Mn和Si对Al-Mg-Si-Cu合金组织和性能的影响

通过拉伸实验以及扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和透射电镜(TEM)分析,研究了Mn和Si含量变化对新型Al-Mg-Si-Cu合金显微组织和力学性能的影响.研究结果表明,随Mn含量的增加,合金的时效硬化性降低.当添加质量分数0.35%Mn时,合金的Rm变化不大但ReL和Ae明显提高;继续增至质量分数为0.7%Mn时,强度和延伸率均下降,这是由于添加Mn同时增加了粗大夹杂相和细小弥散相的体积分数所致.随Si含量的增加,合金的时效硬化性提高,合金的Rm提高但ReL和Ae降低,时效强化相β″的析出密度增加.     

均匀化处理温度对6082铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率测试、金相显微镜、X线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究均匀化温度对合金组织和性能的影响.研究结果表明:铸态合金由α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;490～510℃均匀化,Mg2Si相从过饱和固溶体中析出,在510℃以上均匀化,随着温度的升高,Mg2Si又逐步回溶到基体中,560℃均匀化,Mg2Si相和过剩单质Si完全溶解;随着均匀化温度的升高,非平衡析出物鱼骨状共晶形态逐渐消失,针状β-AlMnFeSi溶解、断裂,转变为具有更高(Mn+Fe)/Si比值颗粒状α-Al(MnFe)Si相,析出相在高温均匀化过程中聚集、球化;560℃均匀化,析出物的连续网状结构转变成链状结构,析出物演化为等轴粒状α-Al(MnFe)Si相.均匀化过程中合金中析出弥散α-Al(MnFe)Si相;在490～560℃保温6h均匀化处理,温度升高,合金的硬度和电导率分别升高和降低.     

稀土对6063铝合金组织性能的影响

对６０６３铝合金中添加稀土元素后所引起的机械性能、物理性能的变化进行研究，结果表明：稀土相主要分布在晶界，部分存在晶内；热挤压态稀土相周围有大量位错塞积；稀土元素的加入使铝合金晶粒细化、机械性能改善；添加少量的单一稀土Ｌａ能显著提高铝合金的导电导热能力；添加适量富Ｃｅ混合稀土可使２００℃时的热扩散率提高１２％．     

升温速率对1933铝合金铸锭均匀化组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和X线衍射分析等试验手段,研究升温速率对1933铝合金铸锭均匀化显微组织的影响.研究结果表明;合金铸态中主要存在α(Al)+η(MgZn2)非平衡共晶组织、AlZnCu相和AlCuFe相;均匀化处理后共晶组织被消除,η相溶解,合金中残留有AlZnCu相和AlcuFe相;合金经465℃/24 h、升温速率为200℃/h均匀化处理后,晶界附近存在一个明显的无A13Zr粒子析出带(DFZ),宽度为3～5 μm,晶粒中心Al3Zr粒子的密度较小,约为120个/μm3,粒子尺寸较大,半径约为15 nm;均匀化慢速升温(20℃/h)将无弥散析出区(DFZ)的宽度减小到0.5μm,晶内Al3Zr粒子分布更弥散细小,粒子半径为10 nm,粒子密度约为400个/μm3.     

添加Zn对5083铝合金组织和腐蚀性能的影响

通过铸锭冶金法制备5083铝合金、加0.7％Zn(质量分数)5083铝合金、β(Al3Mg2)相和τ(Mg32(Al,Zn)49)相,对添加Zn和未添加Zn的5083合金进行冷轧180℃,2h退火处理后,利用剥落腐蚀测试、极化曲线测定和透射电镜研究少量Zn对冷轧退火后5083铝合金组织和腐蚀性能的影响,并通过电化学测试研究β相、τ相与α(Al)的电化学特征.研究结果表明:退火后不含Zn的合金中杆状的β相在晶界连续分布,合金的剥落腐蚀等级为EA,腐蚀电位为-0.651V.而加入0.7％Zn的合金在相同状态下,τ相部分取代了β相,且其主要呈球状,在晶界、晶内不连续分布,合金的剥落腐蚀等级为PB,腐蚀电位为-0.54 V.加少量Zn明显提高5083合金的耐蚀性.测得β相的腐蚀电位(-1.085V)比α(Al)的腐蚀电位(-0.812 V)低,而τ相的腐蚀电位(-0.813V)与α(Al)的腐蚀电位基本相同,τ相的形成缩小第二相与铝基体的电位差,优化合金的耐腐蚀性能.     

