稀土Nd对铸造Al-Si合金低温拉伸断裂行为的影响

研究了稀土Nd元素对Al-7Si-0.3Mg合金的低温拉伸性能及其断裂行为的影响。结果表明拉伸温度对铸造Al-7Si-0.3Mg的拉伸性能有显著影响,在低温(-60℃)下拉伸,合金的强度提高但伸长率降低。随着Al-7Si-0.3Mg合金中Nd含量的增加,合金在低温(-60℃)下的屈服强度、抗拉强度和伸长率呈现先升高后降低的趋势。Nd元素含量为0.2wt.%时合金力学性能达到最高值,这是由于Nd对组织细化和Si相的变质作用;当合金中Nd含量分别大于0.4%和0.8%后,组织中会形成棒状Al_4Nd相和片状Al_2NdSi_2相,这些脆性相在拉伸时割裂合金基体,使合金的低温拉伸性能降低。     

Sr对过共晶Mg-Si合金中初生Mg2Si相变质的影响

利Mg-20%Sr间合金对过共Mg-Si合金进行变质处理,对比研究了碱土元素Sr加入量对Mg2Si初晶变质效果(主要包括形态和尺寸)的影响规律,并讨论其变质机制.研究结果表明:碱土元素Sr对过共晶Mg-Si合金中的Mg2Si初晶可有效变质.随着Sr含量的增加,Mg2Si初晶的平均尺寸和尺寸分布范围均逐渐降低,其形态由粗大树枝状晶、细小树枝晶、非规则外形颗粒到规则外形颗粒逐渐过渡.当Sr含量达到2.0%,此Mg2Si初晶主要呈现为规则外形,平均尺寸为50μm左右.其变质机理应主要与碱土元素富集于Mg2Si相生长表面并抑制优先生长晶向的生长有关.     

Sb对Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金组织和性能的影响

在熔炼时以单质形式加入Sb元素,研究了不同含量的Sb对Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体结合生成Mg3Sb2相。加入0.9%(质量分数)的Sb对Mg2Si相的汉字状结构具有强烈变质作用,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代作用,生成Mg2(Si,Sn)复合相,该相的物理性能介于Mg2Si与Mg2Sn之间。随着Sb含量的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势。挤压态合金的强度和塑性明显优于铸态合金,并且Sb含量的增加有利于改善Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金的耐热性能。     

Si、Mg含量及合金元素对A356合金力学性能的影响

研究了Si、Mg含量及合金元素对A356合金力学性能的影响.结果表明,在A356合金中,Si元素和Mg元素在允许范围内适当增加添加量,能促使更多的Mg_2Si生成,增加了共晶Si数量,合金在铸态和T6态的力学性能都有一定程度提高;在此基础上添加合金元素,初生α-Al能得到更有效细化,共晶硅变质更充分,合金的力学性能有了极大提高.高si、Mg含量的A356合金对细化变质处理更加敏感,T6处理后力学性能达到最佳,抗拉强度和伸长率达到320 MPa和8.0%,分别比低Si、Mg含量合金提高了18.6%和35.6%.     

医用镁锌合金的制备及显微组织分析

选择人体必需元素Zn作为合金元素,制备了不同Zn含量的Mg-Zn合金,分析了Mg-Zn合金的显微组织。结果表明,合金由α-Mg固溶体和较少的Mg Zn相组成。随着Zn含量的增加,铸态Mg-Zn合金组织中的Mg Zn相含量增加,形态由点状逐渐转变为片状。     

Mn对Mg-3.2Si合金组织和力学性能的影响

采用Mn对过共晶Mg-3.2Si合金进行变质处理,主要考察了Mn含量对合金中初生Mg2Si相的变质效果及合金力学性能的影响。结果表明,Mn对过共晶Mg-3.2Si合金中的初生Mg2Si相具有良好的变质效果。当Mn含量为2%(质量分数)时,变质效果最佳,此时初生Mg2Si相呈多边形,平均颗粒尺寸仅为32μm,相比未变质合金降低了56.8%。随着Mn含量的增加,合金的力学性能呈先提高后降低的趋势。当Mn含量为2%时,合金表现出最佳的力学性能,其抗拉强度和伸长率分别达到187 MPa和3.2%,相比未变质合金提高了67.0%和166.7%。     

镁含量对Al-Ga-Mn阳极合金组织和电化学性能的影响

制备了5种不同Mg含量的Al-Ga-Mn-Mg阳极合金,通过扫描电镜观察了合金的显微组织和腐蚀形貌,并测试了合金在40℃、4 mol·L-1Na OH溶液中的开路电位、交流阻抗谱、极化曲线及恒电流放电曲线,从而研究了Mg含量对Al-Ga-Mn合金组织和电化学性能的影响。结果表明:在Al-Ga-Mn合金中加入Mg元素之后,组织中析出相数量明显增多且均匀分布;另外,Mg元素显著改善了合金的电化学性能,降低其析氢速率。当Mg含量为1.5%时,合金表现出较优的综合性能,具有均匀的腐蚀形貌和较负开路电位、工作电位。     

