Mg-30%Gd对Al-5Ti合金中TiAl_3粒子尺寸分布影响

研究了研究了Mg-30%Gd对Al-5Ti中间合金微观结构的影响,实验结果表明:Al-5Ti合金基体上存在大量均匀分布的条状的Al-Ti粒子,添加Mg-30%Gd后,合金中Ti-Al粒子形貌,尺寸及分布发生显著变化,当其添加量为1%时,合金中Ti Al3粒子的径向尺寸由20μm降低到5μm~10μm,继续增加添加量至2%时,合金基体上Ti-Al-粒子尺寸变化不大,合金基体上突现大量大尺寸的气孔;采用扫描电镜进行分析,发现Al-5Ti中间合金基体上无夹杂,粒子与Al基体的界面干净,能谱分析结果表明,粒子中Al∶Ti原子比接近3∶1.对比Al-5Ti和添加1%Mg-30%Gd后细化剂的细化效果,发现添加1%Mg-30%Gd后,加入Al-7Si合金后,细化效果显著提高。     

Al-5Ti-xCe细化剂制备及对Al-7Si合金组织和冲击性能的改善

试验研究了铈含量对细化剂Al-5Ti-x Ce(x分别为0.3,0.6,0.9)微观组织的影响,以及细化剂Al-5Ti-x Ce对Al-7Si合金组织和冲击性能的影响。结果表明,稀土Ce加入到Al-5Ti合金后,合金基体中的Al3Ti的尺寸明显降低,Al3Ti形状由长条状转变为羽毛状,并随着稀土Ce添加量增加,Al3Ti尺寸进一步降低,当Ce的加入量(质量分数,下同)为0.6%时,Al3Ti尺寸降低至最小,当Ce的添加量增至0.9%时,Al3Ti尺寸不再细化;用不同Ce的添加量的Al-5Ti-x Ce细化剂细化Al-7Si合金,发现随着Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加,Al-7Si合金中α-Al树枝晶逐渐细化,其中Al-5Ti-0.6Ce细化剂的细化效果最佳;随着Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加,Al-7Si合金中粗片状的共晶硅逐渐变得细小,其冲击性能随Al-5Ti-x Ce细化剂中铈含量的增加而显著提升,当Al-5Ti-x Ce中Ce的添加量增加到0.9%时,冲击性能不再增加。     

采用Ce2O3制备的Al-Ti-C-Ce合金的组织及细化性能

采用氟盐法按w(Ti)∶w(C)=15∶1比例,加入1%的Ce制备了Al-4.5Ti-0.3C-1Ce中间合金,应用OM、SEM、EDAX及EPMA等手段分析了中间合金的成分、组织及细化特性。结果表明,由于Ce的加入,改善了TiAl3、TiC的形态和分布,细化了TiC粒子,使生成的TiC与TiAl3相分布均匀,稀土Ce和TiAl3反应生成Ti2Al20Ce相,主要富集在白色块状的TiAl3相上;Al-4.5Ti-0.3C-1Ce合金细化剂对纯铝的细化效果显著,当Ti添加量为0.015%时,纯铝的晶粒尺寸达70μm,细化效果最优。     

电磁搅拌对Al-3Ti-0.2C-5Sr显微组织及细化性能的影响

研究了电磁搅拌对Al-3Ti-0.2C-5Sr细化剂显微组织的影响,并将电磁搅拌后的Al-3Ti-0.2C-5Sr添加到Al-7Si合金中进行细化试验。结果表明:随着搅拌时间的延长,Ti Al3相逐渐消失,大块状或板条状Al-Ti-Sr相转化为小块状,块状Al4Sr相转化为细针状,Ti C颗粒分布更加均匀;随着搅拌频率的提高,块状Al-Ti-Sr相尺寸减小;电磁搅拌后的Al-3Ti-0.2C-5Sr可将Al-7Si合金晶粒尺寸由1 195μm细化至210μm,保温60 min后未出现细化衰退现象。     