Al-1.3Si-0.7Mg-0.7Cu-0.3Mn铝合金薄板在固溶处理过程中的组织转变

通过XRD,OM和TEM组织观察、织构测定等方法研究了冷轧Al-1.3Si-0.7Mg-0.7Cu-0.3Mn铝合金汽车车身板在固溶处理过程中其合金相、晶粒、织构组态的变化.结果表明:Al-1.3Si-0.7Mg-0.7Cu-0.3Mn合金冷轧薄板中存在Al9Fe0.84Mn2.16Si,Al95Fe4Cr和Al6Mn不可溶合金相及Al1.9CuMg4.1Si3.3和Mg2Si可溶合金相;尺寸小于1μm的可溶合金相在540℃盐浴固溶中保温12 min以上即可全部溶入基体;冷轧薄板在540℃固溶保温2 min即可完成再结晶,形成{001}〈310〉和{110}〈113〉再结晶织构,其中以{001...     

Si含量对高强高韧7050铝合金组织和力学性能的影响

通过熔炼制备8种不同杂质Si含量的7050铝合金,研究了Si含量从0.033%~0.491%的变化对7050铝合金组织和力学性能的影响规律.结果表明：当Si含量增加至0.134%时,合金铸态组织中出现明显的粗大富Si杂质相,并且随Si含量增加,富Si杂质相含量增多;粗大富Si杂质相在均匀化退火、热挤压以及固溶处理过程中都难以溶解,残留在时效态合金组织中;当Si含量增加至0.134%时,时效态合金的室温拉伸强度和塑性明显提高;在Si含量高于0.344%后,Si含量的增加使合金的室温拉伸强度、塑性和断裂韧性都显著降低.为获得最佳的室温强度和塑性,7050铝合金的Si含量应控制在0.121%~0.134%,但要获得更好的断裂韧性,需进一步降低合金中Si含量.     

热处理对2024铝合金组织和性能的影响

采用正交法设计了２０２４铝合金的热处理工艺方案,按设计方案进行了热处理试验和力学性能测试,同时测了淬火Ｃ－曲线,并运用金相、透射电镜等手段研究了固溶温度、淬火水温影响２０２４铝合金力学性能的微观机制,找到了２０２４铝合金的最佳热处理工艺制度。结果表明：合金经５００℃固溶１０－３０ｍｉｎ,转移时间小于１５ｓ,２５－７５℃水温淬火,自然时效９６ｈ,析出大量的与基体共格的ＧＰ区和Ｓ″ＳＨ ,ＷＧＱＱＲ     

Ⅰ分级时效对Ni-Cr-3%Al合金组织和力学性能的影响

采用分级时效对Ni-Cr-3%Al合金进行研究,利用扫描电镜对该合金在不同温度时效后的试样进行观察,并测定富Cr(α)相微区成分。实验结果表明,经过520℃×5h一次时效处理后再进行600℃×1.5h二次时效处理能获得80%质量百分数的过饱和富Cr(A)相,弥散分布,强化基体,进一步改善该合金的综合性能。     

I分级时效对Ni-Cr-3%Al合金组织和力学性能的影响

采用分级时效对Ni-Cr-3%Al合金进行研究,利用扫描电镜对该合金在不同温度时效后的试样进行观察,并测定富Cr(α)相微区成分.实验结果表明,经过520℃×5h一次时效处理后再进行600℃×1.5h二次时效处理能获得80%质量百分数的过饱和富Cr(A)相,弥散分布,强化基体,进一步改善该合金的综合性能.     

几种6000系汽车板铝合金的结晶相

通过扫描电镜/能谱、X射线衍射以及金相分析,针对几种6000系汽车板铝合金,研究了不同的合金成分对结晶相的影响.结果表明,合金铸造时形成的结晶相为Al1.9CuMg4.1Si3.3,Al8(FeMnCr)2Si,Al5(FeMnCr)Si,Al4(MnFeCr)3Si2,Al5(MnFeCr)12Si7以及Mg2Si.随Mg/Si,Mg/Cu质量比及Mn含量的增大,Mg2Si和Al(FeMnCr)Si/Al(MnFeCr)Si型结晶相数量增多.均匀化时,除发生Al5(FeMnCr)Si向Al8(FeMnCr)2Si相的转变外,其他结晶相的类型不变.在随后的固溶处理和时效过程中,结晶相不再发生变...     

Zr含量对汽车车身用Al-0.36Mg-1.23Si合金板材组织及性能的影响

借助OM,TEM观察,拉伸和杯突试验研究w(Zr)≤0.29%对T4P态Al-0.36Mg-1.23Si合金板材显微组织、成形性和烤漆硬化性的影响.结果表明,当w(Zr)≤0.15%时,Zr以40~50nm的(AlSi)₃(Zr_○xTi_1-○x○)弥散相粒子存在于铝基体中,粒子数量随Zr含量增加而增多,Zr质量分数超过0.22%,板材中出现3～23 μm的(AlSi)₃(Zr_○xTi_1-○x○)初生相.添加0.15% Zr使板材的再结晶晶粒从无Zr板材的55 μm细化至20 μm,Zr含量继续增加,晶粒无明显变化.Zr含量增加,T4P态板材的强度略有增大,延伸率先保持不变后逐渐减小,n_10~20,r₁₀和I_E值基本不变.含Zr合金板材经模拟烤漆后的屈服强度增量均超过86MPa,但Zr含量增加对合金板材的烤漆硬化性无明显影响.     