高压开关壳体用高强铸造铝合金的研究

为了提高高压开关壳体用铸造合金的材质水平以满足超高压大容量输变电设备对壳体材料性能的要求,进行了高强铸造铝合金的研究。试验在AlSi10Mg合金的基础上,主要考查了合金元素Cu及变质剂RE、Sr对合金热处理后力学性能的影响。试验结果表明:RE变质可同时提高AlSi10Mg合金热处理后的抗拉强度和伸长率;合金元素Cu提高合金的抗拉强度,但使得伸长率大大降低;在加入1%RE变质的同时复合加入Sr变质剂,可在进一步提高合金性能的同时,明显提高合金的伸长率。在含1%Zn、0.15%Ti的AlSi10Mg合金Cu含量3%时,复合加入1%RE和0.015%Sr变质,热处理后的力学性能可达到:σb=370MPa,δ5=2%,可以满足目前对高压开关壳体性能的要求。     

变质高铬铸铁组织与性能的研究

采用含K、Na、Mg、Ce的盐类和合金对高铬铸铁进行喷射变质处理.结果表明,上述元素对高铬铸铁的变质程度不同,其中钾盐的变质效果最佳.分析了各变质元素对高铬铸铁组织和性能的影响.     

Al-Sr变质剂对Al-18Mg_2Si合金微观组织和力学性能的影响

研究了不同质量分数Al-Sr变质剂对Al-18Mg2Si合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着Al-Sr变质剂质量分数的增加,Mg2Si相尺寸减小,同时出现从交联状Mg2Si相向正方形Mg2Si相的转变。但仅改变了相的形状、尺寸、分布,未改变其相组成,依然为Al和Mg2Si两相结构。经过Al-Sr变质剂处理后的Al-18Mg2Si合金的硬度、强度、伸长率均高于文献的性能指标。当变质剂质量分数为0.2%时抗拉强度最高;当变质剂质量分数为0.6%时,伸长率最高。     

稀土元素Nd对过共晶Mg-Si合金中Mg 2 Si粒子的变质作用

利用光学显微镜、扫描电镜及XRD物相分析研究稀土元素Nd对过共晶Mg-3%Si合金中Mg 2 Si粒子的变质作用与机理。结果表明：随着Nd含量的增加,初生Mg 2 Si粒子的形貌由粗大的树枝状转变为细小的多面体状。当Nd含量增至1.0%时,初生Mg 2 Si粒子被完全细化,尺寸约为10μm。然而,随着Nd含量的进一步增加,初生Mg 2 Si粒子反而又出现了粗化的现象。其变质机理主要是Nd元素富集于初生Mg 2 Si相的生长表面并抑制其优先生长晶向的生长,即中毒效应。当Nd含量超过3.0%时,初生Mg 2 Si粒子中的白色粒子由NdMg 2相转变为NdSi和NdSi 2化合物。因此,适量的Nd元素可以有效地细化初生Mg 2 Si粒子。     

Mg含量对汽车发动机缸体用Al-Si-Cu合金微观组织和力学性能的影响

熔炼制得不同Mg含量的汽车发动机缸体材料Al-Si-Cu合金,以实验制得的合金为研究对象,研究了Mg元素含量对其微观组织、力学性能的影响。结果表明:汽车发动机缸体材料Al-Si-Cu合金中加入一定量的Mg能显著提高铸态及T6态合金的抗拉强度、硬度;随着Mg含量的增加,合金中开始产生Mg_2Si相,Mg_2Si相强化了合金的抗拉强度与屈服强度;但过多Mg元素将不能全部溶入基体,产生较粗大的Mg_2Si脆性相,降低合金抗拉强度及硬度,试验合金中加入0.4%Mg的合金力学性能最佳;随着冷却速率的增加,合金抗拉强度、屈服强度和硬度均增加。     

变质元素对Al-Mg_2Si合金形核机理的影响

研究了不同变质元素(0.2%Sr、0.5%La和0.5%Nd)对Al-18%Mg2Si合金凝固组织及性能的影响。探讨了变质元素对Mg2Si形核的影响机理。结果表明:0.2%Sr和0.5%Nd对Mg2Si相的变质效果最佳,力学性能明显提升。基于经典凝固形核理论,建立了变质元素吸附形核模型,该模型解释了变质元素吸附毒化作用呈现峰值的特点,并可用于计算该峰值处变质元素的最优覆盖率。     

Bi含量对Al-Mg_2Si合金的微观组织及拉伸性能的影响

针对国家能源集团煤炭企业的采煤设备部件偶合器力学性能较差的问题,利用金相、XRD和力学性能测试等方法研究了Bi含量对铸态Al-Mg_2Si合金的微观组织及拉伸性能的影响。结果表明,合金元素Bi对合金中的初生和共晶Mg_2Si均具有显著的变质效果。当Bi含量增加到0.3%时,初生Mg_2Si的形貌从粗大尖角多边形变成平角多面体形状,平均粒径从43μm下降至24μm;同时,共晶Mg_2Si相从迷宫状变为短纤维状或点状。当Bi含量超过0.5%时,共晶Mg2Si呈现出过变质现象。Bi可以提高合金的抗拉强度和伸长率;与未变质合金相比,添加0.5%Bi的合金抗拉强度和伸长率分别提高了34.9%和90.5%。     

