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.     

激光熔覆钛基复合涂层的显微组织和硬度分析

采用激光熔覆快速非平衡合成方法制备了原位反应合成TiB增强钛基复合材料.用Y2O3、Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制得TiB/Ti复合涂层.采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱仪(EDS)和硬度测试等方法,研究了原位合成TiB/Ti复合涂层的显微结构和显微硬度.结果显示:激光熔覆层的相结构主要为α-Ti和TiB两相,TiB增强相均匀地分布于复合涂层中,熔覆层的硬度值高于基体Ti合金的硬度值1倍以上,Y2O3含量(质量分数w,全文同)为1％的激光熔覆涂层内部的增强相组织最为均匀、细小,且硬度值也最高,平均硬度(HV)值约为830.     

Ce对Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金组织和力学性能的影响

为了研究Ce元素对T6态Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金显微组织和力学性能的影响,通过改变合金中Ce元素的添加量,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能实验机对合金的显微组织、拉伸断口形貌和力学性能进行了研究.结果表明,加入质量分数为0.2%的Ce元素可以显著细化Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金的铸态和T6态显微组织.在合金的T6处理过程中随着时效时间的增加,合金硬度和抗拉强度均先增加后降低,合金的硬度和抗拉强度峰值分别为216 HB和681.7 MPa,合金最高屈服强度为638.2 MPa.合金拉伸断口呈韧脆混合断裂特征.     

原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料及其研究现状

对原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料在制备方法、基体合金选择和材料力学性能等方面在近年来的研究进展进行了综述,指出利用原位自生颗粒的优势、结合其他增强相进行复合强化,是未来金属基复合材料的研究方向.     

Mn对Mg-Zn-Ca-Mn合金显微组织和力学性能的影响

为了研究不同Mn含量对Mg-2Zn-0.5Ca-xMn新型医用镁合金显微组织和力学性能的影响,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和电子万能试验机分析Mg-2Zn-0.5Ca-xMn镁合金析出相、热挤压显微组织及力学性能.结果表明:铸态Mg-2Zn-0.5Ca-xMn合金组织主要由α-Mg基体组成,热处理前后第二相成分均为Mg0.97Zn0.03、MgZn2、Mg2Ca及Mn颗粒;Mn以单质形式弥散分布于基体内,细化铸态Mg-2Zn-0.5Ca-xMn合金晶粒,并且阻碍热挤压过程中动态再结晶晶粒长大,使晶粒尺寸随着Mn含量的增加而减小;随着Mn含量的增加,挤压态Mg-2Zn-0.5Ca-xMn合金强度逐渐增加,塑性有所降低.Mn质量分数为1.5%的合金抗拉强度最大,达245MPa;Mn质量分数为0.5%的合金断面收缩率和断后伸长率较大,分别为31%和12.5%.     

原位自生(TiB+La2O3)/TC21钛基复合材料组织与性能分析

以TC21钛合金粉和LaB₆粉为原料,采用热压烧结制备原位自生(TiB+La₂O₃)/TC21钛基复合材料以及TC21钛合金,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、维氏硬度仪、电子万能试验机等对比分析了复合材料和钛合金退火后的组织和力学性能。结果表明：复合材料和钛合金的组织均为网篮组织;LaB₆和Ti发生原位反应生成TiB及La₂O₃增强体,TiB呈短纤维状,La₂O₃有颗粒状、板条状、短纤维状多种形貌,且随LaB₆添加量增加La₂O₃颗粒长大及聚集;随着LaB₆添加量增加,复合材料维氏硬度和抗压强度升高而塑性下降。     

合金元素对钢基复合材料组织和性能的影响

研究了Si,Mn合金元素加入量对自生TiC颗粒增强的钢基复合材料的组织和性能的影响．结果表明,在自生TiC颗粒增强钢基复合材料中,随着Si,Mn合金化元素的升高,复合材料基体组织将经历从单相珠光体到珠光体马氏体,再到单相马氏体的变化过程．相应地,复合材料铸态硬度从单相珠光体的HRC43．1变化到单相马氏体的HRC55．Si,Mn合金化元素的含量对热处理态复合材料的硬度也有明显影响,但对冲击韧性影响不大。     

