三种Mg—Gd—Y系合金显微组织分析

为了进-步研究不同热处理状态对Mg-Gd-Y系合金显微组织的影响,采用光学显微镜（（）M）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）分析了Mg-20Gd、Mg-20Y和Mg-9Gd-3Y合金恒温处理前后的微观组织与相组成．研究结果表明：Mg-20Gd、Mg-20Y和Mg-9Gd-3Y合金在室温的平衡态显微组织分别是0t-Mg＋GdMg5、0t-Mg＋Mg24Y5和a-Mg＋GdMg5＋Mg24Y5;实验合金在520℃8h＋300。C144h恒温处理后,Mg-20Gd合金中有平衡相GdMgs和非平衡相Mg3Gd,其中析出相为MgGds;Mg-20Y合金中有平衡相Mg2aYs,其中析出相是Mgz-Ys;Mg-9Gd-3Y合金中有平衡相GdMg5、Mg24Y5和非平衡相Mg2Gd,析出相为GdMg5与Mg24Y5．     

喷射沉积含Sc超高强铝合金固溶处理组织与性能分析

采用金相、扫描电镜、X射线衍射分析方法,研究了不同工艺条件下喷射沉积Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.20Zr-0.30Sc-0.30Ni合金的微观组织与力学性能.结果表明,过喷粉颗粒的大小为3~15μm,是沉积坯等轴晶平均直径的1/6~3/4;挤压坯经460℃/0.5 h+480℃/2 h二级固溶处理后Zn,Mg,Cu等溶质元素回溶到Al基体中,固溶后未见形成W(ScCu6.6~4Al5.4~8)相,合金抗拉强度由挤压态的410 MPa增加到固溶态的750 MPa,增幅为82.9%;再经T6时效后合金的抗拉强度可达855 MPa.凝固过程形成的粗大难溶DO23结构Al3(Sc,Zr)粒子是影响合金抗拉强度的重要原因.     

Microstructure and mechanical propertiesof spray-deposited Al-Si-Fe-Cu-Mg alloy containing Mn

Al-20Si-5Fe-3Cu-1Mg alloy was synthesized by the spray atomization and deposition technique. The microstructure and mechanical properties of the spray deposited hypereutectic Al-Si alloy were studied using optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, TEM (Transmission Electron Microscope) and HREM (High-resolution Electron Microscope), DSC (Differential Scanning Calorimetry), microhardness measurement, and tensile tests. The effects of Mn on the microstructural evolution of the high-silicon aluminum alloy after extrusion and heat treatment have been examined. The results show that two kinds of phases, i. e. S (Al2CuMg) and σ(Al5Cu6,Mg2), precipitated from matrix and improved the tensile strength of the alloy efficiently at both the ambient and elevated temperatures (300℃). The tensile test results indicate that the spray-deposited Al-20Si-5Fe-3Cu-1Mg alloy has better strength than the powder metallurgy processed Al-20Si-3Cu-1Mg alloy at elevated temperature.     

固溶时效处理对AZ91镁合金焊接接头组织性能的影响

为了明确热处理工艺对AZ91镁合金焊接接头组织性能的影响规律,进行了固溶时效处理工艺(T6)优化设计,确定了焊接接头的最佳热处理工艺.热处理后分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机等对焊接接头的显微组织和力学性能进行了分析.结果表明,固溶处理可以提高焊接接头的抗拉强度与塑性;T6处理使其显微硬度提高,塑性下降,但焊接接头的综合力学性能得到提高.AZ91镁合金固溶处理的最佳工艺条件为420℃×15 h,其抗拉强度为283.22 MPa;最佳时效工艺条件为200℃×10 h,其抗拉强度为300.92 MPa.     