Al_2O_3对钼合金组织与性能的影响

以二氧化钼和硝酸铝为原料,用液-固掺入法制备了Al2O3体积分数分别为3%、5%、7%和10%的钼合金。测定了混合钼粉的粒度、钼基体的显微硬度、钼合金的密度及磨损性能,用SEM观察了混合钼粉的形貌与钼合金的显微组织,用XRD分析了钼合金的相组成。结果表明:钼合金由Mo和Al2O3组成;随Al2O3体积分数增加,钼合金晶粒细化,钼基体显微硬度增加,钼合金密度先增加后减小;钼合金摩擦因数受Al2O3体积分数的影响较小,摩擦因数的值在0.47～0.57之间波动;随Al2O3体积分数增加,磨损量不断减少,磨损类型主要以滑动磨损为主,磨损表面有明显的犁沟和磨屑。     

Mn对ZA27合金组织与性能的影响

对加入Ｍｎ的ＺＡ２７合金组织和性能作了研究,结果表明元素Ｍｎ在组织中主要以大量富Ｍｎ独立硬化相分布于晶界或晶界附近,少数贯穿晶粒．Ｍｎ能细化晶粒,减小二次技晶间距,增加了共析相．加Ｍｎ对抗拉强度影响不大,但塑性、韧性降低较多．另外合金的耐磨性、高温力学性能有大幅度提高．综合性能分析得出ＺＡ２７合金中Ｍｎ的合适加入量为０．５０％～０．７５％．     

Na变质对Zn—27Al—Si合金组织性能的影响

通过试验和分析，发现Na对Zn-Al-Si合金中硅晶体的变质机理是Na吸附在硅晶体的生长方式，改变了硅晶产生大量分枝，而不影响硅的形核，试验结果还表明硅相由板块状变为球状后，合金的机械性能有显著提高。     

Al含量对Fe-Al合金中微观缺陷和价电子密度的影响

测量Ｆｅ２８Ａｌ和Ｆｅ４０Ａｌ合金的正电子寿命谱参数,计算合金基体和缺陷处的价电子密度。Ｆｅ２８Ａｌ和Ｆｅ４０Ａｌ合金基体的价电子密度（ｎｂ）分别为４１０×１０－２ａｕ和２３６×１０－２ａｕ,表明当Ａｌ和Ｆｅ结合形成Ｆｅ２８Ａｌ或Ｆｅ４０Ａｌ合金时,Ａｌ原子提供价电子与Ｆｅ原子的３ｄ电子形成局域的共价键,Ｆｅ２８Ａｌ和Ｆｅ４０Ａｌ合金中金属键和共价键共存。两种合金均有开空间大的缺陷,晶界缺陷处价电子密度（ｎｄ）〔１３２×１０－３ａｕ（Ｆｅ２８Ａｌ）,４７０×１０－３ａｕ（Ｆｅ４０Ａｌ）〕比基体的低,表明晶界处的键合力较弱。Ｆｅ４０Ａｌ合金晶界缺陷的开空间比Ｆｅ２８Ａｌ的大。     

稀土变质与液态过热对共晶Al-Si合金凝固组织的影响

采用稀土对共晶成分的 ZL 10 2合金进行变质处理 ,并对经稀土变质的铝合金熔体进行过热处理 ,用显微镜和扫描电镜对处理后的合金组织进行分析研究。试验结果表明 ,在金属型铸造条件下加入质量分数为 0 .4%～ 0 .8%的稀土对共晶Al-Si合金具有良好的变质效果 ,而在 960～ 10 60℃下的过热处理能使 RE变质后的共晶 Al-Si合金中的 Si相进一步细化 ,从而获得良好的凝固组织。     

添加合金元素Cu和Mn对锆合金中第二相的影响

以Zr-4为母合金,分别添加电解纯铜或电解金属锰,用非自耗真空电弧炉熔炼了成分不同的6种锆合金.用透射电子显微镜观察了合金中第二相的形貌,用EDS分析了第二相的成分,用SAD确定了第二相的晶体结构.添加Cu元素的合金中有3种第二相：Zr(Fe,Cr)₂粒子、Zr(Fe,Cr,Cu)₂粒子和含少量Fe或不含Fe的Zr-2Cu粒子;添加Mn元素的合金中只有1种Zr(Fe,Cr,Mn)₂第二相,且随着合金中Mn的质量分数从0.07%增加到0.35％,Zr(Fe,Cr,Mn)₂粒子中Mn元素的质量分数也升高.