钪对镁-铝-锌合金显微组织与力学性能的影响

通过铸锭冶金及形变热处理工艺,制备了含0.3%Sc的Mg-llAl-1.2Zn(质量分数)合金.采用X射线衍射、金相及扫描电镜观察与拉伸性能测试,研究微量钪在基体合金中的作用与存在形式.结果表明,基体合金中添加0.3%Sc后,合金的晶粒明显得到细化,Mg17Al12相的形态与分布得到有效改善.合金的相组成主要由a-Mg基体相、Mg17Al12相及MgAlSc相组成.同时,0.3%Sc的添加也提高了挤压态合金在室温与高温下抗拉强度,室温时的抗拉强度达到340MPa,而伸长率超过了10%.     

Sn冷铜型方法对铸造Al-Si-Mg合金组织和力学性能的影响

选用金属Sn为冷却介质，将Al-Si-Mg铝合金熔体浇注到预制的模型中，制备Ф10mm的棒状试样，并且对合金的组织和力学性能进行了研究。结果表明，应用sn冷铜型方法，可以将试样的晶粒尺寸细化到5岬，与相同条件下水冷铜型得到的试样（8μm）相比，晶粒尺寸细化了37.5％；铸态组织的显微硬度提高了33.3％（Sn冷铜型：80HV0.05；水冷铜型：60HV0.05），试样的抗拉强度提高了22．9％（Sn冷铜型：220MPa；水冷铜型：179MPa）。Sn冷铜型方法可以明显细化合金组织，提高合金的力学性能，有很好的应用前景。     

时效处理对改良Al-Si-Mg铸造铝合金力学性能的影响

通过不同温度和时间的时效制度来研究经固溶处理(495℃×5h)后的改良Al-Si-Mg铸造铝合金的力学性能。实验结果表明,当合金的时效工艺为165℃×6h以及175℃×6h时,力学性能达到极值:工艺为165℃×6h时,合金σb=254.7MPa,HBS=107.3,δ=6.23%;工艺为175℃×6h时,合金σb=268.2MPa,HBS=113.5,δ=5.08%。     

钇对TC4合金铸造组织与力学性能的影响

研究了Y含量对TC4合金铸造组织及力学性能的影响。结果表明,TC4合金中添加微量Y元素后大幅细化了TC4合金的晶粒,提高了合金的力学性能。在含Y元素的TC4合金基体中发现了Y2O3·2Ti O2析出物,Y元素在固液前沿的富集是Y2O3·2Ti O2析出及TC4合金组织细化的主要原因。当TC4合金中的Y元素含量为0.1%时,合金的细化效果最为明显,并获得了最佳的强度与塑性匹配。当合金中Y元素含量大于0.1%时,晶粒尺寸不再减小,合金的力学性能急剧降低。     

稀土元素La对7055铝合金铸态组织与力学性能的影响

研究了添加不同含量的稀土元素La对7055高强度铝合金的铸态组织和力学性能的影响。实验结果表明,稀土元素La对铝合金组织有明显的细化作用,添加适量的稀土元素能够细化铸造铝合金的组织,改善合金的力学性能。但添加过量的稀土元素不仅使合金的晶粒变得粗大,而且使合金的力学性能恶化。     

Effect of Cd and Sn Addition on the Microstructure and Mechanical Properties of AI-Si-Cu-Mg Cast Alloy

AMONG the commercial aluminum cast alloys,Al-Si-Cu-Mg alloy is extensively used mainly becauseof its good castability and excellent mechanicalproperties in the heat treated condition[1,2].It isaccepted that two precipitation sequences are mainlyresponsible for the precipitation hardening ofAl-Si-Cu-Mg alloy[2-4],namely:—GP zonesphase and-*GP zonesphase.Where GPs are the Cu/MgGuinier-Preston zones,P"/9"and/9'are themetastable p h a s e s,a r e equilibrium phaserespectively.It is well …     