热作用对喷射沉积Mg-7Al-1.5Zn-4.5Ca-1Nd合金坯组织的影响

采用喷射沉积方法制备了Mg-7Al-1.5Zn-4.5Ca-1Nd合金,通过对沉积态合金不同温度加热处理后试样的组织观察,分析了此合金的相变及组织演变特征。结果表明:喷射沉积坯晶粒细小,组织分布均匀,组织中含有α-Mg、Mg17Al12、MgZn2、Al2Ca和Ca2Mg6Zn3等相;当加热温度从350℃升到520℃时,喷射沉积坯组织有明显的变化,Mg17Al12相溶解,Ca2Mg6Zn3分解为Mg2Ca和MgZn2相,高温时析出了新相Mg12Nd;且硬度随着加热温度的升高而持续下降。     

过共品铸造Al-Si—Cu—Mg—Fe合金组织性能研究

通过正交试验和单因素试验,考察了Cu、Mg、Zn、Ni和Fe对Al—18Si过共晶铝硅合金室温及高温（350℃）力学性能的影响规律,利用光学金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDX）对合金中富Cu相、富Fe相的组织组成进行了分析．结果表明：Cu、Mg是提高AI-18Si过共晶铝硅舍金室温及高温强度的主要因素;Zn含量增加明显降低合金350℃时的高温强度,改善合金的室温和高温延伸率;Fe降低合金的室温强度,显著提高合金的高温强度;当Cr：Fe=0．35：1,Mn：Cr=2：1,含铁0．8％～1．2％时,Al-18Si-4．0Cu-0．7Mg-0．2Zn-1.0Ni-（0．8～1．2）Fe合金力学性能σb（25℃））310MPa,延伸率受（25℃）≥0．75%,σb（350℃）〉130MPa,延伸率δs（35℃）〉1．5％;合金中富铜相主要以块状Al。Cu相和白灰色花卉状A15Si。cu2Mg8相存在,富铁相主要以三叶草状、树枝状和棒状Al5Si（Cr,Mn,Fe）相存在．     

Effect of low temperature aging on microstructure and mechanical properties of super-high strength aluminum alloy

The effects of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of two alloys, namely Al- 12.2%Zn-2.48%Cu-2.0%Mg-0.15%Zr-0. 166%Ag（alloy 1）, and Al-9.99%Zn-1.72%Cu-2.5%Mg-0.13%Zr（alloy 2） were investigated. The results show that low temperature aging after promotive solution treatment can increase elongation without the loss of strength for the studied alloys. The optimum aging treatment （T6） for alloy 1 and alloy 2 is 100 ℃/80 h and 100 ℃/48 h, respectively. Compared with other heat treatment alloys, alloy 1 and alloy 2 show super-high tensile strength up to 753 MPa and 788 MPa, remaining 9.3% and 9.7% elongation under T6 condition, respectively. During aging, trace addition of Ag enhances the formations of GP zone and metastable phase, and stabilizes GP zone and metastable phase to a higher temperature. Trace addition of Ag prolongs the aging time of reaching the peak strength and delays over-aging condition of the alloy. However, trace addition of Ag promotes the formation of coarse constituent in the alloy and consumes hardening alloying elements of Zn and Mg. Moreover, the addition of the transition element Zr in 7000 series super-high alloy forms incoherent Al3 Zr dispersoid which can serve as nucleation sites for nonuniform precipitation of η phase during aging process. The higher the aging temperature, the greater the tendency for nonuniform precipitation of η phase.     

Mg-Y4-Nd3合金的組織與摩擦磨損性能

研究了Mg-Y4-Nd3合金鑄態和T6處理(525℃固溶處理8 h,250℃時效處理16 h)后的顯微組織、力學性能和摩擦磨損性能。結果表明:鑄造Mg-Y4-Nd3合金共晶相分布在α-Mg固溶體晶界上,呈不連續網狀分布。經過固溶時效處理后,合金為等軸晶組織,共晶相基本固溶到-αMg基體中,時效析出沉淀相呈彌散分布。兩種處理合金的抗拉強度都隨溫度的升高而降低,伸長率均隨溫度的升高而升高,同溫度下,T6處理的合金抗拉強度高于鑄態合金。T6處理的合金在干滑動摩擦條件下,隨著載荷的增加,摩擦系數降低,磨損量增加,磨損機制由磨粒磨損伴有氧化磨損向剝層磨損過渡,在高載荷下磨損表面出現塑性變形擠出現象。     

一种高硬度铸造镁合金

设计了一种成分（质量分数/%）为Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si的合金,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和维氏硬度计研究了自然冷却、快速冷却及时效处理对合金显微组织和硬度的影响.Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si合金慢冷组织主要由α-Mg、Mg2Cu6Al5、CaMgSi、Mg2Zn3等相构成,没有出现Mg17Al12相.合金经快冷后,抑制了第二相从基体中的析出;时效10 h后,CaMgSi相以细小的块状相均匀析出.合金具有较高的硬度值,在时效时间10 h时最大HV值达到111.     

