中开始产生Mg_2Si相,Mg_2Si相强化了合金的抗拉强度与屈服强度;但过多Mg元素将不能全部溶入基体,产生较粗大的Mg_2Si脆性相,降低合金抗拉强度及硬度,试验合金中加入0.4%Mg的合金力学性能最佳;随着冷却速率的增加,合金抗拉强度、屈服强度和硬度均增加。     

双尺度Fe3Si相调控对Cu-2.5Fe-0.2Si合金组织和性能的影响

通过在铜铁合金中添加微量Si元素,并利用组合形变热处理工艺对亚微米级Fe₃Si相和纳米级Fe₃Si相的析出行为进行调控。结果表明：处理后的Cu-2.5Fe-0.2Si合金中形成了大量细小的再结晶晶粒,其抗拉强度、电导率和伸长率分别为401MPa、69.25%IACS和12.50%。合金中纳米级Fe₃Si析出相与铜基体的位向关系为[011ˉ]Cu//[11ˉ1]Fe₃Si。双尺度Fe₃Si相对合金屈服强度的提高均有贡献。其中,纳米级析出相对屈服强度的贡献值更大,约为亚微米级第二相的6倍。相比于Cu-2.5Fe合金,Si的添加促进了合金基体中铁相的析出及细化,降低了动态再结晶温度,进而实现了合金强度、电导率和塑性的协同提高。     

Si含量对Al-Si-Mg合金铸造流动性、热导率和力学性能的影响

采用金相显微镜、激光导热仪、拉伸试验机和扫描电镜,研究了Si含量对Al-Si-Mg合金铸造流动性、热导率和力学性能的影响。结果表明:随着Si含量的提高,由于共晶液相的增加和α-Al枝晶的细化,使Al-Si-Mg合金的铸造流动性获得提高,而晶界上共晶Si和Mg2Si相数量的增加,又使Al-Si-Mg合金的抗拉强度得到提高,但伸长率和热导率有所下降。当Si含量为3.23%时,Al-Si-Mg合金的铸造流动性试样长度为784 mm,热导率为186.3 W/m·k,抗拉强度和伸长率分别为236 MPa和9.2%。     

SLM成形和热处理对AlSi10Mg合金组织与性能的影响

与重力铸造AlSi10Mg合金相比,激光选区熔化成形过程中产生细小的晶粒,在α-Al基体中的粗大块状或针状Si相变为网格状且均匀分布。由于激光选区熔化成形过程中冷却速度较快,形成了过饱和固溶体,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为483MPa、314MPa和6.43%。经T6处理后,均匀网络状的Si相发生溶解、断裂,并且聚集长大为圆整钝化的不规则形状,以及成细小弥散分布的Si相,合金的抗拉强度和屈服强度降低至208MPa、167MPa,伸长率提高至10.37%。     

热处理对砂型铸造Mg-4Sm-0.6Zn-0.4Zr合金显微组织和力学性能的影响

本文研究了热处理对砂型铸造Mg-4Sm-0.6Zn-0.4Zr合金显微组织和力学性能的影响,并运用光学显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及力学实验设备对该合金进行了表征与分析。结果表明:铸态合金主要有α-Mg和Mg3Sm组成;固溶处理之后,Mg3Sm相完全溶入到基体且晶粒并未发生明显长大。250℃峰时效合金中主要的析出相为基面γ″沉淀相。峰时效态合金展示了最好的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为210 MPa、153 MPa和4.0%。根据峰时效态合金的强化机制的定量分析结果,发现峰时效态合金主要的强化效果来自于弥散分布的细小的γ″的沉淀强化,其对屈服强度的贡献为120MPa,约占总屈服强度的80%。     

热处理对铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、维氏硬度测试仪和万能力学试验机等研究了固溶和时效热处理对铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金组织与力学性能的影响。结果表明:铸态合金组织主要由α-Mg基体,Mg24Y5、Mg41Nd5和Mg41Sm5相组成;经固溶处理,铸态合金中粗大的第二相固溶于α-Mg基体中,时效处理后有新的纳米级第二相析出;铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为525℃下保温10 h,然后225℃下时效处理12 h,热处理后合金具有最优良的力学性能,硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为124.8 HV,296.9 MPa,255.4 MPa和5.78%。     

挤压铸造高强韧AlSiMgMn合金的组织和性能

设计并采用挤压铸造工艺制备了3种高强韧AlSiMgMn合金。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,研究了合金元素和热处理工艺对挤压铸造AlSiMgMn合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,Sr变质后挤压铸造AlSiMgMn合金中共晶Si变质等级超过AFS 5级,优化的热处理工艺为535℃×4h固溶+160℃×6h时效;当Mg含量从0.3%增加到0.5%,合金的抗拉强度和屈服强度分别增加60 MPa和70 MPa。添加Cu元素的AlSiMgMn合金采用Sb变质,共晶Si变质为AFS 3~4级,虽然热处理后共晶Si相球化良好,但铸造过程中不均匀变质导致颗粒出现团聚。该合金在优化的T6热处理下,抗拉强度为435 MPa,屈服强度为338 MPa,伸长率为7.0%。     

Mg-7Gd-3Y-1Nd-1Zn-0.5Zr合金的显微组织演变及力学性能（英文）

利用XRD、OM、SEM、TEM测试技术和室温拉伸试验研究均匀化热处理对Mg-7Gd-3Y-1Nd-1Zn-0.5Zr(质量分数,%)合金显微组织及力学性能的影响。结果发现,铸态组织主要由α-Mg、(Mg,Zn)_3RE相和堆垛层错组成,热处理使(Mg,Zn)_3RE部分回溶、晶界附近的堆垛层错消失,但沿着晶界产生了块状14H型长周期堆垛有序(LPSO)相。铸态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为187 MPa、143 MPa和3.1%;而经均匀化热处理后合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为229 MPa、132 MPa和7.2%。