铝热还原Sc2O3制备Al-Sc中间合金

采用铝热还原法进行了Al-Sc中间合金的制备。实验结果表明：在nNaF.AlF3-KCl-NaCl熔盐体系中,加入适量的ScF3,可以提高Sc2O3在熔盐体系中的溶解度;用液态铝还原Sc2O3制备Al-Sc中间合金,可以提高Al-Sc中间合金中Sc的含量（可达2%,质量分数）,并提高Sc的收率和中间合金的质量,降低生产成本,为Al-Sc中间合金的广泛应用创造有利条件。     

Al—Mg—Sc—Zr合金的再结晶行为的研究

研究了Al-Mg-Sc-Zr合金的再结晶行为,结果表明：Al-Mg-Sc-Zr合金的再结晶起始温度为400℃,经小弥散的析出相对位错,晶界的钉轧作用是合金再结晶温度大幅度提高的主要原因。     

Sc在Al-Cu合金中的作用研究进展

鉴于Al-Cu合金具有优异的综合性能,综述了国内外Sc及Sc与其他元素联合添加在Al-Cu合金中作用的研究进展,包括添加Sc或联合添加Sc与其他元素后,Al-Cu合金晶粒大小、物相组成及分布、物理力学性能等的变化,分析讨论了在未来进行相关研究时的注意事项及需要进一步研究的内容.     

钾冰晶石—氧化钪体系中铝热还原反应过程的研究

在钾冰晶石—氧化钪熔盐中,采用铝热还原和直接电解制备铝钪合金。在引入Al3Sc相生成自由能并考虑活度后,热力学计算表明,铝热还原氧化钪反应在本试验条件下可以发生。750℃在K3AlF6-2%Sc2O3(CR=1.22)熔盐中,电解制备的合金中钪含量可达0.97%,而铝热还原反应所获合金中钪含量小于0.18%,且随反应时间的延长和熔盐中氧化钪浓度的增加,合金钪含量的增幅趋缓。电解合金中钪分布均匀,而铝热还原合金中钪主要存在于边缘区域。     

高纯度铝钪合金的制备

使用真空悬浮熔炼技术,配合升温精炼步骤,制备出了4N级高纯Al-2%Sc、Al-10%Sc与Al-20%Sc合金;升温精炼步骤可有效去除Al-Sc合金中的Ca、Mg杂质,起到对合金深度净化的作用。利用扫描电子显微镜(SEM)对Al-2%Sc、Al-10%Sc及Al-20%Sc合金的微观组织进行观察和物相分析,发现这三种合金的物相组成均为Al+Al₃Sc。此外,在三种铝钪合金中,第二相Al₃Sc分布均匀,未发现明显的偏聚、偏析现象,且随着钪含量的增加,合金中Al₃Sc相的数量明显增加。     

真空铝热还原制备Mg-Sr中间合金及其微观组织分析

在0.08kPa的真空度下于1 300℃采用真空铝热还原氧化镁和氧化锶的混合物8h,自然冷却结晶后得到Mg-Sr中间合金,并采用XRD、OM、EDS等对其进行表征。结果表明,制备的Mg-Sr中间合金的微观组织不规则,主要物相为Mg17Sr2,锶的质量分数为28.42%。     

硫酸铝铵原位分解制备Al2O3颗粒增强铝基复合材料

向铸铝ADC12熔体中添加脱水后的硫酸铝铵,反应分解的Al2O3原位生成颗粒增强铝基复合材料,该方法既可节约成本,同时由NH4Al（SO4）2分解的SO3对熔体具有精炼作用．SEM观察表明,Al2O3颗粒在铝基体中细小弥散分布,形成球形、不团聚的增强体颗粒．与基材相比,该复合材料的耐磨性明显提高;拉伸试验显示,复合材料的抗拉强度和延伸率有所降低．     

