锆和锶对铸态镍铝青铜组织与性能的影响

借助显微硬度计、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、腐蚀实验和拉伸测试等手段,研究了锆、锶复合微合金化铸态镍铝青铜的硬度、组织、耐蚀性能和力学性能。结果表明:与未微合金化铸态镍铝青铜(Cu-8.87Al-5.22Fe-4.48Ni-1.08Mn-0.53Zn)相比,锆、锶复合微合金化铸态镍铝青铜(Cu-9.86Al-5.84Fe-4.46Ni-1.03Mn-0.6Zn-0.048Zr-0.03Sr)的相组成没有显著变化,都由α相、β相、γ2相和κ相组成。但是微合金化镍铝青铜的α相和κIV相显著细化,共析组织(α相+κIII相)也大幅细化,合金硬度从212.1 HV提高到216 HV。由于腐蚀优先发生在共析区域内,而共析组织的细化降低了其产生连续腐蚀通道的概率,促进了合金的均匀腐蚀性能和电化学腐蚀性能的全面提高(在3.5%Na Cl水溶液中均匀腐蚀速率和电化学腐蚀速率分别降低2.9%和49.6%);晶粒细化和颗粒弥散强化提高了微合金化镍铝青铜的力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别提高到676.6 MPa和260.3 MPa(分别提高4.06%和4.07%)。     

铁对铸态高铝青铜组织和性能的影响

研究了不同加入量的Fe对高铝青铜铸态组织和性能的影响。结果表明,随着Fe含量增加,合金晶粒得到细化,硬化相K相增多,其分布由弥散粒状向球状或梅花状转变,(α γ2)共析体由少量不连续分布变为围绕K相的孤立点状分布,适量Fe(4%)可以提高合金抗压强度和硬度,过多Fe则将导致抗压强度和硬度降低。     

固溶时效对高铝青铜组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析和力学性能测试等方法研究了固溶时效对高铝青铜组织与性能的影响.试验结果表明,该高铝青铜随固溶温度升高,晶粒长大,K相和γ2相大量溶解;随时效温度的升高,强化相由部分析出到完全析出,甚至发生共析反应,导致力学性能降低.高铝青铜进行950℃×2h固溶和500℃×5h时效可获得高强韧性β相中均匀分布K相和γ2相的组织,因此该材料在该固溶时效条件下具有较高的综合力学性能.     

稀土对无镍高锰铝青铜铸态组织和某些性能的影响

本文研究了稀土对无镍高锰铝青铜的铸态组织、流动性,耐磨性和耐蚀性的影响。结果表明,它们之间存在一定的变化规律,适量的稀土可以改善合金的铸态组织,使流动性提高一倍左右,耐磨性提高50～70%,耐蚀性提高35～50%。分析探讨了出现这种变化规律的原因。     

特种铸造方式对QAl10-4-4铝青铜组织与性能的影响

采用金相组织分析、X射线衍射物相分析、力学性能测试、扫描电镜和能谱分析研究了半连续铸造、离心铸造和真空吸铸3种铸造方式下QAl10-4-4铝青铜的组织与性能.结果表明,在3种铸造方式下合金均含有α相、γ2相和K相,但是真空吸铸的组织中还含有少量的亚稳β′相;真空吸铸的组织最致密、细小,其中的K相均匀弥散分布在基体上,组织中各相的硬度以及合金的抗拉强度和硬度均最高;半连续铸造和离心铸造的内外组织不均匀,部分K相发生团聚,其中离心铸造组织的硬度从边部至中部呈现周期性的起伏,且越靠近铸锭边部,其峰值硬度越大.     

钪、锆和锶复合微合金化铸态镍铝青铜的显微组织与性能

采用硬度测试、金相观察、扫描电镜、能谱分析及腐蚀和摩擦实验的方法,研究钪、锆和锶对铸态镍铝青铜的硬度、组织、耐腐蚀性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:与未微合金化铸态镍铝青铜(Cu-8.57Al-5.3Fe-4.6Ni-1.07Mn-0.63Zn)相比,钪、锆和锶复合微合金化铸态镍铝青铜(Cu-9.97Al-5.4Fe-4.52Ni-1.05Mn-0.62Zn-0.045Zr-0.029Sr-0.057Sc)的相组成没有显著变化,都由α相、β相(高温相)和κ相组成,且各相均显著细化,合金硬度从212.1HV提高到240.7HV;由于组织细化,合金内优先发生腐蚀的共析组织(α+κⅢ相),其腐蚀通道产生概率降低,从而在3.5%NaCl水溶液中的均匀腐蚀和电化学腐蚀速率分别降低了.2%和17.8%(微合金化后的腐蚀速率分别为0.023 mm/a和0.231 mm/a);摩擦因数降低了23.4%(微合金化后的摩擦因数为0.019 3)。     

