冷却速度对Zn--5 Al--0.1 RE--x Si合金显微组织及耐蚀性能的影响

运用扫描电子显微镜/能谱仪、X射线衍射、盐雾实验、电极化曲线等手段,研究冷却速度和Si对Zn-5Al-0.1RE合金组织及耐蚀性能的影响.结果表明,Zn-5Al-0.1RE-xSi合金由先析出的?-Zn和?-Zn+α-Al共晶组织组成,前者均匀分布在相邻的?-Zn+α-Al共晶胞的边界上.降低冷却速度和Si的加入,均使Zn-5Al-0.1RE-xSi合金单位面积的晶粒增大,晶界减少,合金耐蚀性能提高. Zn-5Al-0.1RE-xSi合金耐蚀性能的差异与合金凝固组织及合金腐蚀产物中Zn5(OH)8Cl2·H2O和ZnO的相对量有关.     

热浸Zn-Ti合金镀层的显微组织与耐蚀性能

为了抑制热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,本文采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了0.09%Si钢在含低于0.1%Ti的几种锌浴中热浸镀获得的组织,并采用盐雾腐蚀,电化学极化以及X射线光电子能谱等方法,研究了Zn和Zn-Ti镀层的耐蚀性能。结果表明,随着锌浴中Ti含量的增加,Ti对ζ相生长的抑制作用增强,合金层厚度逐渐减薄,Ti能有效地抑制含硅活性钢镀层的超厚生长。当Ti含量大于0.05%时,镀层中出现Γ2粒子。Zn-Ti合金镀层在5%NaCl溶液中发生自发腐蚀的倾向小于Zn镀层,其极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高。Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO 和TiO2组成。锌钛合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜。     

凝固条件对AlSi7Mg合金半固态加热时组织的影响

利用电阻炉研究了凝固条件对ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金半固态加热时组织的影响。研究表明：电磁搅拌的ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在５８９或５９７℃下保温,在较短的时间内（５￣１０ｍｉｎ）,共晶体即可重熔,α相可转变为球状,而且保温温度越高,试样共晶体重熔和α相球化的过程越快;相比较,未电磁搅拌的细小枝晶的ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在同样的加热温度下,即使保温６０ｍｉｎ,也无法获得完全球状α相的半固态组织。     

热浸Zn-Ni-V合金镀层的氧化行为

研究了热浸纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层在350℃下的恒温氧化行为。采用SEM、OM、EDS、XRD等方法分析了镀层氧化前后的表面、截面形貌及相组成。结果表明:Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层可以有效地抑制Fe-Zn反应和ζ相层的超厚生长;350℃下氧化150h后,纯Zn和Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层由ZnO和FeZn8.87两相组成;各镀层氧化动力学曲线主要为抛物线类型;在氧化过程中,纯Zn镀层形成大量的孔洞,氧化增重速率快,而Zn-0.05%Ni-0.05%V镀层组织较致密,具有更优的抗氧化性能     

Mg含量对Al—Mg合金动态再结晶的影响

利用偏振光金相和透射电子显微镜研究了Ａｌ－２０％Ｍｇ，Ａｌ－６％Ｍｇ和Ａｌ－９％Ｍｇ合金热形变过程中的动态再结晶行为，结果表明：Ａｌ－２％Ｍｇ和Ａｌ－６％Ｍｇ合金的动态再结晶是在一定的Ｚ参数范围内发生的，而Ａｌ－９％Ｍｇ合 动态再结晶行为与低层错能相似，Ｍｇ含量增加促进了该合金动态再结晶的发生，原因是Ｍｇ原子气团阻碍位错的交滑移，使动态回复难以发生。     

旋转磁场对合金凝固组织形成的影响

在合金浇注过程中施加由电磁搅拌器产生的旋转磁场,能够显著地细化晶粒,抑制初生相的生长,同时对于消除宏观偏析及促进柱状晶向等轴状晶转变也有很好的效果。     

热镀锌铝稀土合金层的组织与性能研究

用光学金相、扫描电镜、能谱分析等手段分析了热浸镀锌铝稀土合金的组织,测验了在多种环境下的耐蚀性。结果表明铝稀土加入使镀层中的铁锌二元化合物转变为铁铝锌三元化合物。该化合物在镀锌温度下形成细小、均匀镀层,镀层变薄、且耐蚀寿命成倍增加。     

热镀锌铝稀土合金层的组织与性能研究

用光学金相、扫描电镜、能谱分析等手段分析了热浸镀锌铝稀土合金的组织,测验了在多种环境下的耐蚀性.结果表明铝稀土加入使镀层中的铁锌二元化合物转变为铁铝锌三元化合物.该化合物在镀锌温度下形成细小、均匀镀层,镀层变薄、且耐蚀寿命成倍增加.     

