铸造Al-Si基合金中Mg和Cu的硬化作用分析

分析了铸造Al-Si合金中加入元素Mg和Cu对合金的固溶强化和时效硬化能力的影响.试验结果显示元素Cu对α(Al)基体具有很强的固溶强化作用,但不含Mg的合金时效硬化能力较低;元素Mg对Al基体的固溶强化作用很小,但元素Mg的加入使合金具有很强的时效硬化能力;在Al-Si合金中共同加入元素Cu和Mg使合金具有很强的固溶时效硬化能力.通过时效组织分析,对合金的时效硬化能力与时效组织的相关性进行了讨论.     

热处理对半固态触变成型镁合金AZ91D抗腐蚀性能的影响

研究了热处理对半同态触变成型镁合金AZ91D抗腐蚀性能的影响.结果表明,材料的耐腐蚀性能与其组织密切相关,镁合金AZ91D组织中的β-Mg_(17)Al_(12)相能够提高合金的抗腐蚀性能;同溶处理使镁合金的抗腐蚀性能下降,同溶处理后再进行人工时效处理可以提高镁合金的抗腐蚀性能.     

热处理工艺对Al-Mg-Si系合金导热性能的影响

研究了热处理工艺对Al-Mg-Si合金导热性能的影响,并从理论上分析了热处理(均匀化、固溶、时效)的作用机理。结果表明,均匀化处理有助于改善合金的显微组织。采用560℃×6h均匀化制度后组织细小均匀,导热性能较好;随着固溶温度的升高,合金材料的导热性能有下降的趋势,在510℃时强度与导热性能达到较佳配合;人工时效后组织中的缺陷得到有效修复,使导热性能加强,使用200℃×6h时效制度较好。     

Cu、W和M0对Cr25Mn11Ni0.5N0.4双相不锈钢的组织和性能的影响

研究了合金元素Cu、W、Mo对Cr25Mn11Ni0.5N0.4低M双相不锈钢的显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响.结果表明,Cu在该系列双相不锈钢中为较强的奥氏体形成元素,Mo显著提高铁素体的含量,且促进σ相析出;此系列双相不锈钢经热锻和1000℃固溶处理30 min后抗拉强度均在810 MPa左右,断面收缩率在60%～70%之间,断裂伸长率均大于40%;0.9Cu、0.9W、0.9Mo合金元素的加入对力学性能影响较小,但均能改善其耐点蚀性能,使其点蚀电位值分别达到78、203和406 mV.     

690合金的成分和显微组织对腐蚀行为的影响

研究了碳、磷、铝、钛等元素和不同热处理制度对690合金显微组织和晶间腐蚀、应力腐蚀性能的影响.结果表明,690合金中碳、磷含量提高均明显恶化其晶间腐蚀性能,合金中添加铝、钛元素提高其晶间腐蚀抗力.但碳、磷、铝、钛元素对合金在290℃50%NaOH溶液中的抗应力腐蚀性能有不同影响.合金固溶处理后进行时效处理,沿晶析出细小而连续的碳化物沉淀,可阻止应力腐蚀裂纹扩展。     

铁、铜含量对电缆用Al-Fe-Cu合金组织和性能的影响

通过金相(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及电导率测量等方法研究铁、铜含量对电缆用Al-Fe-Cu合金微观组织和性能的影响。结果表明,电缆用Al-Fe-Cu合金在430℃热挤压时,其主要软化机制为动态回复,热挤压后组织由亚晶组成,w(Fe)=0.9%的Al-0.9Fe-0.2Cu合金亚晶粒尺寸最小;基体内含有大量的位错,w(Cu)=0.4%的Al-0.7Fe-0.4Cu合金中位错密度最大。Fe元素对导电率及抗拉强度基本无影响,由于能形成Al3Fe硬质相,能提高合金的硬度。Cu元素基本固溶到基体中,引起晶格畸变使导电率明显降低,同时起到固溶强化的作用而提高合金强度,还能降低合金退火后的伸长率。所试验的五种成分合金中,Al-0.7Fe-0.2Cu合金退火后的综合性能最佳。     

