微量稀土La改性6063铝合金及其氧化着色膜的研究

制备了含稀土La的6063铝合金,进行了阳极氧化和电解着色,并研究了氧化着色膜的耐腐蚀性能。结果表明:6063铝合金中添加微量稀土La能有效细化合金的晶粒,这与结晶时形核率增加以及晶粒长大速率的降低有关。当加入微量稀土La时,由于细晶强化作用和Mg2Si弥散强化作用使得挤压时效后的合金抗拉强度、塑性及硬度增加。在6063铝合金中,添加0.2wt%La是较为优化的参考含量,该含量条件下,6063铝合金氧化着色膜的膜基结合力及硬度最高。微量稀土La加入到6063铝合金中提高了基体阴极极化能力,氧化膜厚度和致密性增加,提高了氧化着色膜在Cl-溶液中的耐蚀性。     

时效时间对汽车用6063铝合金组织与力学性能的影响

对挤压态6063铝合金进行了530℃×1 h的固溶处理,再进行175℃×(1～14)h的时效处理试验。采用显微组织观察、拉伸试验、硬度测试研究了不同时效时间对6063铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:挤压态6063铝合金进行530℃×1 h的固溶处理,再进行175℃×(1～14)h时效处理,6063铝合金硬度出现了双峰现象,时效时间在4 h和12 h时都达到强化峰值,硬度分别达到86.2 HV和94.1 HV。6063铝合金经530℃×1 h固溶+175℃×12 h时效处理后,组织析出相主要为分布均匀的β'相,其抗拉强度、屈服强度和硬度比挤压态分别提高了44.4%、69.8%和137.0%。     

细晶铝锭熔炼的6063铝合金铸态组织与性能研究

细晶铝锭是采用纯铝的电解设备,通过向铝电解槽中添加TiO2,直接电解生产的晶粒细化的铝锭。采用细晶铝锭熔的6063铝合金与AlTi5B1、AlTi5中间合金细化的6063铝合金铸态组织性能进行对比研究。结果表明:AlTi5B1中间合金细化效果最好,AlTi5中间合金细化效果最差,细晶铝锭的细化效果居中;6063铝合金铸态组织硬度,在钛含量低于0.05%时,主要由Mg2Si含量决定,晶粒大小对硬度的影响较小。     

ECAP挤压变形对6063合金组织与性能的影响

对比分析了铸态、3道次和6道次挤压态6063合金的力学性能和显微组织,并对断口形貌进行了观察。结果表明,经过多道次挤压变形后,6063合金的显微硬度和拉伸力学性能都得到不同程度提高,在挤压道次为3道次时,6063合金的显微硬度和抗拉强度取得最大值;经过多道次挤压变形后,6063合金的晶粒明显细化,Mg2Si相得到不同程度碎化且分布更加均匀;铸态6063合金呈现脆性断裂特征,而3道次挤压和6道次挤压6063合金呈现韧性断裂特征。     

Al-5Ti-0.25C晶粒细化剂对6063铝合金组织性能的影响

试验研究了Al-5Ti-0.25C细化剂对6063铝合金铸锭晶粒尺寸的影响,并分析了其对热挤压行为及挤压材力学性能的影响规律。结果表明,未添加细化剂时,6063铝合金的显微组织主要由平均晶粒尺寸460μm的粗大晶粒构成;添加Al-5Ti-0.25C后,晶粒尺寸明显减小。在热压缩试验中,随着晶粒尺寸的减小,其进入稳态流变阶段时对应的真应力逐渐减小,挤压过程中所需要的挤压力降低,挤压棒材的再结晶晶粒尺寸也随之减小,此外,Al-5Ti-0.25C细化剂还可提高挤压材的硬度、伸长率等力学性能。     

稀土改性6063铝合金的研究

严格控制镁、硅含量,向6063铝合金中添加一定量的混合稀土,采用工业生产设备熔炼稀土改性铝合金6063D-RE,研究其铸态组织和挤压性能.结果表明,添加稀土后,铝合金的挤压性能提高,挤压时所需挤压力减小,模具寿命提高,挤压速度变快,生产效率提高.稀土对铝合金组织有良好的改性作用,有少量的富含稀土相析出.     

成分控制对6063合金挤压性能的影响

对6063合金的主要合金元素的含量进行控制并添加稀土元素,可以减少粗大第二相的析出.挤压试验表明,经过成分控制和优化,合金的挤压速度能提高55%.通过金相和能谱分析,发现稀土可以细化晶粒且生成细小的强化相.稀土的加入还可以减小合金中高铁含量对性能的不利影响.6063D-RE合金的力学性能优异,抗拉强度的平均值为211 MPa,屈服强度的平均值为189 MPa,伸长率的平均值为9.0%.     

