叠层结构Al3Cu合金的微观组织和力学性能研究

采用保温阶段不同连接压力扩散连接和液压的方法,研究叠层结构Al3Cu合金的微观组织和力学性能。结果表明,在保温阶段25 MPa连接压力时,Al3Cu合金的界面氧元素向相邻层均匀分散,粗晶区和细晶区充分结合,形成具有非均匀区域的叠层结构Al3Cu合金。界面处的平均硬度为329.18 HV,介于轧制层和退火轧制层之间。与80%轧制态相比,抗拉强度由301.44 MPa升至310.16 MPa,延伸率由4.1增至8.3,这表明实现了优异的强韧性匹配。     

新型Mg-Li-Al-Mn-Si-Ca合金的显微组织和力学性能

向Mg-Li合金中添加微量元素Al,Mn,Ca和Si,研究了合金的显微组织与力学性能.室温下合金具有良好的加工性能,能够轧制成薄板.通过金相观察可知,添加元素能够细化组织中的α相,并生成颗粒状及细条状物质,通过SEM和EDX分析可知,其为不同添加元素之间形成的化合物.室温下拉伸测试结果表明,合金具有较高的强度和延伸率,随着不同元素的逐步添加,合金强度不断提高,最终σ0.2可以提高17.06%,σb可以提高13.16%,而延伸率有所降低,但仍具有较高值,这是添加元素强化的结果.     

合金元素对ZnAl4压铸锌合金组织和力学性能的影响

通过合金熔炼、压铸试样制备,微观分析及力学性能等方法,研究铝、镁、镧元素对ZnAl4压铸锌合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:铝、镁元素对锌合金铸锭显微组织的影响在于β相形貌及共晶组织区域的变化,不同实验合金压铸试样的组织特性与铸锭组织有关,通过对原始铸锭组织进行控制,可以进一步影响压铸制件的各项性能,实验合金中,添加0.06%～0.12%稀土镧对提高ZnAl4合金综合力学性能较为有效。     

Mg-Zn-Al系合金组织和力学性能

通过调整Mg—Zn—Al系合金中Al和Zn的含量及比例,研究了其组织和力学性能变化规律．Mg—Zn—Al系合金组织由α-Mg基体和β相(Mg17Al12)、MgZn相、T相(Mg32(Al,Zn)49)组成．AZ51合金具有最高的常温抗拉强度,但屈服强度较低：AZ95和AZ55合金同时具有较好的常温抗拉强度和屈服强度．合金元素较少的合金高温强度低,合金元素多的合金强度高,AZ95合金具有良好的高温抗拉强度和屈服强度．常温和高温下,Mg—Al—Zn合金的塑性均随合金元素的增加而降低．     

Si和Sb对AZ31合金铸态显微组织和力学性能的影响

运用光学金相（0M）、扫描电子显微镜（SEM）结合电子拉伸实验研究了0～1．5wt％Si和0—1．5wt％Sb对AZ31合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：Si能够细化AZ31合金组织,但生成的Mg2Si相极易呈现汉字状形貌,降低合金的力学性能11而Sb的加入,可以改善Mg2Si的形貌,同时细化合金显微组织,有助于合金室温力学性能的提高。当AZ31合金加入0．5wt％Si和1．0wt％Sb后,力学性能达到最佳,在保证合金延伸率不变的情况下,抗拉强度达到185MPa,比AZ31合金提高了23．5％．     

6063合金的微观组织及力学性能研究

用电解低钛铝合金熔配6063合金,挤压成型材后,研究其微观组织与力学性能,并与国内6063型材的微观组织与力学性能做了对比.,电解加钛6063合金具有良好的力学性能,抗拉强度和延伸率均有显著增加.用电解低钛铝合金熔配6063合金是完全可行的.     

纳米多晶强化K4169合金的组织和力学性能

采用手工电弧炉熔炼、水冷铜模冷却制备了K4169合金.利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等对铸态及标准热处理态合金的组织进行了研究,并对标准热处理态合金的力学性能进行了测试.结果表明:铸态K4169合金为非晶-纳米晶材料,晶内析出相非常细小,小于10 nm;合金经标准热处理后,γ″相和γ′相以纳米多晶的形式析出;由于纳...     

