熔盐电解制备Al-Sc-Zr合金

在Na_3AlF_6-4%MgF_2-2%CaF_2-Sc_2O_3-ZrO_2熔盐体系中,电解制备Al-Sc-Zr合金,考察氧化物添加量及电解时间对合金元素含量的影响,利用光学显微镜、Image J图像分析软件,研究钪锆含量对合金晶粒尺寸的影响。结果表明,通过控制电解条件,制备出钪含量0.186%~0.526%,锆含量0.116%~0.556%的Al-Sc-Zr合金。合金晶粒尺寸随合金中钪锆含量比值w(Sc)/w(Zr)的增大而减小。扫描电镜及能谱分析发现合金中初生相为Al_3(Sc,Zr)粒子,粒子中的钪和锆原子数与合金中钪和锆的含量有关,不同钪和锆原子比例的Al3(Sc,Zr)粒子对合金组织细化效果不同。     

Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体中电解制备Al-Sc中间合金的工艺研究

在Na₃AlF₆-K₃AlF₆-AlF₃熔盐体系中,采用电解法制备Al-Sc中间合金,研究了阴极电流密度、电解时间、氧化铝及氧化钪加入量对电流效率的影响,并采用XRD和SEM对阴极析出产物进行了微观分析。结果表明: 在电解温度950 ℃时,Na₃AlF₆-K₃AlF₆-AlF₃熔体中电解制备Al-Sc中间合金的最佳实验条件为: 氧化铝加入量1.0%、氧化钪加入量3.0%、电解时间90 min、阴极电流密度1.5 A/cm2,在此条件下平均电流效率为82.91%,阴极析出产物呈大小不均的球状颗粒,由Al相和Al3Sc相组成。     

Zr含量对工业纯铝组织及性能的影响

为了发展高性能耐热铝锆合金,采用重力铸造和热挤压方法制备了4种不同成分的铝锆合金,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸机和导电仪等测试手段表征铝锆合金的组织和性能,研究了Zr含量(质量分数0.05%~0.2%)对工业纯铝的组织及性能的影响规律。结果表明:Zr含量较少时,对合金组织细化效果显著;随着Zr含量的增加,对合金组织细化效果衰退,并且出现粗大的Al_(3)Zr相;当Zr含量为0.1%时,合金的拉伸性能最优,{100}面织构最弱,对立方织构抑制效果最强;未加入Zr时,导电率最高,Zr含量为0.05%时,导电率次之,耐热性能最好。     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3熔体中电解制备Al-Sc中间合金的工艺研究

在Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3熔盐体系中,采用电解法制备Al-Sc中间合金,研究了阴极电流密度、电解时间、氧化铝及氧化钪加入量对电流效率的影响,并采用XRD和SEM对阴极析出产物进行了微观分析。结果表明:在电解温度950℃时,Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3熔体中电解制备Al-Sc中间合金的最佳实验条件为:氧化铝加入量1.0%、氧化钪加入量3.0%、电解时间90 min、阴极电流密度1.5 A/cm~2,在此条件下平均电流效率为82.91%,阴极析出产物呈大小不均的球状颗粒,由Al相和Al_3Sc相组成。     

固溶处理对Mg-3Zn-xZr合金力学性能及耐腐蚀性的影响

采用低碳钢电阻炉制备Mg-3Zn-x Zr(x=0.1,0.3,0.5,0.7)合金。研究锆含量不同时合金材料经固溶处理后的微观结构组织、力学性能及耐腐蚀性能。结果表明,随着锆含量从0.1%增加到0.7%,合金晶粒逐步细化,抗拉强度、屈服强度和塑性变形能力得到显著改善,耐蚀性能先升高后降低。固溶处理后,合金的晶粒虽略有长大,但力学性能得到进一步改善,耐蚀性能也得到提高。     

