热处理工艺对Mg-RE-Zn-Zr系合金显微组织及力学性能的影响

通过气体保护制备了Mg-RE-Zn-Zr[RE-Ce-40La（wt％）的富铈稀土]合金,并对合金进行了热处理,测试了不同状态下合金的硬度、抗拉强度及伸长率等力学性能,采用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜对合金显微组织、拉伸断口进行了分析。结果发现,采用T6热处理工艺后,合金的晶粒尺寸明显细化,硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率显著提高,分别提高了11％,24％,7．3％和102％。     

铸造速度和混合稀土对Al-23%Si合金组织和性能的影响

研究了半连续铸造过程中不同铸造速度及铈镧混合稀土对Al-23%Si合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:当铸造速度从100 mm/min提高到250 mm/min时,Al-23%Si合金初晶硅的偏析现象得到有效改善,铸锭从内部到外部初晶硅的分布都较为均匀,初晶硅的平均尺寸从71.4μm下降到40.9μm,同时减轻了共晶硅的偏析.加入0.5%的铈镧混合稀土后,Al-23%Si合金的共晶组织产生了明显变化,稀土元素细化了合金的共晶组织,并使共晶硅相由层片状转变为短杆状.提高铸造速度和添加混合稀土可提高合金硬度和抗拉强度.     

混合稀土对Al—Si—Cu系合金铸造组织与硬度的影响

该文借助金相，电镜和热分析等手段，研究微量混合稀土（０．０５％￣０．５０％，质量分数）对Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ合金铸态组织与硬度的影响。结果表明，凝固速度显著影响稀土对代晶硅相的变质效果，稀土减小α（Ａｌ）二次枝晶间距，并使合金铸态硬度提高。试验证实，稀土使合金中化纹状三元共晶α（Ａｌ）＋Ｓｉ＋Ａｌ２Ｃｕ减少，块状Ａｌ２Ｃｕ相增加。     

镧、钇稀土在过共晶铝硅合金中的作用

研究了稀土镧和钇对过共晶铝硅合金的微观组织和力学性能的影响．实验合金为Ａｌ－２２％Ｓｉ,所加稀土为富镧混合稀土（含８０％Ｌａ）和Ａｌ－８８％Ｙ中间合金,加入量分别为０．６％～１．４％Ｌａ和０．１０％～０．１８％Ｙ．合金熔化精炼后在预热至２５０°Ｃ的金属型中浇铸成１２ｍｍ×６０ｍｍ试棒,浇注温度７４０°Ｃ．高温力学性能测试３００°Ｃ下保温３０ｍｉｎ后的拉伸强度．实验结果表明：单独加入稀土不能细化初晶硅,结合磷的作用,镧、钇可实现初晶硅和共晶硅的双重变质,其中初晶硅可细化至２２μｍ左右;适量Ｌａ可形成有利于提高高温性能的Ａｌ５ＳｉＣｕ２Ｌａ化合物;Ｙ可以有效地抑制该化合物长成粗大针状．经淬火及稳定化回火热处理后,合金室温抗拉强度可达２７６ＭＰａ,高温强度可达１７４ＭＰａ．     

微量稀土对7075合金组织和性能的影响

对含混合稀土为0.061wt％以下的四个不同含量的7075合金,进行了典型物理性能、主要力学性能测试和显微组织分析,结果表明:混合稀土含量较低时(0.0136wt％),对7075合金各项性能没有明显影响;含量达0.061wt％时,对7075合金有强化作用,但断裂韧性和拉压疲劳强度有下降趋势,并且能生成复杂的(MgAlCrCuZnRE)相。     

稀土对Al-Zn-Mg合金力学性能和应力腐蚀的影响

将0.06%稀土加入到Al-Zn-Mg合金中, 固溶处理后在150 ℃下时效. 在峰时效条件下 , 观察稀土对其力学性能和抗应力腐蚀断裂性能的影响. 结果表明, 稀土的加入使硬度峰值出现的时间提前, 并使硬度峰值、 屈服强度、 抗拉强度、 延伸率和抗应力腐蚀断裂的能力增加. 金相观察和X射线衍射结果表明, 稀土的加入减小了晶粒尺寸, 促进了强化相MgZn₂的析出, 此外稀土还能够明显减少合金中的 氢含量.     