RE对Al-5Ti-0.25C细化性能的影响

采用光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)等分析手段,研究了RE对Al-5Ti-0.25C细化性能的影响,并对其细化机制进行了分析探讨。结果表明,加入质量分数为0.5%的Al-5Ti-0.25C中间合金能将3003铝合金晶粒尺寸细化至403μm,而Al-5Ti-0.25C-2RE中间合金中由于RE元素的加入,w(Al-5Ti-0.25C-2RE)=0.5%的中间合金可将3003铝合金晶粒尺寸细化至172μm。RE元素能够促进TiC粒子和TiAl3相生成,并促进TiC粒子在基体中均匀弥散分布,改变TiAl3形貌,还能与熔体发生反应生成Ti2Al20Ce相。     

Al-5Ti-1B中间合金对铸造Al-10Mg合金的细化行为

在铸造Al-10Mg合金中添加Al-5Ti-1B中间合金,观察合金的金相组织,测试其显微硬度.结果表明:Al-5Ti-1B对Al-10Mg合金有良好的细化效果,在加入量达到0.1%时,合金平均晶粒尺寸由650 μm变为62μm;随着保温时间的增加,细化效果有所衰退;Al-5Ti-1B的加入使合金的显微硬度提高了近10%.     

添加稀土Ce对挤压态Mg-6Al-0.5Y合金组织的影响

借助光学显微镜对添加不同稀土Ce含量的挤压态Mg-6Al-0.5Y合金的显微组织做了分析.结果表明:挤压态Mg-6Al-0.5Y合金添加稀土Ce后,晶粒组织明显细化,晶粒尺寸由14μm减小到7μm.     

镁合金细化剂Al-5Zr-1B合金的组织与细化性能

采用K2ZrF4和KBF4混合粉末与铝熔体直接反应制备镁合金晶粒细化剂Al-5Zr-1B合金,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了Al-5Zr-1B合金的显微组织及其对纯Mg和AZ31镁合金的晶粒细化作用。结果表明:Al-5Zr-1B合金中含有大量细小的ZrB2粒子,平均尺寸为0.2μm,ZrB2粒子作为异质形核核心使纯Mg和AZ31镁合金晶粒得到细化。随着Al-5Zr-1B合金添加量的增加,纯Mg和AZ31镁合金的晶粒尺寸逐渐减小。添加0.3%(质量分数)的Al-5Zr-1B合金,可使纯Mg晶粒从1400μm细化到120μm。添加0.6%的Al-5Zr-1B合金,可使AZ31镁合金晶粒从170μm细化到45μm。     

Sc含量对含Zr的Al-0.36Mg-1.23Si合金板材组织和性能的影响

利用OM、TEM,拉伸试验机和杯突试验机研究了添加质量分数(下同)0.15%的Zr及同时添加不超过0.09%Sc的T4P态Al-0.36Mg-1.23Si合金板材显微组织、成形性和烤漆硬化性。结果表明：Al-0.36Mg-1.23Si、Al-0.36Mg-1.23Si-0.15Zr、Al-0.36Mg-1.23Si-0.15Zr-(0.03～0.09)Sc合金板材基体中弥散相粒子分别为(Al, Si)₃Ti相、(Al, Si)₃(Zr, Ti)相以及(Al, Si)₃(Zr, Sc, Ti)相。添加0.15%Zr将T4P态Al-0.36Mg-1.23Si合金板材的等轴状再结晶晶粒尺寸由53μm细化至23μm,再添加0.03%～0.09%Sc后，板材的再结晶晶粒略微细化至20μm左右。Sc含量增加，T4P态Al-0.36Mg-1.23Si-0.15Zr合金板材的屈服强度和抗拉强度均略有降低，断裂伸长率、n_10～20值、r₁₀值和杯突值I_E均无明显变化，板材再...     

