Ce对Al-Zn-Mg-Cu-Sc合金组织和力学性能的影响

为了研究Ce元素对T6态Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金显微组织和力学性能的影响,通过改变合金中Ce元素的添加量,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子万能实验机对合金的显微组织、拉伸断口形貌和力学性能进行了研究.结果表明,加入质量分数为0.2%的Ce元素可以显著细化Al-7.5Zn-2Mg-2.3Cu-0.1Sc合金的铸态和T6态显微组织.在合金的T6处理过程中随着时效时间的增加,合金硬度和抗拉强度均先增加后降低,合金的硬度和抗拉强度峰值分别为216 HB和681.7 MPa,合金最高屈服强度为638.2 MPa.合金拉伸断口呈韧脆混合断裂特征.     

Zn对AM60B镁合金显微组织和力学性能的影响

以AM60B为基体合金,采用ICP、OM、SEM、EDS和拉伸试验机等研究不同Zn含量对AM60B合金组织和力学性能影响.研究结果表明:随着Zn元素含量的增加,AM60B镁合金的组织主要由α-Mg基体相,Mg2Zn和Al9Mn11相组成,其抗拉强度、屈服强度和硬度先增加后减小,并在Zn元素含量达到4%时达到峰值,分别为248 MPa、123 MPa和70.4HV.其拉伸断口为准解理断口,该合金的强化机制为细晶强化、固溶强化和第二相析出强化,其中细晶强化起主导作用.     

Zn在AlSiCuMg合金时效过程中的作用

研究了微量合金元素Zn对高强度铸造合金Al-Si-Cu-Mg时效过程的影响.通过差热分析和透射电镜等分析测试方法表明：当锌的添加量在w(Zn)=0.1%～1.0%时，可提高合金的时效峰硬度，加快合金的硬化速度.当Zn含量为0.5%时，合金的时效峰最高，当Zn含量增大到w(Zn)=1%时，硬度有所降低，但仍高于无Zn合金.通过DSC和TEM分析显示，微量的Zn固溶于基体中，加快了亚稳相的析出，较早地形成了细小而密集的亚稳相，从而使合金获得了较高的峰时效硬度.     

动态时效对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与力学性能的影响

对Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金进行预时效+中温轧制变形+终时效的动态时效工艺处理,采用硬度测试、拉伸性能测试,结合金相显微组织分析和透射电子显微分析,探究动态时效对其力学性能与微观组织的影响。结果表明：动态时效能够提高合金的时效硬化速率,随着变形量的增大,合金的峰时效时间逐渐减小,峰值硬度逐渐增大。动态时效能够改变晶粒形貌,随着变形量的增大,晶粒的纵横比增大,位错数量增多,强化相数量增多尺寸减小,使得合金强度随着变形量的增大而逐渐增大,但伸长率逐渐减小。变形量为50%合金的强度最高,抗拉强度和屈服强度最大,分别为527.4 MPa和467.0 MPa,伸长率保持在较高值9.1%。     

高强韧铸造铝合金组织与性能研究

采用正交试验研究了Cu,Mg,Mn,Zn四种元素对新型高强韧耐热Al-Si-Cu-Mg-Mn-Zn合金室温及250℃力学性能的影响规律,分析了Al-7.0Si-2.5Cu-0.5Mg-0.3Mn-0.8Zn合金铸态及热处理后试样的金相显微组织和250℃断口形貌.结果表明:Cu,Mg,Mn,Zn四种元素对Al-Si-Cu-Mg-Mn-Zn合金室温及250℃抗拉强度和延伸率的影响顺序为,Mg>Cu>Zn≥Mn,Mg和Cu是主要影响因素,Mn和Zn是次要影响因素.随着Mg含量的增加,合金室温及250℃抗拉强度升高而伸长率下降,随着Cu含量的增加,合金室温抗拉强度升高而伸长率下降,250℃抗拉强度升高而伸长率呈先升后降趋势,Zn含量的提高有利于提高合金250℃延伸率.为使合金具有良好的综合力学性能(室温及250℃),Al-Si-Cu-Mg-Mn-Zn合金的最佳质量分数为7.0%Si,2.5%Cu,0.3%Mg,0.3%Mn,0.8%Zn,且合金力学性能室温时bσ≥345 MPa,5δ≥6.0%,250℃时bσ≥220 MPa,5δ≥9.0%.     

