8011铝箔坯料退火后AlFeSi相对气泡形成机理影响的研究

8011铝箔坯料退火后产生了贯通气泡和微鼓区,气泡内部出现了大量AlFeSi相富集。气泡是由于内部AlFeSi相的富集促进氢富集和氢析出,外部致密的氧化膜阻碍氢析出共同作用形成的。微鼓区的内部AlFeSi相较少,也形成了类似气泡的空腔。因此,AlFeSi相的富集不是气泡形成的必要条件。

超声滚压对6061铝合金第二相诱发局部腐蚀的影响

采用超声滚压技术(USRP)改变6061铝合金表层,实现不同静压力下USRP对6061铝合金第二相组织的改变,从而提高铝合金的耐腐蚀性能。使用SEM,SKPFM以及激光共聚焦等手段,基于微区电偶腐蚀原理,在考虑溶液阻抗与氧化物阻抗的条件下,得出第二相尺寸与局部腐蚀发展的关联规律,并利用激光共聚焦显微镜原位观察,验证第二相尺寸对局部腐蚀发展的影响。结果表明:当铝合金表层经0.10 MPa静压力滚压时,在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的初期自腐蚀电流密度仅为未处理试样的1/15,腐蚀速率降低了93.04%。Mg2Si相在滚压过程中并未发生显著形态变化,对USRP前后腐蚀性能变化无显著影响。长条状连续分布的AlFeSi相会在USRP作用下细化为微纳尺度的弥散状分布。充分细化后的AlFeSi相会因腐蚀微电池的局部阴阳极面积比减少而减弱电偶腐蚀效应,虽会促进铝合金基体的亚稳态点蚀形核率,但同时也会造成自身的快速溶解。当自溶解发生或在亚稳态蚀孔内壁形成Al2O3氧化膜保护时,AlFeSi相对铝合金基体电偶腐蚀效应大幅减弱,从而提高6061铝合金整体的耐腐蚀性能。

超声滚压对6061铝合金晶间腐蚀行为的影响

目的 研究不同静压力条件下形变诱导梯度变形层对6061铝合金晶间腐蚀行为的影响。方法 使用超声滚压技术(USRP,Ultrasonic surface rolling processing)强化6061铝合金表层,采用激光共聚焦、X射线衍射等方法研究酸化Na Cl溶液体系下3种静压力条件对6061铝合金晶间腐蚀行为的影响。结果 随着静压力的增大,6061铝合金表层组织呈梯度变化,且形变层深度可延伸至近300μm。在酸化NaCl溶液腐蚀加速条件下,在相同时间内滚压后试样沿晶腐蚀的路径大幅缩短,向下扩展的深度降低了50%,使得6061铝合金的抗晶间腐蚀性能显著提高。表征结果表明,晶间腐蚀扩展路径与表面粗糙度无相关性,它主要与第二相(AlFeSi相)在形变层中的弥散分布有关。未经USRP处理的6061铝合金在沿晶界连续分布的AlFeSi相促进下发生了明显的沿晶腐蚀。相比之下,经USRP处理后,AlFeSi相会因晶粒形变而呈断续分布,减弱了它在晶界区域对铝合金基体的电偶腐蚀作用,降低了腐蚀通道的连通性,从而阻碍了腐蚀路径的扩展。结论 USRP可提高6061铝合金的抗晶间腐蚀性能,其表面粗糙度并非是提高晶间腐蚀抗性的主要因素,经USRP细化和分散后的AlFeSi相是阻断沿晶腐蚀路径的关键因素。

均匀化处理对6063铝合金微观组织结构的影响

采用金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究了均匀化温度和时间对6063合金显微组织的影响。结果表明:铸态合金由过饱和α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;铸态合金进行均匀化处理,随温度的升高和保温时间的延长,非平衡共晶组织逐渐消失,合金枝晶偏析逐渐消除;在495℃保温6h,过饱和基体析出Mg2Si相,温度升高到555℃,Mg2Si相完全回溶,针状β-Al9Fe2Si2完全转变为颗粒状α-Al12Fe3Si,同时基体中析出亚微米级AlFeSi和AlFeCrSi相。555℃保温6h退火处理是6063合金铸锭较适宜的均匀化处理工艺。

