微量Er对铝合金导线单丝组织性能的影响

在Al-0.01Zr-0.02B合金中添加微量的Er,利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等进行组织观察分析,并对合金的力学和电学性能进行了测试,研究了Er对Al-0.01Zr-0.02B合金的影响。结果表明,微量Er的加入使得Al-0.01Zr-0.02B合中生成了Al_3Er、Al_3(ZrEr)等第二相粒子,组织结构得到细化,综合性能得到提高。     

Er、Zr、B对耐热导电铝合金组织和性能的影响

研究了Er、Zr、B元素对耐热导电铝合金微观组织、耐热性和导电性能的影响。结果表明,Er与Al形成的共晶第二相Al_3Er,阻碍了晶界迁移和晶粒的长大,延缓再结晶现象的出现,因而合金的耐热性能有一定提升;B的加入使合金中的Zr由固溶态转变为析出态,以细小的板片状第二相粒子的形态存在于晶粒内部和晶界处,减少晶格畸变,改善基体的有序性,提升合金的导电性能。     

Zr元素对耐热铝合金导线组织和性能的影响

采用显微组织观察、力学性能测试、热保持性能测试、导电性能测试等方法,研究了Zr含量对Al-0.1Er合金导线显微组织和性能的影响。结果表明:Al-0.1Er合金中Zr添加量较少时(≤0.15wt%),Zr以固溶原子形式存在。随着Zr含量的增加,试样的强度和热保持性能逐渐升高,伸长率和导电率逐渐降低。当Zr含量达到0.2wt%时,Al_3Zr相析出,晶粒细化,试样强度继续增强,热保持性能下降,伸长率和导电率回升。经过210℃×4 h时效处理后,Al-0.1Er-0.05Zr合金导线导电率达到了60.13%IACS,耐热性能在280℃条件下,强度保存率在90%以上,达到超耐热铝合金导线导电性能和耐热性能要求。     

微量Zr、Er对Al-Zn-Mg合金组织与性能的影响

采用硬度、拉伸性能、电阻率和抗应力腐蚀性能测试及金相组织观察等方法,研究了微量Zr、Er对Al-4.4Zn-2.4Mg(质量分数,下同)合金组织与性能的影响.结果表明,单独添加Zr的细晶作用优于单独添加Er以及Er、Zr复合添加,Er、Zr复合添加能显著抑制合金的再结晶行为,Er、Zr复合添加后合金的力学性能和单独添加微量Zr的基本相当,但Er、Zr复合添加后合金抗应力腐蚀性能优于单独添加微量Er、Zr,Er、Zr复合添加的Al-Zn-Mg合金综合性能最好.Er、Zr复合添加提高应力腐蚀抗力是通过抑制再结晶获得纤维组织间接实现的.     

Zr、Er微合金化对6061铝合金冲压成形性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、万能试验机和拉深试验机研究了不同含量Zr、Er元素对6061铝合金冲压成形性能的影响。结果表明,自然时效后,6061-0. 3Er-0. 15Zr、6061-0. 3Er、6061-0. 2Zr合金晶粒尺寸分别为40、50和70μm,合金中析出大量第二相。各合金板材均存在各向异性,强度和伸长率在平行于轧制方向最高,垂直于轧制方向最低。6061-0. 3Er-0. 15Zr合金强度高,n值和r值大,屈强比较低,断后伸长率达到25%,成形性能最好,6061-0. 3Er合金次之,而6061-0. 2Zr合金成形性能较差。在拉深实验中,6061-0. 2Zr、6061-0. 3Er、6061-0. 3Er-0. 15Zr合金极限拉深系数分别为0. 56、0. 53、0. 52。Zr、Er微合金化后合金断口韧窝数量较多、分布均匀,断口形貌为典型的韧性断裂。     