合金元素对6063铝合金组织性能的影响

以Al-Mg-Si系6063铝合金为研究对象，采用试验的方法研究了主要合金元素Mg、Si和杂质元素Fe,Zn对合金组织性能的影响，并在分析作用机理的基础上给出了改善材料性能的合理化建议。研究表明，主要合金元素Mg、Si对材料的强度和腐蚀性能有重要影响，生产实际中应使二者质量之比略小于正常值1．73；杂质元素Fe、Zn对合金组织的稳定性有一定影响，一般会使制品表面出现不同程度的点缺陷。     

合金元素对Al-Mg-Si系铝合金组织及性能的影响

以Al—Mg-Si系合金材料为研究对象，实验研究了主要合金元素Mg、Si和杂质元素Fe、Zn对合金组织及性能的影响，并在分析作用机理的基础上给出了改善材料性能的合理化建议。研究表明：主要合金元素Mg、Si对材料的强度和腐蚀性能有重要影响，生产实际中应使二者质量之比略小于正常值1．73；杂质元素Fe、Zn对合金组织的稳定性有一定影响，一般会使制品表面出现不同程度的点缺陷。     

OT4-0钛合金的组织结构和性能

对不同合金元素含量的OT4-0钛合金棒材的显微组织观察和性能测试发现,添加合金元素Al和Mn使合金强度显著增加,塑性变化不大,Mn对合金的固溶强化作用强于Al;Mn明显细化合金组织,Al对组织的细化作用不明显;Mn对合金的强化起因于固溶和组织细化的双重作用.     

多级固溶处理对Al-5.8Zn-2.0Mg-2.0Cu合金挤压材组织与性能的影响

采用力学性能和电导率测定及剥落腐蚀、透射电镜组织观察等方法,研究了Al-5.8Zn-2.0Mg-2.0Cu合金挤压材固溶处理制度对最终组织和性能的影响。结果表明:在常规固溶处理基础上增加高温固溶处理的多级固溶处理制度,可以提高挤压材的力学性能,电导率有所降低,剥落腐蚀性能和纤维状分布的组织变化不大;此外,该合金挤压材中除分布有ZrAl3弥散质点外,还有较粗大的S相存在。     

Cu-1.2Cr-0.6Fe合金微观组织和力学性能的研究

在大气环境下采用熔铸法制备了Cu-1．2Cr-0．6Fe合金,利用OM、XRD和EPMA分析研究了该合金铸态和热处理态的显微组织,并利用INSTRON5882电子万能材料试验机和HBE-300型电子布氏硬度计分别测试了该材料的拉伸性能和硬度。结果表明,Cr与Cu不能形成化合物,可有限同溶于纯铜中,超过部分形成过剩的第二相。Fe具有同溶强化效应和细化晶粒的作用,能改善合金力学性能。合金材料铸态试样的拉伸强度、硬度分别为247．65MPa和67．6HB。铸态合金试样经960℃×1h同溶（水淬）→470℃×6h时效（空冷）热处理后,可析出细小弥散的第二相质点,其硬度值可提高到98．7HB。     

热处理工艺对多元Al-Si合金力学性能的影响

研究热处理工艺对多元Ai-Si合金综合力学性能的影响,将铸态、时效和铸态水淬+时效处理后的多元Ai-Si合金试样分别在3 000 kN试验机上进行拉伸试验,采用光学显微镜和扫描电镜等对合金的金相组织进行分析,并做了力学性能检测。结果表明:经过铸态水淬+时效处理的多元Ai-Si合金的综合力学性能最好,时效次之,铸态最差;铸态水淬是一个短暂的固溶处理,Al2Cu相、Mg2Si相和θ′相等在短暂固溶处理时溶入α固溶体中,时效过程中弥散析出,使合金力学性能大幅提升。     

