稀土对航空用铝合金铸态显微组织的影响

研究了Nd(0～0.37%)和混合轻稀土(0～0.52%)对航空用铝合金7075和2024铸态显微组织的影响.结果表明,两种稀土的加入均使7075和2024中粗大共晶的数量明显减少;一定量Nd的加入可显著减小2024和7075的二次枝晶间距;混合轻稀土对7075和2024二次枝晶间距的影响比较复杂.     

Al-Mg-Sc合金铸态组织观察

采用金相显微镜、扫功电镜（SEM），观察了微量Sc(钪）对Al-Mg合金显微组织和第二相粒子形貌的影响，试验结果表明，普通Al-Mg合金添加微量Se后其铸态组织得到显著细化，随着Mg,Se含量增加，合金的组织随之细化。第二相粒子形态表现多样，对第二相粒子成分分析结果表明它是含Al,Sc,Zr,Ti的复合粒子。     

稀土Er对Al-Mg-Si合金铸态微观组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜(能谱)、XRD、 TEM等分析手段研究了稀土Er对Al-Mg-Si合金铸态微观组织的影响,并从理论上分析了Er的作用机理.研究结果表明:Er的质量分数为0.6%时合金的晶粒细化效果比较明显,当Er含量超过0.6%时,细化效果减弱.     

稀土银合金铸态及再结晶组织的观察与分析

制备了不同稀土含量的银合金,用电子探针扫描仪观察了几种银合金的铸态组织和再结晶退火组织。研究合金的铸态组织时发现,含微量稀土(0.016％La)的银合金为固溶态,显示大晶粒组织;含0．12％RE的银合金有少量分散的球状第二相稀土化合物分布在大晶粒组织上;含1．2％RE的银合金中的稀土化合物枝晶形成连续的网状分布。稀土元素的加入,细化了冷变形再结晶组织的晶粒,经过破碎、再聚集所形成的分散的银稀土化合物第二相有效地强化了银合金,并提高合金的热稳定性。     

VAR法钒合金的铸态组织特征

利用VAR（vacuum arc remelting of consumable electrode,真空自耗电极电弧重熔）法制备了V-4Cr-4Ti（ω％,下同）钒合金,并采用XRD、OM、SEM和TEM对铸态组织结构进行了分析。结果表明：铸锭杂质C、N、O含量高,Ti、Cr都有一定的烧损,合金实测成分为V-3．7Cr-3．6Ti。铸锭内部含有许多的微小气孔。合金具有明显的3个晶区：激冷层的晶粒大小不均,平均晶粒尺寸500μm;等轴晶区晶粒大小分布也不均匀,但平均晶粒尺寸较激冷区的更大;柱状晶区晶粒明显拉长,长度可达2mm。固溶体晶格常数α=0．3021nm。合金为多相结构,第二相有两种类型：1）在晶内呈“盘状”形貌,其厚度100～150nm,其余两维尺寸达到1～2μm,在晶界处呈连续网状分布。该析出相是富Ti型的Ti-（CON）;2）少量的粒径达1～2μm的“球形”析出相,推测也是Ti-（CON）。     

微量钪、锆对Al-Zn-Mg合金铸态组织演变的影响

对复合添加了稀土元素Sc、Zr的Al-Zn-Mg合金采用光学显微镜(OM)、电子探针(EPMA)、差热分析(DSC)等分析和测试方法,探究不同含量的Sc、Zr添加量对Al-Zn-Mg合金铸态组织演变的影响。结果表明,稀土元素Sc、Zr的复合添加对铸态晶粒产生了细化效果,铸态合金元素大多数偏聚在晶界或者晶内,随着Sc、Zr的含量增加,元素分布趋于均匀,第二相数目开始减少,晶粒大小也逐渐减少。470℃×24 h均匀化退火之后,枝晶组织得到消除,大部分非平衡T相也溶入基体,只有少量难溶的Fe、Si杂质相残留在晶界上,同时合金中重新析出小尺寸的MgZn_2相。随着Sc、Zr含量的增加,第二相的回溶和晶粒细化效果得到了提高。     