MB26镁合金显微组织及其对力学性能的影响

本文报道了对MB26镁合金显微组织的研究结果及其对力学性能的影响。研究结果表明,在Mg-Zn-Zr合金中添加钇混合稀土可使铸态镁合金晶界变窄,并细化晶内析出物。随着钇稀土含量的增加,合金金相组织从等轴晶粒向亚共晶组织转变。钇稀土含量的增加,不会导致钇稀土元素向晶界大量富集,使晶界宽化。在含Z相的MB26合金中经挤压后,大致发生以下反应:Mg_6Y(Re)Zn_6(?)Mg_3Y(Re)_2Zn_3+MgZn_2,MgZn_2是镁合金的强化相。在挤压后的MB26镁合金中,沿压缩的原始晶界,有颗粒的Y(Re)-Zn相生成,这对合金力学性能有不良影响,在晶内有弥散细小的Mg-Y(Re)相生成,这是合金的强化相。在挤压状态下,钇稀土含量较小的MB26合金则产生亚晶界,并伴有细小析出相沿亚晶分布而强化合金;在钇稀土含量较大(2.65％wt)则没有亚晶形成,但晶内析出大量细小弥散强化质点,使合金得到强化。含钇稀土在(0.79～2.65％wt)范围内均能得到约370MPa的抗拉强度,比不添加钇稀土的Mg-Zn-Zr合金高出30MPa左右。     

富铈混合稀土对压铸AZ81合金组织和性能的影响

为开发铸造性能优越、成本低廉、中温性能略有改善,并能满足摩托车曲轴箱服役环境的新型镁合金提供材料基础,通过往AZ81合金中添加富铈混合稀土,考查稀土对压铸镁合金AZ81组织和性能影响.结果表明:少量加入稀土能起晶粒细化和固溶强化作用;随加入量增大,稀土以晶界和穿晶条状脆性相存在,对合金强度的损伤作用大于强化作用.因此,压铸AZ81的常温和150℃抗拉强度和屈服强度随稀土加入量的增加先略有提高,然后持续降低;室温延伸率随稀土加入量增加而连续下降,对150℃温度下的延伸率无明显影响;但富铈混合稀土的加入显著提高合金的蠕变抗力.     

CB125T摩托车活塞的材料与工艺研究

考察了CB125T摩托车活塞材料AC8B合金的熔炼、富铈混合稀土变质、高效复合溶剂处理及热处理工艺对组织和性能的影响，并借助于扫描电镜和电子探针分析了显微组织中相的分布与形貌．     

低温度系数Nd-Fe-B磁体及磁硬化机制的研究

研究了廉价高性能低温度系数铁基稀土永磁合金。以廉价的富Nd混合稀土MR作为研制该永磁合金所使用的稀土金属,以金属钴部分取代铁来改善铁基稀土永磁合金的温度稳定性,得到了较好的效果。研究了永磁体的相结构及其矫顽力机制,磁体晶粒形状各向异性也是产生高矫顽力的机制之一。     

RE对ZA—27合金组织和性能的影响

为进一步提高ZA-27合金的耐磨性,研究了RE对其组织和性能的影响。实验结果表明;RE使这种合金的晶粒细化,二次枝晶臂间距缩短,α相面积百分数略有增加。加入RE量大于0.1％时,基体中出现含RE硬质点,其形貌随RE加入量的提高而变化。RE的上述行为使ZA-27合金的强度和硬度略有提高,韧性降低,在润滑条件下的耐磨性可大辐度提高。     

High thermal conductivity and high strength magnesium alloy for high pressure die casting ultrathin-walled components

With the rapid development of 3C industries,the demand for high-thermal-conductivity magnesium alloys with high mechanical performance is increasing quickly.However,the thermal conductivities of most common Mg foundry alloys(such as Mg-9wt%-1wt%Zn)are still relatively low.In this study,we developed a high-thermal-conductivity Mg-4Al-4Zn-4RE-1Ca(wt%,AZEX4441)alloy with good mechanical properties for ultrathin-walled cellphone components via high-pressure die casting(HPDC).The HPDC AZEX4441 alloy exhibited a fine homogeneous microstructure(average grain size of 2.8μm)with granular Al₁₁RE₃,fibrous Al₂REZn₂,and networked Ca₆Mg₂Zn₃ phases distributed at the grain boundaries.The room-temperature thermal conductivity of the HPDC AZEX4441 alloy was 94.4 W·m^-1·K^-1,which was much higher than 53.7 W·m^-1·K^-1 of the HPDC AZ91D alloy.Al and Zn in the AZEX4441 alloy were largely consumed by the formation of Al₁₁RE₃,Al₂REZn₂,and Ca₂Mg₆Zn₃ phases because of the addition of RE and Ca.Therefore,the lattice distortion induced by solute atoms of the AZEX4441 alloy(0.171%)was much lower than that of the AZ91D alloy(0.441%),which was responsible for the high thermal conductivity of the AZEX4441 alloy.The AZEX4441 alloy exhibited a high yield strength of~185 MPa,an ultimate tensile strength of~233 MPa,and an elongation of~4.2%.This result indicated that the tensile properties were comparable with those of the AZ91D alloy.Therefore,this study contributed to the development of high-performance Mg alloys with a combination of high thermal conductivity,high strength,and good castability.     

