ADC12压铸铝合金成分优化的研究

为获得ADC12压铸铝合金最佳的力学性能,通过单因素试验和正交试验对Si,Cu,Mg,Mn四种元素的添加量进行了研究,并对其显微组织进行分析.结果表明:在ADC12铝合金成分范围内,随Si和Cu含量增加,合金的抗拉强度先增大后降低;随Mg和Mn含量增加,合金的抗拉强度与延伸率皆提高.四种元素含量对合金抗拉强度及延伸率的影响顺序为:MgMnCuSi.合金中主要元素的最优含量为w(Si)=11%,w(Cu)=3.0%,w(Mg)=0.2%,w(Mn)=0.5%时,合金的力学性能最好,其抗拉强度为285MPa,延伸率为2.23%.     

Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金组织和力学性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X-射线衍射(XRD)分析了元素Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金微观组织及力学性能的影响。X射线衍射结果表明元素Zn和Ag的添加没有改变镁合金的相组成及晶体结构。与未添加Zn和Ag元素的合金相比,添加3%Zn元素镁合金(Mg-3Zn合金)的屈服强度由101 MPa提高到121 MPa,抗拉强度由188 MPa提高到228 MPa,而延伸率由17.86%降低至12.57%。进一步添加0.5%的元素Ag后,合金(Mg-3Zn-0.5Ag合金)的屈服强度和抗拉强度没有明显变化,但延伸率提高至14.77%。EBSD和XRD织构分析结果表明,添加合金元素Zn和Ag后镁合金的晶粒尺寸增大,晶粒中的孪晶数量减少,但{0002}基面织构强度增加,这是其力学性能差异的根本原因。     

Zr含量对Er变质Al7Si0.3Mg合金组织及力学性能的影响[1]

本文在Al7Si0.3Mg合金含0.3%Er的基础上研究了不同Zr含量对合金组织及力学性能的影响。研究结果表明,在添加Zr元素之后,Zr与Er形成了第二相颗粒Al3Er和Al3Zr,这些第二相粒子在铝液凝固过程中起到双重形核和细化作用,显著细化α-Al和共晶Si的分枝,提高了合金的力学性能。当Zr含量为0.2%时,其抗拉强度达到了182MPa,延伸率为6.4%,较未添加Zr元素的合金抗拉强度和延伸率分别提高了16.7%和33.3%。     

高性能亚共晶铝硅合金的研究

通过成分优化、变质、合金化和热处理等方法,来提高合金的硬度和强度.试验结果表明:对亚共晶铝硅合金进行变质处理,能将共晶Si由针片状变质成细小纤维状,促使合金力学性能得到改善;亚共晶合金中加入Cu和Ni等元素,经固溶+时效处理后亚共晶Al-Si合金的力学性能得到大幅度提高;当Cu含量为3.5%和Ni含量为2.0%时,合金的硬度和抗拉强度达到最大值,分别为155HBS和347.72MPa,与铸态下的相比硬度提高了38.3%、强度提高了66.8%.     

Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金组织与性能的影响北大核心

铸态CrCoNi中熵合金相比传统合金具有优异的性能,但其室温强度不高,限制了其应用。采用合金化法,通过添加不同含量的Ti元素,制备铸态CrCoNiTi_(x)(x=0、0.2、0.4、0.5)中熵合金,研究不同Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金的物相结构、微观组织、力学性能的影响。结果表明:x=0.2时,合金组织中析出Ni_(3)Ti金属化合物,合金的强度提高到643 MPa,延伸率降低至24%,x=0.4时,组织中析出Ni_(3)Ti与Cr_(3)Ni_(2)金属化合物,强度和延伸率急剧降低,x=0.5时,合金几乎无塑性,但硬度达到最高,为769.51 HV。添加Ti元素后,由于金属化合物的产生,合金脆性增加,硬度增加,若要使合金的强韧性较好,Ti元素含量应小于0.2,添加Ti元素后,合金的耐腐蚀性下降。     

微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机,研究了微量Cu元素对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织由α-Al枝晶和晶间非平衡共晶相组成,经均匀化处理和挤压后,共晶相弥散分布在铝基体上.随着Cu含量的增加,Al-Zn-Mg-Cu合金挤压材的抗拉强度逐渐升高,伸长率先增后减.当Cu质量分数为0.4%时,伸长率达到最大值.当Cu含量为0.6%时,合金挤压板材的抗拉强度为439.4MPa,伸长率为15.9%,与未添加Cu元素的Al-Zn-Mg合金挤压材相比,其抗拉强度和伸长率分别提高了13.5%和9.7%.     