Al3Sc/Al3(Scx,M1-x)相对裂纹萌生与扩展作用研究进展

介绍了含钪铝合金中Al3Sc/Al3(Scx,M1-x)第二相粒子对裂纹萌生与扩展作用研究进展.Al3 Sc/Al3(Scx,M1-x)第二相粒子具有三种尺度,微米级、纳米级和亚微米级,粗大的Al3 Sc/Al3(Scx,M1-x)粒子可以成为裂纹源,降低疲劳性能;纳米级的Al3 Sc/Al3(Scx,M1-x)粒子通过提升合金强度,钉扎位错和亚晶界,从本质上降低裂纹萌生的几率,还可以通过改善其它粗大粒子的析出和分布来改善疲劳性能.在对疲劳裂纹扩展的作用上,Al3Sc/Al3(Scx,M1-x)第二相粒子总体上对疲劳性能的提升是有利的,可以降低裂纹扩展速率.同时还对裂纹扩展的计算方法进行了综述,认为计算方法是研究Al3 Sc/Al3(Scx,M1-x)第二相粒子在裂纹萌生与扩展作用方面的一种行之有效的方法.     

微量钪对低Cu/Mg 比Al-Cu-Mg-Li 合金微观组织及性能的影响

通过时效硬化曲线的测量、室温拉伸实验以及时效组织的电镜观察, 研究了微量钪对低Cu/Mg 比Al-Cu-Mg-Li 合金时效行为、显微组织和力学性能的影响。实验结果表明, 微量钪的添加能显著增强该合金的时效硬化和强化效果, 但延长了合金达到时效峰值所需的时间。微观组织分析结果表明, 微量钪的添加影响了合金的时效析出过程, 在不含钪的Al-4.0Mg-1.5Cu-1.0Li-0.12Zr合金中, 时效析出相为沿位错大量析出、分布不均匀的S 相和少量的δ′相(Al₃Li)及Al₃Zr 粒子;而在含钪的合金中主要析出相为弥散细小的Al₃Li/ Al₃(Sc, Zr)复合相与δ′相。     

Al2O3粉体添加对烧结钕铁硼磁性能的影响

研究了在磁体制备过程中添加Al2O3粉体对(PrNd)31(AlCoCuGaZr)1.55B0.98Fe合金磁体密度、微观结构和磁性能的影响。结果表明,随着Al2O3粉末的增加,磁体密度和矫顽力都呈先上升后下降趋势,剩磁与最大磁能积缓慢下降。Al2O3粉末添加量为0.1%时,磁体密度提升0.01g/cm3,继续添加,密度开始下降;当添加量为0.2%磁体矫顽力显著提升（提高5%）,综合磁性能最佳。显微组织表明,适量添加Al2O3,磁体平均晶粒尺寸减小,能改善磁体显微组织,促进磁体致密化。此外分布在晶界中的Al2O3/Re2O3,能够钉扎晶界,细化晶粒,提高磁体矫顽力。     

Sc,Zr复合微合金化对6082铝合金组织和力学性能的影响

采用铸锭冶金法制备了6082铝合金,并且研究了复合加入0.1%的Sc和0.1%的Zr元素对6082合金组织及性能的影响.结果表明:添加微量的Sc和Zr元素可显著细化铸态6082合金的组织,使粗大的枝晶网胞的尺寸减小,且晶粒细小、均匀;合金力学性能有很大程度的提高,铸态抗拉强度可达到213.14 MPa,与未添加Sc和Zr元素合金的强度相比提高了17%;合金的拉伸断口形貌也得到有效改善,韧窝数量增多,合金塑性明显提高.     

