微量添加剂对Al—Mg—Si合金性能的影响

本文研究了添加微量稀土、钛 铬和Al-Ti-B添加剂对Al-Mg-Si合金强度等的影响.实验中采用添加元素及淬火工艺的正交试验,研究了各因素对Al-Mg-Si合金强度的影响及它们的交互作用.研究表明:微量Al-Ti-B的加入使Al-Mg-Si合金的强度略有提高,而塑性略有下降;添加(铬 钛)使合金的塑性显著提高;稀土的加入则使合金强度、硬度下降,塑性略有提高;铬和Al-Ti-B同时加入可显著提高合金加工材淬火时效状态的抗拉强度和硬度,而保持合金的塑性不降低.     

晶粒细化剂对Al-Mg-Si铝合金组织和性能的影响

研究了进口Al-Ti-B和自制Al-Ti-B-RE晶粒细化剂对Al-Mg-Si铝合金组织和综合力学性能的影响.结果表明,加入2种中间合金都能显著细化Al-Mg-Si铝合金的晶粒尺寸,对力学性能和布氏硬度也都有不同程度的提高.Al-Mg-Si铝合金的晶粒尺寸随着自制中间合金加入量的增加逐渐减小,当加入量为0.2％时,合金铸态组织性能和综合力学性能最好.     

纳米TiC/Ti细化剂加入量对铸态Al-Zn-Cu-Mg合金组织和性能的影响

采用高能球磨法制备金属Ti粉负载纳米TiC颗粒复合细化剂(TiC/Ti细化剂),研究细化剂加入量对铸态Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:随着TiC/Ti细化剂加入量的增加,Al-Zn-Mg-Cu合金的晶粒尺寸逐渐减小;当加入量为0.5%(质量分数)时,晶粒形态由未添加细化剂时的525μm树枝晶转变为119.7μm的细等轴晶;随着细化剂加入量的增加,合金的晶粒尺寸逐渐粗化。铸态Al-Zn-Mg-Cu合金的第二相由T(AlZnMgCu)相和θ(Al_2Cu)相组成,晶粒细化使第二相细化、分散,但细化剂的添加并不改变第二相的组成。随着细化剂加入量的增加,合金的抗拉强度和维氏硬度升高;当细化剂加入量为0.5%时,合金的抗拉强度和硬度分别为249.5 MPa和137.3 HV,较未添加时的分别提高32.9%和16.4%。     

微量Sc、Zr对ZL109组织与性能的影响

采用硬度测试、拉伸性能测试、金相观察、扫描电镜等研究了添加微量Sc和Zr的ZL109铸铝铸态和时效态的显微组织。结果表明：微量Sc和Zr对ZL109合金具有一定的晶粒细化作用;其铸态组织与传统ZL109枝晶组织明显不同,枝晶网胞尺寸较小,晶粒较细;微量Sc、Zr添加到ZL109中,合金脆性减小,韧性增强,硬度、抗拉强度均有明显提高。     

微量Cr、Mn、Ti、Zr细化7A55铝合金铸锭组织的效果与机理

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析术研究了复合添加微量Cr、Mn、Ti、Zr细化7A55合金铸锭组织的效果和机理.结果表明:复合添加0.04%Ti 0.17%Zr能在一定程度上细化7A55合金铸锭组织,复合添加0.20%Cr 0.20%Mn 0.03%Ti能够显著细化铸锭组织,其细化机理为含有Cr、Mn的原子团簇作为Al3Ti形核的基底促使α-Al成核;复合添加微量0.04%Cr 0.04%Mn 0.03%Ti 0.18%Zr产生了极强烈的晶粒细化效果,其细化机理为含有Cr、Mn的原子团簇作为Al3Ti、Al3Zr共同形核的基底使Al3(TixZr1-x)形核,Al3(TixZr1-x)使α-Al形核.随着Cr、Mn含量增加,铸锭晶粒向枝晶化、粗大化方向发展.     

