铸态Mg-Li-Al-xSi合金微观组织和力学性能（英文）

实验铸造了Mg-9Li-3Al-x Si(x=0,0.1,0.5,1.0,质量分数,%)合金并通过OM,SEM,XRD和力学性能测试对其进行了研究。结果表明:铸态Mg-9Li-3Al合金组织中主要由α-Mg、β-Li、Mg_(17)Al_(12)相组成。加入Si后,合金中出现了新相Mg2Si,晶粒得到了明显细化,且Si能够抑制Mg_(17)Al_(12)的形成;当合金中的Si含量过高时,α-Mg相粗化,且会在相界处出现块状和汉字状的Mg_2Si相。合金的强度随着Si含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Si含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当合金中Si含量为0.1%时,抗拉强度达到最大值182.5 MPa,延伸率为12.1%。     

Si含量对Mo-Si系金属间化合物组织结构与性能的影响

研究了Si含量对电弧熔炼Mo-Si系金属间化合物组织结构和室温硬度及断裂韧性的影响。结果表明,随着Si含量的增加,Mo-Si系金属间化合物的裂纹和孔隙增多、致密度下降。Si组元决定了熔炼组织过渡相的形貌,Si较少时,过渡相呈岛状弥散分布,Si较多时,过渡相呈网状分布在基体相中。室温硬度及断裂韧性随Si含量增加而下降。     

激光熔炼Ti5Si3／NiTi金属间化合物合金的组织及耐磨性

设计并利用激光熔炼技术制备出了以Ti5Si3为增强相、以NiTi为基体的金属间化合物新型耐磨合金，研究了增强相Ti5Si3的含量对合金显微组织、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明，随Ti5Si3含量的增加，合金显微组织由亚共晶向共晶、过共晶转化，增强相Ti5Si3由细层片状共晶相向块状初生相转变，合金显微硬度随之显著提高；在室温干滑动磨损条件下，Ti5Si3／NiTi金属间化合物合金具有优异的耐磨性，并随Ti5Si3增强相的增加而显著提高。Ti5Si3增强相的高硬度和NiTi基体的高韧性及伪弹性效应是该合金具有优异耐磨性能的主要原因。     

过量Mg、Si元素对6101电工导线性能影响及机制

通过电导率测试、拉伸试验、XRD、显微组织分析的方法研究了过量Mg、Si元素对6101铝合金导线强度及导电率的影响。结果表明:Mg过量0.15%的6101合金时效后,由于Mg在Al基体中有很大的固溶极限,大量的过剩Mg依然存在于基体中,在增加基体畸变程度的同时还会降低强化相在基体中的溶解度,使强化相容易从基体中析出并长大粗化,对合金时效强化的效果和导电率有不利的影响;Si过量0.13%、0.05%的6101合金时效后,过剩Si原子会从基体中析出,减小基体的晶格畸变,有利于导电性能的提高;过剩Si的存在可促进β″相的析出,增强合金时效强化效果与速率,且Si过量0.13%合金效果强于Si过量0.05%合金。     

热处理对6105铝合金中Mg2Si粗化的影响

研究了6105铝合金在均匀化处理过程中Mg2Si金属间化合物颗粒的粗化行为。经工业均匀化的6105铝合金含有大块球状未溶Mg2Si。经590℃7天热处理后，发现大块的球状Mg2Si随时间粗化。通过显微图像的统计分析对大块Mg2Si析出的粗化进行了定量研究。实验测量结果显示R↑-^3.8-R↑-i^3.8和时间之间很好地符合线性关系，这表明粗化是扩散控制的，而晶界扩散支配着体积扩散。     

热处理对6105铝合金中Mg2Si粗化的影响

研究了6105铝合金在均匀化处理过程中Mg2Si金属间化合物颗粒的粗化行为.经工业均匀化的6105铝合金含有大块球状未溶Mg2Si.经590 ℃ 7天热处理后,发现大块的球状Mg2Si随时间粗化.通过显微图像的统计分析对大块Mg2Si析出的粗化进行了定量研究.实验测量结果显示3.8-i3.8和时间之间很好地符合线性关系,这表明粗化是扩散控制的,而晶界扩散支配着体积扩散.     

