微量元素Cr对ZL101合金微观组织和力学性能的影响

本文采用真空电磁感应熔炼炉制备了ZL101-xCr(x=0、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8wt.%)铝合金。利用OM、XRD、SEM、EDS及TEM等测试方法,表征了不同Cr含量实验合金微观组织,并测试其力学性能。结果表明：实验合金主要物相包括初晶α-Al、(α-Al+Si)共晶、Al₁₃Cr₄Si₄、α-Al₁₂(Cr, Fe)₃Si₂、富Fe相(β-Al₅FeSi和π-AlSiMgFe)。添加微量元素Cr后的实验合金组织均得到细化,随着Cr含量的增加,α-Al树枝晶趋于等轴晶转变,共晶组织区域变窄,富Fe相和共晶Si尺寸变小,在合金共晶组织中形成了Al₁₃Cr₄Si₄、α-Al₁₂(Cr, Fe)₃Si₂相。添加Cr元素能够提高合金的过冷度,这对细化合金组织具有积极作用。当Cr含量为0.3%时,铸造合金组织细化变质效果及其力学性能最好,抗拉强度、伸长率分别为182.88Mpa、3.38%。     

合金元素对ZL107组织与力学性能的影响

为提高ZL107合金的力学性能，研究了Ti、B、Cd、Mg、Zn、Ag等合金元素对ZL107合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，Ti、B使合金晶粒细化，改善显微组织；Cd、Mg、Zn可以提高合金的抗拉强度和硬度；而Ag的加入可以显著提高合金的伸长率。通过加入以上几种合金元素并配以合适的热处理工艺，可以进一步提高ZL107的综合力学性能。采用51012固溶处理和150℃时效处理时可以得到较好的强度和塑性配合。     

生产工艺参数对高碳钢线材力学性能的影响

用正交试验的方法研究了不同工艺参数对高碳钢力学性能的影响，分析了８２ＭｎＡ钢线材的生产工艺参数。     

微量元素对AlCu4.5合金力学性能的影响

高强度铸造Al-Cu合金具有良好的室温和高温国强度，但它的热裂倾向性一直是制约其发展的瓶颈，通过对合金的收缩应变和热裂抗力及准固态力学行为进行测试，研究了微量合金元素（Ni,Si,Ce,La,Ti,Zr,Mn）对AlCu4.5合金准固态力学性能的影响。结果表明，Si,Ce,La,Ti,Zr合金元素能使AlCu4.5的热裂倾向性降低，加入质量分数为2%的Si会使合金的再辉现象非常严重，导致合金不可能有很高的强度而很快断裂，与其他AlCu4.5Si合金相比，AlCu4.5Si3合金具有很强的补缩能力，断裂应力值最高；La的加入能缩小二次枝晶间距，明显提高合金的抗热裂性能。     

合金成分对Al-Mn-Mg合金力学性能的影响

通过力学性能测试、显微组织及断口形貌分析,研究了主要合金元素、杂质含量对Al-Mn-Mg合金力学性能的影响。采用正交试验方法优化了Al-Mn-Mg合金的化学成分。结果表明,Mg主要起固溶强化作用;Mn可以改变含铁化合物的形态;低含量Si、适量Mn、Mg的铝合金具有优良的力学性能。     

Al—Cu合金凝固过程中准固态力学性能及微量元素的影响

采用自制实验装置研究了Ａｌ－５％Ｃｕ合金在凝固过程中的准固态强度,强度增长率,断裂应变以及Ｂ,Ｔｉ,盐类细化剂和富Ｃｅ混合稀土对合金准固态力学性能的影响。研究结果表明,合金的准固态区即热脆性区,Ｂ,Ｔｉ和稀土都能降低合金准固相线温度,提高强度增长率和准固相线附近的强度。稀土的作用强于Ｂ和Ｔｉ,合金的中添加盐类细化剂后,合金准固态强度和断裂应变都比未加盐类细化剂的要低。     

ZL104加碲合金化对力学性能的影响

系统对比了加Ｔｅ及加Ｓｒ或三元钠盐对ＺＬ１０４处理后所浇注金属型试棒（经Ｔ６处理）的力学性能,结果表明,Ｔｅ的合金力学性能略低于Ｓｒ自理的,而略高于三元钠变质的;Ｔｅ处理的合金具有长效性,熔体保温８ｈ或３次重熔、每次保持６ｈ,其效果不变,长效性超过Ｓｒ变质;Ｔｅ处理的合金的伸长率较Ｓｒ处理的高４０－５０％,较三元钠盐处理的高１倍。     

Ce对ZL107合金的变质作用

向ZL107合金中加入不同含量的Ce,通过扫描电镜观测、力学性能、磨损性能和腐蚀性能测试等手段,研究了Ce对ZL107合金组织和性能的影响。结果表明,ZL107合金经Ce变质后,共晶Si形貌由针状变为均匀分布的短棒状,且晶粒组织得到细化。变质后合金的力学性能得到明显提高。当加入0.3%的Ce时,合金的抗拉强度和伸长率提高到198.7MPa和3.7%,耐磨性和耐蚀性分别较未变质处理的ZL107合金提高了61%和70.8%。进一步增加Ce加入量,变质效果变差,合金性能下降。     