铝对高锰钢铸态组织及性能的影响

本文研究了铝对高锰钢铸态组织及性能的影响，结果表明：铝可减少并消除高锰钢铸态组织中的网状二次碳化物，提高其铸态冲击韧性和加工硬化能力。     

退火对镍铝青铜合金组织和性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和显微硬度测试等方法研究了退火工艺对镍铝青铜合金组织和性能的影响.结果表明:经1020℃×16h均匀化退火后,镍铝青铜铸态组织中的粗大枝晶消失;锻造后发生了显著的再结晶,并有NiAl和FeAl相析出,再经950℃×1h退火获得了细小均匀的显微组织,有利于合金的后续加工.     

电磁铸造2E12铝合金的铸态组织与力学性能

分别采用电磁铸造和普通连铸技术制备了2E12铝合金连铸锭.通过显微组织和力学性能的对比分析,研究施加电磁场对2E12铝合金连铸过程及铸锭性能的影响.结果表明,使用电磁铸造技术制备的2E12铝合金铸锭具有良好的表面质量和内部组织,以及优良的力学性能.其中,电磁铸造方法获得的2E12铝合金铸锭相对于普通连续铸造铸锭晶粒平均尺寸由58 μm减小至36 μm,抗拉强度提高了9.08%,伸长率提高了61.58%,断裂方式为准解理断裂.     

热挤压对7055铝合金力学性能及组织的影响

采用挤压铸造成形工艺制备7055高强铝合金,研究了热挤压参数对合金力学性能及微观组织的影响,并与铸态下的力学性能及微观组织进行了对比.结果表明,热挤压态下的7055铝合金的微观组织和力学性能均优于铸态,并且晶粒随着比压的增加趋于细化,抗拉强度随着比压的增加趋于提高.当比压为75 MPa时,在730 ℃温度下进行挤压浇注,经过双级固溶处理和时效后,合金的晶粒明显细化,抗拉强度达到681.4 MPa,伸长率达到7.14%.     

稀土元素对铝合金组织与性能影响的研究进展

稀土元素因为其有效、稳定的变质作用,被广泛应用于多种金属材料中。变质处理可以细化合金组织,从而提高合金的力学性能,不同的稀土元素对铝合金的变质效果不同。重点介绍了几种常用稀土元素对铝合金显微组织、力学性能的影响及其变质机理,综述了现阶段国内外稀土铝合金的研究现状,并阐述目前存在的问题,以及对未来研究进行了展望。     

楔形压制铝基复合材料的显微组织及力学性能

采用喷射沉积制备SiCp/Al-Fe-V-Si复合材料坯料,采用楔形压制工艺对沉积坯料进行致密化处理,研究楔形压制工艺对复合材料孔洞、密度、SiC-Al界面和力学性能等方面的影响。结果表明,增大楔形压制压下量能有效改善材料的组织与性能;压下量小于45%时,沉积颗粒间、Al基体与SiCp之间仍存在微裂纹,冶金结合状况差,材料抗拉强度和伸长率较低;当压下量大于45%时,沉积颗粒之间、Al基体与SiCp之间的微裂纹弥合,界面结合改善,压制过程中SiC-Al界面处无明显的Al4C3脆性相生成;压下量继续提高,复合材料显微组织无明显变化,但SiCp分布更均匀。当压下量为50%时,材料抗拉强度增加至291MPa,伸长率提高到2.4%。     

微量Sc对2A14铝合金轮毂组织与性能的影响

采用铸锭冶金及等温复合锻造方法,制备了含Sc的2A14铝合金轮毂锻坯,研究了Sc对锻坯组织与性能的影响。结果表明,Sc含量提高至0.3%时,2A14铝合金的晶粒得到明显的细化,大部分晶粒呈等轴晶状态。添加Sc提高了2A14铝合金的伸长率,但其抗拉强度明显降低,使其低于400MPa,原因在于添加Sc后,大量消耗2A14铝合金中的Cu元素,导致强化相θ′-Al2Cu体积分数减少。但Sc能有效抑制合金中的再结晶,减小轮毂锻坯各部位的性能差异,并提高合金的耐热性能。     

