TiN/Ti细化剂加入量对Al-7.0Zn-2.5Mg-2.5Cu合金铸态组织和性能的影响

采用高能球磨的方法制备了一种纳米TiN/Ti复合晶粒细化剂,研究了该细化剂的加入量对A1-7.0Zn-2.5Mg-2.5Cu合金铸态组织和性能的影响.结果表明,纳米TiN/Ti复合晶粒细化剂对合金具有良好的细化效果.当细化剂的加入量为0.3％时,合金的平均晶粒尺寸由未添加细化剂的297.5 μm细化至178 μm,初生α相细化同时,组织中的共晶体被细化分散.加入量为0.5％时,晶粒尺寸又呈增大趋势.细化剂添加量小于0.3％时,合金的抗拉强度及显微硬度随着细化剂加入量的增大而增加.当细化剂的加入量为0.3％时,抗拉强度与显微硬度均达到最大值,抗拉强度为243.9 MPa,较未添加细化剂试样提高了近10％;显微硬度为HV143.5,较未添加细化剂试样提高了20％.其拉伸断口为脆性解理断口和撕裂棱组成的复合断口.     

纳米TiN/Ti细化剂对7050合金组织和性能的影响

采用高能球磨法制备了纳米TiN/Ti复合晶粒细化剂,研究了该细化剂对7050铝合金铸态组织和性能的影响。结果表明,0.2%的复合细化剂对7050铝合金细化效果明显优于纯Ti细化剂,可使合金平均晶粒尺寸由未添加细化剂的105.5μm细化至83.5μm,组织中的第二相细小、分布较均匀。添加了复合细化剂的7050铝合金铸态抗拉强度由未添加细化剂的187.8MPa提高至220.8MPa,硬度(HB)由未添加细化剂时的97.63提高至102.7。     

Ti含量对铸态Mg93Zn6Y1合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了Ti含量对铸态Mg93Zn6Y1合金凝固组织和力学性能的影响.结果 表明,添加Ti能够显著细化铸态合金的凝固组织.随着Ti含量的增加,合金中初生α-Mg相的晶粒尺寸先减小后增加,准晶相的形貌由连续网状转变为不连续网状,合金的抗拉强度和伸长率均先增加后降低.当添加0.4 at...     

均匀化对TiN细化Al-Zn-Mg-Cu合金组织和硬度的影响

研究了均匀化处理对纳米TiN/Ti细化Al-Zn-Mg-Cu合金组织及性能的影响。结果表明,纳米TiN/Ti细化剂可显著细化铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金晶粒,使合金的铸态硬度(HV)从123提高至142.3。470℃×24h一级均匀化处理后,Al-Zn-Mg-Cu合金晶界第二相得到了比较充分的溶解,只有少量MgZn2相残留;经过(400℃×10h+470℃×24h)二级均匀化处理后,第二相溶解充分,但在均匀化处理之后的冷却过程中析出MgZn相,并均匀分布在晶粒中。     

微量添加剂对Al—Mg—Si合金铸态组织的影响

本文研究了微量稀土(MM)、(Cr Ti)及Al-Ti-B分别或组合加入对Al-Mg-Si合金铸态组织的影响.结果表明:Al-Mg-Si合金中添加微量Al-Ti-B或Cr Ti可显著细化铸态晶粒;Al-Ti=B与MM或(Cr Ti)同时加入不能显著细化合金的晶粒;虽然MM单独加入时既不能细化晶粒,也不能细化枝晶,但当它与Al-Ti-B或(Cr Ti)组合加入时,却能显著细化枝晶;且微量MM与(Cr Ti)同时添加既能显著细化铸态晶粒,又能显著细化枝晶;有效的晶粒细化剂并不一定能有效地细化枝晶,这是由于合金结晶过程中晶粒细化和枝晶细化的机制不同造成的.     

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.     

Ag对铸态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr镁合金组织和力学性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜,能谱仪和电子拉伸试验机等研究了不同Ag含量对铸态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr镁合金的物相、显微组织和拉伸断裂后形貌的影响。结果表明:Ag的添加能在合金中形成新相Ag_2Gd,同时能够提高合金的抗拉强度,细化合金组织,促进第二相在晶界处的析出;当Ag的添加量为1.5%时,合金的抗拉强度达到最大值226 MPa;当Ag的添加量为2%时,合金的晶粒尺寸最小,为46.5μm,第二相的析出最多。     

SiC对C194铸态合金组织及性能的影响

研究Si C的加入量对C194合金铸态组织和性能的影响。研究结果表明,Si C对C194合金铸态组织有明显的细化效果,能有效减小铸锭晶粒的尺寸。通过Image Pro Plus软件统计得出,当Si C添加量为0.4%时晶粒细化效果最佳,比未添加Si C的合金晶粒尺寸减小了83.1%。合金硬度也得到提高,Si C添加量为0.8%时硬度达到最高值为HB76.7,比未添加时提高了20%。     