微量钪对Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金组织性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr和Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.12Sc-0.15Zr 合金, 采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了2种合金不同处理态的显微组织, 测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率。结果表明:添加微量Sc可以明显细化合金的铸态晶粒, 显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的力学性能和电导率, 其作用机理主要为Al₃(Sc, Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化。     

微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr 铝合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al-7.6Zn-2.2Mg-1.24Cu-0.13Zr和Al-7.8Zn-2.2Mg-1.30Cu-0.30Sc-0.14Zr 合金, 测试了不同热处理状态下合金的力学性能和电导率, 利用金相显微镜和透射电子显微镜研究了2 种合金不同处理态的显微组织, 利用扫描电镜观察铝合金的拉伸断口。结果表明:添加微量的Sc 可以明显细化合金的铸态晶粒, 显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr 合金的力学性能和电导率, 其作用机理主要为Al₃(Sc, Zr)引起的细晶强化、亚结构强化和弥散强化。     

Mn、Zr和Sc添加对7050合金组织及性能的影响

通过铸锭冶金工艺,分别制备了含微量Mn、Zr 、Sc 和复合添加Mn、Zr 、Sc的四种7050铝合金。利用光学金相显微镜（OM）和力学性能测试等研究热轧及固溶对添加微量元素7050 铝合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,固溶处理后再进行热轧能够细化晶粒、提高力学性能;相同的处理方法下,添加微量元素能够明显促进合金晶粒细化,其中添加Zr 、Sc元素的的合金具有良好的综合力学性能,特别是抗拉强和屈服强度提高幅度较大,塑性变化不大。     

稀土元素Y对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织和 高温力学性能的影响

制备了Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 和Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 2种合金, 研究了Y元素和Nd元素对合金组织和高温力学性能的影响。通过XRD分析了合金的物相组成进行了定性分析。稀土元素Nd在Mg-Nd-Zn-Zr合金中以Mg₁₂Nd相存在于铸态组织晶界, Nd、Y在Mg-Y-Nd-Zn-Zr中以Mg₄₁Nd₅和Mg₂₄Y₅相存在于铸态组织晶界。这些相均具有很好的耐热性, 是主要的强化相。研究结果表明, Y对合金铸态组织有明显细化作用。合金挤压轧制后经过T6处理后进行高温拉伸, 与Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr相比, 加Y的Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr合金的抗拉强度和延伸率明显提高。300 ℃的抗拉强度达到了168.5 MPa, 延伸率为28.8%。     

Influence of Al3(Sc,Zr) Precipitates on Deformability and Friction Stir Welding Behavior of Al-Mg-Sc-Zr Alloys

We investigate the influence of Al₃(Sc,Zr) precipitates on the cold deformability and friction stir welding behavior of a novel AlMg4Sc0.4Zr0.12 alloy. To analyze the influence of the precipitate state on the flow stress, samples were pre-aged at various temperatures for up to 120 min prior to plane strain compression. It was found that the flow stress increased considerably with increasing pre-ageing temperature and duration. The formation of Al₃(Sc,Zr) precipitates during friction stir welding was investigated on welds with high and low heat input by measuring the respective hardening response with and without post-weld heat treatment.     

氟盐-氧化物熔盐体系电解制备La-Cu合金及表征

采用LiF-LaF3-La2O3熔盐体系自耗阴极电解制备得到La-Cu合金，通过扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪表征并分析了电解产物的成分及物相组成，并分析了La、Cu及主要杂质元素的含量。在LiF-LaF3-La2O3的体系中，温度为1250-1270K，槽电压4.5V，La2O3添加量为熔盐质量的0.4%-0.6%，以金属铜为自耗阴极，经2h电解成功制备出La-Cu合金。通过表征结果可知，在该条件下电解制备出的La-Cu合金主相为LaCu5合金，第二相为LaCu2。     

电解低钛铝合金微观组织细化及在铸造铝硅合金制备中的应用

通过与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的品粒细化效果进行比较，研究电解加钛的晶拉细化作用，并利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金。结果表明，电解加钛对纯铝具有良好的晶拉细化作用。细化效果与AlTiB中间合金相当，在试验钛古量范围内。电解加钛的晶粒细化效果明显优于AlTi中间合金。用电解低钛铝合金制备的A356合金，在不进行细化处理的情况下．性能与以纯铝并用AlTi或AlTiB中间合金细化处理传统工艺制备的A356合金相当。