铝合金活塞材料的研发与应用进展

活塞作为汽车发动机中传递能量的一个非常重要的构件,对其材料具有特殊的要求：密度小、质量轻、热传导性好、热膨胀系数小;并要求具有足够的耐高温、耐磨和耐蚀性能及尺寸稳定性好的特性．在传统的铸造铝硅活塞合金的成分优化和处理工艺的研究还没有大突破的情况下,科研工作者已经在寻求新的途径提高铸造铝合金的极限强度．通过采用基体增强和新型活塞成型工艺,显著提高了活塞的性能．随着汽车发动机向高速化、大功率方向的发展,新型铸造铝合金活塞复合材料及短周期的压力成型技术的开发应用都将成为一个发展趋势．     

Recrystallization and mechanical properties of WE43 magnesium alloy processed via cyclic expansion extrusion

In this study, cyclic expansion extrusion (CEE), as a relatively new severe plastic deformation (SPD) process, is applied to a rare earth (RE) containing Mg alloy WE43. The effects of the processing temperature and the number of passes are also investigated. The results showed that dynamic recrystallization (DRX) occurred after CEE processing at 400℃, and a bimodal structure with ultrafine DRXed grains surrounded the unrecrystallized grains. However, the DRX at 330℃ was retarded because of the existence of RE elements. The tensile tests showed that a simultaneous increase in the strength and the ductility of WE43 is obtained after CEE processing at 400℃ via two passes. Furthermore, the highest ultimate tensile strength of 440 MPa was achieved after the second pass of CEE at 330℃, and the highest ductility of 21% was attained after the second pass of CEE at 400℃. The microhardness measurements showed that the hardness increased from HV 80 to HV 114 and HV 98 after two passes of CEE processing at 330 and 400℃, respectively. In conclusion, increasing the processing passes could increase the mechanical properties and the volume fraction of the recrystallized grains. Moreover, increasing the temperature reduced the strength and the microhardness even if the elongation increased.     

混合稀土对高铝锌基合金组织与性能的影响

研究了混合稀土对高铝锌基合金组织与性能的影响，结果表明：稀土的加入，使合金铸态组织细化，强度、塑性、韧性和耐磨性得以提高。在稀土加入量为0．1％时，湿砂型铸态组织中晶界与昌内均可观察到稀土相的存在，而在水冷金属型铸态组织中，却未观察到稀土的存在，稀土元素固溶于基体中。     

新型TB9钛合金屈服强度的应变率效应

TB9钛合金具有良好的力学性能,被广泛应用于航空航天领域,其材料强度随服役过程中应力作用的加载速率变化而发生改变。本文采用三次真空自耗熔炼工艺制备TB9钛合金材料,并对其开展了室温拉伸和压缩试验,研究了该材料在应变率0.0005-0.1 s-1范围内的力学性能及其变形行为,讨论了应变率对该材料压缩和拉伸屈服强度的影响。结果表明：应变率由0.0005 s-1升高至0.1 s-1时,TB9钛合金材料的平均压缩屈服强度由955.96 MPa升高至1 090.94 MPa,平均拉伸屈服强度由971.01 MPa升高至1 096.31 MPa,压缩屈服强度应变率敏感系数为0.02273,拉伸屈服强度应变率敏感系数为0.02110;随着应变率的增大,TB9钛合金拉伸试件断面韧窝尺寸及深度均会变小,这是由于应变率大时,瞬间局部能量增加,裂纹萌生和扩展速度加快所致。此外,本文采用线性函数拟合了TB9钛合金材料室温下屈服强度增强因子与自然对数应变率之间的关系,可用于预测TB9钛合金在工程应用中的力学行为。     

钇基重稀土蠕墨铸铁的高温性能研究

利用钇基重稀土资源熔炼蠕墨铸铁,探讨高温条件下灰铸铁和蠕墨铸铁的抗拉强度、氧化增重值、伸长百分率、耐热疲劳性和线性膨胀系数等性能,同时用数理统计的方法推导出两种铸件线性膨胀系数的回归方程.结果表明:高温下蠕墨铸铁的断裂性质为韧窝断裂,其高温抗拉强度明显比灰铸铁高;蠕墨铸铁的抗氧化性和抗生长性均比灰铸铁好而导热系数与灰铸铁相近;灰铸铁和蠕墨铸铁的线性膨胀系数相近,但灰铸铁的相变收缩要比蠕墨铸铁强烈得多.     

SiC材料导热系数和热膨胀系数与温度关系

研究冷等静压ＳｉＣ材料导热系数和热膨胀系数与温度的关系。结果表明，ＳｉＣ材料导热系数（λ）与温度（Ｔ）成反比，其线膨胀系数（ａ）与温度成正比。从理论上探讨了提高其热稳定性的途径；给出了ＳｉＣ材料导热系数和线膨胀系数与温度之间的关联式，为高温陶瓷换热器的设计及应用提供科学依据。     

稀土对亚共晶铝硅合金性能的影响

用稀土元素添加剂(自制)作为铝硅合金中加入稀土元素的中介原料，研究RE对亚共晶铝硅合金性能的影响。结果表明：该合金的抗拉强度和伸长率在一定浓度范围随RE含量增加而同步增长，且都有相同的最佳效果加入量，但稀土元素对铝硅合金的抗拉强度改善效果不是很明显。然而，由于稀土元素在合金中的共晶体与基体相间形成的一种过渡相物质使铝硅合金的伸长率提高则非常显著。