微量钪对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验,研究了微量Sc对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织和拉伸性能的影响。结果表明,在Al-Cu-Li-Mg-Zr合金中加入微量Sc,可消除铸态枝晶组织并显著细化铸态晶粒、有效抑制再结晶,明显提高了合金的强度和塑性。微量Sc引起的强化来源于晶粒细化、次生的Al3（Sc,Zr）相析出和亚结构强化。     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金

研究了微量钪对Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明在A1-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金中加入0.10%钪消除了合金铸态枝晶组织,有效地抑制了合金的再结晶,具有一定的强化作用和明显的增塑效应;而添加0.25%钪显著细化了合金铸态的晶粒组织,促进了合金固溶过程中的再结晶,降低了合金的强度.     

稀土铝合金的枝晶间距

研究了加稀土Ｌａ、Ｃｅ或Ｙ的工业纯铝及Ａｌ－Ｍｎ,Ａｌ－Ｍｇ,Ａｌ－Ｃｕ,Ａｌ－Ｌｉ,Ａｌ－Ｃｕ－Ｌｉ,Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ,Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ,Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ等１４种合金的枝晶间距。讨论了微量稀土、原合金元素、冷却速度和有效晶粒细化剂对枝晶的细化作用。结果表明,在各种冷速条件下,微量Ｌａ、Ｃｅ或Ｙ能显著细化工业纯铝和各种铝合金的枝晶;提出的溶质传输特征参数Ｐ０可正确反映稀土对铝合金枝晶的细化能力与原有合金元素的种类和含量的关系;冷却速度越大,稀土。对铝合金枝晶的细化作用越小;有效晶粒细化剂对铝合金枝晶的细化作用远不能与其对铝合金铸态晶粒的有效细化相提并论。     

晶粒细化和残余元素对A713铸态铝合金热裂行为的影响（英文）

为减少或防止热裂现象的产生,研究具有长程凝固区A713铸态铝合金的热裂行为。对添加不同晶粒细化剂如Al-2.5Ti-0.5C和Al-3.5Ti-1.5C的合金在不同浇铸温度(700、750和780°C)条件下进行热裂实验。结果表明:添加晶粒细化剂Al-3.5Ti-1.5C能减少热裂现象的产生,但仅添加晶粒细化剂不能完全阻止A713铸态铝合金中热裂现象的产生。这与早期一些研究者得出的结论相矛盾。考察了铁元素对A713铸态铝合金热裂行为的影响。结果显示,同时添加晶粒细化剂和铁元素能减少A713铝合金的内部枝晶分离,从而沿晶界产生枝晶间的联锁。因此,铁元素作为工业铝中的一种杂质元素,能阻止A713铝合金热裂现象的产生。     

铸造工艺参数和细化剂对K4169高温合金铸态组织的影响Ⅱ.枝晶组织及晶粒球化机理

铸造工艺参数和细化剂对K4169合金枝晶组织，元素偏析、夹杂及缩松有明显的影响。浇注温度越低，一次枝晶主轴长度和二次枝晶臂距就越小。在同一浇注温度下，化学法细晶试样的一次枝晶主轴长度较普通铸试样的短．但二者的二次枝晶臂距没有明显差别。晶粒细化后，合金中主要元素Fe,Cr,Nb,Mo和Ti的偏析减轻，晶粒的形态由树枝晶向细晶组织中的粒状晶转变。对晶粒球化现象做了合理解释。微量细化剂的加入不会在铸件中形成夹杂。不会改变合金的相组成。在高的浇注温度下，细化剂使晶粒细化的同时，也使铸件中的缩松大大减少。     

