发动机缸盖用铸造铝硅合金的成分优化与组织性能研究

采用正交试验对ZL101合金进行了成分优化设计，并分析了合金元素对铝硅合金力学性能的影响.对改良后的合金进行了热处理工艺研究，其最佳热处理工艺条件为：500 ℃×5.5 h+180 ℃×5 h.研究结果表明，改良合金在铸态下的力学性能为：抗拉强度为244.57 MPa，伸长率为5.95%，硬度为75.1 HB；在T6态下的力学性能为：抗拉强度为397.92 MPa，伸长率为4.68%，硬度为141.2 HB.     

Gd对Al-Cu-Gd合金微观组织与力学性能的影响

为改善铝铜合金铸件的综合性能,采用电阻炉熔炼制备Gd含量不同的Al-Cu-Gd合金,经金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机和布氏硬度计测试分析,研究稀土元素Gd含量对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:当稀土Gd的质量分数从0增加到0.3%,合金显微组织得到细化,达到0.3%时,细化效果最优,合金的硬度和抗拉强度及伸长率均达到最佳;当稀土Gd的质量分数达到0.5%时,合金的晶粒细化不明显,合金的硬度和抗拉强度及伸长率均降低。     

石墨和硅对偏晶Al-15Pb合金组织和耐磨性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验机对A l-15Pb、A l-15b-5Si-0.2RE和A l-15Pb-5Si-2G-0.2RE合金的组织和耐磨性能进行了研究.试验结果表明:将合金液浇注到金属型中后,其凝固组织中,铅相呈粒状分布于铝基体中;加入硅后,硅相沿晶界偏聚;同时加入硅和石墨后,铅相、硅相均呈颗粒状分布,且Si相均匀分布,无偏聚.在三组合金中,随着硅和石墨的加入,摩擦系数逐渐减小,磨损失重逐渐减小,A l-15Pb-5Si-2G-0.2RE合金表现出较佳的耐磨性能.     

稀土元素稀土氧化物对钢抗氧化性的作用

钢和其他合金中加入少量稀土元素以后在许多方面性能;如范性、冲击韧性、长期强度、抗氧化性等都有显著提高。但目前对于稀土元素作用的原因还很不清楚.因此研究稀土元素的作用,从而扩大稀土元素的应用殊为重要.特别是我们国家稀土元素很多。许多事实表明稀土元素对钢或合金的高温抗氧化性有显著的作用.例如在 X20H80中加入稀土元素后能成百倍地提高使用寿命,而且发现在加入稀土元素的同时加入硅或铝则作用更为显著.在440号不锈钢和 Fe-Cr 合金中加入稀土元素镱以后提高抗氧化性.少量稀土元素提高钢及合金的抗氧化性的原因,这种作用与合金元素的关系等     

稀土La元素对Al-Zn合金微观组织与性能的研究

Al-Zn合金是一种极具发展潜力的合金,综合性能优良.它具有良好的力学性能和低的磨损系数,耐磨损,可以替代资源稀缺而又价格昂贵的青铜或者黄铜零件,在各行各业中被广泛使用.随着Al-Zn合金的快速发展,人们希望得到性能更好的Al-Zn合金.通过实验研究发现,在AlZn合金中加入微量的稀土元素能够细化合金晶粒,抑制铝硅化合物的生长,改善合金的微观组织和性能,提高Al-Zn合金的抗拉强度以及硬度.     

石墨－铝硅复合材料的制备及性能

采用熔铸法制备了石墨－铝硅复合材料。金相显微镜测试结果表明，用这种方法能将裸体石墨均匀地分布到铝－硅合金中；性能测试结果表明，石墨－铝硅复合材料的常温抗拉强度略低于铝硅合金基材，但高温抗拉强度高于基材；热膨胀系数、磨损量都小于基体材料。通过研究还发现，ＧＭＣ－３复合材料在３００℃时的强度高于在２００℃时的强度，并具有较高的延伸率，是制造内燃机活塞的较理想材料。     

稀土元素Nd和Dy对铸态ZK10镁合金组织及性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X线衍射分析及力学性能测试等设备和方法,研究稀土元素Nd和Dy对铸态ZK10镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:ZK10镁合金中分别加入Nd和Dy均能细化晶粒,且Nd和Dy同时加入的效果优于单一加入的效果,当同时加入质量分数为0.2%Nd和0.6%Dy时,合金的平均晶粒尺寸由原来的150μm细化至60μm,使ZK10合金的抗拉强度和屈服强度分别提高至191.0MPa和69.0MPa,伸长率达到16.6%,与未加入稀土的ZK10合金相比分别提高89%,43%和232%。     

过共晶铝硅合金的熔炼及变质处理

通过试验，对中硅过共晶铝硅合金的熔炼及变质处理进行了探讨。确定了能在一般工厂的铸铝车间中实施的优质工艺方案：合金在（７８０±１０）℃熔化，精炼后，在（７６０±１０）℃进行变质处理，加入复合变质剂，静置，降温浇注，其结果使合金显微组织中的初晶硅尺寸小于５０μｍ，同时使共晶组织细化；使合金的抗拉强度提高３２％，使合金的切削加工性明显改善，为该合金的实际应用创造了条件。     

氟化镧对铝硅合金变质作用研究

研究了氟化镧对ZAlSi12合金的变质作用，发现氟化镧可使铝硅共晶合金达到完全变质并且具有良好的长效性和抗衰退性，同时大大提高合金的抗拉强度和延伸率。在加入变质剂后(最佳加入质量分数为1．0％～2．0％)，合金液在保温6h后其组织仍为完全变质组织；当重熔次数达到13次时，合金性能及组织仍与第一次变质后相当。     