热处理工艺对Mg-6Zn-2.5Cu镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和力学试验机等研究了铸造Mg-6Zn-2.5Cu合金在铸态、固溶和时效处理下的显微组织和力学性能。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg和(α-Mg+MgZn2+Mg2Cu+CuZnMg)共晶相组成。在455℃固溶12~36 h时,随着时间增加,固溶效果逐渐增强,且在20 h时合金获得了较理想的显微组织及218 MPa的抗拉强度和8.68%的伸长率。随后在180℃时效6~72 h后,合金的拉伸性能随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,其中时效24 h时后,合金的抗拉强度和硬度达到峰值,分别为249.5 MPa和64.6 HV0.1,比铸态的分别提高了66.5 MPa和26.29%,伸长率在时效12 h时后达到了峰值6.72%。铸态合金的断裂方式以沿晶断裂为主,时效处理后合金的断裂方式为准解理断裂。     

Microstructure and thermophysical properties of Mg−2Zn−xCu alloys

The microstructure and thermophysical properties of Mg−2Zn−xCu alloys (x=0.5, 1.0 and 1.5, at.%) were investigated through microstructural and thermophysical characterization, heat treatment, and first-principles calculations. It was found that the addition of Cu had influence on the microstructure and thermophysical properties of the alloy. As the Cu content increased, the content of the MgCuZn phase increased in the as-cast alloys along with the electrical and thermal conductivities. After solution treatment, the eutectic structure partially decomposed and Zn atoms dissolved into the matrix, leading to the decrease in both the electrical and thermal conductivities of the alloy. During the early stages of the aging treatment, solute atoms precipitated from the matrix, thus increasing the electrical conductivity of the alloy. After aging for 24 h, the thermal conductivity of Mg−2Zn−1.5Cu alloy reached the maximum of 147.1 W/(m·K). The thermostable MgCuZn phases were responsible for increasing the electrical and thermal conductivities. Smaller amounts of Zn atoms dissolved in the matrix resulted in smaller lattice distortion and higher conductivities. The first-principles calculations findings also proved that the MgCuZn phases had very high conductance.     

Microstructures and mechanical properties of AZ80 alloy treated by pulsed ultrasonic vibration

Pulsed ultrasonic field was employed in the melt of the AZ80 magnesium alloy.The effects of pulsed ultrasonic field on microstructure and mechanical properties of AZ80 magnesium alloy were investigated.The results show that the as-cast microstructure of the AZ80 alloy with pulsed ultrasonic treatment is significantly changed.Pulsed ultrasonic field significantly decreases the grain size,changes the morphologies of theβ-Mg_(17)Al_(12) phases and reduces their area fraction.It is found that pulsc width of ...     

Effect of cryorolling on microstructure and property of high strength and high conductivity Cu−0.5wt.%Cr alloy

Cu−0.5wt.%Cr alloy with high strength and high conductivity was processed by cryorolling (CR) and room temperature rolling (RTR), respectively. The microstructure, mechanical property and electrical conductivity of Cu−0.5Cr alloy after CR/RTR and aging treatment were investigated. The results indicate that obvious dislocation entanglement can be observed in matrix of CR alloy. The Cr particles in the alloy after CR and aging treatment possess finer particle size and exhibit dispersive distribution. The peak hardness of CR alloy is HV 167.4, significantly higher than that of RTR alloy. The optimum mechanical property of CR alloy is obtained after aging at 450 °C for 120 min. The conductivity of CR Cu−0.5Cr alloy reaches 92.5% IACS after aging at 450 °C for 120 min, which is slightly higher than that of RTR alloy.     