脉冲电流下黄铜合金H70的力学性能和微观组织

在高精度电辅助拉伸系统上进行了一系列H70黄铜合金板材拉伸试验,探讨了脉冲电流持续时间和温度峰值对黄铜合金拉伸性能的影响,并观察了试验前后材料的微观组织.结果表明,脉冲持续时间越长,单次脉冲电流产生的峰值温度越高,H70黄铜合金的抗拉强度越低.在相同预应变下,脉冲电流产生的温度峰值越高,应力回复值下降越明显.当峰值温度高于600℃时,应力回复值接近于初始屈服强度.变形过程引入脉冲电流使黄铜发生明显再结晶,靠近断裂区域,晶粒长大明显,并出现铸态细小等轴晶和粗大枝晶.     

合金工具钢的组织结构和力学性能的研究

淬火合金工具钢的基体组织是隐针马氏体,对这种马氏体的组织形态和亚结构的研究目前国内外报导得不多,见解亦不统一.为了探明一些至今尚末澄清的问题,本文以透射电子显微分析术的主要手段对淬火(包括低温回火)合金钢中的隐针马氏体及其它组成相的形态进行逐一分析.为了配合生产应用,测定了试验钢在不同热处理状态下的强度和塑性、韧性,以期达到从调整组织结构出发优化力学性能的目的.     

Cu,Ce对Al-7Si-0.35Mg合金显微组织和力学性能的影响

采用控制变量法,研究了Cu,Ce元素添加对Al-7Si-0.35Mg合金铸态及505℃10h固溶淬火+160℃6h时效热处理后显微组织和力学性能的影响.Cu,Ce元素对热处理态合金的强度、塑性影响显著.热处理态下,Ce含量一定时,添加3.4%~4.0%的Cu元素能使Al-7Si-0.35Mg合金的断裂强度提高50%以上.添加3.6%~3.8%的Cu元素时,合金的抗拉强度超过了390MPa;Ce可以有效改善共晶硅的形态,提高合金的伸长率.当Cu含量一定时,添加0.15%的Ce,Al-7Si-0.35Mg~3.6Cu合金的伸长率从4.2%提高到7.4%.添加过量的Cu,Ce元素,合金中会生成针状的Al9Ce2Cu5Si3四元相.实验结果表明,Al-7Si-0.35Mg合金中同时添加3.6%Cu和0.15%Ce时,材料有良好的综合拉伸性能.     

钇对Mg-12Gd-1Zn-0.6Zr镁合金组织和性能的影响

为加强Mg-Gd-Y基高强镁合金的开发,拓展镁合金的应用,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、差热分析和拉伸试验等手段,研究了Y对Mg-12Gd-1Zn-0.6Zr镁合金组织和性能的影响.结果表明:在Mg-12Gd-1Zn-0.6Zr镁合金中,Y添加的质量分数为2％时对合金铸态组织的影响不大;当添加3％和4％会导致合金铸态组织粗化,并使合金组织中的第二相由不连续分布的细小网状变成粗大的骨骼状;添加2％～4％还可使合金挤压后的晶粒细化,其中添加2％和3％较添加4％获得更好的细化效果.此外,添加2％～4％可明显提高合金挤压后的抗拉强度和屈服强度,其中添加2％可使合金挤压后的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到348.8 MPa、256.8 MPa和14.7％.     

Mg-Zn-Ca合金的性能及降解速率控制

以经过铸造和热挤压的Mg-Zn-Ca合金为研究对象,利用光学显微镜、万能试验机对合金的微观组织以及机械性能进行了分析测试.采用仿生法在该合金表面形成了羟基磷灰石(HA)涂层.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对涂层结构和形貌进行分析与观察,并对有、无涂层试样进行腐蚀实验研究.结果表明:采用铸造和热挤压技术制备的Mg-Zn-Ca合金抗拉强度和抗压强度与人骨接近,分别为365MPa和338MPa;屈服强度为360MPa,延伸率为1025%,弹性模量为4169GPa.HA涂层能一定程度上降低合金试样的降解速率.     