Effect of Cd and Sn Addition on the Microstructure and Mechanical Properties of Al-Si-Cu-Mg Cast Alloy

The present work has investigated the effect of trace elements Cd and Sn on the microstructure and mechanical properties of Al-Si-Cu-Mg cast alloy. With the increase of Cd addition the strength of alloy rises at first and then drops. The optimal amount of Cd and Sn addition for AI-Si-Cu-Mg alloy is about 0.27% and 0.1% respectively. Due to the formation of some coarse Cd-rich phases and pure Cd particles the mechanical properties of alloy decrease when Cd amount exceeds 0.27%. When more than 0.1% Sn added, some Sn atoms form low-melting eutectic compound at grain boundary, and then cause over-burning in alloy when solution treated, which may deteriorate properties of alloy, especially ductility of alloy.On the other hand, the addition of Cd and Sn remarkably increases the peak hardness and reduces the time to reach aging peak in Al-Si-Cu-Mg alloy. The action of Cd/Sn in quaternary Al-Si-Cu-Mg alloy is effectively the same as that occur in binary Al-Cu alloy that the enhanced hardening associated with Cd/Sn addition is due to the promotion of the θ‘phase.     

Effect of Friction Stir Processing on Microstructure and Mechanical Properties of Cast AZ31 Magnesium Alloy

对铸态AZ31镁合金进行单道次和双道次搅拌摩擦加工,对其微观组织和力学性能进行研究.结果表明:铸态AZ31镁合金搅拌摩擦加工后,共晶网状β-Mg17Al12相破碎并发生固溶,微观组织显著细化和均匀化.AZ31镁合金母材和单道次搅拌摩擦加工后的试样没有择优取向,而双道次搅拌摩擦加工后的试样存在择优取向,其(0002)基平面与试样表面平行.单道次和双道次搅拌摩擦加工后试样的抗拉强度分别提高了43和82MPa,延伸率提高了4.3％和11.9％.搅拌摩擦加工后试样的拉伸断口表现为韧性断裂特征.     

RE对铸造Al-Zn-Mg-Cu合金组织和力学性能的影响

采用金属型铸造方法,制备了不同RE含量的Al-4.5Zn-1.0Mg-0.8Cu合金.利用力学性能测试、OM、SEM及EDS等分析测试手段,研究了RE对Al-4.5Zn-1.0Mg-0.8Cu合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,随着RE加入量的增加,合金的抗拉强度和伸长率均呈先增大后减小的趋势.在试验范围内,加入0.12％的RE(质量分数)时,合金具有最优的综合力学性能.加入适量RE可明显减小合金二次枝晶间距.RE主要偏聚在晶界和枝晶界处,以AlZnMgCuRE相形式呈短棒状存在.加入过量RE会对合金产生过变质作用,增大合金二次枝晶间距,AlZnMgCuRE相呈粗大的块状,割裂作用增加,降低合金的力学性能.RE还促进了Mg和Zn在Al中的固溶,增强了固溶强化作用.     

高强度铸造铝铜合金微观组织对性能的影响

研究了微观组织对ZL205A系铸造铝铜合金热处理后强度和塑性的影响。结果表明:影响该合金强度和塑性性能的微观组织主要是晶粒尺寸、晶内、晶界沉淀相,弥散析出相和未固溶相。晶界处主要是θ相、N相、初生T相的混合组织,当呈针状或条状时恶化合金性能,当呈半连续的骨骼对合金性能影响较小。晶内细小弥散的二次T相是主要强化相,当T相聚集长大会降低强度。过剩相θ相,当呈大块分布时降低合金塑性,当呈细小均匀分布时对合金性能影响较小。     