T4处理后AZ91镁合金焊接接头组织演变规律

为了明确固溶(T4)处理工艺参数对AZ91镁合金焊接接头组织演变规律的影响,需要进行T4处理优化设计,确定最佳热处理工艺.热处理后分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机对焊接接头的显微组织和力学性能进行分析.结果表明,T4处理可以改变接头的组织形态,影响第二相β-Mg17Al12的位置,增大晶粒尺寸,特别是粗晶区;较为合理的T4参数可以提高抗拉强度,提高塑性,降低硬度;AZ91镁合金固溶处理的最佳工艺条件为420℃×15 h,抗拉强度为274.28 MPa.     

对称成分Zn-Al合金失稳分解组织的稳定性

利用光学显微镱、扫描电镜和透射电镜对Zn-38％Al（质量分数）二元合金300℃的失稳分解组织进行了研究．结果表明,对称成分Zn-Al二元合金的失稳分解组织呈筏状．且随着保温时间的延长,只发生连续粗化,而不发生不连续粗化,不同于Cu-Ni-Fe合金的失稳分解组织特征及演变过程．连续粗化组织中的fcc富zn相尺寸与时间的1／2次方成正比,意味着粗化过程是由体扩散控制．     

Sr对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响

研究了Sr对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响．结果表明：在Mg-3Al-1Zn合金中加入0．01％和0．05％的Sr对合金组织中合金相种类没有影响，但Sr含量为0．1％时有Al4Sr相存在．同时，加入微量Sr使合金组织中Mg17Al12相的数量减少、分布更加弥散和均匀，其中Sr含量为0．1％时合金组织中的Mg17Al12相基本上呈断续状分布．此外，研究结果还发现微量Sr对Mg-3Al-1Zn合金的组织有明显的细化作用．     

Sr对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响

研究了Sr对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响.结果表明:在Mg-3Al-1Zn合金中加入0.01%和0.05%的Sr对合金组织中合金相种类没有影响,但Sr含量为0.1%时有Al4Sr相存在.同时,加入微量Sr使合金组织中Mg17Al12相的数量减少、分布更加弥散和均匀,其中Sr含量为0.1%时合金组织中的Mg17Al12相基本上呈断续状分布.此外,研究结果还发现微量Sr对Mg-3Al-1Zn合金的组织有明显的细化作用.     

Structure and properties of an ultra-high strength 7xxx aluminum alloy contained Sc and Zr

An ultra-high strength aluminum alloy was produced by casting and then extruded to rods.The effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of the alloy was investigated.After single ageing(120℃,24 h),the tensile strength was 812.4 MPa and the elongation was 6.2%.After retrogression reaging(RRA),the tensile strength was 751.2 MPa and the elongation was 6.4%.The strengthening mechanism is considered as fine grain strengthening,substructure strengthening and dispersion strengthening by Al_3(Sc,Zr).     

Zn对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相图及显微组织的影响

为了明确Zn元素对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金的影响,采用多相平衡相计算软件Pandat计算了Mg-9Gd-3Y-xZn-0.5Zr(质量分数x=1%~6%)合金相图,分析了Zn含量对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相平衡的影响.采用示差扫描量热仪、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对Mg-9Gd-3Y-xZn-0.5Zr合金的相变温度及室温相组成进行了验证.结果表明:该系合金计算相变温度结果与实验测试结果基本吻合;计算和实验分析结果显示该合金室温平衡组织为a-Mg+Zr+Mg5Gd+Mg24Y5+MgZn,随着Zn含量的增加,Mg5Gd、Mg24Y5相含量逐渐增加.在非平衡凝固条件下,在晶界处生成板块状MgZn相.当Zn的质量分数为6%时,520℃,8 h+200℃,168 h处理后,合金晶界处发现两种化合物相Mg(Gd0.2Y0.2Zn0.6)和Mg5(Gd0.25Y0.25Zn0.5).     

