铸造耐热铝合金的研究进展及展望

随着资源和环境问题日益突出,世界各国均对汽车工业节能减排提出了迫切的要求.用铸造耐热铝合金替代铸铁可大幅度减轻车身质量,因此铸造耐热铝合金成为新一代汽车发动机缸体和活塞的主流材料.然而,商业铸造铝合金的高温性能并不能较好地满足当前应用需求,并且快速凝固铝合金和铝基复合材料受限于高昂成本和制备复杂性而不能被大范围推广.因此,目前学术界和产业界的研究多集中于铸造铝合金耐热性能的提升和新型高温强化机理的探索.铸造耐热铝合金可分为三个体系:Al?Si、Al?Cu和Al?Mg.其中,Al?Si合金因具备优异的铸造流动性等成型特性而被大范围研究和应用.通过添加多种元素进行合金化,在铝合金中形成各种熔点高、热稳定性好的金属间化合物阻碍晶界运动和位错滑移是目前主流的强化方式.而经过热处理和Si相变质,进一步调控合金的组织结构也是一种重要的强化手段.此外,优化熔炼和铸造工艺,减少夹杂和铸造缺陷对提高铸造铝合金的高温强度也有重要意义.值得注意的是,近年来的研究表明第二相的三维网状互联结构与合金高温性能的提升存在密切关系.在高温强度以外,国内外学者也致力于研究铸造铝合金的蠕变性能、疲劳性能和热暴露性能.本文从体系组成和国内外商用产品两方面归纳了铸造耐热铝合金的发展和应用,分析了铸造铝合金组织结构调控的基本手段,总结了铸造铝合金高温性能的最新研究成果,同时对铸造耐热铝合金的未来研究方向进行了展望.     

Ti,B复合细化对高温铸造铝合金（ZL—208）的作用

Ｔｉ、Ｂ复合细化使ＺＬ－２０８高温铸造铝合金的高温持久性能受到损害，对室温拉伸和疲劳性能作用不明显。     

稀土Mg-Gd系合金的研究现状与展望

Mg-Gd系镁合金因满足航空航天材料轻量化、高温强度的要求而受到极大关注。简述了稀土Mg-Gd系合金的研究现状。从合金氧化夹杂、流动性能、Gd在合金中的偏析以及合金的热裂性等方面阐述了浇铸法制备Mg-Gd系合金的铸造性能。通过统计比较了近年来在Mg-Gd基础上设计出的合金在不同状态下的强度、塑性数据。阐述了合金在低温、室温下的强度与抗蠕变性能、高温压缩性能和短时强度等高温力学性能及各自的断裂机制。最后,叙述了该合金系的耐腐蚀性能,并展望了该合金系的研究前景。     

新型高强度耐腐蚀铸造铝合金EI

本文叙述了新型高强度耐腐蚀铸造铝合金ZL115合金的研究,包括合金成分、相组成和热处理工艺的影响,并给出标准化学成分;测定了合金的铸造工艺性能、物理性能和耐腐蚀性能。     

挤压铸造6082铝合金的高温流变行为和变形激活能分析

目的 研究不同挤压铸造压力下所制备的6082铝合金的高温应力应变关系。方法 对100 MPa和50 MPa挤压铸造压力下制备的6082铝合金进行高温压缩实验,建立了相应的本构模型,并分析了挤压铸造压力和变形参数对流变行为和变形激活能的影响。结果 相同变形条件下,挤压铸造压力为100 MPa时,6082铝合金流变应力更高。当温度较高和应变速率较低时,两种不同的6082铝合金流变应力值差距明显缩小。挤压铸造6082铝合金的激活能随着变形温度和应变速率的增加而降低。结论 高挤压铸造压力下制备的6082铝合金变形激活能更大,变形更困难,但高温中低应变速率时,挤压铸造6082铝合金的变形难易程度相近。     

快速凝固耐热铝合金的现状和发展

采用快速凝固/粉末冶金技术可制备出含有大量过渡族元素的铝合金,这种铝合金具有优良的高温力学性能和热稳定性,并已发展成为一系列耐热铝合金。简要评述了耐热铝合金的研究现状、发展趋势及应用前景。     

等径角挤压对Al-Cu-Mg-Ag合金组织性能的影响

为研究大塑形变形对耐热铝合金的作用,采用铸冶金工艺制备了新型的Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金,通过显微组织观察、差热分析及硬度测试等方法,研究了等径角挤压对耐热铝合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:通过对挤压态的Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金在固溶淬火后时效前进行等径角挤压变形,可获得晶粒尺寸低于2μm的块体超...     

工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金研究及应用进展

工业燃气轮机具有热效率高、污染低等突出优点,成为未来发电机组与大型水面舰船动力的首选设备。铸造高温合金是工业燃气轮机涡轮叶片等热端部件的关键材料,其性能和制备水平在一定程度上决定了先进燃气轮机的功率、效率、寿命等性能。本文重点综述了工业燃气轮机及其涡轮叶片用铸造高温合金材料的研究及应用现状,并对工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金及涡轮叶片制造技术的发展趋势进行了展望。未来,先进定向凝固,“材料基因工程”等技术将逐渐应用到工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金的研制中;此外,先进工业燃气轮机上定向/单晶高温合金的应用将越来越广泛。     

快速凝固Al-Fe-V-Si耐热铝合金研究进展

快速凝固技术制备Al-Fe-V-Si系合金,可以获得细小弥散且高温下扩散率低的第二相粒子,从而获得良好的耐热性能.本文综述了Al-Fe-V-Si系合金的发展历程,着重介绍了Al-Fe-V-Si系合金的制备工艺、微观组织控制及强化措施;分析了该合金目前发展中存在的问题,并阐述了该合金今后的发展应重点集中在工艺优化、提高热稳定等方面.     

