Zr含量对铸造AlSi7Mg0.4合金力学性能的影响

研究了添加Zr元素的重力铸造AlSi7Mg0.4合金的微观组织和力学性能.结果 表明,在含Zr的铸态合金中生成了(Al,Si)3(Zr,Ti)和π-Fe相,Zr的添加使合金的晶粒尺寸减小;经过T6热处理后富Fe相中的Mg和少量粗大的(Al,Si)3(Zr,Ti)相重溶到基体中,减小了金属间化合物的尺寸,生成了与基体有共...     

轧制温度对Al−4.5Cu−1.5Mg−0.5Zr合金显微组织及性能影响

目的 优化加工工艺,改善合金的组织,提高合金的力学性能。方法 采用金相(OM)观察、拉伸试验和X射线衍射,分析在大应变轧制下冷轧结合T6态处理后板材的成形性能,引入Williamson-Hall模型和Taylor函数,分析合金内部位错密度的变化规律及其对力学性能的影响。结果 随着前期轧制温度从350 ℃升高到400 ℃,合金晶粒得到明显细化,再结晶充分,晶粒尺寸细小,晶界处第二相粗大;冷轧后晶粒破碎严重,晶粒的碎化方向与轧制方向垂直;在350 ℃时,合金内部的位错密度为1.62×10¹⁵ m^?2,位错密度对强度的贡献值为219.5 MPa,其抗拉强度最大为602 MPa、屈服强度为512 MPa、伸长率为12.6%。结论 Al?4.5Cu?1.5Mg?0.5Zr合金的晶粒组织明显细化,其力学性能得到提升。     

微量Sc和Zr对Al—Az—Mg合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-6.2Zn-2.0Mg-0.25Zr和Al-6.2Zn-2.0Mg合金,测试不同处理态的拉伸力学性能。利用金相显微镜和透射电子显微镜研究其不同处理态的显微组织,结果表明：添加微量Sc和Zr可明显细化合金的铸态晶粒,并显著提高Al-Zn-Mg合金的力学性能,其作用机理主要为Al3(Sc,Zr)造成的细晶强化,亚结构强化和弥散强化。     

喷射沉积AlZn12Mg2Cu2合金的组织结构及力学性能

用喷射成形技术在较低雾化压力下沉积了AlZn12Mg2Cu2合金，对其组织结构用光学显微镜和透射电子显微镜进行了观察和分析，发现：在本喷射成形工艺条件下，可以形成高致密度的具有等轴晶粒的均匀合金，晶粒尺寸在30～60μm范围内，在晶内和晶界处有MgZn2相的析出，对制备的材料经济压比为7.7:1条件下的热挤压和T6时效处理后进行了力学性能测定，结果显示屈服强度（бUS）为740MPa，抗拉强度（бUTS）为753MPa，延伸率（δ）为8.6%。     

Mg对Sn-0.7Cu钎料组织及性能的影响

研究了Mg元素对Sn-0.7Cu共晶钎料微观组织、熔化特性、润湿性能及力学性能的影响,结果表明:Mg元素的适量添加能细化钎料的共晶组织,过量添加时共晶组织消失,同时使Cu6 Sn5颗粒由细小的颗粒状转变为短棒状.钎料的液相线温度随Mg含量的增加显著降低,当Mg含量为1.0％(质量分数)时,钎料的液相线温度降低到222.58℃,固液温度区间值不断增大,过冷度先增大后减小;钎料合金的润湿性随着Mg含量的增加呈先增大后减小的趋势,Mg含量为0.1％(质量分数)时,钎料合金的润湿性能最佳,铺展面积为85.74 mm2,相对于Sn-0.7Cu钎料提高了4.37％;Mg元素能够显著提高钎料的显微硬度,当Mg含量为1.0％(质量分数)时,钎料的显微硬度达到最大值,相对于Sn-0.7Cu提高了17.2％.     

