微量稀土La改性6063铝合金及其氧化着色膜的研究

制备了含稀土La的6063铝合金,进行了阳极氧化和电解着色,并研究了氧化着色膜的耐腐蚀性能。结果表明:6063铝合金中添加微量稀土La能有效细化合金的晶粒,这与结晶时形核率增加以及晶粒长大速率的降低有关。当加入微量稀土La时,由于细晶强化作用和Mg2Si弥散强化作用使得挤压时效后的合金抗拉强度、塑性及硬度增加。在6063铝合金中,添加0.2wt%La是较为优化的参考含量,该含量条件下,6063铝合金氧化着色膜的膜基结合力及硬度最高。微量稀土La加入到6063铝合金中提高了基体阴极极化能力,氧化膜厚度和致密性增加,提高了氧化着色膜在Cl-溶液中的耐蚀性。     

稀土铒在Al-Zn-Mg合金中的存在形式与细化机理

采用钢模铸造法制备了不同含量的稀土元素铒的Al-6Zn-2Mg合金, 利用金相组织观察、扫描电镜、透射电镜与能谱分析等分析测试手段, 研究了铒在合金中的存在形式与细化机理.结果表明: 铒在合金中主要有3种存在形式, 即固溶到基体α(Al)中、形成初生Al3Er相或以共晶化合物的形式分布在晶界、以细小Al3Er形式在晶内析出; 不同含量的铒能不同程度地细化晶粒, 当铒含量不超过0.25%时, 枝晶间距减少, 但晶粒没有明显细化, 当铒含量达0.4%时, 细化效果已非常显著, 随着铒含量的增大, 晶粒略为细小; 不同含量的铒对合金的细化机理取决于它在合金中的存在形式, 当铒含量较低时, 其细化机理符合传统的稀土铝合金细化机理, 当铒含量较高时, 由于在熔体中形成了初生Al3Er相, 这些Al3Er相可以作为非均质核心而使晶粒得到细化, 是合金的主要细化机理.     

稀土元素Er对5A06铝合金铸态组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等仪器研究了稀土Er加入量(质量分数为0~0.6%)对5A06铝合金铸态显微组织的影响。结果表明,当w(Er)0.4%时,随着铒含量的增加,晶粒尺寸和枝晶间距均减小;当w(Er)=0.4%时,晶粒细化效果最明显,晶粒尺寸是未加入Er元素时的50%;当w(Er)0.4%后,晶粒细化效果减弱。Er加入合金中主要以Al3Er形式存在,且主要分布在晶界上。Er的添加质量分数在0.2%~0.4%范围内,可提高合金的硬度和拉伸强度,并且伸长率基本不变;Er的添加量w(Er)=0.6%时,强度提高不明显,伸长率下降得比较快。     

微量稀土Er对Al-5Mg合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法,制备含不同量稀土元素Er的Al-5Mg合金。利用拉伸力学性能测试、OM、XRD、SEM、TEM及EDS分析等分析测试手段,研究微量Er对Al-5Mg合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:Er可以明显提高Al-5Mg合金的强度,添加0.4%Er(质量分数)的Al-5Mg合金的冷轧态屈服强度(σ0.2)提高了81MPa,而延伸率变化不大;Er的加入还能减少Al-5Mg合金的枝晶偏析,并可显著细化合金的晶粒组织;Er对晶粒的细化机理与其添加量有关,当Er含量较低时,符合传统的稀土细化机理;当Er含量较高时,由于在熔体中形成了初生Al3Er质点,在结晶形核时可以作为非均质形核核心,从而可显著细化晶粒组织;Er对合金的强化效应主要来自于晶粒细化及在晶内形成的细小二次Al3Er质点。根据实验结果可知,添加0.4%Er可使合金具有较为优异的综合性能。     

稀土元素对AZ91D合金晶粒细化的影响

研究了不同混合稀土添加量对AZ91D合金晶粒细化的影响。试验结果表明混合稀土对AZ91D合金有明显的细化效果。当混合稀土的添加量为0．05％(质量分数)时，混合稀土中的Ce，Nd和Pr等在未形成A1-RE化合物之前，大部分以质点的形式弥散分布在AZ91D合金熔体中，可能起到非均匀形核的作用；随着混合稀土添加量的增多，RE优先与Al生成A1-RE化合物，这些化合物大部分偏聚在晶界上，阻碍了晶粒的长大，从而细化了晶粒。     