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。     

Ce对Al-Mg-Si合金铸态及均匀化组织的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱分析仪研究了微量Ce对Al-Mg-Si合金的铸态及其均匀化组织的影响。结果表明,稀土元素Ce可以明显地细化合金的铸态组织。当合金中添加0.2%的Ce时,晶界上存在富Ce的金属化合物,Ce有效抑制了初生相的形核和长大。经490℃×24 h均匀化处理后,合金中的非平衡相未回溶到基体中,仍存在大量的枝晶组织;随着均匀化温度提高,枝晶和非平衡相消失,基体合金中残留片状的AlFeSi相,Ce使粗大的AlFeSi相转变为颗粒状、短棒状的富Ce的AlFeSi相。     

稀土对AlZnMgCu合金铸态组织和力学性能影响

研究了单一稀土铈(Ce)、钇(Y)对航空用铝合金AlZnMeCu铸态枝晶组织和力学性能的影响规律。结果表明,稀土元素能有效细化合金的二次枝晶组织,减小最大共晶化合物尺寸。稀土的加入使合金的时效强度、硬度有所下降,但少量稀土可改善合金的冲击韧性。     

Al-35La铸态合金的显微组织和力学性能

采用真空熔炼方法,在不同铸型(金属型、石墨型和砂型)中制备了Al-35La合金试样,研究了其组织形貌和力学性能及组织的形成原因。结果表明,Al-35La合金在不同铸型中的凝固组织均是周期性双相枝晶组织;不同铸型中试样的硬度和相对压缩率相差不大;合金的抗压强度较高且具有10%左右的相对压缩率,这与合金组织中Al11La3枝晶不连续分布,从而使组织细化的特征相一致。     

铸态Mg—xSn-2La合金的组织与性能

采用光学金相显微镜、SEM、EDS、XRD分析以及拉伸试验等试验手段,研究了Mg-xSn-2La(x=2.34、4.68、7.02、9.36)合金铸态下的组织和性能.结果表明,当Sn含量为2.34%时,合金主要由α-Mg和Mg-La-Sn稀土相组成;随着Sn含量增加,Mg2Sn数量增多,Mg-La-Sn稀土相逐渐粗化,细小的颗粒状稀土相减少,棒状稀土相增加,并且逐渐由晶界向枝晶间界分布,合金的抗拉强度与伸长率明显提高.Mg-7.02Sn-2La合金具有最高的抗拉强度(151 MPa),而Mg-4.68Sn2La具有最高的伸长率(12.7%),但是过多的Sn反而会导致合金力学性能下降.     

Zr对铸态Mg-Sn-Pb合金显微组织的影响

利用传统重力铸造方法,制备了Mg-4Sn-2.5Pb-(1.0-2.5)Zr镁合金。采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和电子探针分析了Zr对合金组织的影响。结果表明,1.0%的Zr加入Mg-4Sn-2.5Pb合金并未显著细化晶粒,使得合金中的Mg_2Sn相有沿晶界呈网状析出的趋势,在一定程度上提高了合金的抗拉强度和硬度;Mg-Sn-Pb-Zr合金没有良好的塑性。     

微量Er对Mg-Nd-Zn-Zr合金显微组织与力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、能谱仪、X射线衍射分析及力学性能测试,研究了稀土元素Er对Mg-Nd-Zn-Zr合金铸态显微组织及力学性能的影响。结果表明:在Mg-Nd-Zn-Zr合金中添加0.5wt%Er后,元素Er主要以白色小颗粒形貌分布在晶间,合金达到峰值时效的时间更短,且有大量细小的相均匀析出,时效强化效果更好;加入Er后,合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到283.4、170.2 MPa和4%;在Mg-Nd-Zn-Zr-Er合金室温拉伸断口中有高度不一的解理台、撕裂棱和少量韧窝,韧窝中的颗粒物主要含Er、Nd,说明该合金具有较好的塑性;Er的加入并没有改变合金的断裂方式,两种合金时效态都以准解理断裂为主。     

