Sc对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金铸态组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究Sc对Al-9.0Zn-2.5Mg-2.5Cu-0.15Zr合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加0.20%-0.60%的Sc,会使合金的铸态组织由粗大的树枝晶变为等轴晶,并使Cu的偏聚减轻,且Sc含量越高,合金铸态组织越细,Sc含量为0.60%的合金铸态组织最细小;随着Sc含量的增加,合金的抗拉强度升高,T6态时,Sc含量为0.60%的合金抗拉强度高达783.9 MPa。从熔体中析出的Al3（Sc,Zr）一次粒子具有与α（Al）基体相同的FCC晶格,晶格常数接近,可有效地细化合金的铸态组织。合金强化机理主要为Al3（Sc,Zr）引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化。     

稀土对AlZnMgCu合金铸态组织和力学性能影响

研究了单一稀土铈(Ce)、钇(Y)对航空用铝合金AlZnMeCu铸态枝晶组织和力学性能的影响规律。结果表明,稀土元素能有效细化合金的二次枝晶组织,减小最大共晶化合物尺寸。稀土的加入使合金的时效强度、硬度有所下降,但少量稀土可改善合金的冲击韧性。     

合金元素对Mg-Er-Zn-Zr合金铸态组织和力学性能的影响

研究了合金元素Zn和Zr对Mg-Er-Zn-Zr合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,(Mg_(97.5)Er_2Zn_(0.5))_(99.82)Zr_(0.18)、Mg_(97)Er_2Zn_1和(Mg_(97)Er_2Zn_1)_(99.82)Zr_(0.18)合金都呈现典型的树枝晶结构。由于Zn元素的增加,(Mg_(97)Er_2Zn_1)_(99.82)Zr_(0.18)比(Mg_(97.5)Er_2Zn_(0.5))_(99.82)Zr_(0.18)的组织明显细化,二次枝晶臂的间距减小,第二相由非连续网状分布变成了片层状分布。Zr元素的添加使得合金晶粒细化,第二相呈现更加弥散分布,第二相组成没有发生变化,依然由X-Mg_(12)Er_1Zn_1相和(Mg,Zn)x Er相组成。随着Zn元素和Zr元素含量的增加,合金的力学性能明显提高。     

铸态Mg-Sn-Al-Zn合金组织和力学性能

利用纯镁、锡粒、纯锌和AZ31合金制备Mg-Sn-Al-Zn系合金,通过调整Sn、Al和Zn含量来研究Mg-Sn-Al-Zn系合金的组织和性能,以获得设计合金的成分范围。通过光学显微金相观察、XRD分析以及硬度测试,研究了添加量5wt%~8wt%Sn、2wt%~3wt%Al、1wt%~2wt%Zn的铸态Mg-Sn-Al-Zn系显微组织与力学性能。实验结果表明:Mg-Sn-Al-Zn系合金主要由α-Mg、Mg2Sn相以及较少量的β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相组成,β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相沿枝晶间断续分布。提高Sn含量,可细化枝晶,Sn是影响合金力学性能的主要因素。Al、Zn含量提高时,可提高合金固溶强化效果,而且Al强化效果优于Zn。     

Sc和Zr对7055合金铸态及热处理态组织和性能的影响

在7055合金成分基础上添加0.14%的Zr及0.15%的Sc,获得7055-0.14Zr-0.15Sc合金。对比该合金与7055合金的铸造、均匀化、轧制及T6态的微观组织与力学性能。研究发现,由Zr、Sc添加所形成的初生Al_3(Sc,Zr)相在铸造过程中起到促进非均质形核、细化合金组织的作用。均匀化热处理促使纳米Al_3(Sc,Zr)相析出,该相在热变形及固溶时效处理过程中起到钉扎晶界的作用,进而显著地抑制了晶粒粗化。因此,与7055合金相比,7055-0.14Zr-0.15Sc合金具有更高的强度及塑性。     

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%。     

Al含量对铸态V-Alx合金组织和力学性能的影响

V-Al合金膜有着良好的抗氢脆性和高的氢渗透率,有望成为未来取代Pd合金膜的替代材料。V-Al合金的显微组织不仅影响氢分离性能,还将影响强度和塑性成形性能。本研究通过真空非自耗电弧炉熔炼制备了氢分离用V-Alx(x=5,10,20,30,at%,下同)合金。利用扫描电镜/能谱仪、X射线衍射仪及拉伸试验机和维氏硬度仪等手段,研究了Al含量对铸态V-Alx合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:V-Alx合金凝固组织均由V基固溶体及Al2O3粒子组成。Al元素的添加对合金有细化晶粒的作用,随Al含量增加,合金晶粒尺寸减小。当Al元素含量为5at%时,合金抗拉强度达到最大,为236MPa,比纯V提高了12%,这是细晶强化、固溶强化和析出强化的共同结果,此时延伸率相比纯V略有降低。当Al元素含量达到10at%及以上时,Al2O3粒子发生粗化导致合金抗拉强度下降,延伸率急剧下降,合金失去塑性。     