稀土La改性6063铝合金的微观组织和时效性能的研究

制备了含稀土La的6063铝合金,并研究了La含量对铝合金的显微组织及时效后硬度、抗拉强度和伸长率的影响。研究表明,稀土La对6063合金晶粒有良好的细化作用,在添加La的铝合金组织中,一部分较大的析出相是Al Si Mg Fe化合物,且铁含量较高;另一部分析出相是Al Si Mg Fe La的复杂化合物,其形状多呈较小的粒状。200℃等温时效时,随着时效时间的延长,铝合金硬度迅速升高,在120 min左右达到最大。同时,随着La含量的增加,合金的硬化峰值上升,当La含量为0.2 wt%左右时,时效硬化峰值达到最高。另外,加入适量La可增加合金的抗拉强度和伸长率。未添加La的铝合金其断口组织分布着较大的不规则韧窝,而添加少量La的铝合金其断口上细小的韧窝增多。     

稀土Er对ZK21镁合金组织的影响

研究了添加稀土Er（0～4.0%）对半连续铸造ZK21合金铸态和均匀化态组织的影响。结果表明,稀土Er的添加可有效细化铸态组织,加入2.0%的Er使合金的平均晶粒尺寸由94μm细化至62μm,减小了34%。Er在均匀化态合金中部分固溶于基体中,部分与Mg、Zn元素形成热稳定Mg-Zn-Er三元化合物相;当稀土含量高于0.5%时,合金中不存在二元Mg-Zn相。随着稀土含量的增加,Er在基体中的固溶度增大,化合物的体积百分数增多,与此同时,Zn在基体中的固溶度减少。合金的硬度在Er含量为2.0%时达到最大,这是基体中Zn、Er元素固溶强化和析出相强化的综合作用结果。     

Nd对2519铝合金组织与耐热性能的影响

利用力学性能测试、金相、X射线衍射、扫描电镜与透射电镜等研究微量Nd对2519铝合金组织与力学性能的影响.结果表明:添加0.14% Nd提高合金的强度,硬度最适宜;Nd元素与Cu和Al 元素主要形成Al8Cu4Nd金属间化合物,并沿晶界分布.这些金属间化合物有效地阻碍高温时基体的变形和晶界的迁移,从而提高了合金的高温强度.Nd能细化合金的时效强化相,提高合金力学性能.添加0.14% Nd时,合金在300 ℃时的抗拉强度提高15.4%,室温抗拉强度提高4.4%;当Nd含量进一步增加时,合金室温及高温力学性能降低.     

不同加钛方法对6063合金细化的研究

加钛方式不同，钛含量不同，对铝及其合金的晶粒细化效果不同。对比研究了用电解低钛铝合金、加Al—5Ti中间合金、Al—5Ti—1B中间合金及电解低钛铝合金加Al—B中间合金4种加钛方式及不同钛含量对6063合金的晶粒细化效果。研究结果表明：不同的加钛方式对6063合金均有明显的细化效果，随着钛含量增加，晶粒逐渐变细；钛含量相同时，电解加钛的细化效果优于Al—5Ti中间合金的细化效果；当合金中含有硼时，钛含量相同时，电解加钛加Al—B中间合金的细化效果优于加Al—5Ti—1B的细化效果。     

铸态AM60-Ti镁合金的显微组织与力学性能

用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等手段研究了AM60-xTi合金(x=0,0.2,0.4,0.8)的铸态显微组织,并测定了各试验合金的室温力学性能.试验结果表明,加入少量的Ti可显著细化AM60合金的铸态组织.Ti含量为0.2%时,晶粒细化效果最显著,第二相颗粒细小,分布均匀;AM60合金中的半网状沿晶界分布的β-Mg17Al12相变为颗粒状,并形成弥散分布的颗粒状TiAl3相,合金的抗拉强度和伸长率均达到最高.Ti含量大于0.2%时,Mg17Al12和TiAl3相的尺寸又增大,抗拉强度及伸长率随Ti含量的增加而降低,但均高于AM60合金.Ti加入AM60合金中后,细化合金的晶粒、β相,Ti和Al形成的金属间化合物TiAl3分布于基体和第二相中,起到弥散强化作用,从而提高该合金的力学性能.