微量Er对高强铝合金组织与性能的影响

借助力学性能测试和光学金相（OM）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）与能谱（EDS）的观察和分析，研究了微量Er对高强铝合金Al-6Zn-2Mg的力学性能、微观组织结构、时效硬化特性及再结晶行为的影响。结果表明：Er能非常显著地细化合金的晶粒组织，这是因为初生Al3Er作为非均质形核核心，能提高形核率，从而有效地细化晶粒；Er能够较大幅度地提高合金的拉伸力学性能，细晶强化与析出强化是合金的主要强化机制；Er可加快合金的时效进程，提高时效强化效果；同时，Er可以抑制合金再结晶，提高再结晶温度，这是由于细小的二次Al3Er质点钉扎位错和亚晶界而引起的。     

均匀化制度对导线用耐热铝合金电导率的影响

研究了导线用耐热铝合金 ,对其铸锭进行适当的均匀化处理 ,在保证高强度指标和耐热性的同时 ,可进一步提高电导率。研究表明 :含锆的导线用耐热铝合金经过 50 0℃ 16h的均匀化处理 ,可使制品的强度和耐热性满足标准要求 ,且电导率提高 1 4 %IACS。电导率提高与锆从α(Al)中充分析出有关 ,锆以稍大于 1× 10 -8m尺寸的ZrAl3 质点在晶粒内部均匀析出 ,可使材料具有较高的电导率 ,较好的强度和耐热性     

添加微量Er、Zr对ZL205A合金组织性能的影响

通过向ZL205A合金中分别添加质量分数为0.05%,0.15%和0.25%的Er、Zr元素,研究了不同含量稀土元素在热处理前后对合金微观组织和性能的影响。结果表明,添加微量Er、Zr元素可以有效改善液态合金的流动性,细化晶粒,并促进θ相在晶界交汇处团聚;当Er、Zr添加量为0.15%时,铸态材料的力学性能较原始合金有大幅度降低,而T5处理后强度达到358 MPa,维氏硬度达到1070 MPa,延伸率2%,综合性能相对最好;T5处理能够促使合金组织和成分均匀,同时使溶质原子充分扩散,在变形过程中阻碍位错运动和亚晶界的迁移,对延伸率造成不利影响。     

耐热铝合金导线综述

综述了耐热铝合金导线材料及其相关导线的发展并提出了今后的研究方向。随着未来电网对输电线路的要求越来越高,远距离、大容量、高效率成为电网的发展方向,耐热铝合金导线将迎来更为广阔的应用前景。     

退火处理对高导耐热铝合金导线组织和性能的影响

制备了Al-Cu-Y-Ce-B合金,对该合金冷轧制后进行了不同退火处理试验。通过显微组织观察、拉伸性能测试、导电性能测试等分析方法,研究了不同退火处理对其组织和性能的影响。结果表明:轧制态Al-Cu-Y-Ce-B合金组织中晶粒破碎,晶粒内有高密度位错产生,位错阻碍电子运动,导致其导电率较低,为59.16%IACS。分别经270℃×30min、300℃×30 min和330℃×30 min退火处理后,试样组织发生不同程度的再结晶,明显提高了合金的导电性能。随着退火温度的升高,Al-Cu-Y-Ce-B合金试样抗拉强度逐渐降低,伸长率逐渐增加,试样导电率先升高后略降低。300℃×30 min退火试样的导电率达到最大值,为60.57%IACS。     

Er、Zr微合金化5083铝合金的超塑性

针对5E83合金(Er、Zr微合金化5083合金),采用超塑性拉伸试验、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),探究了Er、Zr微合金元素、晶粒尺寸、变形温度、应变速率对合金超塑性的影响。通过再结晶退火、空冷和水冷的搅拌摩擦加工(FSP),分别获得了晶粒尺寸为7.4、5.2、3.4μm的完全再结晶组织,作为初始状态进行超塑性拉伸。结果表明,初始晶粒尺寸越细小,超塑性伸长率越高。当晶粒尺寸>5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化缓慢,细化初始晶粒可显著提高超塑性;而当晶粒尺寸<5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化严重,进一步细化初始晶粒对超塑性的提高有限。不同变形温度、应变速率的超塑性拉伸结果显示在变形温度为450～540℃、应变速率为1.67×10^-4～1.67×10^-1 s^-1,超塑性伸长率随变形温度和应变速率的提高呈现先上升后下降再上升的趋势;变形温度为520℃、应变速率为1.67×10^-3 s^-1条件下,水冷FSP态合金获得最大伸长率330%...     