热浸Zn－Ni合金镀液中锌渣的研究

本文研究了在Ｚｎ－０．１％Ｎｉ合金锭液中形成的渣的成分、相结构、形成机制以及影响成渣的两个因素．结果表明，这种渣是由单斜晶系的Ｆｅ（Ｎｉ）－Ｚｎ１３ζ合金相和纯Ｚｎ的η基体相组成的混合物，其形成机制与纯Ｚｎ镀液中渣的形成机制基本相同，即工件及钢质锌锅与镀液反应形成二元系（Ｆｅ－Ｚｎ）相（ζ相），部分剥落进入镀液中，并且其中的Ｆｅ原子被Ｎｉ原子部分取代之后形成三元系的Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ合金渣．结果还表明，向Ｚｎ－Ｎｉ合金镀液中加入少于０．２％Ａｌ及低温镀锌均有利于减少渣的形成．     

脉冲电流频率对Al-Cu合金定向凝固组织演变的影响

采用自行设计的定向凝固装置进行Al-Cu合金定向凝固行为研究,研究Al-5%Cu合金在脉冲电流作用下微观组织的演变特征.结果发现:脉冲电流的导入明显改变了定向凝固的Al-Cu合金凝固组织形态,不同频率的脉冲电流具有不同的影响效果,在100Hz的小频率电流作用下,合金的定向凝固特征加强,枝晶结构不明显,但定向凝固形成的柱状晶半径加大,随着电流频率增大到200Hz,二次枝晶结构开始显现,组织呈现树枝状结构特征,当300Hz电流频率时,组织结构呈现排列整齐的的骨架结构,随着电流频率继续增加到400Hz时,组织变为细小的树枝状结构特征,组织整体比较细小,而且分布较均匀,在500Hz高频率电流作用下,组织又显得粗大,呈现向等轴晶转化趋势.     

电脉冲处理对热镀锌镀层生长动力学影响

采用正交试验的方法,研究了电脉冲处理对热镀锌镀层生长动力学的影响.以合金层生长速率时间指数为评价指标对电脉冲处理效果进行了优化.正交试验结果表明,电脉冲处理参数中电容量是主要影响因素,处理时间影响不明显,在电容量200μF,电压700 V,频率2 Hz,处理时间30 s的条件下作用效果较好.在此参数条件下的热镀锌实验结果表明:合金层的生长受到抑制,厚度减薄,组织变得均匀致密;合金层生长速率时间指数由0.717下降到0.428,合金层的生长方式由界面反应和扩散联合控制转变为仅受扩散控制.     

工业生产条件下连续热镀锌锅中锌渣扩散的数值模拟

基于欧拉-拉格朗日方法的离散相模型,针对锌液体外循环系统下连续热镀锌锅中三种不同类型的锌渣,利用数值模拟的方法计算锌锅中锌渣的浓度差分布。分析锌渣扩散得到了锌渣在带钢表面及锌锅中的运动轨迹和分布规律。结果表明：锌渣在带钢上的沉积率随着锌渣粒度的减小而升高;由于锌渣密度的差异,当锌渣直径小于80μm时,沉积率从高到低依次为悬浮渣、面渣和底渣。面渣在带钢出口后侧区域的平均停留时间最长,在该位置设置抽锌管将有利于面渣的去除;在V形区内侧区域带钢上的悬浮渣质量浓度最高,对带钢影响最大;底渣主要运动区域为锌锅底部,基本不会黏附于带钢表面,对带钢质量影响最小。     

Elaboration of AlSi10Mg casting alloys using directional solidification processing

The effects of pulling velocity on the solidification behavior and microstructural parameters of AlSi10Mg alloys prepared in a Bridgman-type directional solidification furnace were investigated. The microstructure, particularly the secondary dendritic arm spacing (SDAS), and the Brinell hardness (BH) of the solidified AlSi10Mg alloys were characterized for samples with cylindrical shapes and different conicities (θ=0°, 5°, and 10°). Microstructural studies revealed an increased density of α-Al phase dendrites and a decreased interdendritic distance with increasing pulling velocity. The dendrites were found to be preferentially oriented along the pulling direction for low pulling velocities. For larger pulling velocities, the dendrites grew first in the cooling direction but then broke as others nucleated and coarsened. The HB values of the solidified samples increased as the pulling velocity increased. In regard to sample conicity, smaller dendrites were observed for an apex angle of θ=5°, resulting in the largest HB value. This result was interpreted in terms of the favorable orientation of the dendrite along the pulling direction.     