Cu含量对汽车车身板用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织的影响

采用金相、SEM/EDS、XRD等研究了Cu含量对汽车车身用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn（in wt.%）铝合金结晶相及合金板材晶粒的影响规律.结果表明：Al-1.0Mg-1.0Si-（0.1~0.7）Cu-0.6Mn合金中主要存在部分可溶的浅灰色不规则条块状Al8（FeMn）2Si和黑色条块状或骨骼状结晶相Mg2Si,及完全可溶的球状或椭球状主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3多相共晶产物;随着Cu含量增加,铸态合金中主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3的共晶产物数量逐渐增多,而Mg2Si和Al8（FeMn）2Si结晶相变化不明显;同时,固溶后合金板材的再结晶晶粒变得越来越细,尽管Cu含量对合金冷轧板的晶粒尺寸影响不明显.     

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.     

Al3Ti-TiB2-SiC/Al-13Si复合材料的增强机理

为探讨复合材料的增强增韧机理，用MTS800力性试验机测试了材料的力学性能，并用OM和TEM对原位反应与高剪切液态搅拌复合技术制备的Al。Ti-TiB，一SiC／A1-13Si复合材料的微观结构进行了研究．结果表明：热处理态混杂增强复合材料的硬度、弹性模量和高温（350℃）强度都比基体材料高，相对于基体合金，硬度、弹性模量和高温（350℃）强度分别提高20．8％、17．1％、20．7％；Al3Ti-TiB2-SiC／Al-13Si复合材料中第二相TiB2与α-Al之间存在共格对应关系；混杂增强铝基复合材料的主要强化机理：位错强化、固溶强化和细晶强化。     

Thermodynamic Analysis of the Formation of In-situ Reinforced Phases In Cast AI-4.5Cu Alloy

The thermodynamic analysis of the formation of in-situ reinforced phases in (TiB2 Al3Ti)/Al-4.5Cu composites prepared by mixed salts reaction was conducted, and heat changes of mixed salts system were analyzed by differential thermal analysis (DTA). The results show that although TiB2 possesses the strongest formation ability in Al-Ti-B ternary system, [Ti] is relatively excessive in the in-situ reaction and it combines with Al to form Al3Ti phase. The reinforced phases are TiB2 and Al3Ti in the produced composites due to the reaction taking place to form reinforced phase with the addition of mixed salts into Al-4.5Cu melt between 900℃ and 1032℃.     

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.     

合金元素对重力铸造Al-5.5Fe基合金组织和性能的影响

为了确定Cu、Zn、Mg等合金元素对重力铸造Al-5.5Fe基合金组织与力学性能的影响规律,采用了SEM、XRD、力学性能测试等分析检测手段.实验表明,适当增加Cu元素的质量分数可以有效提高Al-5.5Fe基合金的抗拉强度.对于重力铸造Al-5.5Fe-xCu合金而言,当Cu的质量分数由2.5%提高到4%时,该合金的抗拉强度得到明显提高,达到了130.65 MPa.Zn、Mg和Mn元素的添加可以有效提高Al-5.5Fe基合金的抗拉强度,Al-5.5Fe-4Cu-2Zn-0.4Mg-0.5Mn合金的抗拉强度达到了171.28 MPa.显微组织观察结果表明,向合金中加入Mg、Mn、Zn等元素可以将针片状Al3Fe的形貌改善得更加圆滑,合金中的第二相呈圆球状、N边形状以及六边形状,且弥散分布于基体中.第二相的数量会随着Cu元素的增加而增加,从而显著提高了合金的性能.     

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.     

Synthesis of Ti3SiC2/TiB2 Composite by In-situ Hot Pressing (HP) Method

Ti3SiC2/TiB2 composite was successfully obtained by hot pressing Ti/TiC/Si/B4C power mixtures.Volume fraction of TiB2 in Ti3SiC2/TiB2 composite can not exceed 10%.Incorporation of excessive TiB2 will affect the reactions process.TiC and Ti5Si3 were two important intermediate phases during the whole reactions.The microstructure characteristics of the Ti3SiC2/TiB2 composites were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM).The experimental results show that the grains of Ti3SiC2/TiB2 composite are structured in a layered form,and the formation of TiB2 particles as reinforcements with elongated or equiaxed shape distributes in Ti3SiC2 matrix.     

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．