化学成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

通过电子拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜等研究了5种不同合金成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响。结果发现,5种 Al-Mg-Si合金微观组织、力学性能以及导电性能都强烈依赖于合金中Mg和Si含量。随着Mg、Si含量的增加,合金的抗拉强度增加,同时导电率呈现下降的趋势。Al-0.7Mg-0.5Si和Al-0.6Mg-0.6Si相比,虽然两种合金的Mg、Si原子总量相当,但是由于Mg/Si比不同,导致二者微观组织明显不同,性能存在明显的差异。Ce微合金化使Al-0.7Mg-0.6Si-0.2Ce合金的力学性能和电学性能获得良好的匹配,175 ℃时效4 h的抗拉强度达到325 MPa,同时导电率达到56.2%IACS。     

Al-Si中间合金对Al-Mg-Si系合金组织性能的影响

研究了Al-Si中间合金对Al-Mg-Si系铝合金组织性能的影响,并分析了Si的作用机理.结果表明:含18%Si的Al-Si中间合金对合金的铸态组织作用效果较好,并能合理改善材料的力学性能;随Al-Si中间合金中Si含量的增加,Al-Mg-Si系合金的耐腐蚀性下降,Si含量高于18%后下降显著;Al-Si中间合金中Si含量的增加,能提高Al-Mg-Si系合金的抗拉强度,Si含量高于20%后其抗拉强度开始下降.     

Si变质对汽车用铸造铝合金热裂性能的影响

以Si变质处理的6061铝合金为研究对象,采用砂型铸造的方法制备了不同Si含量的合金铸锭。研究了Al-Mg-Si变形铝合金在铸造过程中的凝固特征,分析了不同元素含量对变形铝合金热裂性能、铸态力学性能与固溶时效后合金力学性能的影响。结果表明,随着Si含量的增加,合金热裂倾向降低、抗拉强度增加、伸长率降低。     

单级时效和形变热处理对新型Al-Mg-Si合金(Mg/Si=1.15)性能的影响

通过拉伸、剥落腐蚀、晶间腐蚀等实验和XRD、SEM、TEM等方法,研究了单级时效和形变热处理对一种Al-Mg-Si合金(Mg/Si=1.15)的力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明:经过形变热处理Al-Mg-Si合金(Mg/Si=1.15)抗拉强度和屈服强度分别为395 MPa和365 MPa,比经过单级时效处理(抗拉强度为339 MPa,屈服强度为280 MPa)分别高了17%和30%;经过形变热处理Al-Mg-Si合金(Mg/Si=1.15)晶间腐蚀敏感性低于单级时效处理的,但其综合性能比经过单级时效处理的性能好。     

Mg、Si含量对Al-Mg-Si合金力学性能及耐腐蚀性能的影响

采用布氏硬度试验、拉伸试验、金相显微镜和透射电子显微镜(TEM)等方法,研究了Mg、Si含量变化对Al-Mg-Si合金力学性能和耐晶间腐蚀性能以及析出行为的影响。结果表明:随着Mg、Si含量的增加,Al-Mg-Si合金的时效硬化速率显著提高,时效峰值硬度和强度均提高。在峰值时效状态下,高Mg、Si含量的合金的硬度与抗拉强度最高,但其耐晶间腐蚀性能明显降低。高Mg、Si含量的合金在时效过程中晶内析出了大量细小弥散的β″相,晶界析出相呈细小连续分布;低Mg、Si含量的合金晶内析出的β″析出相尺寸较大,晶界无沉淀析出相。     

合金成分与热处理对6xxx系铝合金力学性能的影响

研究合金成分（Mg,Si,Cu）和热处理（自然时效和预时效）对6xxx系铝合金力学性能的影响。结果表明：合金成分与热处理不仅影响材料的成形性能,而且影响材料的烘烤硬化性能;提高合金中Si含量或Si／Mg比或添加0．3％Cu,可显著提高材料的韧性和成形性能,而预时效将减低材料的韧性和成形性能。对所研究合金的强度、韧性、加工硬化、应变敏感性、成形极限和烘烤硬化性进行了比较和总结。     

人工时效对Al-Mg-Si铝合金导线导电性能和力学性能的影响

设计了不同Si、Mg含量的中强度Al-Mg-Si合金导线,研究了人工时效对中强度铝合金导线导电性能、力学性能和显微组织的影响。研究表明:人工时效后,Al-Mg-Si合金中析出Mg_2Si强化相和β-Al_9Fe_2Si_2相,β-Al_9Fe_2Si_2相使Mg_2Si形状得到钝化,降低了因应力集中导致的晶间腐蚀,从而降低电阻率,提高了抗拉强度。含Mg0.6%,Si0.4%,Cu0.6%,Fe0.13%的准4 mm铝合金导线,经过200℃×6 h时效处理后,导电率达到60.1%IACS,抗拉强度达到230MPa,均优于当前应用的准4 mm的中强度铝合金导线。     