铸造1060/AZ31包铝镁合金界面结构与显微组织

为探索和改善轧制包铝镁合金板的界面结合状况,用气体保护铸造法制备了1060铝板包覆AZ31镁合金铸锭．借助金相显微镜、扫描电镜以及X射线衍射等分析方法,研究了复合铸锭芯材及界面的显微组织和相结构,并进行了硬度测试．发现AZ31镁合金芯材组织由α-Mg基体以及沿晶界分布的不连续网状α-Mg＋p＋Mg17A112共晶体组成,是一种典型的铸造离异共晶组织．铸造包铝镁合金锭界面形成扩散溶解层,扩散溶解层由α-Mg固溶体层、共晶层（α-Mg＋β＋Mg17A112）、β-Mg17A112及A1Mg化合物层组成,形成具有多层结构的冶金结合界面．提出了浇注AZ31熔体的瞬间在1060铝板表面形成“熔池”并快速凝固的界面形成机制．     

镁合金微弧氧化膜层结构

在硅酸盐碱性溶液中，采用恒电流控制模式，在电流密度为20A／dm^2时，以镁舍金AZ91为基体制备微孤氧化薄膜。利用X射线衍射分析手段对制得的微孤氧化膜层进行相结构分析，通过扫描电子显微镜对氧化膜层的表面、横截面及断口等进行研究，还探讨了表面疏松层和致密层的形成机制。研究结果表明：制得的镁舍金微孤氧化膜由MgO，MgSiO3和MgAl2O4等相组成；微孤氧化膜层由表面疏松层和致密层构成；镁合金微孤氧化形成的表面疏松层为多孔结构，这种孔呈网络结构分布；而形成的致密层结构非常致密，没有发现孔洞，而且它和基体的结合非常紧密；表面疏松层和致密层是经过“成膜→击穿→溶化→凝固→烧结……”等一系列循环过程形成的。     

Effect of arsenic content and quenching temperature on solidification microstructure and arsenic distribution in iron-arsenic alloys

The solidification microstructure, grain boundary segregation of soluble arsenic, and characteristics of arsenic-rich phases were systematically investigated in Fe-As alloys with different arsenic contents and quenching temperatures. The results show that the solidification microstructures of Fe-0.5wt%As alloys consist of irregular ferrite, while the solidification microstructures of Fe-4wt%As and Fe-10wt%As alloys present the typical dendritic morphology, which becomes finer with increasing arsenic content and quenching temperature. In Fe-0.5wt%As alloys quenched from 1600 and 1200℃, the grain boundary segregation of arsenic is detected by transmission electron microscopy. In Fe-4wt%As and Fe-10wt%As alloys quenched from 1600 and 1420℃, a fully divorced eutectic morphology is observed, and the eutectic Fe₂As phase distributes discontinuously in the interdendritic regions. In contrast, the eutectic morphology of Fe-10wt%As alloy quenched from 1200℃ is fibrous and forms a continuous network structure. Furthermore, the area fraction of the eutectic Fe₂As phase in Fe-4wt%As and Fe-10wt%As alloys increases with increasing arsenic content and decreasing quenching temperature.     

镁元素对挤压高铝锌合金的组织与性能的影响

研究了镁元素对挤压高铝锌合金的组织和力学性能的影响,结果表明：与未加镁的合金相比,加入0.015%Mg,合金挤压态的抗拉强度从366 MPa提高到467 MPa、布氏硬度从HB91提高到HB114,伸长率从43.6%降低到27%;在320 ℃×2 h固溶处理水淬室温自然时效状态下,合金的抗拉强度从389 MPa提高到488 MPa,布氏硬度从HB107提高到HB139,伸长率从41%降低到28.3%;镁元素影响过饱和β相转变和分解产物形态,能阻碍合金的共析分解和室温时效脱溶析出。     

Cr元素对Al-Ni合金凝固组织及显微硬度的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)和硬度测试等手段研究Cr元素对Al-Ni合金的相组成、凝固组织及显微硬度的影响。结果表明,AlNi2.5Crx合金凝固组织主要为α(Al)相和共晶组织Al-Al_3Ni;Cr的添加细化了合金凝固组织,当Cr的原子分数为0.2%时,α(Al)细化效果最佳,当Cr的原子分数为0.3%时,Al_3Ni细化效果最佳;随着Cr含量的增加,合金硬度得到提高,当Cr的原子分数为0.5%时,合金硬度达到最大值51.2HV,这是固溶强化、细晶强化和晶格畸变共同作用的结果。     

Effect of pre-annealing treatment on the microstructure and mechanical properties of extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy bars

Taking extruded Al-Zn-Mg-Cu alloy (7A04 alloy) bars as the research object, the effect and mechanism of pre-annealing treatments on the microstructure and mechanical properties of the aged alloy bars were investigated. The results show that a pre-annealing treatment at 350℃ for 15 h before a T6 treatment substantially reduced the sensitivity of the microstructure and mechanical properties of the extruded 7A04 aluminum alloy specimens toward the extrusion temperature. The average grain sizes of the specimens extruded at 390 and 430℃ after T6 treatment were 3.4 and 8.1 μm, respectively, and their elongations to failure were 7.0% and 9.2%, respectively. However, after pre-annealing + T6 treatment, the differences in both the grain sizes and the elongations of the specimens became small, i.e., their average grain sizes were 3.2 and 3.8 μm and their elongations were 12.0% and 13.3%, respectively. For the specimens extruded at the same temperature, pre-annealing treatment obviously improved the plasticity of the alloy, which is attributed to an increase in soft texture or to grain refinement in the specimens as a result of the pre-annealing + T6 treatment.