热处理对挤压铸造6063铝合金组织与性能的影响

研究了固溶和时效热处理对挤压铸造6063铝合金显微组织和力学性能的影响,并分析了热处理工艺参数的影响机理。结果表明,随着固溶时间从15 min增加至120 min,6063铝合金中晶粒尺寸不断变大,晶界和晶内Mg_2Si相逐渐消失并回溶至基体,而固溶时间对α-Al_8Fe_2Si和β-Al_5FeSi相影响较小,合金的强度和硬度则表现为先增大后减小,伸长率表现为先减小后增大的特征;当时效温度从160℃增加至180℃,6063铝合金中第二相逐渐增多,而时效温度为200℃时合金中第二相会发生粗化,6063铝合金的强度和硬度会随着时效温度升高而先增加后减小,伸长率则随着时效温度升高先减小后增大;时效时间在3 h及以下时,6063铝合金中次生第二相数量较少,当时效时间增加至5 h时,弥散分布的第二相会逐渐增多,在时效时间达到12 h及以上时第二相发生明显粗化与长大;6063铝合金适宜的热处理制度为535℃×60 min+180℃×7 h,此时6063铝合金具有最大的强度、硬度以及较高的伸长率。     

6063铝合金两种阳极氧化工艺的氧化膜性能研究

在传统硫酸电解液和添加宽温剂的硫酸电解液中对不含La和La含量为0.2％的6063铝合金进行阳极氧化,系统地研究了宽温剂加入量、电流密度和氧化温度对膜层厚度和显微硬度的影响.结果表明:加入宽温剂后阳极氧化可以采用高电流密度和较高温度,所得氧化膜的厚度和显微硬度也较好,宽温剂含量以8g/L为好;La含量为0.2％的6063铝合金比不含La的合金在同样的硫酸电解液中生成的氧化膜层厚度和显微硬度要好.     

精炼剂添加量对6063铝合金成品夹渣的影响

6063变形铝合金广泛用于铝型材的生产.某合金分厂以6063铝合金棒材为主要产品.但是由于夹渣超标而产生的废品率一直居高不下.生产工艺技术人员经过近1年的试验总结,对原用精炼剂的添加量进行调整,从而使6063合金夹渣情况明显改善,夹渣废品率显著降低.     

Effect of rare earth on the microstructure and mechanical properties of as-cast Cu-30Ni alloy

Cu-30Ni-xRE (x = 0–0.213) alloys were prepared by a metal mould casting method. The effect of RE on the microstructure and mechanical properties of the alloys was investigated using optical microscope, scanning electronic microscope with energy-dispersive spectrometer, X-ray diffraction, and mechanical test. The results show that RE has obvious effect on refining dendrite structure and grain size, as well as on purifying the melting of Cu-30Ni alloy. With the increase of RE content, the ultimate tensile strength, yield strength, and elongation increase at first and then decrease after adding RE more than 0.095 wt.%. Cu-30Ni-0.095RE alloy possesses preferable mechanical properties, i.e., the ultimate tensile strength, yield strength, and elongation are 308 MPa, 125 MPa, and 51.2%, respectively. The microstructure and mechanical properties are worsened with increasing RE content more than 0.095 wt.%. The improvement of mechanical properties of Cu-30Ni-0.095RE alloy is attributed to RE refining microstructure and purifying the matrix.     

热处理对Cu-2.3Ni-0.30Be-0.15Zr合金组织性能的影响

通过添加适量的Zr元素,采用非真空熔炼制备了Cu-2.3Ni-0.30Be-0.15Zr合金;并对该合金进行了热处理强化工艺研究.用硬度计、涡流电导率测试仪和万能试验机测试合金性能,用金相显微镜(OM)观察合金的组织,探讨了合金的强化机理.结果表明,冷变形促进了合金的新相析出,合金经940℃×1.5 h+30％冷变形+460℃×3h热处理后,其硬度(HB)达251,电导率达28.48 MS/m,合金具有良好的综合性能.     