纳米TiC对Al-Cu合金微观组织和性能的影响

研究了纳米TiC对Al-Cu合金铸态、轧态和热处理态微观组织和对热处理态力学性能的影响。结果表明,加入适量的纳米TiC颗粒,可以有效细化合金的微观组织。当TiC含量较小时,随着TiC含量的增加,合金在轧制变形过程中发生了动态再结晶,平均晶粒尺寸减小。当TiC含量超过0.5%(质量分数,下同)时,再结晶晶粒又逐渐长大粗化。当纳米TiC含量为0.5%时,合金的综合性能最优,与基体相比,抗拉强度和伸长率分别提升了约18.6%和7%。TiC/Al-Cu合金在热处理过程中产生了析出相和大量位错,这有助于提高材料的力学性能。     

AlTiB纳米细化剂对ZL101合金力学及阻尼性能的影响

利用原位自生法合成的纳米晶粒细化剂,成功的克服了颗粒团聚,有效的抑制了颗粒的沉降。本试验用其对ZL101合金的细化行为进行了研究。试验结果表明:加入量为0.2%(质量分数)时,纳米晶粒细化剂可有效地细化初晶α-Al,改善共晶硅的形貌及尺寸,细化后铸态α-Al枝晶尺寸由44μm减小至23μm;经T6处理的细化后试样其拉伸断口为韧窝断口,且韧窝明显多于未细化试样;加入细化剂后保温30min,与未细化合金相比,抗拉强度提高了28MPa,屈服强度提高了22MPa,延伸率增加了2.6%;同时细化后合金的阻尼性能较未细化合金有了大幅提高,0.5Hz时细化后室温阻尼性能Q-1=13×10-3,较之细化前Q-1提高了5×10-3。     

稀土Er对铸态Mg-6Al合金显微组织和力学性能的影响

基于改善铸态Mg-6Al镁合金力学性能的目的,本研究利用OM、SEM、XRD、万能电子拉伸试验机系统研究了加入不同含量稀土Er(0,0.2%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)对铸态Mg-6Al合金晶粒尺寸、第二相形态、数量、大小和分布以及力学性能的影响。结果表明,加入Er会产生Al_3Er新相;适量添加Er有良好的细化晶粒作用;第二相形态也由连续或不连续网状转变为短棒状或颗粒状,同时数量明显增多,尺寸减小,分布更加均匀;但当Er添加量高于1.5%时会引起晶粒和第二相粗化团聚,降低材料力学性能;Mg-6Al合金中最优Er添加量为1.0%,此时合金的抗拉强度181MPa,伸长率9.3%。并详细讨论了晶粒细化机理及Er对第二相的影响机理。     

晶粒细化对铸造Al-7Zn-2.5Mg-Cu合金性能的影响

在铸造Al-7Zn-2.5Mg-Cu合金中分别加入0.2％、0.5％、0.8％和1.2％的Al-5Ti-B细化剂,研究了细化剂加入量对合金的微观组织、抗拉强度和热裂倾向的影响.结果表明,Al-5Ti-B细化剂明显细化Al-7Zn-2.5Mg-Cu合金的组织.随着细化剂添加量的增加,晶粒尺寸先减小,后稍微增大,在加入量为0.8％时,晶粒尺寸最小,为66μm.随着晶粒尺寸的减小,Al-7Zn-2.5Mg-Cu合金的共晶体数量增多,抗拉强度增加,热裂倾向减小.抗拉强度与晶粒尺寸的关系为σb=47.227 11+1 325.354 77×d-1/2,热裂倾向与晶粒尺寸的关系为H=41.739 12+0.573 3×d.共晶组织也影响合金的抗拉强度和热裂倾向.试验范围内,共晶组织增多,抗拉强度降低,热裂倾向先降低后升高.     

混合稀土对AZ91合金铸态组织及力学性能的影响

利用SEM、TEM、XRD、WDW3300等仪器设备,研究了混合稀土添加量对AZ91合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明:加入稀土元素,AZ91合金的初生相α-Mg和β-Mg17Al12相明显细化,晶粒尺寸变小;合金的力学性能得到提高。当添加量为0.5%时,抗拉强度达到最大值,为167 MPa,比未添加时提高了约17.6%;当添加量为1.5%时,伸长率和硬度达到了峰值,分别为6.2%和62 HBW,比未添加时分别提高了约59%和25.1%。     

Mg-30%Ce对Al-Si-0.5Gd合金微观组织和显微硬度的影响

研究了Mg-30%Ce添加对Al-Si-0.5Gd合金微观组织和显微硬度的影响。结果表明,Mg-30%Ce能够细化铸态Al-Si-0.5Gd合金的显微组织。随着Mg-30%Ce添加量的增加,细化效果更加明显,但当Ce含量为0.9%时,细化效果不再增强。添加Mg-30%Ce后,合金晶粒边界处出现含Ce稀土相。随添加量的增加,该相明显增加,合金的显微硬度呈现上升的趋势。当Ce含量为0.9%时,显微硬度开始降低。     