热处理型中强度铝合金导体材料的组织与性能

采用扫描电镜和能谱仪观察Al-Mg-Si合金铸态样和拉拔变形样中富铁相AlFeSi的微观形貌和微区成分,并利用万能材料试验机和电阻测试仪测定Al-Mg-Si合金单丝的抗拉强度和电导率。结果表明,在强度相同的条件下,Mg2Si含量≤0.6%(质量分数)的Mg过剩型Al-Mg-Si合金具有较高的电导率,且Mg过剩型合金的富铁相为α(AlFeSi)相;Mg2Si含量为0.6%的Mg过剩型Al-Mg-Si合金在抗拉强度为230 MPa时,其电导率为59.0%(IACS);开发强度为230~250 MPa的高电导率、中强度铝合金导体材料时应在Mg2Si含量≤0.6%的Mg过剩型Al-Mg-Si合金的基础上进行。     

Zr元素对Al-Mg-Si合金人工时效后组织和性能的影响

采用力学性能测试、导电率性能测试和金相组织观察和透射电镜观察等方法,研究了Zr含量对Al-Mg-Si合金导电性能和显微组织的影响。结果表明:锆含量为0.13wt%时,Al-Mg-Si合金导线获得最优的综合性能,在200℃时效时,导电率最大可达59.38%IACS,抗拉强度在96 h时效后仍为195 MPa,耐热性能优良。研究发现:在时效时,Zr对Al-Mg-Si合金中Mg/Si相的析出进程产生阻碍作用,抑制β'相的溶解和β'相的形核与长大,有利于合金的力学性能。     

合金元素对Al-Mg-Si系抗菌铝合金组织与性能的影响

概述了合金化元素Mg、Si、Cu、Ag、Zn、Ti、稀土等合金元素对Al-Mg-Si系抗菌铝合金组织与性能的影响。Mg、Si元素能够在Al-Mg-Si系抗菌铝合金中生成Mg_2Si相,提高合金的强度、硬度;Cu可改变Al-Mg-Si系抗菌铝合金的相析出序列,并可能形成新相(θ、Q、S)与Mg_2Si相共同作用改善合金的性能;Ag、Zn、Ti、稀土等合金化元素在改善Al-Mg-Si系抗菌铝合金性能的同时,进一步提高合金的抗菌性。     

Effect of Si addition on microstructure and mechanical properties of Al-Mg-Si-Zn alloy

The effect of Si addition on the microstructure and mechanical properties of Al-Mg-Si-Zn aluminum alloys were investigated.Results show that the microstructure of Al-Mg-Si-Zn alloy with low Si contents is mainly composed of Mg2Si and Mg5Si6 phases.With the increasing of Si content,Si and Al3.21Si0.47 phases precipitate in the form of eutectic phases in the alloys,at the same time,the mean shape factor of the second phase firstly increases and then decreases.Regression analysis results show that the Si content has the main influence and the mean shape factor has the least influence on tensile strength.Tensile strength increases significantly with the addition of Si,however,there is a remarkable drop in the elongation of the alloys.Decreased elongation is related to the formation of monotonous Al(200)structure and the enlargement of interplanar spacing of(111)and(200)crystalline planes.     

提高Al-Mg-Si系合金强度的途径分析

本文研究了晶粒细化、稀土元素Sc、合金元素Si以及时效制度对Al-Mg-Si系常用材料6063铝合金强度的影响,并从内部结构上分析了作用机理。结果表明,细化剂与电磁搅拌的联合作用能显著细化铸态组织,适量Sc元素的加入能大幅度提高材料强度,合理调整Si元素含量以及适宜的时效处理制度均有助于材料抗拉强度的改善。     

喷射成形6061铝合金的热处理工艺

对喷射成形6061铝合金的热处理工艺进行研究,采用硬度测试、拉伸试验和透射电镜等研究固溶温度、时效温度和时效保温时间对合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的升高,合金硬度也随之升高,而其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率则先增大后减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增大后减小,断后伸长率却一直减小;合金硬度、抗拉强度和屈服强度曲线随时效温保温时间的延长呈驼峰状变化,断后伸长率则变化不大,只在17 h时有所增大;喷射成形6061铝合金的最佳热处理工艺为530℃固溶1 h+175℃时效8 h。     