稀土Ce对铸态AlCuMgAg合金耐热性能的影响

采用拉伸测试与透射电镜(TEM)，研究了稀土Ce对铸态Al-5.3Cu-0．8Mg-0．6Ag(质量分数)合金的组织和耐热性能影响。结果表明，添加质量分数为0．20％～0．45％的Ce，在室温到300℃，铸态合金的室温抗拉强度和高温耐热性能得到了提高。金相显示，稀土Ce的添加能明显细化铸态合金的晶粒，减少晶界上Cu的偏析。透射电镜分析表明，合金中的主要强化相为Ω相；添加微量Ce能细化合金中的强化相，提高该相的析出密度。同时研究也表明，当合金中同时添加微量Ce和Ti时，铸态合金中形成了一种AlxTi6Ce3Cu的大块稀土化合物相，这种化合物相严重降低了合金的拉伸性能。     

添加Al-Ti-B的Mg-20Al-0.8Zn半固态组织的形成机理

利用添加质量分数为0.4%的Al-Ti-B中间合金来改善Mg-20Al-0.8Zn镁合金的铸态组织,研究了该合金在半固态等温处理过程中的组织演变以及非枝晶组织的制备与控制.结果表明,Al-Ti-B能显著减小铸态Mg-20Al-0.8Zn合金的晶粒尺寸,且经过Al-Ti-B细化处理的Mg-20Al-0.8Zn合金在半固态等温热处理过程中可获得更加均匀、细小的球状固相颗粒,固相颗粒的粗化速度较慢.试验得到的半固态组织中固相颗粒的平均尺寸为55～65 μm.试验表明,采用等温处理(450℃+保温90～120 min;465℃+保温90 min或485℃+保温60～90 min)能够得到更适合触变成形的半固态浆料,其半固态浆料的组织更加均匀、晶粒更加细小.     

复合添加Sc、Zr、Ti对Al-Mg合金组织与性能的影响

采用布氏硬度计、金相显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了微量Sc、Zr、Ti以及Mg含量对Al-Mg合金的显微组织与布氏硬度的影响。结果表明,单独添加Sc、Zr元素的合金与未添加的Al-Mg合金的铸态组织相比,合金的晶粒组织得到了一定的细化,复合添加Sc、Zr、Ti3种元素的合金铸态组织的晶粒细化程度更为明显。同时在Sc、Zr、Ti相同含量下,Mg元素的增加也能进一步细化合金的晶粒组织,这是由于Mg元素固溶强化的结果,使得合金的布氏硬度提高。对Al-10Mg-Sc-Zr-Ti合金进行均匀化退火处理后,合金的硬度较铸态组织提高了10%,这是Al3(Sc1-xZrx)、Al3(Sc1-xTix)及Al3(Sc1-x-yZrxTiy)大量沉淀相二次析出,弥散度增大、分布更加均匀的结果。     

Mo、Cr元素对牙科用钛合金显微组织和性能的影响

采用钨电极熔化、离心浇注工艺制备了Ti-Mo、Ti—Cr合金，分析并测试了Mo、Cr元素对钛合金的显微组织、力学性能和干态摩擦磨损性能的影响。研究结果表明，Ti—Mo合金由等轴的口晶粒组成，Mo含量增加时，等轴晶细化不明显。Ti—Cr合金由枝状的β晶粒组成，Cr含量增加，枝晶明显细化。Mo、Cr元素加入量相同时，Ti—Mo合金的维氏硬度值比Ti—Cr合金的高。压缩强度比Ti—Cr合金低，弹性模量相差不大，压缩率低于Ti—Cr合金。4种合金中，当Mo的质量分数为20％时，合金的稳定摩擦因数最小。两种Ti—Mo合金磨损表面的犁沟较深，而对于两种Ti—Cr合金，磨损表面的犁沟较浅，分布着大量的磨屑。     

Al-Ti-B变质处理对Zn-50%Al合金铸态组织和性能的影响

研究了Al-Ti-B变质剂对铸造Zn-50%Al合金铸态组织和性能的影响。结果表明,未加入Al-TiB变质剂的铸造Zn-50%Al合金铸态组织为粗大α相和分布在α相枝晶间的α+β共析组织,当Al-Ti-B变质剂加入量在0.04%~0.08%,铸造合金组织细化,改善力学性能。加入量超过0.08%时,实验材料铸态组织粗化,出现变质衰退。Al-Ti-B加入量在0.04%时,铸造Zn-50%Al合金强度、延伸率最高,获得的力学性能为强度425 MPa,延伸率2.9%。     