Ti、Zr对铝铜合金组织和力学性能的影响

采用力学性能试验和组织观察的方法,研究了不同成分配比的复合孕育剂Ti、Zr对铸造铝铜合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:元素Ti和Zr的复合添加能够明显促进铝铜合金晶粒细化,增加合金的抗拉强度和塑性。当复合添加0.1%Zr+0.5%Ti时,试样组织晶粒细化作用最明显,平均晶粒尺寸仅为28μm,使粗大的等轴枝晶细化为细小的等轴晶;当复合添加0.5%Zr+0.1%Ti时,试样抗拉强度达到了最大值110.38 MPa,断后伸长率达到了5.67%,综合力学性能较好。     

微量硼添加对CuNiMnFe合金组织与性能的影响

为了改善CuNiMnFe多元合金组织内树枝晶尺寸及成分偏析,提高合金力学性能,在合金熔炼过程中添加微量硼进行变质处理,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜及能谱分析仪对CuNiMnFe合金的组织形貌及物相进行表征,并采用布氏硬度计和万能材料试验机分别对合金硬度和抗拉强度进行测试。结果表明:硼元素对CuNiMnFe合金组织变质效果明显,在0~0.15%B(质量分数)范围内,随着硼添加量的增加,CuNiMnFe合金组织中树枝晶得到细化,二次晶臂间距减小,共晶β相减少,枝晶内析出颗粒状次生β相与钉状γ相增多。当硼的添加量为0.10%时,合金组织内树枝晶二次晶臂间距最小,板条状共晶β相基本消失,枝晶内颗粒次生β相与钉状γ相明显。CuNiMnFe合金铸态硬度及热处理后的硬度也随着硼的添加量的增加呈先增大后减小的趋势。当硼的添加量为0.10%时,合金铸态硬度达到峰值,热处理后硬度仍保持最大值HB380,同时,合金抗拉强度达到1 130MPa。     

变形对Al-Ti-C-B晶种合金晶粒细化行为的影响机理

采用了室温冷轧对Al-Ti-C-B晶种合金进行了变形处理,并探究了变形量对其组织及其对工业纯铝晶粒细化和抗衰退性的影响。结果表明,变形使铸态组织中粗大的TiAl3相发生明显的破碎细化,并在一定程度上改善了TiCxBy的弥散分布。在工业纯铝中添加0.2%的铸态Al-5Ti-0.3C-0.2B晶种合金,纯铝的平均晶粒尺寸由1 500μm细化到240μm。当添加变形量为60%的晶种合金时,α-Al的平均晶粒尺寸可进一步细化至165μm,变形后细化效果提高了约1.5倍,并且在保温75min后无明显衰退。但随变形量进一步增加至90%以上时,晶种合金的细化效果略有下降,但其晶粒细化效果仍优于铸态晶种合金。     

Ti含量对AZ61镁合金组织和性能的影响

以AZ61镁合金为研究对象,添加K₂TiF₆与Mg发生原位自生反应生成Ti,采用OM、SEM观察和XRD物相分析以及拉伸性能测试等分析方法,研究了微量Ti对AZ61镁合金组织和性能的影响。研究发现,随着Ti含量的增加,AZ61合金晶粒尺寸先减小后增大,当Ti含量为1.5%时,细化效果最佳,铸态晶粒尺寸为41 μm。铸态和热处理态试样的抗拉强度和伸长率先增大后减小,最高抗拉强度分别达到201.5 MPa和223.5 MPa。     

比压和双细化剂对挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金组织的影响

采用挤压铸造工艺制备了高速机车用Al-Zn-Mg-Cu合金传动空心轴,研究了比压和Al-5Ti-1B+Al-10RE双细化剂对挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金传动空心轴微观组织的影响。结果表明,随着比压的不断增大,挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu合金空心轴试样中初生α-Al晶粒的形状不断变得圆整,晶粒尺寸不断变小;当比压达到160MPa时,初生α-Al晶粒中粗大的树枝晶基本消失,试样组织为非枝晶组织,试样的平均晶粒直径为25μm,平均等效圆度为0.73;随着双细化剂中Al-5Ti-1B加入量的减少、Al-10RE加入量的增加,试样的平均晶粒直径显著减小,而试样的平均等效圆度变化不大,基本上在0.65～0.75之间;当添加1%的Al-5Ti-1B+3%的Al-10RE时,试样的平均晶粒直径为21μm,平均等效圆度为0.70。     

晶粒细化剂对Al-Mg-Si铝合金组织和性能的影响

研究了进口Al-Ti-B和自制Al-Ti-B-RE晶粒细化剂对Al-Mg-Si铝合金组织和综合力学性能的影响.结果表明,加入2种中间合金都能显著细化Al-Mg-Si铝合金的晶粒尺寸,对力学性能和布氏硬度也都有不同程度的提高.Al-Mg-Si铝合金的晶粒尺寸随着自制中间合金加入量的增加逐渐减小,当加入量为0.2％时,合金铸态组织性能和综合力学性能最好.