超声场作用下Mg-4Al-1Si合金凝固组织

采用自行研制的镁合金熔体超声处理装置对Mg-4Al-1Si合金熔体进行处理,研究超声处理功率、超声处理时间和超声处理温度对其凝固组织及相形貌的影响。结果表明:超声处理可以显著细化Mg-4Al-1Si合金的凝固组织,适当提高超声功率和处理温度以及适当延长处理时间均可增强细化效果。650℃Mg-4Al-1Si合金熔体经270W超声处理50s可以取得较好的细化效果,平均晶粒尺寸为107μm,为未经超声处理合金晶粒尺寸(383μm)的28%。另外,经超声处理的Mg-4Al-1Si合金中Mg2Si相由未经超声处理时的粗大汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。     

Ce对往复挤压-低温正挤压Mg-Zn-Ce合金组织和力学性能的影响

在Mg-6Zn合金中添加0.6%、1%和2%Ce(质量分数),联合往复挤压和低温正挤压细化Mg-Zn-Ce合金组织,利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析合金中相组成和组织演化,测试合金的室温力学性能。结果表明:Mg-6Zn-0.6Ce合金中主要化合物为Mg_4Zn_7相,Mg-6Zn-1Ce和Mg-6Zn-2Ce合金中主要化合物为T-(MgZn)_(12)Ce相。往复挤压合金经动态再结晶而细化,晶粒尺寸随Ce添加量增加而变小,分别为20.6μm、16.5μm和9.1μm。低温正挤压时,合金再次发生动态再结晶而再次细化,晶粒尺寸分别为2.0μm、8.6μm和1.9μm。Mg-6Zn-0.6Ce合金力学性能最佳,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为266.4 MPa、312.4 MPa和12.8%。合金的优良性能是由细晶强化、颗粒强化和固溶强化的共同作用造成的。     

Al-5Ti-1B对AZ31合金组织与性能的影响

研究了Al-5Ti-1B中间合金不同添加量对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在AZ31镁合金中添加Al-5Ti-1B中间合金有利于组织性能的改善。在试验中,添加量控制在0.5%为佳,此时,合金晶粒尺寸达到最小,约为170μm,是AZ31镁合金未添加细化剂时晶粒尺寸的30%,抗拉强度及伸长率分别达到最大。AZ31镁合金组织性能的变化主要与Al-5Ti-1B中间合金中的游离Ti和TiB2有关。     

经ECAP变形的Al-5Ti-1B中间合金对纯铝细化效果的影响

对Al-5Ti-1B中间合金进行等通道挤压变形(ECAP),研究了Al-5Ti-1B中间合金经ECAP变形前后对纯铝晶粒的细化效果,分析了Ti添加量及晶粒生长限制因子对纯铝细化效果的影响。结果表明,随着Ti含量的增加,形核质点增多,纯铝晶粒由约1 220μm细化到70μm左右。ECAP变形明显提高了Al-5Ti-1B中间合金的细化效果,建立了晶粒尺寸与晶粒生长限制因子的关系。     

粉末压制Al-5Ti-1B合金的显微组织与晶粒细化性能

采用气雾化工艺制备Al-5Ti-1B合金粉,然后压制成Al-5Ti-1B合金,研究了粉末压制Al-5Ti-1B合金的显微组织与晶粒细化性能,并与铸造Al-5Ti-1B合金进行了比较。结果表明:气雾化快速凝固可以抑制TiB_2粒子的团聚和细化TiAl_3相,使TiB_2粒子和TiAl_3相均匀分布在粉末压制Al-5Ti-1B合金的α(Al)基体上。在纯铝熔体中添加0.2%(质量分数)的粉末压制Al-5Ti-1B合金并保温2 min,可使纯铝的晶粒组织从粗大的柱状晶细化为平均直径为183μm的等轴晶。保温时间延长至180 min,纯铝的晶粒平均直径仍保持在229μm。与铸造Al-5Ti-1B合金相比,粉末压制Al-5Ti-1B合金具有更强的晶粒细化能力和抗细化衰退能力。     

电磁搅拌连续铸挤Al-5Ti-1B合金的组织与晶粒细化效果

采用电磁搅拌连续铸挤工艺成形Al-5Ti-1B合金线,利用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜研究了Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化效果,并与Al-5Ti-1B合金锭进行了比较。结果表明,通过中间包电磁搅拌和连续铸挤成形过程中半固态剪切搅拌和剧塑性变形作用,可细化TiAl3相尺寸,改善TiB2粒子的分布状态,TiAl3相为细小块状,TiB2粒子弥散分布于α-Al基体中。Al-5Ti-1B合金线的晶粒细化能力增强,纯铝中添加0.2%的Al-5Ti-1B合金线静止5min,晶粒平均尺寸可细化至223μm,静止180min,晶粒平均尺寸为316μm。     

