Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg 合金组织和性能的影响

通过向合金中单独或联合添加微量的Sc、Zr、Ti,研究了Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg合金微观组织、再结晶抗力及力学性能的影响.研究结果表明合金中单独添加0.2%Sc,使合金的再结晶抗力、硬度和强度明显增加而塑性明显下降,但对合金没有晶粒细化效果.Sc、Zr复合合金化明显改善了Sc对晶粒的细化能力和再结晶抗力,合金的强度和硬度也进一步增加,但对塑性的影响不大.添加0.036%Ti进行Sc、Zr、Ti复合合金化使合金具有最佳的晶粒细化效果和再结晶抗力,但对合金的力学性能影响不大.原因在于Sc、Zr、Ti复合合金化降低了Al-Al3Sc共晶点,而且Zr、Ti可以代替部分Sc形成Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子,有利于凝固过程中形成与α-Al具有良好晶格匹配性的一次Al3Sc1-xZrx或Al3Sc1-xTix复合粒子及挤压和退火过程中二次复合粒子的析出.这些大量的、弥散分布的、与基体共格的粒子可以有效地阻止位错的运动和亚晶界的迁移,从而产生良好的细晶强化、弥散强化和亚结构强化效果.     

微量V对Al-8Si-0.6Mg-0.1Cu合金组织及力学性能的影响

文章研究了V含量对Al-8Si-0.6Mg-0.1Cu合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明：V可细化合金的α-Al枝晶,减小二次枝晶臂间距。合金经热处理后,添加0.1%V合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325 MPa、293 MPa和8.16%。继续增加V含量,合金中会出现粗大金属间化合物AlFeSiV,使合金的力学性能下降。     

Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu合金的均匀化处理

利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析和差示扫描量热分析等研究了Al-7.5Zn-1.6Mg-1.4Cu合金铸态与均匀化态的显微组织演化与元素分布,确定了该合金的均匀化温度与过烧温度。结果表明,合金铸态组织中存在严重的枝晶偏析,经470℃保温24h后,枝晶网络变稀,共晶相与η相回溶至基体,偏析基本消除。470℃保温24h是该合金较为理想的均匀化工艺。     

微量锆对Al-Mg-Sc合金力学性能与显微组织的影响

制备了成分分别为Ａｌ５Ｍｇ（０．１０～０．３０）Ｓｃ和Ａｌ５Ｍｇ（０．１０～０．３０）Ｓｃ（０．０５～０１５）Ｚｒ的两种合金，测试了其不同状态下的拉伸力学性能σｂ、σ０２和δ，采用金相显微镜、透射电镜及扫描电镜观察分析了其不同状态下的显微组织结构。结果发现，微量锆的添加明显提高了ＡｌＭｇＳｃ合金的强度，细化了合金铸锭组织的晶粒尺寸，抑制了合金形变组织的再结晶。另外，对有关的作用机理进行了探讨研究。     

固溶时效处理对Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金组织性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、硬度测试、电导率测试和室温拉伸性能测试等分析手段,研究了Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金挤压板带固溶、单级时效和双级时效制度下的组织和性能。研究表明,Al-6.6Zn-2.3Mg-2.1Cu-0.12Zr合金挤压板带采用475℃/2 h的固溶处理制度,析出相回溶充分,无过烧现象;合金采用475℃/2 h+120℃/24 h的T6时效处理制度,晶内析出相细小弥散,晶界析出相连续分布;合金采用475℃/2 h+110℃/8 h+160℃/28 h的T74双级固溶时效处理制度,晶内析出相以η’和η为主,晶界析出物完全断开。     

Nd含量对Mg-5.0Y-xNd-0.6Zr合金组织性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸研究了稀土Nd含量对Mg-5.OY-xNd-0.6Zr(x=0,1.0,1.8,2.6,3.4,4.2,质量分数/%)合金铸锭微观组织和力学性能的影响.结果表明:随着Nd含量增加,合金的平均晶粒尺寸从33.5μm减小到19.2μm,基体内固溶的Y和弥散分布的Mg24Y5颗粒减少,晶界上不连续网状分布的β相增多;合金的抗拉强度先增大后减小,而屈服强度先增大后趋于不变.,其最大值分别为214.5 MPa和102.8 MPa,延伸率和断面收缩率基本呈直线下降,分别从16.4%和23.8%降低到4.9%和2.7%;凝固过程中Nd、Y原子在固液界面前沿富集造成成分过冷度增大以及它们对晶粒生长的抑制作用增强是Nd细化合金晶粒的主要机理.     

含微量Zr和Y的Al-Zn-Mg-Cu合金的组织与力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和室温拉伸等检测技术研究了含微量锆和钇的Al-Zn-Mg-Cu合金的组织与力学性能。结果表明,在Al-Zn-Mg-Cu合金中复合添加微量(总量为0.35%)锆和钇,铸造组织中出现了Al3Y初生化合物,晶粒细小均匀。合金组织的再结晶被强烈抑制,再结晶组织的体积分数较小,晶粒被细化,合金的强度较单独添加锆或钇显著提高。但由于钇的加入使得基体中残留的较粗大化合物(S相)增多,导致合金的延伸率明显下降。     

Al对铸态Mg-9Gd合金组织和力学性能的影响

研究了铸态Mg-9Gd-xAl合金组织及力学性能变化规律.研究表明,当Mg-9Gd合金中添加的Al含量小于1.0％时,晶粒尺寸随Al含量增加急剧减小,而当Al含量大于1.0％时,其细化晶粒效果不明显.添加Al元素后会改变合金中第二相的分布以及形态,随着Al含量的增大,短棒状的Mg5Gd相逐渐减少并最终消失;而Mg-Gd...     