微量杂质元素对GH871合金涡轮盘力学性能的影响

研究了两种微量杂质元素含量不同的新型含Nb铁基高温合金（记为A1和A2）的力学性能。结果表明：微量杂质元素对合金在室温和高温的拉伸强度影响较小，但对合金的高温拉伸塑性影响较大；微量杂质元素严重恶化了合金的高温持久塑性；同时对合金在650℃，441MPa下的蠕变性能具有重要影响。     

Cu对热挤压Al-Mg-Si合金力学性能及导电率的影响

为了满足铝合金架空输电导线的使用需求,以热挤压法制备的Al-Mg-Si合金电工铝杆为研究对象,通过调节Cu元素的添加量,研究了Cu对Al-Mg-Si合金的力学性能及导电率的影响.结果表明,向Al-0.35Si-0.45Mg-0.13Fe合金中添入微量Cu元素后,Mg2Si析出相得到细化且时效强度提高.随着Cu元素含量的增加,峰时效时间缩短,合金抗拉强度不断提高,但伸长率逐渐降低.当Cu含量为0.06%时,合金抗拉强度达到最大值145.7 MPa.合金导电率随着Cu元素含量的增加先升后降,当Cu含量为0.03%时达到最大值60.18%IACS.     

合金元素对重力铸造Al-5.5Fe基合金组织和性能的影响

为了确定Cu、Zn、Mg等合金元素对重力铸造Al-5.5Fe基合金组织与力学性能的影响规律,采用了SEM、XRD、力学性能测试等分析检测手段.实验表明,适当增加Cu元素的质量分数可以有效提高Al-5.5Fe基合金的抗拉强度.对于重力铸造Al-5.5Fe-xCu合金而言,当Cu的质量分数由2.5%提高到4%时,该合金的抗拉强度得到明显提高,达到了130.65 MPa.Zn、Mg和Mn元素的添加可以有效提高Al-5.5Fe基合金的抗拉强度,Al-5.5Fe-4Cu-2Zn-0.4Mg-0.5Mn合金的抗拉强度达到了171.28 MPa.显微组织观察结果表明,向合金中加入Mg、Mn、Zn等元素可以将针片状Al3Fe的形貌改善得更加圆滑,合金中的第二相呈圆球状、N边形状以及六边形状,且弥散分布于基体中.第二相的数量会随着Cu元素的增加而增加,从而显著提高了合金的性能.     

微量Ag对Al2014合金微观组织和拉伸性能的影响

通过拉伸测试和透射电子显微分析等手段,研究了微量Ag对Al2014合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明:微量Ag元素的加入明显提高了Al2014合金的拉伸性能.Ag的添加改变了铝合金的时效行为,在铝基体{111}面上析出了一种新的六边形片状Ω(Al2Cu)相.合金强度的提高归因于Ω(Al2Cu)相的沉淀硬化作用.     

挤压态Mg－Zn－Nd镁合金的组织与力学性

为了确定稀土元素Nd在Mg,Zn系镁合金中的合金化作用, 以添加0.5%～3%Nd的挤压态Mg镁合金为实验材料,在室温、150℃和200℃ 下进行了拉伸试验,确定了合金在不同温度下的抗拉强度、屈服强度及伸长率,探讨了稀土 元素Nd对Mg,Zn系镁合金的拉伸性能的影响规律.结果表明,室温下,随着Nd含量的增加, 抗拉强度不断升高,而屈服强度则先降低后升高;在150℃和200℃下,合金的抗拉强度和屈服强度随Nd含量的增加则呈现不同的变化规律.此外,Nd含量为0.5%、1%和3%的合金的伸长率随试验温度的升高呈现先增大后减小的趋势,而Nd含量为2%的合金的伸长率则随试验 温度的升高而持续增大.     

钡对铅酸蓄电池板栅Pb-Ca-Sn合金的微观组织及性能的影响

为提高铅酸蓄电池板栅材料性能,在铅钙锡板栅合金中添加碱土元素钡,研究钡含量对板栅的微观组织、力学性能以及电化学性能的影响.采用金相显微、扫描电镜、室温力学性能、线性扫描伏安、塔菲尔曲线、恒电流充电加速腐蚀失重等测试手段,对板栅材料的性能进行了相关表征.实验结果表明:碱土元素钡的添加,促进了铅钙锡合金腐蚀过程中的沉积反应,改善了合金组织的均匀性.随着钡含量的增加,细小的沉淀颗粒逐渐增多且呈均匀分布,合金的强度和硬度得到了提高,同时耐腐蚀性也得到了改善.在本实验中钡的添加量分别为0.01 wt%、0.02 wt%、0.03 wt%,当其添加量为0.03 wt%时,各方面综合性能更优,效果更好(wt%表示质量百分数).     