Mg、Mn成分优化对5083铝合金组织和性能的影响

设计了不同Mg、Mn含量的5083铝合金,采用室温拉伸、硬度测试和剥落腐蚀等实验,研究了Mg、Mn含量变化对5083显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响,得到了最优的成分。当Mg含量在4.3%～4.4%,5083的力学性能和耐腐蚀性能较高。Mn含量在0.7%～0.8%,5083力学性能较高;而当Mn含量在0.5%～0.6%时,5083剥落腐蚀程度较低。实验室条件下得到力学性能和耐腐蚀性能优良的5083铝合金的Mg含量为4.38%,Mn含量为0.61%,该成分合金退火状态下的抗拉强度为209.1 MPa,硬度为87 HV,断后延伸率为16.04%,剥落腐蚀等级为PA级。Mg在5083合金中能形成Mg₂Al₃相,复合相Al-Mg-Cr、Al-Mg-Mn-Fe脆硬相,会降低5083合金塑性和韧性。Mn在5083中能形成AlMn_0.75Fe_2.25、Fe₁₉Mn等相,Al-Mg-Mn-Fe、Al-Mn-Fe-Si、Al-Mn-Fe复合相与Al基体间的界面为剥落腐蚀的主要根源。     

形变热处理对Cu-Co-Cr-Si合金组织和性能的影响

研究了在确定固溶条件下预冷变形-时效处理工艺对Cu-Co-Cr-Si合金力学性能、电学性能及其显微组织结构的影响。结果表明, 在固溶温度为980 ℃, 固溶时间1 h条件下, 最佳的形变热处理工艺为50%预冷变形之后480 ℃时效4 h。合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和相对电导率分别达到521 MPa, 469 MPa, 10.9%和51.9%IACS。在合金成分设计中降低了Si含量, 使合金保持较高强度的同时电导率有所增高。     

熔体过热处理对Mg-5Si合金组织与性能的影响

采用质量分数为99.9％的纯镁锭和99.9％的粒度为45μm的硅粉,制备了质量分数为5%的Mg-5Si合金,研究了熔体过热温度和保温时间对Mg-5Si合金铸态组织和力学性能的影响。研究实现了Mg2Si相尺寸由处理前的27μm减小到20μm,此时初生Mg2Si相的平均尺寸最小,分布趋于均匀,形貌逐渐向树枝状转变,甚至溶解为较为圆整的颗粒,且共晶Mg2Si相层片间距较小,并采用抗拉强度、屈服强度和伸长率表征其力学性能。研究结果表明：熔体过热温度为770℃、保温时间为30min时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为152MPa、84 MPa和6.5%,合金的力学性能得到明显改善。     

挤压态Mg-9Li-xAl-0.6Y合金组织及力学性能研究

本研究在Al元素含量分别为0、3%、6%和9%条件下对Mg-9Li-xAl-0.6Y合金进行挤压试验。借助光学显微镜、拉伸试验机和扫描电镜来分析Al元素含量的变化对合金的显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明：在Al含量增加的条件下,合金中的α-Mg相数量增多的趋势是先上升后下降,β-Li相数量的变化却与之相反;合金的抗拉强度逐渐提高,当Al元素含量增大至9%时,抗拉强度达到最大值261 MPa。与未添加Al的合金相比,抗拉强度提高了43.4%。当Al含量从0增加到9%时,合金延伸率先下降后上升再下降。     

第二级时效对7085铝合金厚板力学性能及晶间腐蚀性能的影响

采用光学显微镜(OM)、电子万能实验机、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段研究了第二级时效对7085铝合金δ230 m m厚板力学性能及晶间腐蚀性能的影响.结果表明:在第一级时效为120℃/6 h时,7085铝合金厚板最优的第二级时效制度为155℃/(24～28)h.此时合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率最高为516...     

几种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性

研究了5种铸造铝合金的铸造性能、力学性能及耐蚀性。5种铸造铝合金分别为铝硅系的A（ZL101,Al-7.1%Si-0.3%Mg0,铝镁系的B（Al-6.50%Mg-0.28%Ti)、C（Al-8.58%Mg-1.4%Z-0.07%Ti）、D（ZL301,Al-10.0%Mg-0.09%Ti)及新近研制开发的低镁低硅铝合金E（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr）。结果表明,5种铝合金具有良好的力学,合金A铸造性能较好,耐蚀性差,合金B、C、D耐蚀性好,但铸造性、抗应力腐蚀性能差,低镁低硅的铝合金E具有极好耐蚀性及其它综合性能。     

热处理工艺对Al-7Si-0.35Mg-3.6Cu-0.15Ce合金显微组织和力学性能的影响

研究了在Al-7Si-0.35Mg合金中添加Cu、Ce元素后, 热处理工艺对合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明, 较优的热处理工艺为505 ℃保温12 h, 淬火后160 ℃保温10 h。热处理后, 共晶硅相从铸态的不规则板条状、针尖状及粗大块状变为尺寸细小的长条状、球状; 合金布氏硬度提高了72%; 抗拉强度为393 MPa, 伸长率为7.4%, 分别提高了80%与68%; 合金的断裂方式从脆性断裂转变为准解理断裂。     

非等温时效对2A14铝合金晶间腐蚀和力学性能的影响

通过拉伸测试、晶间腐蚀实验、极化曲线分析,以及光学显微镜、透射电镜分析等手段,研究了非等温时效工艺对2A14铝合金力学性能、抗晶间腐蚀性能和显微组织的影响。结果表明：相比于T6峰时效,合金经非等温时效处理后,晶内尺寸细小、分布弥散的亚稳θ'相数量增多,合金的硬度和强度提高; 沿晶界处析出的θ'(θ)相尺寸增大,不连续程度增加,使得合金的抗晶间腐蚀性能得到提升。     