Cu含量及T6处理对电力金具用铝合金组织性能的影响

探究了Cu含量与时效工艺对Al-Cu-Mg-Si系合金显微组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。研究表明,随Cu含量的增加,铸态铝合金中Al₂Cu相数量增加、尺寸不断增大,形貌由点状转为粗网状,铸态铝合金的强度也随之提升,耐蚀性能下降。在180 ℃×(4~28) h时效区间内,整体上合金硬度先上升后下降,0.5%Cu、1.5%Cu合金在8 h时达到峰值,2.5%Cu合金在12 h时达到峰值。530 ℃固溶+180 ℃×8 h时效后,铝合金中析出Al₂Cu相,随着Cu含量的增加,Al₂Cu相的含量增加,硬度显著上升,2.5%Cu含量的合金抗拉强度达到最大值325.0 MPa,屈服强度达到258.8 MPa,伸长率为4.5%,其强度与传统的电力金具用铸铁相当。     

合金成分和热处理对高强高导铜合金性能的影响

采用正交试验方法,研究了合金成分和热处理工艺对铜合金性能的影响.试验表明,Ni和Si元素的质量比对合金硬度和电导率的影响非常大.当二者质量比为5时,对合金电导率的影响较小,且强化效果较好.同时固溶、时效、冷锻也对性能有明显影响.试验所研制的高强高导铜合金兼有较好的力学性能和电学性能,硬度(HB)和电导率分别达到181和24.94 MS/m.     

微量Er在高强Al-Zn-Mg-Cu合金中的存在形式及其“遗传效应”

采用铁模铸造制备Al-Zn-Mg-Cu及Al-Zn-Mg-Cu-0.15% Er两种合金铸锭。利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS）、差热分析（DSC）、透射电镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）和常温拉伸等方法研究了Er元素在Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织、均匀化态组织、变形组织以及时效态组织中的存在形式、作用机理以及其对合金室温拉伸性能的影响。研究结果表明： 微量Er元素对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织有一定细化作用,但这种作用较为有限。Er在合金中主要以三元Al8Cu4Er相的形式存在,该相在合金凝固过程中形成并偏聚在晶界附近,常出现在共晶网状结构之间。此外,还有少量的Er生成了细小Al3Er粒子。Al8Cu4Er相熔点约为573.8°C,为难溶硬脆第二相,在合金变形过程中易破碎从而会导致裂纹萌生或成为粒子诱发再结晶形核的核心,最终会对合金的综合力学性能产生不利的影响。     

Effect of Cu addition on microstructure and properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb high zinc magnesium alloy

To improve the strength,hardness and heat resistance of Mg-Zn based alloys,the effects of Cu addition on the as-cast microstructure and mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb high zinc magnesium alloy were investigated by means of Brinell hardness measurement,scanning electron microscopy (SEM),energy dispersive spectroscopy (EDS),XRD and tensile tests at room and elevated temperatures.The results show that the microstructure of as-cast Mg-10Zn-5Al-0.1Sb alloy is composed of α-Mg,t-Mg32(Al,Zn)49,φ-Al2Mg5Zn2 and Mg3Sb2 phases.The morphologies of these phases in the Cu-containing alloys change from semi-continuous long strip to black herringbone as well as particle-like shapes with increasing Cu content.When the addition of Cu is over 1.0wt.%,the formation of a new thermally-stable Mg2Cu phase can be observed.The Brinell hardness,room temperature and elevated temperature strengths firstly increase and then decrease as the Cu content increases.Among the Cu-containing alloys,the alloy with the addition of 2.0wt.% Cu exhibits the optimum mechanical properties.Its hardness and strengths at room and elevated temperatures are 79.35 HB,190MPa and 160MPa,which are increased by 9.65%,21.1% and 14.3%,respectively compared with those of the Cu-free one.After T6 heat treatment,the strengths at room and elevated temperatures are improved by 20% and 10%,respectively compared with those of the as-cast alloy.This research results provide a new way for strengthening of magnesium alloys at room and elevated temperatures,and a method of producing thermally-stable Mg-10Zn-5Al based high zinc magnesium alloys.