半固态AlSi7Mg铝合金的新型流变成形

采用新型流变成形技术,研究了压射比压与压射速度对半固态AlSi7Mg铝合金流变压铸过程的影响．结果表明：将低过热度浇注与短时弱电磁搅拌相结合,能制备出均匀的半固态AlSi7Mg铝合金浆料,适合流变压铸,流变成型参数范围较宽,有利于提高压铸件的质量．试片的壁厚、压射比压和压射速度都对半固态AlSi7Mg合金浆料的充填性有较大的影响．对于10mm的试片,压射比压应〉15MPa,压射速度应≥0．384m／s;而对于5mm的试片,压射比压应≥20MPa,压射速度应≥1．152m／s．     

微量Sc和Zr对Al-Zn-Mg合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-6.2Zn-2.0Mg-0.25Sc-0.12Zr和Al-6.2Zn-2.0Mg合金,测试不同处理态的拉伸力学性能,利用金相显微镜和透射电子显微镜研究其不同处理态的显微组织。结果表明：添加微量Sc和Zr可明显细化合金的铸态晶粒,并显著提高 Al-Zn-Mg合金的力学性能,其作用机理主要为Al3（Sc,Zr）造成的细晶强化、亚结构强化和弥散强化。     

热处理工艺对Mg-3Zn-0.6Zr合金组织和性能的影响

本工作采用的热处理工艺分为均匀化处理及固溶处理,通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析、压缩试验和硬度测量等多种实验方法,研究Mg-3Zn-0.6Zr合金铸态和热处理态的组织及性能。研究发现,均匀化处理后,铸态合金晶粒细化,抗压强度提高到338.3 MPa;固溶处理后,铸态合金中的MgZn第二相逐渐溶解到α-Mg基体中,抗压强度提高到431.1 MPa。最后,确定了最佳热处理工艺为:固溶处理温度400℃,保温8h,水冷。     

固溶处理对激光选区熔化AlSi10Mg合金显微组织、拉伸性能和残余应力的影响EICSCD

利用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸实验和拉曼光谱仪研究固溶处理对激光选区熔化AlSi10Mg合金的显微组织、拉伸性能和残余应力的影响规律。结果表明:沉积态合金组织细小,强度较高,但存在明显的各向异性和较大的残余拉应力。直接人工时效后,抗拉强度和屈服强度均明显提升,但熔池和共晶硅的形貌与沉积态合金基本相同。固溶处理可以显著改善组织和拉伸性能的各向异性,彻底消除残余拉应力,但导致组织粗化,合金的抗拉强度和屈服强度仅为沉积态的50%左右。在固溶处理的基础上进行人工时效,合金的组织特征、各向异性和残余应力情况无明显变化,抗拉强度和屈服强度分别达到330 MPa和270 MPa,断后伸长率约为10%~11%。人工时效后强度的提升主要得益于GP区的析出。     

纳米WC增强选区激光熔化AlSi10Mg显微组织与力学性能EI北大核心CSCD

为了进一步增强选区激光熔化(SLM)成型AlSi10Mg合金的性能,采用物理混合方法混合纳米WC与AlSi10Mg得到WC质量分数为0.1%的WC/AlSi10Mg复合材料,利用选区激光熔化成型机制备试样块。通过对比同种工艺制备的AlSi10Mg试样,探究纳米WC对其微观组织形成、演变规律及其组织对力学性能的影响。结果显示,WC/AlSi10Mg粉末球形度好,粒度分布集中在20~60μm。WC/AlSi10Mg试样致密度达到99%以上,硬度约为158.89HV,相比AlSi10Mg试样增加了14.58%。WC/AlSi10Mg试样组织生长均匀、致密,有明显的熔池线。晶粒内部为α-Al基体,边界为夹杂着WC的共晶Si相。WC/AlSi10Mg试样屈服强度达到337.75 MPa,抗拉强度高达514.00 MPa,伸长率为3.78%,相比同种工艺AlSi10Mg试样分别增加了4.73%,6.25%和35.97%。因此,SLM成型WC/AlSi10Mg纳米复合材料零件相比AlSi10Mg零件具有更好的应用前景。     