Effect of Combined Addition of Cu and Aluminum Oxide Nanoparticles on Mechanical Properties and Microstructure of Al-7Si-0.3Mg Alloy

In this study, an ultrasonic cavitation based dispersion technique was used to fabricate Al-7Si-0.3Mg alloyed with Cu and reinforced with 1 wt pct Al₂O₃ nanoparticles, in order to investigate their influence on the mechanical properties and microstructures of Al-7Si-0.3Mg alloy. The combined addition of 0.5 pct Cu with 1 pct Al₂O₃ nanoparticles increased the yield strength, tensile strength, and ductility of the as-cast Al-7Si-0.3Mg alloy, mostly due to grain refinement and modification of the eutectic Si and θ-CuAl₂ phases. Moreover, Al-7Si-0.3Mg-0.5Cu-1 pct Al₂O₃ nanocomposites after T6 heat treatment showed a significant enhancement of ductility (increased by 512 pct) and tensile strength (by 22 pct). The significant enhancement of properties is attributed to the suppression of pore formation and modification of eutectic Si phases due to the addition of Al₂O₃ nanoparticles. However, the yield strength of the T6 heat-treated nanocomposites was limited in enhancement due to a reaction between Mg and Al₂O₃ nanoparticles.     

Effect of Neodymium on As-Cast Microstructure and Mechanical Properties of AZ31 Wrought Alloy

Nd in the form of powder or intermediate alloy was added to AZ31 wrought alloy. The as-obtained alloy was characterized and tested with respect to its microstructure and mechanical properties. The relationship between the microstructure, mechanical properties and tensile fracture mechanism were discussed, with relevant alloys as reference for comparison. Experimental results show that the same quantity of Nd was added into AZ31 in powder form or in intermediate alloy, the absorption rate of Nd reached only 10.8% for the former case and as high as 95% for the later case. Pure Nd powder was added, no new compound was detected, but it served as reductant and purified alloy melt, resulting in improving the tensile strength while Nd was added into AZ31 as Mg-Nd intermediate alloy. The compound Al2Nd and Mg12 Nd were formed in magnesium alloy, which were distributed in the matrix in the shapes of strip and particle, evidently refined the as-cast structure. The as-cast tensile strength (228MPa) of adding pure Nd powder approximated to the figure (245MPa) of adding Mg-Nd intermediate alloy. The tensile fracture mchanism of as-cast AZ31 transformed from cleavage fracture into quasi-cleavage fracture.     

微量稀土元素Er、Sc对Al-6.0Mg合金性能的影响

介绍了在Al-6.0Mg合金成分范围内,添加不同含量的Sc、Er等稀土元素,研究了Sc、Er对Al-6.0Mg合金力学性能、耐蚀性能以及焊接性能的影响规律。通过对铸锭组织、热轧预退火状态组织、冷轧退火态组织以及基体、焊接接头的力学性能、剥落腐蚀性能的对照,可以发现Sc、Er对Al-6.0Mg合金铸锭组织有明显改善,对合金的再结晶有一定的抑止作用,并提高了合金的力学性能,但未发现其对剥落腐蚀性能的影响。     

含银Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu合金的强化固溶行为

采用拉伸力学性能测试、金相显微观察、扫描电镜及透射电镜等分析手段,研究了Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金的强化固溶行为。结果表明:经强化固溶处理后,合金固溶态的抗拉强度和屈服强度以及伸长率分别较常规固溶的低15 MPa、16 MPa和1.7%;峰值时效态的抗拉强度和屈服强度较常规固溶的分别高62 MPa和68 MPa,伸长率低0.8%。;强化固溶可使Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金固溶后的第二相粒子减少,但使其时效后的强化相数量增多,密度增大。     

锰对铸造Zn-38Al-2.2Cu合金组织和热疲劳性能的影响

在Zn-38Al-2.2Cu合金中加入不同量的锰后,研究锰对合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,合金中添加0.6%的锰后,部分锰元素溶入基体α′相,使α′相产生固溶强化,导致合金的耐热性及热疲劳性能提高。剩余的锰在基体上析出弥散度和热稳定性都很高的富锰相,提高了合金的热强性,弥补了高温环境下合金晶界薄弱的缺点。富锰相大小适中、分布均匀,对裂纹的传播和扩展有抑制作用,而当富锰相粗大、呈连续状分布时,有利于裂纹的扩展。     

固溶时效对上引拉铸Cu-0.3Cr-0.1Zr组织性能的影响

用扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、涡流电导率测量仪和万能试验机测试分别测量了上引拉铸拉拔之后固溶时效对Cu-0.3Cr-0.1Zr合金抗拉强度及导电率性能的影响,用金相显微镜观察不同拉拔加工率下固溶的显微组织.并探讨了合金的强化机理.结果表明:上引Cu-0.3Cr-0.1Zr合金铸锭经过75％冷拉变形后固溶其组织和力学性能较好.经时效后的固溶态Cu-0.3Cr-0.1Zr合金,抗拉强度和导电率迅速上升,随着时间时间的延长,其抗拉强度达到峰值后呈下降趋势,而导电率则继续上升.Cu-Cr-Zr合金析出强化的重要因素是大量共格弥散的析出相,以共格强化机制估算的强化值423MPa与实验结果415MPa相近.     

Al-3B变质对铸造Al-10Si合金显微组织与力学性能的影响

采用Al-3B对铸造Al-10Si合金进行了变质处理,运用非平衡相图和杠杆定律分析了变质处理Al-10Si合金显微组织变化规律,研究了变质处理对合金力学性能的影响.研究表明,Al-3B变质处理使铸造Al-10Si合金的凝固过冷度减小;当变质温度一定时,随着Al-3B加入量增加,铸造Al-10Si合金组织中初生α-Al相...