Microstructure-properties relationship in two Al-Mg-Si alloys through a combination of extrusion and aging

Aluminum alloys containing magnesium and silicon as the major solutes are strengthened by precipitation of the metastable precursors (β″) of the equilibrium β (Mg₂Si) phase. In this study, dynamic aging of two Al-Mg-Si alloys—the 6061 (Al-1.34% Mg₂Si) and 6069 (Al-2.25% Mg₂Si) alloys—was conducted through equal channel angular extrusion (ECAE). Equal channel angular extrusion-assisted dynamic aging provides the potential for improving mechanical properties. The aging time scale is reduced from ∼1,000 min. for conventional static peak aging to ∼10 min. by using ECAE-assisted dynamic aging. Compared to the significant strengthening effect in static aging treatment, a notable further increase in ultimate tensile strength is achieved by dynamic aging: over 40 MPa for the 6061 alloy and 100 MPa for the 6069 alloy. Microstructures of both aged alloys were characterized using transmission electron microscopy; dislocation-assisted precipitation was observed to be the primary precipitate nucleation and growth mechanism during the dynamic aging process. It is concluded that ECAE-assisted dynamic aging is controllable and efficient in executing aging treatment that could result in superior mechanical properties of Al-Mg-Si alloys.     

Al-Mg-Si系合金中稀土Y与Si的叠加作用分析

在熔炼过程中以Al-Y中间合金形式加入0.3%稀土Y,研究了Y与Si的叠加作用对Al-Mg-Si系合金铸态组织、导电性能及拉伸性能的影响。结果表明:Y与Si的叠加效应明显,二者的联合作用使合金铸态组织均匀细小,晶粒尺寸保持在50μm左右。Si元素从0.37%变化到0.53%过程中,合金的导电性能先升高后降低,Si含量在0.45%时材料的导电率较高。在Y与Si的复合作用下,Al-Mg-Si系合金的室温强度和耐高温性能得到改善,Si元素在0.45%~0.49%变化时,材料的强度和塑性达到良好配合。     

Si含量和热处理制度对铸造Al-Si合金组织和性能的影响

为提高铸造Al-Si合金的力学性能,研究了Si含量和热处理制度对Al-Si合金组织和性能的影响。结果表明,Si含量、固溶冷却介质、固溶温度、时效时间、时效温度对Al-Si合金硬度的影响依次减小。Al-Si合金的最优Si含量及热处理制度为Si含量12%,480 ℃固溶120 min,盐溶液冷却及175 ℃时效90 min。随着Si含量的增加,Al-Si合金硬度和抗拉强度提升;但当Si含量超过共晶点时,方块状初生硅相析出,易形成应力集中使得合金强度降低,断裂方式由韧性断裂变为解理断裂。铸态Al-Si合金中共晶硅为长针状,经最优工艺热处理后,长针状转变为短棒或颗粒状,共晶硅更加分散,在拉伸过程中应力集中减少,位错运动阻力增加,使得Al-Si 合金的力学性能提高。     

Cu含量对Al-2.5Mg-xCu-0.2Si合金微观组织和性能的影响

研究了Cu含量对Al-2.5Mg-x Cu-0.2Si合金微观组织和性能的影响。结果表明:由于形成Cu、Mg原子团簇,加入Cu的合金的显微硬度在时效初期有明显的快速硬化。随着时效时间的延长,由于S′相和GPB的形成使得合金的硬度再次提高,并达到硬度峰值。快速硬化的硬度值和峰值硬度值均随铜含量的增加而增加。铜含量增高,合金的抗拉强度和屈服强度增加明显,延伸率降低。含铜量增高,合金的抗晶间腐蚀能力变差。当Cu含量低于1.14%(质量分数,下同)时,合金具有良好的抗晶间腐蚀性能;但含铜2.10%的合金抗晶间腐蚀性能显著降低。实验结果表明:含铜量为1.14%的合金具有较好的机械性能和抗腐蚀能力。     

COMPUTER NUMERICAL SIMULATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF TUNGSTEN HEAVY ALLOYS

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｕｎｇｓｔｅｎｈｅａｖｙａｌｏｙｓａｒｅｄｕａｌｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｏｆａｍｉｘｔｕｒｅｏｆ８０％～９７％ｔｕｎｇｓｔｅｎａｎｄａｓｍａｌａｍｏｕｎｔ...