Zr含量对Mg–4Zn–xZr合金显微组织及阻尼性能的影响

目的 为探究Zr含量变化对铸态Mg–4Zn–xZr(x=0.3,0.6,0.9,x表示质量分数,%)合金显微组织、力学性能和阻尼性能的影响。方法 通过扫描电镜(SEM)分析其显微组织变化,动态热分析仪(DMA)探究其高温及常温阻尼性能,X射线衍射仪(XRD)分析其物相,电子万能试验机进行力学性能测试。结果 Zr的质量分数由0.3%增至0.9%时,Mg–4Zn–xZr合金的平均晶粒尺寸分别为121、108、83 µm,第二相分别为岛屿状的MgZn、长条状的MgZn2和细小颗粒状的Mg7Zn3。在低温区,3种合金均存在阻尼峰P1,临界应变振幅点ε0.1的阻尼值Q^–1分别为0.061、0.044和0.023;在高温区,存在阻尼峰P2。随着Zr含量的增加,Mg–4Zn–xZr合金的抗拉强度由182 MPa提升至207 MPa,伸长率由15%下降至10.1%。结论 随着Zr含量的增加,合金中产生新的形核中心,晶粒发生细化,晶粒低位错储存能力提高,抗拉强度上升,塑性和阻尼性能下降。低温区P1峰为晶界阻尼峰,具有热激活弛豫特征;高温区P2峰为晶界型阻尼峰和微塑性型阻尼峰的叠加。     

微量Sc和Zr对Al-Mg合金组织和性能影响的研究

用硬度法，金相显微镜，扫描电镜（SEM）和力学性能检测等方法，研究了微量Sc和Zr对Al-5%Mg合金显微组织，再结晶温度和力学性能的影响。实验结果表明，添加0.17%Sc和0.08%Zr的合金铸态组织得到显著细化，枝晶组织在相当程度上得到消除；合金的再结晶起始温度约为300℃，比不加Sc和Zr的合金再结晶起始温度提高了约150℃，添加了Sc和Zr的合金没有确定的再结晶终了温度，其再结晶是一种连续，缓慢的过程，一直到575℃合金仍然保留着大量的变形组织；添加了钪和锆后的合金在稳定化退火后的强度提高，特别是高温退火后可以保留较高的强度。     

Mg的添加对Al-Cu-Li-Zn-Mn-Zr合金组织和性能的影响

本文研究了Mg的添加对Al-Cu-Li-Zn-Mn-Zr合金力学性能和微观时效组织的影响.实验结果表明,无论是T6处理还是T8处理,合金中添加Mg,在延伸率几乎不损失甚至稍有提高的基础上,明显提高了合金强度,加快了时效硬化速率,使峰值时效时间提前.透射电镜观察表明:加Mg的合金,T1相的析出数量明显增多,密度增大,且更细小弥散.随Mg含量的增加,这种趋势更明显.另外,在T6处理下添加Mg促进T1相的弥散析出作用更加明显,从而减少了T6和T8处理的强度差别.     

用行波电磁搅拌制备半固态AlSi7Mg合金浆料

用低过热度浇注和弱行波电磁搅拌工艺制备半固态AlSi7Mg合金浆料,研究了浇注温度和搅拌功率对其初生α-Al形貌的影响.结果表明,用该工艺可制备初生α-Al形貌呈小而圆整的球状晶粒,组织分布均匀,较大尺寸(直径为127 mm)的半固态AlSi7Mg合金浆料.浇注温度合适,短时间弱电磁搅拌(8 S左右)就可获得初生α-Al形貌大部分为球状,组织分布比较均匀的浆料组织.浇注温度一定,适当提高搅拌功率可明显改善初生α-Al的形貌,但是过高的搅拌功率并不能使初生α-Al的形貌进一步改善.用该工艺制备的半固态AlSi7Mg合金浆料,从其边部到心部的径向组织初生α-Al形貌经历了一个从枝晶组织向蔷薇状组织再向球状组织转变的过程.     