挤压态Mg-9Li-3Al-xSr镁合金的微观组织与力学性能

采用SEM、EDS、XRD、TEM和力学性能测试等手段研究了挤压态Mg-9Li-3Al-xSr(LA93-xSr,x=0,1.5,2.5,3.5wt%)镁合金的微观组织与力学性能,探讨了Sr含量对挤压态合金的微观组织及力学性能的影响规律。结果表明:LA93-xSr镁合金包括α-Mg(hcp)和β-Li(bcc)两种基体相。Sr含量对挤压态合金的晶粒大小没有明显影响。随着Sr元素的加入,合金中形成Al4Sr新相,主要分布于α/β相界面,并沿挤压轴向呈流线分布。合金的强度随着Sr含量的增加呈现先增加后降低的趋势,合金的延伸率随着Sr含量的增加呈现逐渐降低的趋势。当Sr含量为2.5wt%时,挤压态Mg-9Li-3Al-2.5Sr(LAJ932)合金的抗拉强度达到最大值235.2MPa,屈服强度达到220.6MPa,延伸率为19.4%,合金呈现出良好的力学性能。挤压过程中,α-Mg相中发生形变诱发的晶粒细化,β-Li相中发生常规动态再结晶。     

Y对Mg-Nd-Zn-Zr铸造镁合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和X线衍射仪等分析研究Y对Mg-Nd-Zn-Zr铸造镁合金组织和性能的影响,并测试其室温力学性能.研究结果表明:Mg-Nd-Zn-Zr-xY(x=0,0.6％,1.2％,1.8％,质量分数)合金铸态组织主要由α-Mg和Mg12(NdaZn1-a)相组成,Y元素主要固溶在α-Mg和Mg12(NdaZn1-a)相中;合金经530℃/14h固溶处理后组织由α-Mg、残余的少量Mg12(NdaZn1-a)相以及方块状Mg24RE5相组成;固溶态合金经200℃/12h时效处理后有大量尺寸为10nm左右的β'和β”析出相生成,能有效地强化基体;随Y质量分数增加,合金室温抗拉强度和屈服强度逐渐上升,最高分别达到271 MPa和161 MPa,较基础Mg-Nd-Zn-Zr合金有较大幅度提高.     

Mg-Zn-Al系变形镁合金的显微组织和力学性能

制备了成分基于Mg-(3-5)Zn-(1-3)Al的5种ZA系镁合金,并研究了合金在铸态和热挤压态的显微组织和力学性能.在ZA系列的铸态镁合金中,将zn含量(质量分数)固定在3%,提高Al含量,则第2相由致密的共晶相ε(Mg51Zn20)变成呈典型的离异共晶形貌的T(Mg32(Al,Zn)49)相.在ZA31基础上增加Zn含量没有引起合金显微组织中组成相发生变化,但中间相ε的体积分数增加.在280 ℃温度下的热挤压过程中,合金发生了动态再结晶,组织显著细化,且铸态组织中出现的中间相大部分溶入α-Mg基体.ZA系合金铸锭热挤压后,合金的强度和塑性均得到大幅度改善,其中合金ZA51具有最好的强度和塑性的匹配.结果表明ZA系合金具有良好的热加工性能.     

Effects of aging on the microstructures and mechanical properties of extruded AM50 ＋ xCa magnesium alloys

The effects of aging treatment on the microstructures and mechanical properties of extruded AM50 ＋ xCa alloys （x = 0. 1%, 2% in mass fraction） were studied. The results indicated the secondary phase Mg17Al12 precipitated from the saturated a-Mg solid solution while Al2Ca changed slightly when the aging time was increased. The hardness of extruded AM50 ＋ xCa alloys increased initially to its peak, and then dropped to reach its original hardness with the increase in aging time.     