微量元素对高强铝合金焊缝组织和力学性能的影响

在ER2319焊丝的基础上，分别添加少量Ce、Cr及Mn元素制备了3种焊丝。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析技术研究微量元素Ce、Cr和Mn对MIG焊缝组织和性能的影响。结果表明：Ce能够细化二次枝晶间距，但Ce易与Ti、Zr相互反应在晶界生成块状硬而脆的AlCuCeTiZrV复杂金属间化合物，降低了Ti和Zr的异质形核作用，使焊缝组织成柱态。而Cr和Mn则能促进A13Ti、Al3Zr以及复合析出物Al3（Zr，Ti）的析出，增加这些颗粒在高温条件下的稳定性，能够显著细化焊缝晶粒和晶界共晶相，提升接头的力学性能。但Mn的含量达到0．58％时，焊缝中心容易形成粗大树枝晶。     

微合金化元素对7005铝合金铸态组织与性能的影响

采用金相显微镜、SEM、EDS等试验方法研究了Al-10Ti中间合金、细晶铝锭、Sc-Zr以及Ti-Sc-Zr等细化方式细化的7005铝合金铸态组织和铸态力学性能.结果表明,由Al-10Ti中间合金细化的合金晶粒最大,平均晶粒直径约为330μm;由细晶铝锭细化的合金晶粒明显变小,平均直径在170μm左右,抗拉强度由Al-10Ti细化时的280MPa提高到了304MPa,伸长率由3.2%提高到4.2%.由Sc-Zr细化的合金的晶粒直径约为50μm,抗拉强度达到了330MPa,但伸长率只有2%;由Ti-Sc-Zr细化的合金的晶粒直径约为35μm,力学性能最好,抗拉强度达到338MPa,伸长率达到4.5%.     

Zr与Er复合添加后的高Mg铝合金耐磨性能研究

Al-Mg系(5系)铝合金具有良好的加工性、耐腐蚀性和焊接性等,但中等硬度限制了其耐磨性的发挥。本研究在5系铝合金的主要元素Al-xMg-0.5Mn的基础上复合添加质量分数为0.14%Zr和0.35%Er,研究稀土高镁铝合金中(Mg含量最高达9.28%)Mg含量对其显微组织及摩擦磨损性能的影响。随着Mg含量从2.96%增加到9.28%,Al-xMg-0.5Mn-0.14Zr-0.35Er合金中形成的(Al, Mg, Mn, Er, Zr)复合白色相不断增多,尺寸不断增大,由棒条状变成细小鱼骨状,最后形成粗大鱼骨状。随着Mg含量从2.96%增加到9.28%,Er、Mg元素经常“相伴偏聚”,主要以Al(Er_xMg_1-x)和Al(Er_x(Mg, Mn)_1-x)相形式存在,由块状复合相转变成均匀分布的(Al, Mg, Mn, Er)复合相,具有一定强化作用,可显著改善合金摩擦磨损性能。复合添加0.14%Zr和0.35%Er后,合金的磨损方式从粘着磨损及磨粒磨损的混合磨损(Mg含量在2.96%～5.15%)转...     