Al-Ti、Al-Ti-C中间合金对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了Al-5Ti、Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金对AZ91D镁合金的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加Al-5Ti中间合金使晶粒粗化,而添加Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金使晶粒细化,Al-8Ti-2C中间舍金的细化效果明显且细化后组织细小均匀;添加Al-5Ti中间合金使合金的力学性能降低,而添加Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金均使合金的拉伸强度和伸长率得到了提高;添加Al-5Ti、Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金均使合金的耐腐蚀性能得到了改善。对于AZ91D合金而言,Al-8Ti-2C中间合金是一种良好的晶粒细化剂。     

Al-Ti-B合金对Al-4Ti变质剂组织与细化行为的影响

针对一般Al-Ti中间合金中TiAl_3常以粗大长条状存在、对铝合金的细化作用较差的问题,以Al-5Ti-B合金来改善Al-4Ti中间合金组织及其变质效果。分别从Al-5Ti-B合金的用量、尺寸及Al-4Ti合金浇注温度等方面研究了加入Al-Ti-B对Al-4Ti合金组织及其变质效果的影响。结果表明:将Al-4Ti合金在1150℃时浇入铺有单屑尺寸为长25~35 mm×宽3~4 mm的Al-5Ti-B合金屑的金属铸模中,能够得到TiAl_3长度为10μm左右、呈短棒或小块状均匀分布的Al-4Ti合金;此Al-4Ti变质剂对Al-Cu合金具有良好的变质细化作用。     

高品质Al-5Ti-1B合金线的组织与晶粒细化性能

采用等离子体发射光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了高品质Al-5Ti-1B合金线的化学成分、显微组织和晶粒细化性能。结果表明,高品质Al-5Ti-1B合金线的Ti、B合金元素含量稳定,Fe、Si、V、K杂质元素含量低。合金线的组织均匀细小,无氧化夹杂物,TiAl3相平均尺寸为16.7μm,TiB2粒子平均尺寸为0.73μm。添加质量分数为0.2%的高品质Al-5Ti-1B合金线可使纯铝铸态晶粒细化到75.7μm,晶粒细化响应时间块,抗衰退能力强,适应铝熔体温度范围宽。研究结果可为细化剂生产企业和铝加工企业在生产、选用高品质Al-5Ti-1B合金线时提供参考。     

稀土Y对铜模快冷Mg-6Al合金组织及力学性能的影响

采用铜模喷铸与真空感应熔炼相结合,研究了Y含量(质量分数)对快冷Mg-6Al合金非平衡凝固组织及力学压缩性能的影响。通过稀土相结构及形貌分析对合金晶粒细化规律进行阐述。结果表明:铜模喷铸Mg-6Al合金组织显著细化,平均晶粒尺寸由铸态时的200μm降低到24.5μm,同时初生α-Mg相形貌从粗大不规则花瓣状向细小等轴枝晶转变。随Y含量增加,快冷Mg-6Al合金组织出现先细化后粗化趋势,其中添加1%Y时合金中形成方块状或棒状Mg_(24)Y_5相,能够促进异质形核,细化效果最佳,平均晶粒尺寸仅13μm,相应压缩强度高达404 MPa。当Y含量过多时,快冷Mg-6Al-1.25Y合金中Mg_(24)Y_5相易发生团聚,从而弱化组织细化效果。     

稀土Ce对Al-10Mg合金组织及力学性能的影响

研究了添加稀土Ce及固溶处理对Al-10Mg合金显微组织及力学性能的影响。添加Ce能够细化Al-10Mg合金的铸态组织,并形成Al4Ce相,固溶处理可使Al3Mg2相溶解。随Ce添加量的增加,Al4Ce相由弥散分布的颗粒状、短杆状形态转变为粗大连续的枝状形态。综合考虑,添加0.4%的Ce对提高Al-10Mg合金的力学性能最为有效。