固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er铸造合金力学性能和显微组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、XRD、DSC测试、硬度测试和拉伸试验等,研究了不同固溶时效处理对Al-Cu-Mn-Er合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金的最佳固溶时效制度为540 ℃固溶12 h、185 ℃时效6 h。该固溶制度下无过热或“过烧”现象,溶质原子充分扩散,铸造过程产生的残留相大量回溶基体,此时,合金硬度值最高,为142.28 HV0.1,抗拉强度为370.37 MPa,屈服强度为300.34 MPa,伸长率为6.50%。     

固溶处理对新型Mg-Mn-Ca-Sr合金显微组织及力学性能的影响

研究了固溶处理对Mg-1.5Mn-1Ca-1Sr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-1.5Mn-1Ca-1Sr合金中的第二相主要为Mg2Ca、Mg17Sr2和α-Mn相。第二相同时分布在晶界上和晶粒内。经过固溶处理后,存在于晶界处的Mg2Ca相溶解入α-Mg基体,细化了晶界,减轻了合金的断裂倾向。α-Mn相分布也更加均匀。固溶强化和第二相强化共同作用,显著提升了固溶态合金的常温力学性能。     

新型ZrHf合金显微组织、力学性能及耐蚀性研究

利用真空自耗电弧熔炼(VAR)制备了一种Zr、Hf质量比为1∶1的新型ZrHf合金,研究了该合金的显微组织、力学性能及其在沸腾硝酸溶液中的耐蚀性能。结果表明,该合金由密排六方结构相构成,其晶格常数介于α-Zr与α-Hf之间;在固溶强化机制下,该合金具有较高的室温屈服强度、抗拉强度和延伸率,分别达到641 MPa、714 MPa和51%。该ZrHf合金在6 mol/L的沸腾硝酸溶液中腐蚀192 h后,腐蚀速率低于0.002 mm/a,具有高强度、耐腐蚀的优异性能。     

Sr对Mg-Zn-Ca合金显微组织和力学性能的影响

研究了元素Sr对铸态和固溶处理态Mg-Zn-Ca合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sr在一定程度上可以细化合金的铸态和固溶态组织,提升合金的室温和150℃的拉伸力学性能。Mg-Zn-Ca合金适宜的Sr添加量为0.8%,该成分下适宜的时效制度为200℃×4 h。     

固溶处理对消失模铸造B319合金组织及力学性能的影响

研究了固溶处理对消失模铸造B319合金析出相及力学性能的影响。结果表明,在495℃下,随着固溶时间的延长,小部分Al2Cu相会发生相断裂,并溶入Al基体中;固溶温度升高到510℃后,随着固溶时间的增加,Al2Cu相断裂及溶入Al基体中的速度明显加快;495℃或510℃下固溶处理24h,α-Fe、β-Fe相几乎没有变化;但在530℃下固溶处理16h,β相会发生断裂,且数量减少;固溶处理24h后,β-Fe相几乎消失,但α-Fe没有发生明显变化。消失模铸造慢冷条件下,B319合金采用495℃及520℃二步固溶热处理,有利于获得较佳的力学性能。     

均匀化处理Al-Mg-Mn合金的组织及热变形行为

研究了半连续水冷铸造方法制备的Al-Mg-Mn合金均匀化处理过程中显微组织的演变过程,同时采用 Gleeble-1500热模拟试验机对均匀化退火态合金的高温塑性变形行为进行了研究,分析了合金流变应力与变形温度和变形量之间的关系,并对合金变形过程中显微组织变化进行了探讨。结果表明,均匀化处理后原铸态合金中粗大的非平衡析出相逐渐溶解,变细、断裂,趋于球化,呈珠链状,数量减少。在热模拟变形过程中,475 ℃×15 h 均匀化退火态Al-Mg-Mn合金流变应力随着变形温度升高而降低;随着变形量增加,流变应力的峰值增大。随着变形温度升高,合金热变形组织首先发生缓慢的回复,位错密度降低,进而形成亚晶、出现再结晶晶粒组织特征。     

热处理对Mg-7.28Li-8.02Y合金显微组织和力学性能的影响

用真空熔炼、真空热处理方法研究了超轻Mg-7.28Li-8.02Y合金的显微组织和力学性能,以及热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响规律.结果表明,铸态Mg-7.28Li-8.02Y合金主要由β(Li)相基体和α(Mg)相以及沿晶分布呈网状结构的γ(Mg24Y5)相组成.对铸态Mg-7.28Li-8.02Y做固溶热处理后发现,随着淬火温度由300 ℃升高至500 ℃,Mg及γ(Mg24Y5)相在β相中的固溶程度增加,合金淬火硬度增加,γ(Mg24Y5)相呈圆球状均匀分布,其共同作用使合金抗拉强度大幅度提高;但150 ℃时效后,一方面有晶粒长大,另一方面长时间时效使Mg在β相中固溶度降低,α相沿β相晶界析出,导致合金硬度、强度及塑性有所下降.     