Ti—Al合金的开发动向

简述了国内外Ti-Al合金的研究开发状况,以及Ti-Al合金的组织与性能。介绍了该合金的主要制备加工手段。分析了Ti-Al合金的发展趋势。     

电铝热还原电炉钛渣制备Ti-Al-xFe-ySi合金

利用攀枝花产的电炉钛渣铝热还原一步合成Ti-Al-xFe-ySi多元合金,探索CaO对渣金分离、合金收率及钛收率的影响。当CaO/Al=1.1时,制备的熔渣主要生成了低熔点Al_2O_3·CaO和7Al_2O_3·12CaO相,渣金分离效果最好。合金收率达到62%,Ti收率达到92%,合金中氧含量仅为1.32%。制备的合金主要物相为TiAl_3、TiAl相,而渣中还原出来的Fe替代了TiAl3中的部分Ti形成了Al_3Ti_(0.75)Fe_(0.25)物相,而Si主要与合金中的Ti结合生成了Ti5Si3相,合金中还含有少量的碳与TiAl和TiSi相形成了Ti_3SiC_2和Ti_2AlC新相。     

Ti6Al4V合金热浸铝研究

采用热浸镀法在Ti6Al4V合金表面制备出TiAl3金属间化合物涂层,并在不同温度下对浸镀后的试样进行热扩散处理.通过XRD、SEM等分析手段对涂层结构和成分进行测试分析,探讨涂层形成机理.结果表明:Ti6Al4V合金经750℃ 5 min热浸铝后,在其表面形成了由纯铝和TiAl3组成的涂层,TiAl3合金层厚约1.5 μm;经550℃退火5h后,TiAl3含量增多而纯铝层含量则相应减少,纯铝层几近消失,合金层厚度约为40μm,涂层致密;经930℃退火5h后,表面的涂层转化为单相的TiAl3,产物纯净,但涂层中出现了较多的孔洞,自涂层表面到钛合金基体,孔洞浓度呈梯度变化.     

铝-钪合金的性能与应用

对铝-钪中间合金的制备工艺与钪的性能,以及含钪的变形铝合金的组织与性能作了全面的介绍。由于含钪的铝合金有良好的综合性能,因而在各个领域均有应用,但钪的价格高昂,对其应用又有所制约。     

ScF3冰晶石熔盐体系中铝热还原Sc2O3制备Al-Sc中间合金

在nNaF.AlF3—KCl—NaCl熔盐体系中,用液态铝还原Sc2O3制备Al—Sc中间合金,加入适量的ScF3,可以提高Sc2O3在熔盐体系中的溶解度,从而提高Al—Sc中间合金中钪的含量(可达2%)和钪的收率以及Al—Sc中间合金的质量,降低Al—Sc中间合金的生产成本,并为Al—Sc中间合金的广泛应用创造有利条件。     

阴极铝液法制备Al-M-Sc合金组织及其力学性能研究

铝合金在现代工业、交通、航空航天等领域广泛应用,微量添加合金元素钪可进一步改善其加工和使用性能。采用阴极铝液法熔盐直接制备Al-M-Sc合金,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Sc含量、金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察含Sc相形貌以及X射线衍射(XRD)、显微硬度测试研究,发现在相同电解条件下,以二元合金阴极铝液电解合金的Sc含量大于高纯铝阴极电解合金Sc含量(0.41%,质量分数),且Al-5Li阴极电解合金中Sc含量可达1.25%。Al-M-Sc合金中含Sc形式以二元Al₃Sc相、三元W-(Al,Cu,Sc)相和AlSi₂Sc₂相为主。这与添加合金元素增大阴极铝液过热度而有利于与强化其扩散有关。Al-5Mg-Sc,Al-7Zn-Sc和Al-5Li-Sc合金中Sc以Al₃Sc相形式存在;Al-4Cu-Sc合金中以Al₃Sc和W-(Al,Cu,Sc)相两种形式存在;Al Si₂Sc₂相存在于Al-7Si-Sc合金中。Al...     