复合变质对ZL101合金力学性能的影响

用A1—5Ti-1B和A1—9Sr中间合金对ZLl01合金进行复合变质处理。试验结果表明，复合变质与Sr变质相比，合金综合力学性能明显提高；从断口及断口金相的SEM图像上可以看出，复合变质处理后，共晶Si相的形态和分布有显著改善，断裂单元细小，断口上的韧性部分增多，这是综合力学性能提高的主要原因。     

电渣净化对ZL205A力学性能的影响

利用万能力学试验机测量了经电渣净化后的ZL205A的抗拉强度和伸长率.结果发现,经电渣净化后的ZL205A的抗拉强度和伸长率大幅下降.利用直读光谱仪分析净化后试样的成分,发现净化后的ZL205A中Ti含量减少近48％.通过在净化后的铝熔体中补加Al-Ti中间合金,测量试样的力学性能,发现其抗拉强度为486.29MPa,和净化前的相当,但伸长率为11％,比净化前提高了100％.     

ZL107合金热力学显微组织分析

应用热力学计算对平衡条件下ZL107合金组织进行了定量分析,研究了化学成分和温度对ZL107合金组织的影响规律,并对该合金的显微组织进行了观察。结果表明,ZL107合金中Al2Cu强化析出相开始析出温度及数量主要取决于Cu含量,增加Cu含量可以提高Al2Cu相数量及析出温度。在210℃以上时效会导致Al2Cu相数量下降。热力学计算确定的最佳固溶温度和时效温度分别在510～520℃和150～200℃之间,热力学计算结果和试验结果相符。     

直流磁场对ZL107合金凝固组织的影响

研究了在直流磁场作用下ZL107合金凝固组织的变化，并对直流磁场影响合金显微组织的机理进行了探讨。在直流磁场作用下，晶粒明显粗化；枝晶间隙中Si相和CuAl2相的形态也发生了明显的变化；中央凝固组织中出现了明显的疏松；α（Al）基体的显微硬度分布呈现较大的起伏。这些主要是由于直流磁场对液态金属中对流的抑制作用所致。     

ZL107铝合金摩托车减震器底简断裂分析

采用光学显微镜和电子探针分析仪等分析手段,对ZL107铝合金摩托车减震器底筒的早期断裂进行了分析。结果表明,断裂零件材料中杂质元素含量过高,组织为数量很多的粗大针状粗,合金塑性的降低是造成减震器底筒发生早期断裂的主要原因,并通过试验提出了改进意见。     

ZL107合金的高温静态蠕变和循环蠕变

研究了不同热处理状态的ZL107合金在107℃的高温静态蠕变和循环蠕变的行为。结果发现：峰时效下，合金的蠕变抗力强于过时效状态下材料的蠕变抗力。 循环蠕变时材料表现出蠕变减速现象。经峰时效处理的ZL107合金在循环蠕变中表现出较静态蠕变低的激活能，用非热空位机制进行了解释，而经过时效处理的ZL107合金表现出高的激活能，滞弹性机制起了重要作用。     

莫莱石短纤维增强ZL107合金复合材料的时效特性

采用宏观硬度测定及差热分析法（ＤＳＣ）研究了莫莱石短纤维增强ＺＬ１０７合金复合材料的时效特性，结果表明，复合材料中ＧＰ区的形成因增强相的加入在一定程度上被抑制，在１４０℃时效初期基体合金表现出较快的硬度增加趋势；在２０５℃时效，复合材料表现时效加速现象。随纤维加入量的增加，基体中二次Ｓｉ的析出加快。     

不同冷却方式下NaF变质对Al-Si合金组织及耐磨性的影响

利用金相显微镜和磨擦磨损试验机研究了NaF对铝硅合金ZL107的变质效果,并且通过空冷和水淬两种冷却方式研究冷却速度对变质效果的影响,对变质前后ZL107的合金耐磨性能进行了对比研究。结果表明,冷却方式对NaF的变质效果有一定影响;变质后合金的耐磨性能提高。     

添加微量Y对ZL205A合金组织和性能的影响

采用OM、SEM和XRD研究了添加微量稀土元素Y对ZL205A合金的流动性及T6热处理前后的微观组织和力学性能的影响,并检测了合金的流动性。结果表明,当Y质量分数达到0.2%和0.3%时,合金的晶粒细化效果相对较好,随着Y含量的增加,θ相从沿着晶界的网状分布逐渐向局部团聚,合金的抗拉强度和屈服强度降低;微量Y会使ZL205A合金的流动性降低;Y质量分数为0.3%的ZL205A合金在T6处理后,合金的抗拉强度和延伸率均大幅度提高;热处理能够降低合金中的成分偏析并能够改善材料的组织形态,促使合金具有相对较好的综合力学性能;添加微量Y以后,晶界上的难熔化合物Al Cu Y促使晶粒内部的θ相数量减少,是造成合金力学性能降低的重要原因。     

Sb变质对ZL107合金组织与性能的影响

ZL107合金经Sb变质后,能有效地使共晶Si由板条状变为粒状与孤块状,使α-Al枝晶分布均匀,并使棒状Al2Cu向小颗粒状转化.加入0.20%的Sb变质时,合金组织最为均匀,力学性能也最好.Sb进入合金后,吸附在Si的表面,阻碍了共晶Si的生长,使共晶Si片厚度的增加受到了抑制,AlSb质点的增多为α-Al形提供支撑,使口α-Al枝晶变得发达,分布均匀.经过T6处理后,合金的组织和力学性能得到进一步改善提高.