铸造Cu-15Ni-8Sn合金的组织和力学性能

研究了铸造Cu-15Ni-8Dn合金时效过程中组织和力学性能的变化规律。固溶处理获得的单相α固溶体经适当的时效热处理会产生Spinodal调幅结构，亚稳态γ‘相，以及不连续沉淀γ相。伴随着组织的变化合金的力学性能也相应发生变化。时效初期合金的强度和硬度随时效时间的延长或温度的升高而升高，而经过最大值后，则随时间的逢长或温度的升高而下降；时效过程中合金塑性变化规律与强度和硬度规律相反。     

压铸CNTs/ZM5镁合金的显微组织及力学性能

将碳纳米管与铝粉的混合压块加入镁合金熔体中,采用熔体法制备含碳纳米管的ZM5合金。研究了含碳纳米管的镁合金熔体的压铸特性和力学性能特点。利用光学显微镜,扫描电子显微镜观察合金的显微组织。结果表明,加入少量碳纳米管对压铸合金成形性能没有影响。当碳纳米管加入量达到1.3%时,ZM5压铸合金试样的抗拉强度为190 MPa。当碳纳米管加入量为1.0%时,压铸合金具有最大伸长率。     

一种低碳多元空冷贝氏体铸钢的组织与性能

本文以A3废钢为主要原料,添加Si、Mn、Cr和一种廉价的金属等多种合金元素,加入少量Mo、稀土进行微合金化和变质处理,在中频炉冶炼、潮模砂型的条件下,制得10 mm×10 mm×55 mm无缺口冲击试样.经热处理后,获得了以准贝氏体为基体综合性能优良的合金钢.该钢经过奥氏体化后空冷,再经回火处理,分别测试了空冷、回火处理后试样的洛氏硬度、冲击韧性,并在Olympus和扫描电子显微镜(SEM)下观察了其组织形态与断口形貌.试验结果表明,试样经920 ℃保温1 h奥氏体化后空冷、300 ℃保温2 h回火后得到较好的硬度与冲击韧性的匹配,硬度达到HRC 34,冲击韧性高于240 J/cm2,金相组织以准贝氏体为主,含有少量的残余奥氏体.实验证明该钢是一种热处理工艺简便、成本低、可以代替调质钢、提高经济效益的新型钢种.     

含钪铸造铝合金组织和力学性能的研究

试验了含钪铸造铝合金的熔炼工艺和热处理工艺,分析了合金的化学成分,观察了合金的金相组织,测试了合金的力学性能.结果表明,熔炼和热处理工艺合理,含钪铝合金具有较高的综合力学性能,远超过2A16变形铝合金标准的要求.     

铸造Fe-C-B合金组织与性能研究

对铸造Fe-C-B合金组织和性能进行了初步研究。结果表明,在中碳铸钢的基础上添加一定量的B能够获得与高铬铸铁硬度、强韧性相当的Fe-C-B合金。其砂型条件下凝固组织为珠光体＋铁素体＋含硼碳化物。该合金经过1000℃奥氏体化水淬后,硬度可以达到60.7HRC,冲击功达到7.0J。但热处理不能改变该合金中连续网状分布的含硼碳化物的形态。     

汽车轮毂用新型铝硅镁系铸造铝合金耐磨性能研究

铝硅镁系铸造铝合金在汽车工业上应用非常广泛,汽车制造中轮毂用的材料几乎都采用铝硅镁系合金。以ZL101为基体添加了Cu、Si、Mg、Mn等多种合金元素形成一种新型铝硅镁系合金,对改良合金材料及基体材料在变换载荷及润滑状况的条件下进行摩擦磨损试验,对这两种材料的耐磨性进行研究,对磨件为淬火45钢。摩擦磨损试验结果表明,在干摩擦及油润滑摩擦条件下新型铝硅镁系铸造铝合金的耐磨性和减摩性均优于对比材料ZL101合金。     