Y对铸态Mg-Li合金显微组织和力学性能的影响

研究了Y对Mg-8 Li合金铸态组织和力学性能的影响.结果表明:Y可以细化a-Mg相,改善其形态,并通过与Mg生成γ(Mg24Y5)相的方式使a相减少甚至消失;且随着Y含量的增加,γ相由弥散状向网状变化.同时Y还提高了合金的抗拉强度,且在Y含量为4%时,合金有最佳的综合力学性能.     

Al含量对铸态V-Alx合金组织和力学性能的影响

V-Al合金膜有着良好的抗氢脆性和高的氢渗透率,有望成为未来取代Pd合金膜的替代材料.V-Al合金的显微组织不仅影响氢分离性能,还将影响强度和塑性成形性能.本研究通过真空非自耗电弧炉熔炼制备了氢分离用V-Alx(x=5,10,20,30,at％,下同)合金.利用扫描电镜/能谱仪、X射线衍射仪及拉伸试验机和维氏硬度仪等手...     

Al对K4169合金铸态组织和力学性能的影响

采用手工电弧炉熔炼制备了不同Al含量的K4169高温合金.显微组织和力学性能研究表明:随着Al含量的增加,合金铸态组织的二次枝晶臂变得发达,枝晶间析出相增多,Nb、Mo、Ti和Fe元素在枝晶和枝晶间的偏析程度减轻:Al含量增加使得合金的屈服强度和硬度明显提高,当Al含量为1.25wt%时,其屈服强度和硬度达到最大值,但是Al含量增加至1.45wt%时,合金晶界上析出了大量的Laves相,反而降低了合金的屈服强度和硬度.     

Sb对Mg-Nd-Zn-Zr铸态合金组织与力学性能的影响

在Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr合金的基础上,添加了微量的Sb元素,采用光学显微镜、SEM、XRD观察和分析,并进行力学性能测试,研究了Sb元素对Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr铸态合金组织的影响。结果表明,Sb元素的加入显著细化了晶粒,改善了共晶相的形貌,同时提高了合金的强度。加入Sb元素后,合金组织主要由α-Mg固溶体和Mg_(12)Nd相组成,Sb元素主要分布在第二相与基体的交界处。     

Er对铸态Mg-Al-Zn-Mn合金组织与力学性能的影响

通过熔炼铸造法制备了不同Er含量的铸态Mg-9．0Al-0．8Zn-0．15Mn合金。采用X射线衍射、金相观察、扫描电镜及拉伸性能测试，研究了Er的添加对合金的显微组织与力学性能影响。结果显示，基体合金中添加Er后，显微组织主要由α-Mg相、Mg17Al12相及Al3Er相组成。添加Er元素能有效细化铸态合金的晶粒，使其平均晶粒尺寸从57μm降低到21μm；同时Er的添加改善了基体合金中Mg17Al12相的形态与分布，最终使基体合金的室温抗拉强度得到提高。     

Sc含量对Al-Mg-Sc-Zr合金铸态组织及时效强化的影响

用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及显微硬度仪研究了Sc含量对Al-5.5Mg-0.5Mn-XSc-0.1Zr (质量分数,%) (0.05≤X≤0.50)合金铸态显微组织和时效处理后二次析出相的形貌及其强化作用的影响。结果表明：当Sc含量少于0.09%（质量分数,下同）时,凝固过程中无含Sc相析出,铸锭组织为柱状树枝晶,时效后强化作用有限;当Sc含量在0.16%~0.23%时,凝固过程中析出少量初生及共晶Al3(Sc, Zr)相,这既能够细化晶粒,又不影响时效后二次析出相的热稳定性,时效后合金的硬度也较高;而Sc含量过高（X≥0.23）时,合金中初生和共晶Al3(Sc, Zr)相的含量增多,虽然也能够细化晶粒,但凝固后基体中固溶的Zr含量也会随之降低,导致二次Al3(Sc, Zr)相的热稳定性降低,450 ℃时效24 h后二次析出相粗化严重,强化作用很弱     