Mg、Si对Al-Cu-Mn-Zr合金时效析出行为及热稳定性的影响

采用显微硬度计与透射电镜等研究了Mg和Si的添加对AlCuMnZr合金时效析出行为和微观组织的影响。结果表明：同时添加Mg和Si显著提高了合金的时效硬度并保证了良好的热稳定性，Al5.5Cu0.25Mg0.3Mn0.2Zr0.15Si合金经540℃固溶7 h及175℃时效24 h后达到峰值硬度，为156.3 HV0.2。Mg的添加细化了AlCuMnZr合金中θ′相尺寸，增加了θ′相数密度，使其分布更弥散、均匀。而在添加Si后，由于σ相、Q相的析出和θ′相周围Si的偏聚，使θ′析出相尺寸进一步减少、粗化速度降低。但在225℃长时间热暴露后，会因为Si的偏聚消失，使部分θ′相粗化，合金的热稳定性下降。     

Microstructure and Selection of Grain Boundary Phase of Cu-Ni-Si Ternary Alloys

采用静平衡凝固技术制备了Cu含量为90wt%、不同Ni/Si原子比的Cu-Ni-Si合金,采用扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对合金的显微组织和相组成进行了分析,利用差热分析（DSC）考察了合金熔体在冷却过程中的相转变行为。研究结果表明,Ni/Si原子比对Cu-Ni-Si合金显微组织的影响可归因为α-Cu晶粒内部析出的δ-Ni2Si相数量的变化和晶界相在Cu-Si和Ni-Si化合物之间的选择。δ-Ni2Si相数量的变化与初生α-Cu内部Ni、Si原子的浓度密切相关,而晶界相的相选择则是Cu-Si和Ni-Si金属间化合物相之间竞争的结果。随着Ni/Si原子比的增加,残余液相中Ni原子浓度增加增高,具有更负形成焓Ni-Si金属间化合物逐渐从竞争中胜出,导致晶界相从Cu-Si化合物向Ni-Si化合物的转变     

Cu-Ni-Si三元合金的显微组织与相选择（英文）

采用静平衡凝固技术制备了Cu含量为90wt%、不同Ni/Si原子比的Cu-Ni-Si合金,采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对合金的显微组织和相组成进行了分析,利用差热分析(DSC)考察了合金熔体在冷却过程中的相转变行为。研究结果表明,Ni/Si原子比对Cu-Ni-Si合金显微组织的影响可归因为α-Cu晶粒内部析出的δ-Ni2Si相数量的变化和晶界相在Cu-Si和Ni-Si化合物之间的选择。δ-Ni_2Si相数量的变化与初生α-Cu内部Ni、Si原子的浓度密切相关,而晶界相的相选择则是Cu-Si和Ni-Si金属间化合物相之间竞争的结果。随着Ni/Si原子比的增加,残余液相中Ni原子浓度增加增高,具有更负形成焓Ni-Si金属间化合物逐渐从竞争中胜出,导致晶界相从Cu-Si化合物向Ni-Si化合物的转变。     

过量Mg、Si元素对6101电工导线性能影响及机制探究

本文通过电导率测试、拉伸试验、XRD、显微组织分析的方法研究了过量Mg、Si元素对6101铝合金导线强度及导电率的影响。结果表明： Mg过量超过0.15%的6101合金时效后,由于Mg在Al基体中有很大的固溶极限,大量的过剩Mg依然存在于基体中,在增加基体畸变程度的同时还会降低强化相在基体中的溶解度,使强化相容易从基体中析出并长大粗化,对合金时效强化的效果和导电率有不利的影响;Si过量0.13%、0.05%的6101合金时效后,过剩Si原子会从基体中析出,减小基体的晶格畸变,有利于导电性能的提高;过剩Si的存在可促进β″相的析出,增强合金时效强化效果与速率,且Si过量0.13%合金效果强于Si过量0.05%合金。     