Ti—10V—2Fe—3Al合金的热变形行为

本文测试了Ti-10V-2Fe-3Al合金在700～950℃温度范围内,5×10~(-3)s~(-1)～10s~(-1)七个应变速率下的真应力-应变(σε)曲线,分析了变形组织,并对β区动态再结晶的形核机制进行了探讨。结果表明,在β区850～950℃下,应变速率ε=1s~(-1)～10s~(-1)范围内变形时,动态回复是主要软化机制,经计算得:应力指数n=4.1,激活能Q=195kJ/mol;当 ε≤10~(-1)s~(-1)时,有动态回复和动态再结晶两种软化机制,此时n=3.9,Q=157kJ/mol。α+β区变形时,有动态回复和动态再结晶两种软化机制。     

冰晶石熔体中铝热还原制备La—Al合金

进行了冰晶石熔体中用铝还原La_2O_3制备La—Al合金的研究。研究了还原温度、时间,用铝量,以及La_2O_3浓度和熔体分子比,搅拌和CaF_2添加剂等因素对合金中La含量的影响。发现了铝热还原制备稀土—铝合金的新熔体,找到了较好的还原工艺条件。揭示了铝电解槽直接制备稀土—铝合金除了电解作用外,尚有铝热还原作用。     

铝液还原熔盐中ZrO2制备纯铝锆母合金

研究了铝液还原熔盐中ZrO₂制备铝锆母合金的新方法,考察了还原时间对合金中锆浓度的影响.结果表明,铝液还原熔盐中ZrO₂法制备出的铝锆母合金不含有氧化锆和氧化铝夹杂,可制备出更纯净的铝锆母合金.扫描电镜和电子能谱分析结果表明,合金中的Zr主要以Al₃Zr晶须形式存在.铝锆母合金中锆浓度随还原时间的延长而明显增加,当还原4 h后合金中锆质量百分含量为1.5 %,基本达到上限值.      

Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊接头组织和性能

利用光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计和万能拉伸试验机等分析手段,表征了Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金搅拌摩擦焊（FSW）接头的显微组织和性能,探究了Sc元素对改善超高强Al?Zn?Mg?Cu?Zr合金焊接性能的作用机制。结果表明:Al?Zn?Mg?Cu?Zr?(Sc)合金焊接接头具有相似的组织特征,焊核区为动态再结晶组织,由细小均匀的等轴晶组成,包含较高密度的位错线,大部分时效析出相回溶;热力影响区晶粒被拉长,位错密度更高,残留的时效析出相显著粗化;热影响区保留与母材相同的晶粒形态,大部分时效析出的η'相发生长大,少部分粗化成η相。添加质量分数0.17%的Sc,可以使合金FSW接头抗拉强度提升43 MPa,屈服强度提升23 MPa,断后伸长率改善2.3%,焊接系数达到74.1%。Al₃(Sc,Zr)二次析出相可以强烈抑制位错、亚晶界、晶界的移动,细化晶粒的同时保留大量的亚结构,且自身可发挥Orowan弥散强化作用。因此,可通过细晶强化、亚结构强化和弥散强化三种方式显著提高合金FSW接头的力学性能。      

高钪含量铝钪合金的组织与性能

采用真空悬浮感应熔炼炉制备含钪20%的铝钪二元合金,并对比浇注和水冷铜坩埚中随炉冷却两种成型方法所制得铸锭的成分均匀性,从而确定合金铸锭的最佳成型方式。采用金相显微镜、X射线衍射(XRD)仪对Al-20%Sc合金铸锭的物相组成和晶粒组织进行分析,并通过扫描电子显微镜(SEM),结合能谱,对热锻后Al-20%Sc合金中第二相的分布情况及成分进行表征和分析。     

铝液还原熔盐中ZrO_2制备纯铝锆母合金

研究了铝液还原熔盐中ZrO2制备铝锆母合金的新方法,考察了还原时间对合金中锆浓度的影响.结果表明,铝液还原熔盐中ZrO2法制备出的铝锆母合金不含有氧化锆和氧化铝夹杂,可制备出更纯净的铝锆母合金.扫描电镜和电子能谱分析结果表明,合金中的Zr主要以Al3Zr晶须形式存在.铝锆母合金中锆浓度随还原时间的延长而明显增加,当还原4 h后合金中锆质量百分含量为1.5%,基本达到上限值.