含铒A356合金半固态浆料的制备

采用添加稀土元素铒(Er)变质处理和弱电磁搅拌制备了A356合金的半固态成形浆料。利用微观组织观察、扫描电镜、透射电镜与能谱分析等手段,对制得试样的微观组织进行了研究,并对其形貌演变机理做了分析讨论。结果表明,微量(0.05%)Er元素添加到合金中,可使合金的初生α-Al晶粒从蔷薇花状变成细小的球状。在625℃时对含Er的合金液进行适当的弱电磁搅拌,可以进一步细化合金晶粒,制得半固态成形所需的浆料。     

混合稀土和挤压铸造对ZL305合金组织和性能的影响

采用挤压铸造和重力铸造制备出不同混合稀土含量的ZL305合金,研究了混合稀土含量和挤压铸造对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在重力铸造下,添加混合稀土对合金晶粒细化效果明显,当添加0.1%的混合稀土时,ZL305合金的综合力学性能达到最佳,抗拉强度增加到227.88MPa,伸长率为6.47%。相比重力铸造,挤压铸造成形的合金组织明显细化,并且合金铸态的抗拉强度和伸长率都明显提高。添加0.2%的混合稀土时,合金的抗拉强度和伸长率最佳,分别为302.35MPa和7.23%。经430℃×10h固溶处理后挤压铸造合金的性能显著提高。     

Micro-alloying of Rare Earths in Heavy Rail Steel

In the present study, heavy rail steel was prepared by the process of vacuum induction furnace smelting, forge work and rolling. Effects of Rare earths (RE) on microstructure and mechanical properties of heavy rail steel were systematically investigated by metallographic microscope, SEM, integrated mechanical testing machine, impact tester and so on. Metallographic analysis shows that, a few of RE can evidently delay the growth of austenite grain and fine pearlite. When the RE content is 0.016%, both anneal...     

Investigation on the microstructure and mechanical properties of a cast Mg–6Zn–5Al–4RE alloy

Mg–6Zn–5Al–4RE (RE = Mischmetal, mass%) alloy was prepared by metal mould casting method. The microstructure and mechanical properties of the as-cast and heat-treated alloys were investigated. The results show that the phase compositions of the as-cast state alloy are supersaturated solid solution -Mg, lamellar β-Al₁₂Mg₁₇, polygonal Al₃RE and cluster Al₂REZn₂ phases. The mechanical properties, especially the ultimate tensile strength and elongation of the alloy were significantly improved by the heat treatment. Fracture surface of tensile specimens was analyzed by optical microscope and scanning electron microscope.     

喷射成形Zn-Al-Mn-CU-Mg合金的固溶处理

利用喷射成形技术制备高强度Zn-35Al-3.5Mn-2.2Cu-0.1Mg合金,对合金在不同温度和保温时间下进行固溶处理.用X射线衍射和扫描电镜等手段研究了合金的显微组织,并测定了合金的力学性能.结果表明,双级固溶和单级固溶处理制度相比,前者得到的组织较为理想,再结晶晶粒尺寸较小,同时回溶颗粒较多.采用双级固溶处理(360℃×3 h+390℃×1h和120℃×15 h时效处理)后,合金的抗拉强度和屈服强度分别达到526 MPa和471MPa,伸长率达到9.2%.     

混合稀土变质对ZL101铝合金组织和性能的影响

运用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等设备,研究了镧铈混合稀土对ZL101铝合金组织和性能的影响,同时考察固溶、时效对变质及未变质合金微观组织和性能的影响.结果表明:稀土变质可有效地促进初生相的粒状化,针状共晶硅由在晶界聚集变得分散,并且尺寸也有所减小,但对合金力学性能的提高程度不明显.经过固溶、时效处理后,α(Al)和共晶硅的形态明显改善,α(Al)由树枝状、花瓣状变为粒状、等轴状,共晶硅则几乎全部变为球状且呈弥散分布,合金的力学强度性能提高幅度比铸态试样的大,增加幅度平均为90N/mm2～110N/mm2.     

Mn含量对Al-20Si-1.5Mg合金组织和性能的影响

通过MFE3光学显微镜、万能力学试验机等手段对Al-20Si-1.5Mg-xMn合金进行了研究.结果显示,添加Mn元素后,合金的晶粒先细化随后又逐渐变粗大,合金的力学性能也是随着Mn含量的增加先升高后降低.在Mn含量为0.5％时综合性能最好.     

Pt-25Rh-0.2La-0.2Ce合金的组织结构及性能研究

采用真空电弧熔炼预合金化-高频熔炼方法制备Pt-25Rh-0.2La-0.2Ce合金。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜及电子拉伸试验机等,研究Pt-25Rh-0.2La-0.2Ce合金的显微组织结构、力学性能及高温抗氧化性能。结果表明,稀土的添加可有效细化合金的晶粒尺寸,提高合金的室温及高温力学性能,同时对合金的高温抗氧化性能无明显负面影响。