不同峰时效处理后Al-Cu-Mg-Ag合金的显微组织和晶间腐蚀性能

通过维氏硬度试验、拉伸试验、晶间腐蚀试验、极化曲线试验以及透射电镜和扫描电镜观察,研究了不同峰时效状态(165 ℃/16 h、180 ℃/6 h和190 ℃/2 h)下Al-Cu-Mg-Ag合金的力学性能、显微组织和晶间腐蚀性能的差异。研究结果表明: 3种峰时效状态下,180 ℃/6 h时效状态合金的Ω相和θ'相总数量密度最高,其抗拉强度和屈服强度分别为513.6 MPa和463.4 MPa。当时效温度达到190 ℃时,θ'相迅速粗化从而抑制Ω相的析出,降低了Ω相的数量密度。另外,不同峰时效状态的无沉淀析出带(PFZ)宽度从大到小依次为: 180 ℃/6 h>190 ℃/2 h>165 ℃/16 h。由于在晶间腐蚀过程中,PFZ作为阳极优先被腐蚀,因此180 ℃/6 h时效状态合金的抗晶间腐蚀性能最差,而165 ℃/16 h时效状态合金的抗晶间腐蚀性能最好。     

Si添加对快速凝固/粉末冶金镁合金组织及力学性能的影响

采用快速凝固/粉末冶金工艺分别制备Mg-8Al-0.5Zn-0.15Mn及Mg-8Al-0.5Zn-0.15Mn-2Si合金挤压棒材。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及拉伸机,研究了Si添加对Mg-Al-Zn-Mn合金显微组织及室温力学性能的影响。结果表明,与热压Mg-Al-Zn-Mn合金相比,热压Mg-Al-Zn-Mn-Si合金内晶界上网状分布的Mg17Al12相减少,晶内出现多边形状Mg2Si相。热压后的反向挤压过程中Mg-Al-Zn-Mn合金与Mg-Al-Zn-Mn-Si合金组织均发生连续动态再结晶,其中Mg-Al-Zn-Mn-Si晶粒细化较好,伸长率较大,第二相Mg2Si与基体接合良好,但Mg2Si相周围出现的应力集中导致屈服强度和抗拉强度降低。随着反向挤压温度上升,反向挤压制备的两种合金屈服强度和抗拉强度均降低,而伸长率增大。     

6082铝合金搅拌摩擦焊接头性能及腐蚀行为

成功实现3 mm厚6082铝合金搅拌摩擦焊接,探究了不同焊速对其接头力学性能的影响,并对接头的腐蚀性能展开研究。结果表明：焊速从80 mm/min增大到120 mm/min的过程中接头抗拉强度增大较快,在120 mm/min时抗拉强度最大,为200.36 MPa。晶间腐蚀实验表明接头在不同时间内均发生了晶间腐蚀,这是由于晶界处析出的第二相粒子与晶粒内部产生了电位差。随着时间的增加,腐蚀逐渐向晶粒内部扩展,最终发展成腐蚀坑。微区电化学和浸泡腐蚀实验表明热影响区的平均阻抗值最低,耐腐蚀性能最差,而焊核区表现出最佳的耐腐蚀性。     

扩渗时间对镁合金表面扩渗Zn+La2O3组织与性能的影响

在390℃温度下对AZ31镁合金进行固态扩渗Zn+La2O3（扩渗剂中的质量分数为0.4%）处理,扩渗时间分别为0、2、4、6h。研究了不同扩渗时间下镁合金表面渗层组织的变化,并测试了镁合金表面扩渗层的硬度和耐腐蚀性能。结果表明：当扩渗时间为2h时,未出现渗层;当扩渗时间为4h时,扩渗层中出现了Mg0.97Zn0.03固溶体和Mg-Zn化合物(MgZn+Mg2Zn3+MgZn2+ Mg2Zn11)。随着扩渗时间的延长,使得Zn原子的扩渗能力增强,Mg和Zn反应扩散形成了多种化合物,在AZ31镁合金表面得到了渗层。当扩渗时间为6h时,Mg7Zn3作为一种新相出现在了渗层中,同时,渗层组织粗化。扩渗试样的硬度随扩渗时间的增加而增加,而耐腐蚀性能在扩渗时间为4 h时为最佳。     

固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响

通过力学性能、电导率测试和差示扫描量热法(DSC)、能谱分析(EDX)及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察, 分析研究了固溶处理对Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织与性能的影响。结果表明: 当固溶时间为30 min时, 随固溶温度升高, 合金的拉伸强度和硬度先升高后降低, 520 ℃固溶温度下合金的力学性能最好; 520 ℃下, 随固溶时间的延长, 合金力学性能也呈现出先升高后降低的趋势; 520 ℃/30 min固溶处理的合金能获得最佳时效组织模式, T1相数量多、尺寸细小、弥散分布, 合金的综合力学性能最佳, 在此固溶制度下合金的断裂机制呈现穿晶断裂和沿晶分层断裂的混合断裂模式; 固溶温度为525 ℃时合金有局部过烧现象。