Mg对原位自生TiB2/Al-4.5Cu复合材料微观组织及力学性能的影响

采用Al-K₂TiF₆-KBF₄混合盐原位自生反应法,制备了不同Mg质量分数的3wt% TiB₂/Al-4.5Cu复合材料。采用SEM、TEM、HM硬度测试和室温拉伸等方法研究了Mg含量和多级热处理对3wt% TiB₂/Al-4.5Cu复合材料微观组织和力学性能的影响。微观组织观察发现:Mg质量分数为3wt%时,经过多级热处理后,TiB₂颗粒的团聚现象明显改善,反应生成的TiB₂颗粒平均尺寸约为130 nm,基体内伴随有大量弥散分布的纳米级颗粒,且α-Al的晶粒尺寸也明显减小。力学测试结果表明:多级热处理后,3wt% TiB₂/Al-4.5Cu复合材料的硬度和抗拉强度随Mg含量的增加而提高,但过量的Mg (≥4wt%)会造成TiB₂颗粒细化效果下降。分析表明:Mg的加入能够降低TiB₂/α-Al界面能,减少脆性相Al₃Ti、Al₂B的生成,并通过反应生成的MgAl₂O₄使界面结构变成TiB₂/MgAl₂O₄/α-Al,从而有效抑制了TiB₂的团聚,改善了TiB₂颗粒与Al液界面的润湿性,提高了形核率,进一步细化了α-Al晶粒尺寸。      

挤压变形Mg一4Zn一xNd—O．5Zr合金的组织与性能

本文研究了分别加入0．5％、1．0％和1．5％Nd的挤压变形Mg一4Zn—O．5Zr合金经T5、T6热处理后的显微组织、拉伸性能和断裂行为,探讨了热处理对合金的组织与性能的影响。结果表明：晶粒尺寸按T6态、挤压态和T5态的顺序依次减小。三种舍金的拉伸性能均随Nd含量增加呈先升后降的趋势。T6处理使合金的拉伸性能降低,T5处理则有效地提高了合金的拉伸性能。     

微量钪对高Cu/Mg比Al-Cu-Li-Mg合金组织与性能的影响

利用金相显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验等手段,研究了微量Sc对高Cu/Mg比Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金组织和拉伸性能的影响.结果表明:在Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金中加入0.10%Sc消除了合金铸态枝晶组织,有效抑制合金再结晶,明显提高了合金的强度和塑性,但晶粒细化效果不明显;添加0.15%和0.25%Sc显著细化合金铸态晶粒组织,塑性随Sc增加而提高,但添加0.25%Sc促进合金再结晶,合金强度显著降低.     

Sc对Al-Mg合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了三种Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｃ合金。研究了Ｓｃ对Ａｌ－Ｍｇ合金拉伸性能和显微组织的影响。结果表明：在Ａｌ－Ｍｇ合金中添加微量的Ｓｃ，可提高合金的强度，细化合金的晶粒组织；Ｓｃ含量越高，合金强度提高的幅度越大，晶粒细化效果越显著；Ｓｃ的加入还使合金中析出Ａｌ３Ｓｃ质点，对位错和亚晶界起钉扎作用，抑制合金的再结晶。     

锆、铜及稀土铈元素对铝电工圆杆组织和性能的影响

通过微观分析及力学性能测试等方法,研究添加定量Ce、Cu的基础上,不同含量Zr(0.06%~0.18%)对铝合金电工圆杆组织与性能的影响。结果表明,添加Cu(1.9%)可提高铝电工圆杆的抗拉强度,但降低导电率;复合添加的Ce(0.2%)后,各项性能指标都有所提升;Zr加入铝电工圆杆中主要形成Al3Zr相,并且弥散分布在晶界上,加入0.12%Zr的合金能够在电导率降低不多的前提下获得较好的力学和耐热性能;加入0.18%Zr时,粗大Al3Zr粒子和稀土化合物相相互交织在一起呈短柄或粗大粒状分布,附近α-Al基体被挤压成层片状,导致力学性能下降。研究结果有望成为改善和提高铝电工圆杆性能的理论依据和新思路。