热处理型中强度铝合金导体材料的组织与性能

采用扫描电镜和能谱仪观察Al-Mg-Si合金铸态样和拉拔变形样中富铁相AlFeSi的微观形貌和微区成分,并利用万能材料试验机和电阻测试仪测定Al-Mg-Si合金单丝的抗拉强度和电导率。结果表明,在强度相同的条件下,Mg2Si含量≤0.6%(质量分数)的Mg过剩型Al-Mg-Si合金具有较高的电导率,且Mg过剩型合金的富铁相为α(AlFeSi)相;Mg2Si含量为0.6%的Mg过剩型Al-Mg-Si合金在抗拉强度为230 MPa时,其电导率为59.0%(IACS);开发强度为230~250 MPa的高电导率、中强度铝合金导体材料时应在Mg2Si含量≤0.6%的Mg过剩型Al-Mg-Si合金的基础上进行。

低合金铝连铸连轧板坯扎断原因分析

采用光镜金相、电镜金相和定点能谱对8011低合金化铝合金连铸连轧板坯中的晶粒形态、铸态组织及第二相进行了检验。认为,合金中不均匀第二相AlFeSi的存在是板坯随后冷轧时发生断裂的根源。

均匀化处理对6063铝合金挤压型材表面渣粒的影响

采用扫描电镜、金相显微镜和X射线衍射等手段分析不同处理态的合金组织,研究了均匀化处理对6063铝合金型材表面渣粒缺陷的影响,结果表明:铸态合金由富集于晶界呈连续网状的非平衡共晶相与过饱和α-Al固溶体组成;非平衡共晶相由Mg2Si与β-Al5FeSi相组成;在均匀化退火过程中发生非平衡共晶相的溶解,针状的β-Al5FeSi相向颗粒状α-Al8FeSi相的转变.铸态合金挤出的型材表面有大量渣粒,570℃下随均匀化退火处理保温时间的延长,非平衡共晶相逐渐消失,挤压型材表面渣粒数量不断减少. 570℃保温6 h退火处理是6063合金铸锭较适宜的均匀化处理工艺.

Fe元素对6063铝合金挤压型材表面渣粒的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段,研究了Fe元素对6063铝合金挤压型材表面渣粒的影响。结果表明:6063铝合金型材表面渣粒缺陷主要为Al及Al_(2)O_(3)夹杂物组成的金属瘤状物。铸态合金组织经过均匀化(570℃×6 h)处理后,合金组织主要由α-Al基体、Mg_(2)Si、β-Al_(5)FeSi以及少量的α-Al_(8)Fe_(2)Si组成。Fe含量0.10%~0.19%范围内,随Fe含量降低,网状连续分布于晶间的非平衡共晶相趋于破碎,长条状β-Al_(5)FeSi相减少,颗粒状α-Al_(8)Fe_(2)Si相明显增加,基体连续性增强,晶间产生包晶反应的几率减少,挤压型材表面渣粒数量减少。

Al-Sr中间合金变质对铝镁硅型材组织与性能的影响

采用金相显微镜,扫描电镜及能谱分析仪对Al-Sr中间合金对Al-Mg-Si合金的变质效果进行了对比研究。试验结果表明,添加Al-Sr变质剂对合金组织中所含的AlFeSi相起到了一定的变质作用,使该相呈鱼骨状,边缘圆钝化,内部应力集中减小,与基体间产生较强的界面连接,在保证力学性能的前提下,提高了型材的韧性和耐蚀性。

某变电站电容式电压互感器附件L型接线板的断裂原因

某变电站并联电抗器500kV侧电容式电压互感器(CVT)附件L型接线板在台风中突然断裂,通过宏观形貌观察、化学成分分析、力学性能测试、显微组织观察、有限元模拟等方法对其断裂原因进行了分析。结果表明:该L型接线板的断裂性质为脆性断裂。接线板显微组织中存在的尺寸较大的长片状或板条状共晶硅和AlFeSi第二相是其断裂的主要原因,而结构设计不合理是其断裂的另一原因;在引线因受台风影响剧烈舞动产生的拉应力和扭矩作用下,微裂纹在接线板螺栓孔与CVT顶端凸台边缘接触处应力集中位置的粗大AlFeSi第二相颗粒处萌生,并沿脆性共晶硅相扩展,最终导致接线板发生脆性断裂。

1600系和3000系铝合金深冲开裂原因探讨

对于有深冲要求1×××和3×××系铝合金材料,在冲制过程中容易产生开裂,本文主要分析研究了开裂原因。