微量元素对Al-Mg合金组织和性能的影响

通过力学性能测试、显微组织观察,研究了微量元素添加对Al-Mg合金组织及性能的影响,并探讨其作用机制.在确定微量元素成分范围后,对冷轧板材的稳定化退火处理工艺进行了研究.试验结果表明,在300℃1 h稳定化处理,其力学性能最好,合金的抗拉强度达到420 N/mm2,屈服强度为308 N/mm2,伸长率为15%.     

Er、Zr及热处理对高锌铝合金组织和力学性能的影响

本文以Al-30Zn-3Cu-2.5Si高锌铝基合金为研究对象,探究稀土元素Er、Zr对铸态及热处理态合金组织和力学性能的影响,并分析和探讨了其作用机理。研究结果表明,当添加0.10 wt % Er和0.10 wt % Zr元素后能够明显的细化合金晶粒,平均晶粒尺寸由74.28 μm减小至60.01 μm,且α-Al晶粒转变为细小的等轴晶。稀土元素Er、Zr的添加会在合金内部形成Al3（Er,Zr）细小的粒子并能够起到钉扎位错的作用,从而提高合金的力学性能。添加Er、Zr后,铸态合金的抗拉强度由未添加稀土元素的323.01 MPa提高到了358.29 MPa,提升了10.93 %;屈服强度由309.33 MPa提高到了315.00 MPa,提升了1.83 %;延伸率基本未发生变化。合金经固溶时效热处理强化后,添加稀土元素合金的抗拉强度为449.48 MPa,屈服强度为408.51 MPa,比铸态合金分别提高了25.45 %、29.68 %。粗大的第二相存在于晶界处,导致合金的延伸率仍较差。     

Er和Yb元素对二元Al-Mg合金位错分布组态的影响

采用透射电镜研究Er和Yb元素对二元Al-Mg合金位错分布组态的影响。研究结果表明:二元Al-Mg合金挤压态的位错组态呈典型的Taylor晶格分布,但经拉伸变形至断裂后,合金中储存的高应变能可以抵消Mg原子对位错运动的阻碍作用,使部分位错发生束集而产生交滑移,最终形成胞状组织。添加Er元素不改变Al-Mg合金的位错组态,无论是经挤压还是经拉伸变形至断裂后,含Er的Al-Mg合金均具有与二元Al-Mg合金类似的位错分布组态。添加Yb元素可明显地改变Al-Mg合金的位错分布组态。即使在变形量较小的挤压态,位错也不呈准均匀的Taylor晶格分布,而是表现出胞状组织的特征。当添加0.3%(质量分数)的Yb时,Al-Mg合金中形成了高密度位错墙;而当添加1.0%的Yb时,合金中形成了明显的胞状组织。Yb原子通过与Mg和Al原子形成脆性化合物,降低了Mg在基体中的固溶度,从而抑制Mg原子对位错运动的阻碍作用。     

Effects of trace Zr on the microstructure and properties of 2E12 alloy

Al-4.0Cu-1.4Mg-0.6Mn (2E12) and Al-4.0Cu-1.4Mg-0.6Mn-0.3Zr aluminum billets were manufactured by soft-contact electromagnetic continuous casting (EMC). Subsequent forging and heat treatment were conducted and the effects of Zr on the microstructure and properties of the Al-4.0Cu-1.4Mg-0.6Mn alloy were studied. The results show that the addition of 0.3% Zr can reduce the dendrite and refine grains. During forging and solution treatment, fine and dispersive Al₃Zr particles precipitated from the supersaturated α (Al) solid solution in the heating process of the billet can effectively pin dislocations and subgrain boundaries. Because of the addition of Zr, the mechanical properties are improved with the tensile strength, yield strength, elongation, and contraction of the area increasing by 5.4%, 11.3%, 9.7%, and 12.6%, respectively. Moreover, under the condition of R = 0.1, the fatigue crack growth rate (da/dN) of the Al-4.0Cu-1.4Mg-0.6Mn-0.3Zr alloy is lower than that of the Al-4.0Cu-1.4Mg-0.6Mn alloy.     

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.