NixAlyTiz添加剂对K4169高温合金铸态晶粒组织的影响

选用Ｋ４１６９Ｆｅ－Ｎｉ基高温合金,研究了向熔体中加入ＮｉｘＡｌｙＴｉｚ金属间化合物合金冷凝后的晶粒尺寸,枝晶组织等凝固组织特征的影响。结果表明,加入微量ＮｉｘＡｌｙＴｉｚ细化剂并控制合金液的均匀化处理过程可显著细化晶粒,将铸件整体晶粒细化至０．１－０．２ｍｍ,达到ＡＳＴＭ１－３级。同时,枝晶组织出现了由枝枝晶向胞状晶的转变,并且ＮｉｘＡｌｙＴｉｚ细化剂的加入对合金的结晶特性及凝固组织无不良影响。     

Ti、Sc对Al-Mg-Zr合金组织和力学性能的影响

通过向Al-Mg-Zr合金中单独及复合添加微量的Ti、Sc元素,研究了Ti、Sc微合金化对Al-Mg-Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在Al-Mg-Zr合金中单独添加0.15%的Ti能显著细化合金的铸态组织,使合金的力学性能得到明显提高。复合添加0.15%的Ti和0.2%的Sc时,细化效果更加显著,合金的平均晶粒尺寸仅为43μm,抗拉强度和伸长率分别提高了约70%和16.4%。原因是Ti、Sc复合添加形成了Al3Ti、Al3Sc、Al3(Ti,Zr)、Al3(Sc,Zr)和Al3(Sc,Ti)等多种金属间化合物相,共同充当形核质点,细化了合金组织。     

Effect of Trace Boron Addition on Microstructure and Properties of as-Cast Ti-6Al-4V Alloy

通过添加0.1wt%B对铸态Ti-6Al-4V合金组织和性能影响研究表明:微量B添加在合金中形成Ti B相,Ti B相位于原始β晶界处。微量的B添加使得原始β晶粒和α集束都得到了明显的细化,获得的铸态组织更加均匀。微量的B添加同时提高了铸态合金的强度和塑性,并改变了合金的拉伸断裂机制。由微空洞在α集束交界处聚集、长大及裂纹形成扩展改变为Ti B相与基体合金的变形不协调造成微裂纹的形成和扩展。     

微量Sc对Al-Cu-Li-Zr合金的微观组织和拉伸性能的影响

研究了微量Sc对Al-Cu-Li-Zr合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明:添加0.1%Sc(质量分数,下同)能消除铸态合金的枝晶组织,细化合金的晶粒.合金铸锭在随后的均匀化和热加工加热过程中,析出细小、弥散的次生Al3Sc质点,这种质点强烈地钉扎合金中的位错和亚晶界,从而有效地抑制合金的再结晶,具有亚结构强化和直接析出强化作用.加入微量Sc后,Al-Cu-Li-Zr合金的强度大大提高,并且合金的塑性也得到明显改善.     

时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与性能的影响

向Al-Zn-Mg-Cu合金中添加0.22%的过渡族元素Ti,通过一级时效、二级时效与三级时效工艺处理,研究了时效工艺对含Ti铝合金的组织与性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、微控万能试验机、显微硬度计等测试合金铸态组织及相析出分布形态、时效后力学性能与断口形貌等。结果表明:添加Ti元素可以细化晶粒、改善枝晶偏析并强化合金;一级时效态合金具有最高强度586 MPa,三级时效态合金具有最大硬度与最长伸长率,强度与一级时效态相当,分别为183.2 HV0.1、8.8%和579 MPa。三级时效对合金的力学性能提高最显著。