Al对铸态Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织及力学性能的影响

通过成分分析、组织观察及力学性能测试等手段,研究了微量Al对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金铸态组织及室温力学性能的影响,分析了合金中相的组成,成分的沉降规律以及合金的断裂方式。结果表明,铸态Mg-Gd-Y-Nd-Zr镁合金主要由α-Mg基体和共晶组织构成,晶粒近似呈等轴状,晶粒尺寸约为40μm,铸锭轴向不同位置成分偏差较小,晶粒尺寸较为均匀;添加微量Al后成分分布发生明显变化,顶部及底部的晶粒尺寸出现显著差异;同时合金的力学性能也随位置不同而不同,均小于原始Mg-Gd-Y-Nd-Zr镁合金;合金断裂方式主要是沿晶界的脆性断裂,断口中存在明显的二次裂纹。添加Al后,与RE形成Al2RE相,与Zr形成Al3Zr相,液态即形成的大密度Al2RE及Al3Zr相在熔体中沉降,使得元素分布不均,顶部Zr含量明显减小,造成晶粒显著增大;Al2RE与Al3Zr相的存在降低了合金塑性,恶化铸态组织,导致合金发生沿晶脆性断裂。     

Zn含量对铸态Mg-Dy合金显微组织和力学性能的影响

研究添加不同含量Zn对铸态Mg-2Dy(摩尔分数,%)合金显微组织、时效行为和力学性能的影响。结果表明:Zn含量为0.5%和1%(摩尔分数)时,铸态合金中分别析出片层状具有18R类型长周期有序(LPSO)结构的Mg12Zn Dy相和粗大的Mg3Zn3Dy2相;同时,Zn的添加细化了合金的晶粒;固溶处理后,LPSO相由18R类型转变成沿晶内分布的细条状的14H类型,新的(Mg,Zn)x Dy相形成,且Mg3Zn3Dy2相的体积分数减小;添加0.5%Zn有效地增强了合金的时效硬化行为,提高了合金的室温和200℃的拉伸强度。     

Sr对铸态Al-7Si-Mg合金组织和力学性能的影响

以砂型铸造Al-7Si-Mg合金为研究对象,研究了Sr含量对Al-7Si-Mg合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加Sr变质后,铸态Al-7Si-Mg合金的晶粒粗化,一次柱状晶生长明显。Sr变质Al-7Si-Mg合金中共晶Si形貌由针状或层片状组织向细化纤维状转变。当用0.06%的Sr变质时产生过变质现象,界面处Al-Si-Sr三元化合物逐渐增多,并产生富集。当Sr的含量为0.04%时,Al-7Si-Mg合金的抗拉强度和伸长率均达到最大,比未变质合金的抗拉强度和伸长率分别提高了8.4MPa、68.4%。     

冷却速率对GH4169合金铸态组织和力学性能的影响

通过水冷铜坩埚熔炼吸铸制备了不同直径的GH4169高温合金圆柱试样,采用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等对其凝固组织和析出相进行了分析,研究冷却速率对GH4169合金铸态组织和力学性能的影响规律。结果表明,随着冷却速率的增加,合金二次枝晶臂间距减小,凝固枝晶组织明显细化;Laves相尺寸减小且呈现弥散分布;Nb和Mo元素的偏析减轻;合金硬度和强度提高。     

生物降解Mg-Zn-Ca-Sn合金铸态组织和力学性能研究

研究了不同Sn元素含量对Mg-6Zn-1Ca-xSn(x=0～2)合金铸态组织和力学性能的影响,结果表明,当Sn的质量分数为1%时,铸态Mg-6Zn-1Ca-1Sn合金的组织α相得以细化,表现出最优的力学性能,其抗拉强度约为100MPa,伸长率为5%。     

稀土Sm元素对铸态Al-Si-Cu合金组织和力学性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜及能谱分析,研究了稀土元素钐对铸态Al-Si-Cu 合金组织和力学性能的影响。结果表明：稀土元素钐的添加不仅能有效地细化Al-Si-Cu合金中的α（Al）枝晶和共晶硅相,而且使得富铁相的体积分数下降,其形状从中国汉字状转变为板条状。发现了两种富钐的金属间化合物：AlSiSm相和AlSiCuSm相,块状的 AlSiCuSm 相通常与针状的AlSiSm相连。稀土元素钐的添加使得Al-Si-Cu合金的力学性能得到改善,当钐含量为1.0%时,合金的抗拉强度和伸长率分别为220 MPa和3.1%。     

Sc对7028铝合金铸态组织和性能影响研究

7028铝合金具有良好的力学性能,本文研究了稀土元素Sc对7028铝合金铸态组织和性能的影响。结果表明:与不加Sc的7028合金铸锭相比,添加0.05%～0.08%稀土Sc铸锭中的夹杂得到了改善,铸锭的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、冲击韧性等力学性能得到了提高,铸态组织的晶粒度从3级提升至4级。Sc元素主要起到净化熔体和细化晶粒的作用。