固溶处理对新型镍钴基高温合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、SEM和拉伸试验等研究了固溶温度和固溶时间对新型镍钴基高温合金组织及力学性能的影响。结果表明,晶粒尺寸变化与一次γ′相含量变化一致,固溶温度低于1110℃时,随着固溶温度升高或固溶时间延长,残留的一次γ′相钉扎晶界,晶粒尺寸增加较缓。固溶温度为1110℃时,延长固溶时间至4 h时,一次γ′相基本回溶,晶粒尺寸迅速增加,进一步延长固溶时间至6 h时,晶粒尺寸增加减缓,即合金中一次γ′相的全溶温度为1110℃。合金在1100℃固溶4 h和双级时效处理(670℃×24 h,空冷+780℃×16 h,空冷)后的抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为1584 MPa和1104 MPa。因此,合金的固溶温度宜选取为1100℃,固溶时间宜选取为4 h。     

固溶温度对铸造waspaloy合金组织的影响

研究了4种固溶温度:1000、1040和1080和1120℃×4 h,AC(空冷)+双时效(845℃×24 h/AC+760℃×16 h/AC)热处理制度对铸造waspaloy合金组织的影响。结果表明,铸态waspaloy合金组织由γ基体、团状γ'相和MC碳化物组成。固溶处理后,铸态γ'相溶解到基体中,并随固溶温度升高,铸态γ'相含量逐渐减少。当固溶温度大于1080℃时,枝晶形貌消失,铸态γ'相完全溶解;在随后845℃稳定化处理过程中,均匀细小的二次γ'相开始析出,MC碳化物开始分解,并在晶界处析出不连续的粒状M23C6碳化物;经过760℃时效处理后,更多均匀细小的二次γ'相析出并长大。最终确定铸造waspaloy合金的最佳固溶温度应大于1080℃,此时经时效后组织更加均匀一致。     

汽车用铸造Al-Si合金的热处理与力学性能

对铸造Al-7Si-0. 3Mg合金进行了低温拉伸试验,研究了固溶时间对Al-7Si-0. 3Mg合金20、-20和-60℃力学性能和显微组织的影响,并分析了Si相对断裂行为的影响及其作用机理。结果表明:随着固溶时间的延长,合金试样在20、-20和-60℃的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率都呈现为先增加而后降低的趋势,在固溶时间为10 h时取得最大值。随着固溶时间的延长,合金中的Si相尺寸和长宽比有所减小,在固溶时间为10 h时,合金中尺寸较小的Si相主要呈现为颗粒状,继续增加固溶时间至15 h时,Si相的尺寸和长宽比增加。随着试验温度的降低,Si相附近的滑移带数量呈现逐渐减少的趋势,较低温度下合金断口附近出现了较多的断裂Si相,但是相对而言,固溶时间为10 h的断裂Si相处的裂纹较小,且断口以小解理平面和韧窝为主,合金韧性相对固溶时间为0 h时更高。在拉伸过程中尺寸较小、圆整度较高的Si相由于位错塞积而产生应力减小,合金更不容易发生断裂。     

Ca对Mg-4Al-1RE合金的组织和力学性能的影响

通过配置6种成分的合金进行的试验发现，铸态AE41合金的显微组织具有典型的树枝晶特征，由α-Mg基体和针状的Al110RE3相组成。AE41合金中加入少量的Ca后，合金的组织得到了细化，同时有新的热稳定相Al2Ca形成。Al2Ca有两种形貌：一种是骨骼状，主要沿晶界分布；另一种呈颗粒状，主要存在于晶粒内部。加入Ca后合金的室温和高温屈服强度以及高温瞬时抗拉强度得到改善，但是同时也降低了合金的塑性。     

混合稀土对AZ91镁合金组织和性能的影响

在ZA91镁合金基础上添加不同含量的混合稀土（MM），对其铸态和固溶时效的组织及性能进行了研究。结果表明，MM显著改变AZ91合金的铸态组织，使Mg17Al12相细化，并出现针状相，从而使硬度，强度提高，但冲击韧度值及伸长率下降，进一步的固溶时效证明该针状相并不固溶于基体中，MM的加入，推迟了AZ91的时效硬化过程。     

ZA53镁合金的砂型铸造组织和力学性能研究

研究发现砂型铸造镁合金ZA53的主要相组成为δ-Mg基体相和τ[Mg32（Al，Zn）49]化合物相，τ相以半连续网状沿δ相晶界分布。对ZA53合金进行的固溶处理试验发现，在335℃固溶17h淬火后，合金室温抗拉强度和塑性得到大幅提高。在343℃固溶17h淬火后，合金组织完全转变为单相固溶体，合金的室温力学性能较好，σb=245MPa，伸长率为12％，合金的拉伸断口形貌由混合型断口转变为韧性断口。     