硅相钝细化处理与热挤压对Al-25Si合金组织的影响

对Al-25Si合金进行硅相钝细化处理和热挤压的复合处理，研究工艺参数对Al-25Si合金组织形态的影响。结果表明：对铸态Al-25Si合金进行硅相钝细化处理，能够使合金中的硅相尖角钝化，保温温度越高、保温时间越长，硅相尖角钝化效果越明显；但保温温度过高、时间过长，硅相的粗化明显，尖角钝化效果变弱，反而不能改善硅相的形态。热挤压可以明显使共晶硅均匀分布在合金中，但是对初生硅的尺寸、形状几乎没影响；保温时间和温度对挤压态Al-25Si合金中的硅相有很大的影响，当温度达到合金的液相线时，合金的组织形态变化明显。随着保温温度和时间增加，硅相的尺寸增加，球化效果变好。但温度过高、时间过长会发生过烧氧化的现象。     

快速凝固过共晶Al-Si合金的显微组织及其热稳定性

采用扫描电镜(SEM)、差热分析仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD),分析快速凝固过共晶Al-Si合金粉末显微组织和结构特征及其在不同退火温度和保温时间条件下过饱和固溶Si元素析出和Si相粗化行为。结果表明:快速凝固Al-Si合金显微组织中细小的块状初晶Si相和针状共晶Si相均匀分布在α(Al)基体中;气雾化过程获得的高过冷度导致Al基体晶格发生畸变,其在退火过程中得到一定程度的缓解。对快速凝固Al-Si合金中析出Si相粗化行为的分析发现,析出Si相随退火温度升高或保温时间延长而不断粗化;但其粗化不符合经典LSW理论(粗化指数n为3),粗化机制接近由扩散速率较快的界面扩散控制(n接近2)。此外,退火温度仅对粗化速率常数和激活能有较大影响,而对粗化指数的作用不明显。     

铸态Mg-Li-Al-xSi合金微观组织和力学性能

本文通过真空熔炼炉在氩气保护下制备了Mg-9Li-3Al-xSi(x=0,0.1,0.5,1.0 wt%)合金。实验使用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),力学性能测试和X射线衍射(XRD)研究合金的微观组织和力学性能。实验结果表明：铸态Mg-9Li-3Al合金组织中主要由α-Mg、β-Li、Mg₁₇Al₁₂相组成。加入Si后,合金中出现了新相Mg₂Si,晶粒得到了明显细化;当合金中的Si含量过高时,α-Mg相粗化,且会在相界处出现块状和汉字状的Mg₂Si相。合金的强度随着Si含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Si含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当合金中Si含量为0.1%时,抗拉强度达到最大值182.5MPa,延伸率为12.1%,相比未添加Si的Mg-9Li-3Al合金,抗拉强度提高了59.6%。     

Si对往复挤压Mg-Al-Si再结晶组织和力学性能的影响

利用往复挤压细化了Mg-4Al-2Si、Mg-4Al-4Si和Mg-6Al-6Si合金组织,分析了Si含量对合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着Si含量增加,基体晶粒和Mg2Si颗粒粗化,拉伸强度降低。基体组织细化受Mg2Si相的形态和均匀性控制,为再结晶和Mg2Si相阻碍晶界移动的复合机制,力学性能主要由基体晶粒尺寸决定。     

采用Al及Al-12Si中间层的AZ31B镁合金TLP接头的组织和性能

采用Al及Al-12Si为中间层对AZ31B镁合金进行过渡液相扩散焊,用环境扫描电镜及万能试验机测试并分析了接头组织与强度之间的关系。研究结果表明：采用Al作为中间层时,随着保温时间的增加,Al12Mg17金属间化合物含量降低,接头强度升高;采用Al-12Si作为中间层时,含硅相Mg2Si对焊缝的强化提高了接头强度,但保温时间过长时,Mg2Si偏聚于焊缝中心会降低接头性能。     

焊后热处理对铝合金/镀锌钢接头组织与力学性能的影响

采用TIG熔-钎焊方法并添加AlSi_5焊丝,对1.5 mm厚的5A06铝合金和3 mm厚的镀锌Q235钢进行焊接。分析了焊后退火热处理对接头微观组织和力学性能的影响规律,热处理条件为280℃保温30 min。研究结果表明,采用TIG熔-钎焊的方法可以实现铝/钢异种金属的焊接,铝/钢界面处会产生金属间化合物层,焊态接头中金属间化合物层的厚度为4～5μm,化合物层主要由Al_8Fe_2Si相和少量的[Al,Fe,Si],Al13Fe4相组成,接头的抗拉强度值为163 MPa,断裂发生在焊缝处。对接头进行退火热处理后,接头中金属间化合物层的厚度增加到9～10μm,化合物层的组织无明显变化,主要由Al_8Fe_2Si相和少量的[Al,Fe,Si],Al₁₃Fe_4相组成,接头的抗拉强度值达到185 MPa,断裂发生在铝母材侧。     