Mg-A1-Zn合金的成分、组织与性能的关系研究

在ZM5镁合金的基础上,添加部分Zn元素和少量Ag元素,研究了新合金与ZM5合金组织及性能的差异,探讨固溶和时效处理对Mg-Al-Zn合金中组织演变的影响以及组织与性能之间的关系.结果表明:在ZM5合金中添加Zn能较为明显地增加合金中的γ(Mg17Al12)相的数量,且使之变得较为粗大,片层的取向也显得比较复杂多样,而且合金在T4(固溶)和T6(固溶 时效)状态下的屈强比也有较为明显的提高,而延伸率降低;热处理状态对Mg-Al-Zn合金的显微组织有明显的影响;固溶处理后的时效处理能明显提高Mg-Al-Zn合金屈强比;分布在基体晶界处的γ相的数量、大小和形态与合金的拉伸性能有着密切的关系.     

Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金的微观组织与力学性能

为研究Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金微观组织与力学性能,通过金属模铸造、固溶处理、热挤压和时效处理工艺过程,制备了Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金,并利用金相显微镜(optical microscopy,OM)、X射线衍射仪(Xray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)及透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)等手段进行表征.结果表明:Mg-Gd-Er-Zn合金的铸态组织主要由α-Mg基体和沿晶界分布的(Mg,Zn)3Gd第2相组成,固溶后生成层片状的长周期堆垛有序(long period stacking ordered,LPSO)结构;经过热挤压变形,合金的晶粒得到显著细化;时效处理过程中,合金中析出纳米级尺寸的β'相.最终时效态合金的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率可分别达397.5 MPa、359.0 MPa和6.0%.     

热处理对2524铝合金显微组织及力学性能影响

在400℃下对铸态2524铝合金进行轧制成形,总变形量为90%,采用光学金相显微镜、拉伸试验机等设备检测轧制板材显微组织及力学性能.研究结果表明：随着固溶温度的升高,Al2Cu,Al2CuMg等第二相粒子数量逐渐减少,在490℃～500℃下基本固溶进铝基体中,其显微硬度值随着固溶温度的升高逐渐增大,当固溶温度为490℃时其显微硬度值为131.4 HV;2524铝合金轧制板材经490℃/20 min＋190℃/22 h处理后,其抗拉强度为485 MPa,延伸率为13.5%.     

置氢TC4钛合金等温锻造叶片组织演变规律

为了降低钛合金叶片的锻造温度和改善其组织性能,基于氢致钛合金高温增塑机理,将热氢处理技术应用于钛合金叶片的等温锻造成形工艺中.观察和对比分析了未置氢TC4钛合金和置氢TC4钛合金叶片等温锻造后的组织以及真空除氢热处理和普通热处理工艺下的组织演变.实验结果表明:置氢降低了TC4钛合金叶片的等温锻造载荷,除氢热处理后组织得到改善,获得了含有细小、等轴α晶粒的双态组织.确定了置氢量为0.25%(质量分数)的TC4钛合金适宜的热处理工艺为:锻后在750℃真空脱氢保温5h,900℃退火1h后再450℃时效4h.     

轧制对AZ31/AZ91焊接接头组织及扩散的影响

为了理解异种镁合金焊接接头显微组织的变化规律,采用TIG焊接方法制备了AZ31/AZ91焊接接头,研究了轧制变形及热处理对AZ31/AZ91焊接接头显微组织及扩散系数的影响.结果表明,随着轧制变形量的增加,AZ31/AZ91熔合区的晶粒细化程度增大,但在随后的420℃×8 h固溶处理过程中,由于再结晶充分,因此晶粒逐渐变大.在420℃×2 h固溶处理过程中,Al的扩散系数随轧制变形量的增加而增大;在420℃×8 h固溶处理条件下,Al的扩散系数随轧制变形量的增加而减小.相同轧制变形量下,Al的扩散系数随着保温时间的增加而减小.