焊接参数对1350工业纯铝搅拌摩擦焊接头的组织及性能的影响

采用搅拌摩擦焊对3 mm厚的1350工业纯铝板材进行了对接,考察了ω/υ值对搅拌摩擦焊接头的组织和力学性能的影响.结果表明,在ω/v=5.0 r/mm时得到的接头表面粗糙,并且有隧道型孔洞生成,ω/v=8.3 r/mm时接头有“S”曲线缺陷生成,ω/v＞8.3 r/mm的条件下可以得到外表面美观、内部无缺陷的接头.搅拌区的面积和晶粒尺寸随着ω/v值的增大而增大.搅拌区的硬度变化趋势与ω/v值变化趋势不同.接头的抗拉强度、伸长率在ω/v值为5.0～10.0 r/mm范围内随着ω/v值增大而升高,ω/v为10.0 r/mm时达到最大值,进一步增大ω/v值将降低接头的力学性能.接头拉伸断口SEM显示,在ω/v＞8.3 r/mm时存在与母材类似的韧窝和撕裂棱,表明搅拌摩擦焊接头基本保持了母材良好的塑性.     

Cu和Mg对Al-Cu-Mg-Ag-Mn合金的组织与力学性能的影响

通过铸锭熔炼及形变热处理,制备了不同Mg含量与Cu含量的Al-Cu-Mg-Ag-Mn合金.采用拉伸测试、差热分析（DSC）、扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）,研究了Cu与Mg的含量对合金的组织与力学性能影响.结果显示,增加Cu与Mg的含量,能提高基体合金的时效硬化与抗拉强度.提高Cu的含量不仅能提高合金的固溶强化作用,而且过量Cu生成的θ（CuAl2）相能起到第二相强化的作用,有助于合金高温耐热性能的提高.185 ℃峰时效时,Al-Cu-Mg-Ag-Mn合金的主要强化相由片状Ω相和少量θ′ 相组成.随着Cu含量的增加,峰时效态合金中的Ω相体积分数增大.增加Mg的含量,能加速合金的时效硬化过程,降低Ω相的尺寸.     

热处理对7B04铝合金厚板组织与力学性能的影响

通过显微组织观察和力学性能与电导率测试,研究了热处理工艺对7B04铝合金厚板组织与性能的影响。结果表明,适宜的固溶工艺为470℃×240min。120℃×22h时效后合金可获得,抗拉强度为621MPa,但合金的电导率较低,仅为18·3MS/m;双级T74时效时,强度下降了10%～12%(与T6态相比),电导率获得了明显提高,为21·3MS/m;三级时效(RRA)处理可使合金获得高强度和高电导率相结合,强度接近T6态,电导率与T74态相当。合金经RRA处理后,基体内分布着大量的细小弥散析出相(与T6态组织相似),晶界析出相粗大且呈完全不连续分布。     

超音速等离子制备多元铝青铜合金涂层的组织

采用超音速等离子喷涂技术将新型多元铝青铜合金粉体喷涂在45号钢基体表面。运用XRD、SEM、EDS、EPMA等手段分析了涂层的组织特点及元素分布情况。结果表明,超音速等离子喷涂层主要由Cu9Al4、AlFe3、AlFe等相组成;涂层元素分布均匀;超音速等离子喷涂层硬度高于传统等离子喷焊层;涂层的结合强度为59.3MPa。可见,经过工艺参数的优化,超音速等离子喷涂可以制备出类似于多元铝青铜合金的易氧化涂层。     

2519铝合金时效过程的组织特征

采用金相、透射电镜、扫描电镜、硬度测试等手段,研究了2 5 1 9铝合金在1 80℃时效组织与性能的变化。结果表明,2 5 1 9铝合金在1 80℃时效时具有3阶段时效特征:①时效5h ,合金沿晶界析出少量不连续的θ(或θ′)相,晶内未见明显的析出物;②峰值时效,合金晶内普遍析出强化相θ″相,晶界析出θ(或θ′)相呈链状连续分布;③时效2 0h ,晶界析出θ(或θ′)相粗化、球化并且呈离散分布,晶内析出θ′相变粗。随着时效时间的延长,合金的伸长率逐渐降低。