Mg-Al系耐热镁合金中的合金元素及其作用

合金化或微合金化作为改善合金性能或设计新型合金的重要手段之一,目前已普遍应用于Mg-A1系耐热镁合金的研究开发中.综述了Mg-Al系耐热镁合金中合金元素Al、Zn、Mn、Sb、Bi、Sn、Si、RE、Ca和Sr的作用行为,重点分析了Al和Zn 2种主体元素对Mg-Al系耐热镁合金组织和性能的影响,讨论了合金元素使用中存在的问题和今后的发展方向.     

腐蚀保护常用的几种牺牲阳极材料

介绍了 3类常用的牺牲阳极材料 ,重点阐述了阳极材料中的杂质元素及合金元素对阳极性能的影响。     

非晶合金应用现状

非晶合金经过几十年的研究,已经到了研发性能卓越、质量稳定,可大批量生产的新产品的阶段.通过简介非晶合金发展历史中3个商业化比较成功的公司非晶体金属公司、安泰科技股份有限公司和液体金属科技股份公司研发新产品的艰难历程,以及非晶合金国内外当前的应用研究状况,说明非晶合金在作为软磁功能材料和薄、轻、小的3C产品结构材料方面具有很大发展潜力.     

铸造镁合金的发展及其展望

系统地总结了各类铸造镁合金的成分、铸造方式与其高、低温力学性能之间的关系.论述了高强度镁合金、高温镁合金及阻燃镁合金的研究重点及发展方向.     

轻合金真空摩擦学研究进展

总结了应用于航空航天并在航空航天工业中具有广阔应用前景的钛合金、铝合金和镁合金的真空摩擦学实验研究结果,综述了这几种轻合金真空摩擦学的研究进展,进一步指明了轻合金真空摩擦学的研究方向.研究结果表明:轻合金在真空中的摩擦磨损行为与在空气中的明显不同,当与其自身或其它金属构成摩擦副时,在真空中的摩擦系数较在空气中的普遍降低,真空度、实验载荷和滑动速度是影响轻合金真空摩擦磨损行为的主要因素.     

含碳Fe-Mn-Si记忆合金的记忆性能研究

研究了含碳Fe－Mn－Si记忆合金Fe－18．1Mn－5．5Si－0．32C（wt％）的记忆性能，并与典型的Fe－Mn－Si三元记忆合金比较．结果表明：碳原子显著提高Fe－Mn－Si合金的回复率和回复应力，增加可回复应变，使合金的可回复应变大于5％，还极大延缓Fe－Mn－Si记忆合金回复率的表减趋势．碳原子提高Fe－Mn－Si合金记忆性能的原因是碳原子通过固溶强化提高奥氏体的强度，抑制不可逆塑性变形，促进应力诱发γ→ε马氏体相变及其逆转变．同时，含碳Fe－Mn－Si合金中应力诱发马氏体位向较单一，减少了相互交截，有利于形状记忆效应。     

高强度,银白色,中温熔点口腔铸造合金的研制

根据相图和位错理论，结合电子探针和Ｘ射线衍射分析，配制了新的口腔铸造合金（简称ＸＢ２２１Ｓ合金），成份为Ｃｕ３６－３８Ｚｎ３６－３８Ｎｉ１８－１９Ｓ５－１０，其中Ｓ代表少量或微量元素Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｇｅ和Ｉｎ，总含量为５－１０％。合金熔点９５０－９８０℃。经口腔科临床试用，效果良好。新合金强度高、成本低、呈银白色。它克服了市售ＣｕＺｎＮｉ合金抗腐蚀性能差，使用后合金颜色变黄的缺点。     

Al-Li合金及其应用前景

介绍了铝锂合金的分类、性能、生产方法及应用前景。     

锻造技术在轻金属中的应用

随着社会的发展,材料的研发与设计向着轻量化、高强化发展,轻金属在航空航天以及汽车工业上表现出了良好的应用潜力,同时也对材料加工成形方式,如锻造技术等提出了更高的要求。简要介绍了金属锻造技术,如自由锻造、等温锻造和多向锻造技术,分析了锻造技术在轻量化金属如钛合金、铝合金以及镁合金上的应用,经过锻造处理后,金属的微观组织及力学性能得到了提升,锻件质量得到了改善。还介绍了数值模拟在锻造过程中模具设计及工艺优化上的研究及应用现状,同时对金属锻造未来向精密化、复杂化以及智能化的发展趋势进行了分析与展望。     

金银钯及其合金在含Cr^6＋试剂中的金相侵蚀行为

采用含有Ｃｒ＾６＋的酸性溶液和擦试法可去除金，银，钯及其合金相样品表面的变形层和划痕，用相同的试剂配方采用浸泡法同时可显示金相组织。实现了一种试剂同时谐有抛光和显示组织的作用，是一种制备高质量金相样品的有效方法。     

饰品用金合金研究进展

黄金及其合金是历史悠久的饰品材料,金合金的颜色本质是电子的能带跃迁,因此可以通过合金化与能带结构变化的关系来了解颜色变化的机制.目前,CIELAB方法是珠宝领域普遍采用的颜色测量方法.金合金按照颜色分主要有白色金合金和彩色金合金两种.综述了近年来国内外首饰用白色以及彩色金合金的一些发展状况,评价了各种合金的冶金性能,并介绍了近年来最新出现的一些新型金合金.