冷却速度对Mg-5Al-0.5Y合金组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和硬度测试仪等试验手段,研究了金属型、石墨型及砂型铸造Mg-5Al-0.5Y合金分别在冷却速度为200、150和60℃/min时的微观组织和硬度的变化,并对其机理进行分析。结果表明,随着冷却速度的降低,α-Mg晶粒粗化,晶粒平均尺寸从52.83μm增大到68.96μm,增幅30.53%,而离异共晶β-Mg17Al12相从连续网状分布变为粗大的断续分布,相对含量也由10.35%减少至8.67%,降幅为16.23%;冷却速度的降低及晶粒的粗大化,还致使合金硬度也随之下降,由56.4(HV)降至51.3(HV)。     

冷却速度与氢含量对AlSi25合金细化的影响

通过HYSCANⅡ测氢仪和阶梯试样研究了冷却速度和氢的含量对过共晶铝硅合金细化效果的影响。结果表明，熔体中氢的含量和冷却速度对初晶硅的细化效果的影响是相互促进的过程。砂型铸造中，当每100g熔体的氢含量小于0.2mL，试样厚度小于50mm（冷却速度约为0.144K/s）时，初晶硅细化效果不受含氢量与冷却速度的影响，细化效果稳定，平均粒度大约为18μm。     

压铸Mg-5Al-xSi合金的组织与性能

研究了以AM50镁合金为基体，Si的质量分数分别为0.5％、0.93％和1.91％时的3种镁合金在压铸状态下的显微组织、流动性、力学性能和断裂特征。在含硅合金中观察到2种不同形貌的Mg2Si相，即多边形颗粒状与大块汉字状。Si元素能改善镁合金的流动性，提高合金硬度，但过高时（〉0．93％）会导致合金的室温力学性能下降。拉伸试样断面表现为脆性的解理或准解理断裂。     

冷却速度对Al-3Fe合金凝固特性和微观组织的影响

采用冷却曲线测定、光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)研究了冷却速度对Al-3Fe合金凝固特性和凝固组织的影响。结果表明,在冷却速度为0.69~11.8℃/s的范围内,Al-3Fe合金的显微组织均由α-Al枝晶、初生富Fe相及枝晶间的共晶组织组成,其中富Fe相主要为Al₃Fe、Al₅Fe₂和Al₆Fe相。冷却速度对Al-3Fe合金的凝固特性和凝固组织有明显的影响。随着冷却速度的提高,合金初生相形核温度和共晶反应温度降低,合金的凝固组织明显细化。     

铸造Al-Pb轴承合金的组织和性能

利用一种新的搅拌铸造技术生产系列铸造铝铅合金,含铅量的变化范围在ω（Ｐｂ）－０￣２５％,试验中,研究了铸态铝铅合金的显微组织和力学性能。结果表明,在研究的含铅量范围内,铸态合 硬度、抗拉强度和虎率都随铅的质量分数的增加而下降。断口分析表明,随质量分数的增加断口特征逐渐由塑性向脆性转变。而摩擦磨损性能随铅的质量分数的增加有一最佳值,即铅的质量分数为１５－２０％时,其磨损量和摩擦系数最小。     

冷却速度对Mg-5Zn-1Y-0.6Zr合金组织和性能的影响

采用快速凝固技术制备Mg-5Zn-1Y-0.6Zr合金,用XRD、SEM、HRTEM、显微硬度测量等分析方法研究其凝固组织和性能.结果表明,合金由α-Mg固溶体、晶界处不连续分布的I(Mg3Zn6Y)准晶相和非晶相组成.根据热传导理论,采用一维傅立叶热传导方程计算了合金的冷却速度.冷却速度的提高使得晶粒细化、成分均匀、非晶相含量增多.硬度(HV)随冷速的提高显著增大,最大值为167.23,是普通凝固合金的2.2倍.     

触变成形AlSi7Mg合金的组织与性能

AlSi7Mg合金半固态浆料经触变成形及热处理后,其性能得到显著提高。试验采用电子显微镜、扫描电镜及电子拉伸机,研究了液相半连续铸造法制备的AlSi7Mg合金半固态浆料的组织、二次加热的合金组织、经触变成形及T6处理后的组织与性能。结果表明,触变成形并经热处理后的AlSi7Mg合金,其组织中析出相为Al3Si和AlSi化合物,σb达到290.2MPa,δ5达到12.9%,此结果为液相线半连续铸造AlSi7Mg合金触变成形的深入研究奠定了基础。