Sb含量对Mg-4Si合金中Mg_2Si相形貌与结构的影响

采用XRD-7000型X射线衍射仪、扫描电镜(SEM)探析了铸态下Mg-4Si-xSb(x=0.2,0.3,0.4,0.5)合金相的组成与组织形貌;采用场发射(FESEM)分析了不同含量的Sb元素对Mg2Si颗粒几何形态的影响。结果表明:铸态下,Mg-4Si-xSb由α-Mg、Mg2Si、Mg3Sb2组成。随着Sb元素的增加,Mg2Si相由不规则的多边形结构转变为规则的正六边形结构。由场发射可以观察到,在Mg-4Si-xSb合金中,当Sb元素的含量为0.2%~0.4%时,部分Mg2Si相由不规则的阶梯状相转变为球状相;并且,随着Sb含量的增加,球状Mg2Si相的数量也在增加;当Sb元素的含量为0.5%时,球状Mg2Si相的形貌转变为正八面体结构。     

Sr对AlSi9Cu3合金组织与力学性能的影响

研究了不同Sr含量对Al Si9Cu3合金力学性能及微观组织的影响规律。结果表明,当Sr含量为0.06%时,合金的变质效果最佳,合金中共晶硅相由粗大的针片状转变为细小的纤维状或颗粒状。过量的Sr会引起孔洞等铸造缺陷的增加。随着合金元素Sr含量的增加,合金的力学性能呈现先升后降的趋势。当Sr含量为0.06%时合金的强化效果达到峰值,抗拉强度和伸长率分别为288 MPa和13.23%,较未变质合金分别提高了25.2%和84.8%。继续添加Sr,合金的强塑性均下降,这与Sr对于共晶Si的变质效果规律结果是一致的。     

微量Mg元素对Cu-15Ni-8Sn合金组织及性能的影响

通过对不同Mg含量的Cu-15Ni-8Sn合金铸态、固溶态和时效态的微观组织进行分析,研究了微量Mg对Cu-15Ni-8Sn合金组织及性能的影响。结果表明,添加的Mg元素会在富Sn相中偏聚,并且可以显著抑制时效过程中不连续沉淀相的析出,从而改善合金的力学性能。此外,随着Mg添加量增加,合金的峰值时效硬度增大,电导率降低。在Mg含量为0.3%时,合金的硬度(HV)和电导率分别为369和4.85 MS/m,相较未加入Mg时硬度(HV)提高了11,电导率下降了0.26 MS/m。     

均匀化处理和挤压对Mg-Y-RE-Zr合金组织性能的影响

通过调整元素Y的含量,制备了多种Mg-Y-RE-Zr镁合金,对合金不同状态下微观组织和力学性能进行了分析和测试.结果表明,不同合金晶界上的化合物以Mg24Y5,Mg41Nd5,Mg5Gd等为主,随着元素Y含量的增加,晶界上的化合物数量和尺寸增加,晶粒平均尺寸变化较小,保持在50～60μm;经过均匀化处理(535℃×24 h)后,合金中化合物的分布由铸态时连续的岛状分布变为弥散细小的颗粒状分布,Mg5Gd相基本上全部分解并溶入基体中,合金中弥散分布的点状颗粒相主要为Mg24Y5和Mg41Nd5相;经过挤压变形后,合金的组织得到细化,平均晶粒尺寸在20μm左右,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率都有大幅度的提高,其中Mg-5Gd-5Y-3Nd.0.5Zr合金表现出了较好的综合力学性能;在设计的合金中,元素Y的含量(质量分数)应控制在5%以下.     

Mg、Ni元素添加及热处理对Al-20%Si合金组织和力学性能的影响

研究了不同Mg、Ni合金元素添加和T6热处理对过共晶Al-20%Si合金组织和力学性能的影响。结果表明:合金中主要有初生硅相、α-Al相和共晶硅相,随着合金元素Mg、Ni含量的增加,合金中初生硅数量逐渐减少,而部分共晶硅变短和颗粒化。T6热处理后,合金中初生硅和共晶硅数量进一步减少。随着添加合金元素Mg∶Ni比值的增加,经T6热处理后,合金的抗拉强度和硬度值均随之增加。当添加合金元素Mg∶Ni比值为1.6时,经T6热处理后,该合金的抗拉强度和硬度值最高分别可达264 MPa和128 HBS。     

Sr元素对铸态Mg-Zn合金组织与性能的影响

研究了微合金化元素Sr对车载体系用Mg-Al-Zn合金的铸态组织和力学性能的影响。结果表明,随着Sr含量的增加,合金中的Al4Sr、Mg17Sr2和Mg32(Al,Zn)49、Al2Mg5Zn2相的含量与形状在不断变化;合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率都是先上升而后降低,在Sr含量为2%时取得最大值。