铸态Mg-2Nd-0.2Zn-0.4Zr-xY镁合金组织及力学性能

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析(XRD)及力学性能测试等手段,研究不同含量稀土元素Y(4%,6%,8%,质量分数)对Mg-2%Nd-0.2%Zn-0.4%Zr镁合金铸态显微组织及力学性能的影响。结果表明:在Mg-2%Nd-0.2%Zn-0.4%Zr镁合金中添加Y可以明显细化合金晶粒,其中加入6%Y时效果最佳;合金晶粒粒径由100μm细化至35μm。未添加稀土元素的Mg-2%Nd-0.2%Zn-0.4Zr铸态合金中主要存在Mg12Nd相;加入稀土元素Y后,Nd和Y分别以Mg41Nd5和Mg24Y5化合物形式存在,合金的力学性能得到提高。其中加入6%Y的合金综合力学性能最好,抗拉强度和屈服强度分别提高至245 MPa和150 MPa,而伸长率大幅提高至16%,较未加稀土元素Y的合金提高191%;当Y含量达到8%时,合金综合力学性能下降。     

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.     

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％。     

Cu和La对Al-12.6Si合金微观组织和性能的影响

研究了La加入量为0.3%时,铜质量分数(0.3%,0.8%,1.3%,1.8%和2.5%)对共晶铝硅合金(Al-12.6Si)微观组织和力学性能的影响.结果表明:当La的加入量为0.3%时,共晶硅由片状和针状变为点状和短棒状,达到了完全变质的状态.随着铜加入量的增加,合金中的Al2Cu相的数量增多、尺寸增加,合金的抗拉强度和硬度逐渐增大,延伸率有所下降;当Cu加入量为2.5%时,Al-12.6Si-2.5Cu-0.3La合金的抗拉强度为241.4MPa,延伸率为4.82%,硬度为83.9HV,与Al-12.6Si合金相比这些力学指标分别提高了58.1%,41.8%和30.9%,合金的力学性能...     

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。     

稀土含量对新型铸造铝合金组织和性能的影响

本文通过拉伸实验、金相分析，研究了稀土含量的变化对新型铸造铝合金的金相组织及其力学性能的影响，初步分析了稀土在新型铸造铝合金中的变质机理。     

Effects of Ce-rich RE on microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-8Li-3Al-2Zn-0.5Nd alloy with duplex structure

The effects of Ce-rich RE on the microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-8Li-3Al-2Zn-0.5Nd-x RE(x = 0, 1, 2, 3 wt%) alloys were investigated. The results indicated that the as-cast Mg-8Li-3Al-2Zn-0.5Nd alloy mainly consisted of α-Mg, β-Li, AlLi, MgLi2 Al and Al2 Nd phases. With the addition of Ce-rich RE in the alloy,Al3 RE and Al2 RE phases generated and gradually grew into net-like or block-like structure. With the addition of RE, Al-RE phases generated by consuming Al element and, thus, less Al element was dissolved in the matrix and less AlLi phase formed. Furthermore, less AlLi phase means that more Li element released to cause the increase ofβ-Li phase and refine the α-Mg phase. Under the influence of these factors, adding more RE led to higher elongation and lower tensile strength and hardness. With the addition of Ce-rich RE, the yield strength and ultimate tensile strength of the as-cast Mg-8Li-3Al-2Zn-0.5Nd alloy gradually decreased from 180 to 152 MPa and from 215 to 193 MPa, respectively, while the elongation was remarkably improved from 21.1% to 40.2%.     

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.     

稀土Y对挤压态Mg-5Li合金组织及性能的影响

采用表面覆盖剂及氩气保护的熔炼方法制备了Mg-5Li-x Y(x=0,1,2,3,4)合金,研究了稀土元素Y对挤压态Mg-5Li合金的显微组织及力学性能的影响.研究结果表明,Mg-5Li合金中的Y元素主要是以稀土化合物Mg24Y5的形式存在于合金中;挤压变形后,合金发生了明显的动态再结晶,出现了大量的等轴晶,弥散分布的Mg24Y5相阻碍了动态再结晶过程中的晶粒长大,晶粒明显细化.挤压态Mg-5Li-3Y合金获得了优异的力学性能,其抗拉强度和断裂伸长率分别达到了231.63 MPa和9.35%,合金断裂方式主要为韧性断裂.     

铁素体珠光体球铁强度和延伸率的计算细观力学分析

本文基于计算细观力学方法,用有限元网格模拟球铁细观结构,将搞拉强度判据和延伸率判据引入轴对称弹塑性大应变有限元程序,计算了在球墨体积百分数为12.566％、球化良好、分布均匀条件下。不同细观结构球铁的抗拉强度和延伸率。结果表明:(1)铁素体含量是影响铁素体球光体球铁抗拉强度的主要因素,其关系可用线性或双线性公式表示:(2)当球铁中铁素体含量在50％以上时,延伸率随铁素体含量增加而迅速增大;(3)当铁素体含量在50％以下时,延伸率主要由球光体组织性能控制,并受到铁素体分布形态的较大影响,以铁素体呈破碎状分布为优;(4)在一定尺寸范围内,球墨直径增大,将使铁素体球铁抗拉强度和延伸率提高;对球光体球铁,则使延伸率略为下降(小于1％),而抗拉强度提高。