时效处理对Al-Li二元合金力学性能的影响

采用真空感应熔炼炉制备Al-1Li、Al-2Li和Al-3Li二元合金,用金相显微镜观察其铸态组织,并用DSC确定其相转变温度。对3种合金进行固溶和时效处理,用维氏硬度计测量试样的硬度。选择具有不同时效时间的Al-Li合金进行拉伸实验,并用SEM观察断口形貌。结果表明:除Al-1Li合金外,Al-2Li和Al-3Li合金具有明显时效硬化和强化效应;Al-1Li、Al-2Li和Al-3Li合金的最大抗拉强度分别为63 MPa、162 MPa和298 MPa;合金元素Li在提高Al-Li合金强度的同时,导致其韧性降低,断裂由韧性向脆性转变。     

稀土元素及时效工艺对1420合金组织和性能的影响

研究了稀上元素对１４２０铝锂合金在不同时效状态下的力学性能和显微组织的影响，并与不含稀土元素的１４２０合金进行了比较。结果表明：添加微量稀土元素可以阻碍合金的再结晶，细化再结晶晶粒，并促进δ＇相在时效过程中的弥散析出。采用４６５℃固溶，２％预拉伸变形后经１７０℃，２～６ｈ时效，可使含微量稀土元素的１４２０合金获得较好的强度塑性。     

含微量Sc和Zr的Al—Cu—Mg—Fe—Ni合金时效行为和拉伸性能

配制了３种不同成分的Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｆｅ－Ｎｉ系实验合金,研究了微量Ｓｃ和Ｚｒ对该系合金时效行为和拉伸性能的影响。用硬度法测量了合金在２００℃和３００℃下的时效硬化曲线,用航向电镜观察了合金在淬火及２００℃时效不同时间后的显微组织。在室温（２０℃）,２００,２５０,３００℃征测量了合金的拉伸力学性能,用扫描电镜观察了拉伸断口形貌。结果表明：加入微量Ｓｃ,Ｚｒ后生成的Ａｌ３（Ｓｃ,Ｚｒ）质点均匀弥     

含稀土Er的Al-Zn-Mg合金的组织与性能

为了探讨稀土Er对热处理可强化(沉淀强化)的铝合金系作用,采用铸锭冶金法制备了6种含Er量不同的Al-Zn-Mg合金进行了深入分析.通过硬度测试、拉伸力学性能测试、金相观察、X射线衍射和扫描电镜观察,研究了稀土元素Er对Al-Zn-Mg合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,稀土元素Er可以显著地细化Al-Zn-Mg合金的铸态晶粒,减小其枝晶网胞,当Er的添加量达到w(Er)=0.7％时,枝晶网胞几乎完全消失,晶粒变得非常细小且分布均匀;对于合金的冷轧态组织以及时效态晶粒也有同样的细化效果;添加Er后,Al-Zn-Mg合金在冷轧态及时效态下的屈服强度(σ0.2)及抗拉强度(σh)都得到了显著的提高,但塑性有所降低;稀土元素Er添加到Al-Zn-Mg合金中,主要与Al相互作用形成了Al3Er相.合金显微组织的细化及合金的强化都与该相的形成和析出有关.     

不同Mg/Si比对含Zn的Al-Mg-Si合金再结晶组织及性能的影响

为改善Al-Mg-Si系合金汽车板综合性能,通过浇铸法制备出3组合金成分铸锭,并经过均匀化、热轧、中间退火、冷轧,获得1 mm厚的合金板材.合金板材经560℃固溶30 min后,立即在100℃条件下预时效8 h,室温停放14天,模拟铝板转运存储过程,并拉伸变形2%,再在185℃下进行20 min烘烤处理,实现烘烤硬化.采用金相显微镜、装备电子背散射衍射的扫描电镜对合金进行显微组织观察及织构分析,通过万能电子试验机进行力学性能测定,研究不同Mg/Si比和高Zn元素对合金再结晶组织及织构、烘烤硬化性以及腐蚀敏感性的影响.结果表明,Mg/Si比相等合金再结晶组织更加均匀细小,平均晶粒尺寸190μm,存在相对较少的Cube织构{001}100和较多的P型织构{011}122;高Mg合金、高Si合金局部晶粒粗大,Cube织构{001}100较多,P型织构{011}122较少;预时效后,Mg/Si比相等合金强度较高,且烘烤硬化性优异,烤漆硬化增量达到107 MPa;烤漆后,更多的Zn原子扩散到晶界上,强化晶界微电流反应,欠时效态Mg/Si比相等合金较高Mg合金、高Si合金抗腐蚀敏感性降低,被腐蚀深度为121μm.     