深过冷三元Fe_(35)Cu_(35)Si_(30)合金的液相分离与枝晶生长特征（英文）

采用熔融玻璃净化技术研究了三元Fe_(35)Cu_(35)Si_(30)合金的液相分离与枝晶生长特征。实验获得的最大过冷度为328 K(0.24T L)。结果表明,合金在深过冷条件下具有三重凝固机制。当过冷度小于24 K时,α-Fe相为初生相,凝固组织为均匀分布的枝晶。过冷度超过24 K之后,合金熔体分离为富Fe区和富Cu区。在过冷度低于230K的范围内,Fe Si金属间化合物为富Fe区的初生相;当过冷度高于230 K时,Fe_5Si_3金属间化合物取代Fe Si相成为富Fe区的初生相。随着合金过冷度的增加,Fe Si相的生长速率逐渐升高,而Fe_5Si_3相的生长速率将逐渐降低。在富Cu区,初生相始终为Fe Si金属间化合物。能谱分析表明,富Fe区和富Cu区的平均成分均已严重偏离初始合金成分。     

AlSi17Fe3挤压合金的组织和性能

研究了电磁场对AlSi17Fe3合金组织的影响 ,系统地分析和测试了挤压后Al17Si3Fe合金的组织和性能特点。试验结果表明 ,电磁搅拌有利于AlSi17Fe3合金中金属间化合物相成细针状 ,并发生断裂 ;挤压使合金中的 β Si相和金属间化合物相发生显著的细化和均匀化 ;挤压合金的极限抗拉强度达到 2 0 0MPa ,伸长率高达 5 %。     

Al-25％Si合金过热处理后的凝固行为和组织研究

研究了熔体过热温度、冷却速度及浇注温度对Al-25％Si合金凝固形核温度、初生硅尺寸和数量分布的影响.结果显示,过热温度增加、冷却速度增大均会影响初生硅形核温度.随过热温度升高,形核温度增加,直至1 000℃过热后形核温度降低.增加冷却速度使形核温度进一步升高.不同冷却速度下,初生硅相尺寸和数量随过热温度增加以相同规律变化,1 000℃时尺寸细化达到最小值,数量达到最大值.冷却速度对初生硅尺寸的影响与过热温度有关,低过热温度下,增加冷却速度有利于初生硅相尺寸细化,过热温度升高,冷却速度对尺寸的影响逐渐减小.熔体过热处理对初生硅相的影响还与浇注温度有关,降低浇注温度,初生硅尺寸粗化,同时硅颗粒数量减少.Al-25％Si合金熔体高温过热处理后在850℃浇注,能够将初生硅相尺寸细化至30μm以下.     

固溶处理对准共晶Al-Si合金显微组织及力学性能的影响

通过金相显微镜、差示扫描量热分析以及显微硬度测试等研究固溶温度和固溶时间对挤压铸造的ZAlSi12CuMgNi铝合金的显微组织和力学性能变化的影响。结果发现:在固溶过程中,强化相逐渐溶解,共晶Si逐渐细化、弥散,块状初晶Si趋于圆整化;保温时间过长,细化后的Si会发生聚集、粗化、长大,块状Si圆整度下降以及α(Al)晶粒长大等现象;随着固溶温度的上升,强化相的溶解和Si相的粒化、圆整化的时间会缩短,且Si相的细化程度和弥散程度更高,而Si相粗化和α(Al)晶粒长大的速度也会增大;在不同固溶温度下,α(Al)固溶体的力学性能随保温时间的延长而呈现不同形式的下降趋势;挤压铸造的ZAlSi12CuMgNi铝合金的最佳固溶处理工艺为525-530℃,保温时间为2.5-3h。