Er-Ba复合变质对Mg-2.5Si-4Zn铸造合金组织及性能的影响

镁合金中的强化相Mg₂Si可以显著提高合金的硬度、耐磨性,特别是耐高温蠕变性。但铸态过共晶Mg-Si合金中初生Mg₂Si棱角粗糙,共晶Mg₂Si具有复杂的汉字形态,会严重割裂合金基体。为了改善Mg-2.5Si-4Zn合金的性能,进行了添加Er/Er-Ba的变质实验,并通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）研究了Er/Er-Ba对合金组织和Mg₂Si相的影响。利用计算机辅助电子加载拉伸试验机对力学性能进行了测试和分析。结果表明,在Mg-2.5Si-4Zn合金中加入0.6%（质量分数）的Er,其组织中的初生Mg₂Si从粗大的树枝状转变为规则的四方块状,而共晶Mg₂Si则从粗大的汉字状转变为更复杂的短棒状。随后加入0.8%的Ba后,初生Mg₂Si从规则的四边形块状进一步转变为带有沟槽和孔洞的不规则细小块状,共晶Mg₂Si在尺寸上细化效果显著,呈点线状弥散分布在合金基体中。当加入0.6%Er和0.8%Ba时,变质效果最佳。经Er-Ba复合变质的Mg-2.5Si-4Zn合金的力学性能得到显著改善,抗拉强度σ_b和伸长率δ分别提高到168 MPa和5.04%。     

Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及性能的影响

研究了Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及力学性能的影响,用OM、SEM、EDS、XRD等方法对微观结构进行了表征,通过硬度测试研究了材料的力学性能。结果表明,当单一变质剂Ba在Mg-3Si-4Zn合金中的添加量为1.2%（质量分数）时,变质效果最好。形成的BaMg₂Si₂相可以作为初生Mg₂Si的异质形核核心,使初生Mg₂Si细化。Ba-Nd复合变质是通过在Mg-3Si-4Zn-1.2Ba合金中加入变质剂Nd来完成的。通过Miedema模型和对吉布斯自由能的线性拟合,发现由于Nd和/或Ba原子能与Si原子形成更加稳定的化合物NdSi、NdSi₂、Ba₂Si、BaSi₂,防止Si原子在凝固的初始阶段与Mg原子结合,因此初生Mg₂Si的生长速度被抑制,微观结构中初生Mg₂Si相变小。当Nd含量为2.0%时,Ba-Nd复合变质效果最好,即初生Mg₂Si由平均面积约为 600 μm² 的树枝状变为平均边长约5 μm的近似方形的组织,共晶Mg₂Si由平均面积约444 μm² 的复杂粗大汉字状变为平均面积约89 μm²的简单汉字状组织。合金硬度由575.75 MPa提高到612.11 MPa,提高了6.31%。     

机械振动对Al-Si合金铸造组织与性能影响

为了克服铸造Al-Si合金在常规铸造工艺下容易出现气孔、疏松等铸造缺陷的问题,研究了机械振动工艺参数对铸造Al-Si合金组织和常温拉伸力学性能的影响,并分析了机械振动的作用机理。结果表明,随着机械振动频率的增加,Al-Si合金的抗拉强度和断后伸长率出现先增加而后降低的趋势,在机械振动频率为30 Hz时取得最大值,继续增加机械振动频率反而会使得合金的抗拉强度和断后伸长率降低;在机械振幅为0.3 mm时Al-Si合金取得了最高的强度和塑性,继续增加振幅会使得合金的强度和塑性降低;适宜机械振动参数为:机械振动频率为30 Hz、机械振动幅度0.3 mm、振动方向为0°。     

消失模铸造铝硅合金组织及力学性能的研究

采用无粘结剂干砂消失模铸造对变质的ZL102合金结晶组织及力学性能进行了研究,通过正交试验得出铸件力学性能、结晶组织和各种工艺因素之间的关系,试验结果表明干砂消失模铸造适用于薄壁小铸件,最佳工艺参数为使用25kg/m3密度的EPS模样,加入3.5%变质剂,浇注温度为760℃,最后对试验结果做了详尽的理论分析。