Regulating microstructures and mechanical properties of Al-Fe-Ni alloys

Mechanical properties of Al-Fe-Ni eutectic alloys have been investigated based on the nominal mass fraction of eutectic phase,and the added Fe/Ni mass ratio.The X-Ray diffraction,scanning electron microscopy equipped with energy dispersive spectroscopy and transmission electron microscope have been used to identify phase composition,characterize microstructure and crystal structure of Al_9FeNi phase,respectively.The results demonstrate that the nominal mass fraction of eutectic phase control the presence of primary phase.The tensile strength slightly increases,and the ductility deteriorates sharply as the volume fraction of primary phase increases.The Fe/Ni mass ratio has the profound effect on the microstructures(i.e.,size and shape) of primary phase.When the Fe/Ni ratio is approaching to 1,the primary phase becomes rod-like shape,which can enhance the ductility of alloys over the flake-like phase.The increasing cooling rate can effectively reduce the eutectic grains size and primary phase fraction,and further significantly improve mechanical properties of the alloys.     

Ni/Ti原子数比值对NiTiAlHf合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、室温和高温压缩实验等方法研究了Ni/Ti值对Ni42+xTi50-xAl4Hf4(x=0～7)合金的微观组织和力学性能的影响.Ni42+xTi50-xAl4Hf4合金由NiTi基体和Ti2Ni相组成,随着Ni/Ti原子数比值的增加,Ti2Ni相的尺寸和数量急剧减少,析出强化效果减弱.室温时,随着Ni/Ti值的增加,NiTiAlHf合金的压缩屈服强度和显微硬度逐渐降低,塑性提高.高温下,当Ni/Ti<1时,Ti2Ni相的析出强化起主要作用,合金的屈服强度随Ni/Ti值增加而降低;当Ni/Ti>1时,Hf固溶强化作用的影响提高,并且Ti2Ni相趋于均匀弥散分布,使合金的屈服强度随Ni/Ti值增加而升高.在化学计量比(Ni/Ti=1)两侧,合金的屈服强度变化不对称.     

Effect of rolling geometry on the mechanical properties,microstructure and recrystallization texture of Al-Mg-Si alloys

The effect of rolling geometry on mechanical properties, microstructure, and recrystallization texture of Al-Mg-Si alloys was studied by means of tensile tests, microstructural observations, and electron backscatter diffraction measurements. The results reveal that the elongation and the average plasticity strain ratio (r) values of the T4P (pre-aging plus natural aging)-treated alloy sheet with a rolling geometry value between 1 and 3 are somewhat higher than those of the T4P-treated sheet with a rolling geometry value between 3 and 6. The deformation and recrystallization microstructures of the sheet with a rolling geometry value between 1 and 3 are more uniform than those of the sheet with a rolling geometry value between 3 and 6. The former also possesses somewhat higher surface quality. H {001}〈110〉 and Goss {110}〈001〉 orientations are the main recrystallization texture components for the former case, whereas the latter case only includes H{001}〈110〉 orientation. Texture gradients are present in the two alloy sheets. Shear texture component F on the surface of the sheet with a rolling geometry value between 3 and 6 and its higher texture gradients have revealed that non-uniform deformation occurred during cold rolling. The effects of texture on the yield strength and r value were also discussed.     

Mg含量对可降解Zn-Ag-Mg合金的微观组织、力学性能、耐蚀性及细胞毒性的影响

制备了不同Mg含量的铸态Zn-5Ag-xMg(x=0,0.5,1,1.5,质量分数/%)合金。采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机、维氏硬度计、电化学工作站和CCK-8（Cell Counting Kit-8 试剂）等,研究了Mg含量对合金的显微组织、力学性能、耐蚀性能和细胞毒性的影响。结果表明,Zn-5Ag合金的第二相为ε-AgZn₃,而Mg的加入细化了合金的晶粒并新生成了Mg₂Zn₁₁相。随着Mg含量的增加,合金的抗压屈服强度从218 MPa提高到309 MPa,维氏硬度从71.4提高到131.9。电化学测试和体外浸泡实验表明,由于Mg含量的增加导致合金的耐蚀性能下降,体外降解速率由0.08 mm/a提高到0.16 mm/a。细胞毒性结果表明,Mg的添加可以提高小鼠胚胎成骨细胞（mouse embryonic osteoblasts cells,MC3T3-E1）的活力,所有合金表现出良好的生物相容性。