P对一种新型Ni-Fe基铸造高温合金组织和性能的影响

研究了P元素添加对一种700℃先进超超临界电站汽轮机气缸和阀体用新型Ni-Fe基铸造高温合金组织特征和力学性能的影响。结果表明:P元素的添加使合金枝晶组织粗化且合金元素偏析程度增大。经标准热处理后,合金的主要析出相为γ'相、M C型碳化物、M_(23)C_6型碳化物和Ti(C,N)型碳氮化物。P元素添加对析出相类型无明显影响,却增加晶界M_(23)C_6型碳化物的形核率并减小其尺寸。合金的拉伸强度随P元素的加入无明显变化,然而,700℃/400MPa条件下的持久寿命和塑性明显降低。合金力学性能的变化被归因于枝晶粗化和偏析程度增加引起的晶界和枝晶间强度降低。     

热挤压对AZ31-0.25%Sb合金组织与性能的影响

通过不同温度热挤压处理、力学性能测试和组织形貌观察,研究了热挤压处理对AZ31-0.25%Sb镁合金组织与性能的影响.结果表明：热挤压处理可有效提高合金的力学性能,经220 ℃热挤压处理,合金的室温抗拉强度由263 MPa提高到297.6 MPa,屈服强度由96 MPa提高到222.1 MPa,提高幅度达131.4%;热挤压处理提高AZ31-0.5Sb%合金强度的原因是：挤压期间产生了形变强化和发生的动态再结晶,形变产生的高密度位错可提高合金的抗拉强度,而发生动态再结晶形成的细小晶粒可有效提高合金的屈服强度.     

Mg-A1-Zn合金的成分、组织与性能的关系研究

在ZM5镁合金的基础上,添加部分Zn元素和少量Ag元素,研究了新合金与ZM5合金组织及性能的差异,探讨固溶和时效处理对Mg-Al-Zn合金中组织演变的影响以及组织与性能之间的关系.结果表明:在ZM5合金中添加Zn能较为明显地增加合金中的γ(Mg17Al12)相的数量,且使之变得较为粗大,片层的取向也显得比较复杂多样,而且合金在T4(固溶)和T6(固溶 时效)状态下的屈强比也有较为明显的提高,而延伸率降低;热处理状态对Mg-Al-Zn合金的显微组织有明显的影响;固溶处理后的时效处理能明显提高Mg-Al-Zn合金屈强比;分布在基体晶界处的γ相的数量、大小和形态与合金的拉伸性能有着密切的关系.     

熔体超声处理对不同态GW93合金组织和力学性能的影响

为改善Mg-9Gd-3Y-1Zr-0.7Zn (GW93)合金的微观组织和力学性能,通过对合金进行熔体超声处理后浇铸,再对其铸件进行均匀化处理,固溶时效处理,热挤压处理和热挤压后的时效处理;采用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其进行微观组织和物相分析,利用电子布氏硬度机和电子万能拉伸试验机对其进行布氏硬度和拉伸性能测试。研究结果表明:超声处理后的不同态GW93合金基体α-Mg相明显细化,第二相分布更加均匀;有无超声处理的均匀态,挤压态和挤压+时效态GW93合金均由基体α-Mg,Mg_5(Gd,Y,Zn),14H-LPSO结构,β(Mg,Zn)_3Gd相和富稀土相组成,热稳定相14H-LPSO结构在温度为500℃,保温时间在24 h以上会发生分解。经过超声处理的均匀态,热挤压态,固溶+时效态和热挤压+时效态GW93合金的硬度比未经超声处理的硬度分别提升了10.41%,9.39%,21.48%和10.01%;抗拉强度分别提升了17.71%,2.86%,29.63%和8.36%;屈服强度分别提升了6.63%,9.80%,18.01%和12.74%。