时效对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

通过拉伸实验、三点弯曲法断裂韧性测定,借助光学显微镜、扫描电镜、透射电镜观察和X射线衍射分析等手段研究了时效对喷射沉积Al-9Zn-3Mg-2.5Cu.0.8Ni-0.8Zr合金的力学性能和组织的影响.结果表明,该合金经135℃×24 h时效能达到峰值强度(782 MPa),但韧性和延性较差;在175℃保温3h,韧性和延性有所提高,但强度大幅度降低;在135℃做第三级时效,能使强度回升至与峰值时效相当,达到770MPa,延性和韧性仍保持较高水平.     

Sr微合金化对过共晶铝硅合金铸态组织及断口形貌的影响

采用金相显微镜、扫描电镜等检测手段对于不同含量Sr微合金化后的Al-17Si过共晶铝硅合金的显微组织、断口形貌进行了研究。结果表明,锶含量在0.6wt%时,合金组织最为理想,较大针状的共晶硅变为短杆状或颗粒状,使显微组织明显细化。锶对初晶硅的细化效果不明显,在Al-17Si合金显微组织中以针状相分布。从断口形貌上看,锶含量在0.3%和0.6%时,试样断口呈现准解理断裂。     

铸态Mg-5Sn-(0～3)Sr合金的组织和性能

利用SEM、EDS和XRD等研究了Mg-5Sn-xSr(x=0、0.3、1.0、1.5、2.0、3.0)镁合金的铸态显微组织,测试和分析了合金的室温力学性能.同时研究了Mg-5Sn-xSr合金在载荷为35 MPa和温度为175℃下的蠕变性能.结果表明,Sr的加入使得Mg-5Sn合金中生成一种新的MgSnSr耐热相,其形貌呈棒状和针状,随着Sr含量的增加,MgSnSr相的数量逐渐增多而MgzSn相的数量却逐渐减少.少量的Sr能细化晶粒,同时由于MgSnSr相的弥散强化作用,使得Mg-5Sn合金的室温力学性能得到改善,其中Sr含量为0.3%时,合金具有最优室温力学性能,抗拉强度达到165 MPa,伸长率达到10.4%;并且Sr含量的增加能不断改善Mg-5Sn合金的耐热性能,当Sr含量达到3%时,合金的稳态蠕变速率降低近50%.     

Mn含量对Mg-5Al合金铸态组织和力学性能的影响

研究了合金元素Mn对Mg-5Al合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,在Mg-5Al合金中加入Mn后,合金组织细化,连续或半连续网状分布的β-Mg17Al12相逐渐转变为断续、分散的骨骼状相,晶界附近出现颗粒相并且数量逐渐增多。随着Mn含量增加,合金室温抗拉强度、伸长率及冲击韧度先上升然后下降。当Mn含量为0.3%时,合金综合力学性能最好,抗拉强度、伸长率与冲击韧度达到190MPa、7.3%与21.1J·cm-2,分别提高了7.9%、9.1%与9.3%。继续增加Mn含量至0.5%时,Al8Mn5颗粒聚集长大粗化,导致Mg-5Al合金综合力学性能下降。     

Sr元素对铸态Mg-Zn合金组织与性能的影响

研究了微合金化元素Sr对车载体系用Mg-Al-Zn合金的铸态组织和力学性能的影响。结果表明,随着Sr含量的增加,合金中的Al4Sr、Mg17Sr2和Mg32(Al,Zn)49、Al2Mg5Zn2相的含量与形状在不断变化;合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率都是先上升而后降低,在Sr含量为2%时取得最大值。     

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°。